在工业生产和供暖等领域,锅炉作为重要的热能设备,其运行状态直接影响着生产效率和供暖质量。然而,锅炉并非持续不间断运行,在检修、季节性停用等情况下会进入停炉状态。在停炉期间,锅炉内部金属表面与水、空气接触,易发生腐蚀,这不仅会缩短锅炉的使用寿命,还可能在再次启动时引发安全隐患。
锅炉停炉保养剂应运而生,成为保障锅炉在停炉期间安全、稳定的重要手段。
(一)腐蚀成因
氧腐蚀:停炉后,锅炉内的水逐渐冷却,溶解氧的含量增加。金属铁与水中的溶解氧发生电化学腐蚀反应,生成铁锈(氧化铁)。这种腐蚀在锅炉的各个受热面,如水冷壁、省煤器、过热器等部位都会发生,尤其是在水流缓慢或停滞的区域更为严重。
二氧化碳腐蚀:水中的碳酸氢盐在加热或停炉后分解产生二氧化碳,二氧化碳溶于水形成碳酸,使水呈酸性,对金属产生腐蚀作用。
沉积物下腐蚀:锅炉在运行过程中,水中的杂质会在受热面上形成沉积物。停炉期间,沉积物下的水质条件与主体水不同,容易形成浓差电池,加速金属的腐蚀。同时,沉积物还会阻碍保养剂与金属表面的接触,降低保养效果。
(二)腐蚀危害
缩短锅炉使用寿命:腐蚀会导致锅炉金属壁厚减薄,降低锅炉的强度和承压能力。长期腐蚀可能使锅炉出现泄漏、爆管等严重事故,威胁设备和人员的安全。
增加维修成本:腐蚀引起的设备损坏需要进行频繁的维修和更换,不仅增加了维修费用,还会影响生产的正常进行,造成经济损失。
影响锅炉热效率:腐蚀产物在受热面上堆积,会形成热阻,降低锅炉的传热效率,增加能源消耗。
锅炉停炉保养剂的分类及作用原理:
(一)干燥剂保养法所用干燥剂
无水氯化钙:无水氯化钙是一种常用的干燥剂,它具有很强的吸湿性。将其放置在锅炉内部,能够吸收锅炉内的水分,使锅炉保持干燥状态,从而防止金属与水接触发生腐蚀。无水氯化钙一般呈白色颗粒状,吸湿后会逐渐变成液体。在使用时,需要根据锅炉的容积和停炉时间合理计算无水氯化钙的用量,并将其放置在特制的容器中,均匀分布在锅炉内。
生石灰不仅能吸收水分,还能使锅炉内保持一定的碱性环境,进一步抑制金属的腐蚀。但生石灰吸湿后会结块,需要定期检查和更换。
(二)充氮保养法所用氮气
充氮保养是将氮气充入锅炉内,排除锅炉内的空气,使锅炉处于惰性气体保护状态。氮气是一种化学性质稳定的气体,不与金属发生化学反应。通过维持锅炉内一定的氮气压力,可以防止外界空气进入锅炉,从而避免氧腐蚀的发生。充氮保养需要配备专门的氮气供应设备和压力监测装置,确保锅炉内的氮气压力保持在合适的范围内。