39 8-1 热力设备的氧腐蚀.ppt

第1页：氧腐蚀特征与机理目录

• 1.运行设备氧腐蚀特征和机理(Characteristic and Mechanism ofOxidation Corrosion of Running Equipment)
• 2.运行设备氧腐蚀的影响因素(Influence Factors of OxidationCorrosion of Running Equipment)
• 3.运行设备氧腐蚀的防止(Prevention of Oxidation Corrosionof Running Equipment)

第2页：氧腐蚀部位与鼓疱特征

• ①腐蚀部位(Corrosion Position)锅炉运行时，氧腐蚀通常发生在补给水管道、给水管道、省煤器、疏水系统的管道和设备。②腐蚀特征(Corrosion Characteristic)形成1mm~20mm鼓疱，腐蚀特征为溃疡腐蚀。铁的腐蚀产物：Fe(OH)2,FeO,Fe3O4,α-FeOOH,白黑黑黄β-FeOOH,
• -FeOOH,
• -Fe2O3,α-Fe2O3淡褐橙褐由砖红至黑 图

第3页：氧腐蚀的电极反应机理

③氧腐蚀机理(Mechanism of OxidationCorrosion)阳极：Fe→Fe2++2e阴极：O2+2H2O+4e→4OH-Fe2+和OH-在水中会发生次生反应，生成次生产物：Fe2++2OH-→Fe(OH)2Fe(OH)2+2H2O + O2→4 Fe(OH)3Fe(OH)2+2Fe(OH)3→Fe3O4+4H2O腐蚀产物覆盖坑口，形成闭塞电池，氧很难扩散进入坑内。

坑内Fe2+水解：Fe2++ H2O→Fe(OH)2+H+使溶液pH减小，相当于钢铁处于活化溶解状态，加速Fe的溶解，蚀坑扩展。O2在蚀坑周围还原，而蚀坑周围成为阴极保护区。As。

第4页：溶氧浓度对腐蚀的影响

（1）溶氧浓度(Concentration of DissolvingOxygen)氧的浓度越大，金属腐蚀越严重。

（2）pHpH越小，金属腐蚀速度越快。水中无氧时，提高pH可以减缓腐蚀。水中有O2，且pH=4~9时，腐蚀速度不受pH影响。pH>9时，腐蚀速度减小，这是因为在碱性溶液中，金属表面形成保护膜。故应使给水pH>9，但考虑热力系统中的低加和凝汽器使用铜合金，Cu的腐蚀随pH增加而增加，故一般使给水pH=8.5~9.2范围。

第5页：水温对腐蚀速度的影响

（3）水温(Water Temperature)腐蚀速度与温度的关系 （4）水中离子(Ion in Water)加速腐蚀的离子H+、Cl-、SO42-，易被金属表面的氧化膜吸附，膜中的O2-很易被Cl-取代，形成可溶性氯化物，使氧化膜遭到破坏。

起钝化作用的离子OH-，有利于金属表面保护膜的形成。

第6页：热力除氧与化学除氧

电站常用的除氧方法：热力除氧法为主，化学除氧法为辅施。

1)热力除氧法(Thermodynamics De-oxygen)2)化学除氧法(Methods of Chemical De-oxygen)（1）联胺除氧(De-oxygen by Hydrazine )（2）丙酮肟除氧（De-oxygen by MEKO）（3）亚硫酸钠除氧(De-oxygen by Sodium Sulfite )（4）其它除氧剂除氧(Methods of Other De-oxidant)。

第7页：亨利定律与热力除氧原理

↔亨利定律：任何气体在水中的溶解度与该气体在汽水界面上的分压成正比。

C=kP当水温达沸点时，汽液界面上的水蒸汽压力和外界压力相等，其他气体的分压都为0，故各种气体均不能溶于水。↔水加热时2HCO3-CO32-+ CO2↑+H2O↔热力除氧法常用除氧器为淋水盘式除氧器和喷雾填料式除氧器。

第8页：喷雾型除氧器构造

• 喷雾型除氧器 。主要构成部分为除氧头和贮水箱。当水和蒸汽接触时就发生了水的加热和除氧过程。贮水箱起深度除氧的作用，运行时水箱水位保持在2/3，可使没来得及扩散的溶解O2逸出，达到深度除氧的目的。经热力除氧后，水中溶氧
• 10μg/L。卧式淋水盘除氧器

