一、水中的杂质
水的杂质除氧、二氧化碳等气体和悬浮物外,还有溶解固形物。
溶解固形物最常见的有八种离子:氯离子(Cl--)、硫酸根离子(SO2-4)、重碳酸根离子(HCO--3)、碳酸根离子(CO2-3)、钠离子(Na+)、镁离子(Mg2+)、钙离子(Ca2+)、钾离子(K+)。
以上杂质的水溶液,假如直接用于锅炉给水,则对锅炉和蒸汽品质都会直接或间接地造成危害:产生水垢与沉渣;对锅炉腐蚀;恶化蒸汽品质。
二、各种杂质对安全生产的影响
钠离子:限制炉水中的含钠量是为了保证蒸汽品质。
因蒸汽带水,使炉水中的钠盐带入蒸汽,当含盐量超过一定数值时,蒸汽带水量会明显增加,使蒸汽品质明显变坏。
过热蒸汽带入汽轮机的钠化合物,由于钠化合物在过热蒸汽中的溶解度不大,而且随着蒸汽压力的下降,溶解度也会很快下降。
所以在汽轮机内,当蒸汽压力稍有降低时,它们在蒸汽中的含量就高于溶解度,因此很容易从蒸汽中析出而沉积在汽轮机内,不仅影响汽轮机的出力,而且还危机安全运行。
氧:自然水中,大多都溶解有氧。
氧存在于水中,对于钢、铁、铜等金属,都具有不同的腐蚀作用。
pH值较低的水,能促进溶解氧的腐蚀作用;pH值较高的水,可使这种作用减弱。
当水温升高,但不足以使溶解氧从水中析出时,腐蚀作用的速度会加快,所以在热水管和凝聚水管中,氧腐蚀更为严重。
经验得知,此温度约在60~90℃之间。
溶解氧的腐蚀,只
有在水溶解中才能发生。
溶解氧的腐蚀,是锅炉金属表面腐蚀的主要和常见的原因。
二氧化硅:在所有自然水中,二氧化硅的含量差异较大,江河中二氧化硅在一年中变化也很大。
二氧化硅在锅炉内形成的水垢是非常坚硬的,且呈透明或半透明状态,类似玻璃。
用机械方法清除这种水垢,要比清洗一般碳酸盐水垢多几倍工时,这种水垢的导热性能极差。
当水垢产生后,会使受热面降低传热作用,以致造成受热面过热烧坏。
铁:自然水中含铁量小于0.1mg/L时,并无影响,但当含量超过0.3mg/L 时,水就会有味、混浊。
地下水含有铁时,会出现红色氢氧化铁沉淀。
锅炉补给水中含铁量过高,会导致锅炉受热面炉管产生氧化铁垢。
氧化铁水垢的导热性能很差,平均导热系数只有0.1~0.2kcal/(m·h·℃),仅为钢材的1.67‰~5‰;即使与锅炉内常见的钙镁水垢相比,平均导热数也要低很多,约为钙镁水垢平均导热系数的1.67%~40%。
而资料显示,锅炉受热面上附着1mm厚的水垢时,其燃料的消耗将增加1.5~3.0%,由此可见,在锅炉炉管上生成的氧化铁水垢将大大降低锅炉的经济性。
氧化铁水垢不仅严重阻碍传热,而且会造成传热面局部温度过高,导致金属强度下降。
因此,锅炉给水的铁含量超标,还容易造成炉管变形,进而危及锅炉的安全。