超临界直流锅炉的汽水品质
超临界锅炉
超临界锅炉1000MW超超临界锅炉超临界锅炉超临界锅炉指锅炉内工质的压力在临界点以上的锅炉。
锅炉内的工质都是水，水的临界压力是:22.115MPA 374.15 ℃；在这个压力和温度时，水和蒸汽转化汽化潜热等于零，不存在两相区，即水变成蒸汽是连续的，并以单相形式进行，就叫水的临界点，炉内工质压力低于这个压力就叫亚临界锅炉，大于这个压力就是超临界锅炉，目前,国内将工质压力大于26MPa 被称为超超临界锅炉,准确的说应该叫高效超临界锅炉。
超临界、超超临界火电机组具有显著的节能和改善环境的效果，超超临界机组与超临界机组相比，热效率要提高1.2%，一年就可节约6000吨优质煤。
未来火电建设将主要是发展高效率高参数的超临界（SC）和超超临界（USC）火电机组，它们在发达国家已得到广泛的研究和应用。
我国超临界锅炉技术研发状况超超临界锅炉技术于上个世纪90年代初在欧洲问世，是国际上最为先进的燃煤发电技术，具有煤耗低、环保性能好、技术含量高的特点。
超超临界机组的发电效率比我国近期主要采用的亚临界机组高出10％，比超临界机组高出6～8％。
1998年，最早投入运行的超超临界机组安装在丹麦的Nordjyllands发电厂，由丹麦BWE公司设计生产，发电效率创造了新的世界记录，达到47％。
我国于2002年把开发超超临界锅炉列为国家863重大项目攻关计划，2003年原国家经贸委和科技部都把超超临界锅炉列入国家重大技术装备研制计划。
我国当前在建电厂项目中主要采用亚临界机组和超临界机组，亚临界机组以国产为主，超临界机组主要依靠进口，已经投入运行的超临界机组有10余台。
与超超临界机组有关的主要运行数据：我国目前运行的发电厂，平均发电效率在35％以下，单电煤耗为380克标准煤以上；我国设计生产的亚临界机组的发电效率在38％左右，单电煤耗约350克标准煤；我国引进的超临界机组的发电效率在41％左右，单电煤耗约310克标准煤；以三菱、日立为代表的日本超超临界机组发电效率在48％左右，单电煤耗约265克标准煤。
超超临界机组汽水品质控制技术
超临界、超超临界机组水汽品质控制技术1、超临界、超超临界机组水质要求和热力系统氧化膜特点1.1超临界压力下的水冷壁管内可能发生类膜态沸腾,主要是由于在管子内壁面附近的流体粘度、比热、导温系数和比容等物理参数发生了显著变化而引起的。
水的盐类杂质极易浓缩，这要求超临界、超超临界机组的水质纯度高。
1.2超临界机组热力系统氧化膜的特点（1）在300℃以下的无氧纯水中，金属铁和水发生电化学反应生成的氧化膜由致密的Fe3O4内伸层和多孔、疏松的Fe3O4外延层构成。
氧化膜的溶解度较高，因而致使给水系统的铁含量较多。
（2）在300～400℃高温区，水具有的能量使二价铁氧化为三价铁，因此在省煤器的出口段到水冷壁的金属表面形成了内层薄而致密、外层也较为致密的四氧化三铁氧化膜。
（3）随着温度的升高，氧化膜生成的反应控制过程逐渐由电化学反应转向由化学反应为主。
2．超临界、超超临界机组的水质标准尽量纯化水质，减少水中盐类杂质，降低给水中的含铁量，控制腐蚀产物的沉积量，是超、超超临界机组水处理和水质控制的主要目标。
给水的氢电导率>0.4μS/cm水质达到下列指标时,如果水质不好转,应在4小时内停炉。
给水PH值低于7.0，立即停炉。
用海水冷却的电厂，当凝结水中的含钠量大于400μg/L时，应紧急停机。
3、超临界、超超临界机组运行中存在的问题3.1锅炉运行压差上升速度快采用挥发处理水化学工况的超临界、超超临界机组，由于从给水带入的铁推积在高压加热器和锅炉水冷壁，这种水工况生成是摩擦系数大、波纹状的水垢，造成锅炉压差大，这增加了给水泵动力费用，当锅炉压差达到限制值时，必须进行化学清洗。