第9页：联胺除氧反应与用量

联胺(N2H4)与溶解O2反应：N2H4+O2→N2+2H2O3 N2H4→4 NH3+N2对于高参数机组，给水温度≥215℃，pH=8.5~9.2，其加入量一般为氧量的0.5~1倍。

联胺还与Fe2O3、CuO反应：6Fe2O3+N2H4→4Fe3O4+N2+2H2OFe3O4+N2H4→Fe+N2+H2OCuO+N2H4→Cu+N2+H2Ostop。

第10页：联胺加药量的确定

联胺加药量

联胺加药量：（1）除去水中溶氧所需的量；（2）与给水中铁、铜氧化物反应所需的量；（3）为保证反应完全以及防止偶然漏入空气时需的过剩量。将省煤器入口给水中N2H4含量控制在20~50

g/L。加药点

g/L。加药点：除氧器水箱出口的给水管道，使除氧器入口水中溶氧<7

g/L。 催化联胺

g/L。 催化联胺：是添加了1%~2%催化剂的联胺，又叫活性联胺。国外商品如美国的AMERZINE，英国的LEVOXIN等。催化联氨可用于高参数锅炉启动阶段除氧,锅炉启动时加入催化联胺，防止系统氧腐蚀。

第11页：丙酮肟除氧剂

• 丙酮肟(Dimethylketoxime，MEKO)(CH3)2C=NOH为白色棱晶或粉末状，即可将氧、铁和铜氧化物还原，又是金属钝化剂，除氧能力与联胺相同。丙酮肟可用于给水除氧、酸洗钝化及设备停用保护。作为除氧剂：(CH3)2C=NOH+O2→(CH3)2C=O+N2O+H2O加入量控制在100
• g/L以下。作为金属钝化剂：(CH3)2C=NOH+Fe2O3→(CH3)2C=O+ Fe3O4+N2O+H2O做钝化剂时丙酮肟浓度为450~650mg/L。

第12页：亚硫酸钠除氧

Na2SO3除氧只能用于中、低压锅炉。

Na2SO3与水中溶解氧反应：2Na2SO3+O2→2Na2SO4Na2SO3水溶液在高温时分解：4Na2SO3→3Na2SO4+Na2SNa2S+2H2O→2NaOH+H2SNa2SO3+ H2O→2NaOH+SO2加药方式：将Na2SO3配成2%~10%的溶液，用活塞泵送到给水泵前的管道中。

第13页：碳酰肟除氧反应

碳酰肼{(N2H3)2CO}是联胺和CO2的衍生物，在水中碳酰肼与氧的反应为：直接反应：(N2H3)2CO+2O2→2N2+3H2O+CO2间接反应：(N2H3)2CO+2H2O→2N2H4+CO2N2H4+O2→2H2O+N2碳酰肼与水中Fe2O3和CuO的反应：（N2H3)2CO+12Fe2O3→8Fe3O4+3H2O+2N2+CO2（N2H3)2CO+8CuO→4Cu2O+3H2O+2N2+CO2。

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第15页：水温与腐蚀速度关系曲线

0 40 80 120 160T(°C)V(mm/a)0.30.20.1敞开系统密闭系统图. V与T的关系。

第16页：填料型热力除氧器结构

填料加热蒸气贮水箱排气进水填料型热力除氧器

本页以课件插图为主，文字为图注内容，细节建议对照原图查看。

第17页：喷雾除氧器内部结构

喷雾除氧空间进水进汽排汽淋水盘

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第18页：联胺溶液加药系统

8-5 N2H4溶液加药系统1-工业联胺。

2-计量器。3-加药箱。4-溢流管。5-液位计。6-加药泵。7-喷射器76543216通大气通大气至除氧器出口排放除盐水排放。

第19页：化学加药系统装置

加药系统

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第20页：涂层针孔缺陷的形成

Formation of pinhole defects in the coating

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第21页：含氧水中腐蚀速度与pH关系

图.水中有氧时V与pH的关系pH49V(mm/a.ppmO2)O2的扩散控制为主阴极过程ABC碱性溶液中，金属表面成膜14。

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