低加和高加疏水带入系统中的铁含量较大，其溶解度达到饱和后，在除氧器出口到高加管段析出和沉积。
曾经在一台500MW超临界机组运行的第一年中，从高加管段上清洗出80公斤的水垢。
部分超临界机组由于锅炉压差大导致限负荷运行，也有的机组因给水泵叶轮附着水垢后引起振动增大。
浅谈超临界直流炉机组对给水水质的要求
浅谈超临界直流炉机组对给水水质的要求摘要：本文重点介绍了超临界直流炉中给水带入杂质的沉积和影响因素、超临界直流锅炉给水的监测。
关键词：超临界；直流炉；给水前言直流锅炉水汽系统的工作原理、结构和运行工况都与汽包锅炉有很大不同，因此它对水质有特殊要求。
在直流锅炉中，水一次流过它的炉管后就完全变为蒸汽，没有循环流动的锅炉水。
给水依靠给水泵产生的压力顺序流经省煤器、水冷壁管、过热器管，逐步完成水的加热、蒸发和过热等阶段，最后全部变成过热蒸汽送出锅炉。
超临界直流炉机组对给水水质的要求，要比汽包锅炉严格得多。
直流锅炉在正常运行时没有水循环，工质在受热面内受热后直接由水变成蒸汽并过热，且没有进行汽水分离的汽包，不能进行锅内加药处理和排污处理。
因此由给水带进锅炉的盐类和其他杂质，一部分沉积在锅炉的受热面内，在水冷壁中结垢，在过热器中积盐；另一部分被蒸汽溶解带走，进入汽轮机，沉积在蒸汽通流部位，其余的沉积在锅炉各蒸发受热面上形成水垢。
水垢的导热系数很低，结垢导致管壁温度上升，严重时可能出现超温爆管。
因此，如果给水质量不良，给水中的大部分盐类及杂质都将沉积在机炉内，长期运行会发生爆管，或汽轮机蒸汽通流面积减小，被迫减负荷，甚至停炉等事故。
因此，为了确保锅炉受热面安全，对给水的质量要求十分严格，直流炉凝结水必须进行精处理，以保证给水满足超临界直流锅炉的水质要求，保证机组安全运行。
1直流锅炉中给水带入杂质的沉积和影响因素给水水质不良，随给水带入的杂质在直流锅炉中沉积和被蒸汽带走。
1.1杂质在直流锅炉中的沉积随给水带入锅内的杂质可能沉积在直流锅炉炉管中的主要是给水中的钙盐、镁盐、硫酸钠等盐类物质，以及金属腐蚀产物。
这些杂质随给水带入直流锅炉后，由于水的不断蒸发，它们就不断地浓缩在尚未汽化的水中，当它们达到饱和浓度后，便开始呈固相析出在管壁上，所以它们主要沉积在残余湿分最后被蒸干和蒸汽微过热的这一段炉管内。
对于中间再热式直流锅炉，在再热器中可能会有铁的氧化物沉积。
集团公司关于超临界超超临界机组汽水品质控制指导意见(2010年5月)
附件：中国大唐集团公司超临界、超超临界机组水汽品质控制指导意见一、总则1．为加强集团公司超临界、超超临界机组水汽品质控制管理，确保集团公司超临界、超超临界机组安全稳定运行，制定本指导意见。
2．本指导意见主要依据以下标准、规范编制：GB/T 12145-2008《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》DL/T 912-2005《超临界机组锅炉水汽质量指标》DL/T 677-2009《发电厂在线化学仪表检验规程》DL/T 246-2006《化学监督导则》DL/T 712《火力发电厂凝汽器管选材导则》DL/T 794《火力发电厂锅炉化学清洗导则》DL/T 956《火力发电厂停（备）用热力设备防锈蚀导则》DL/T 5190.4《电力建设施工及验收技术规范》第4部分：电厂化学3．超临界、超超临界机组水汽质量控制必须严格执行国家、行业现行有关标准规范和集团公司有关规定，确保机组安全运行。
4．本指导意见适用于集团公司系统已投产和在建超临界、超超临界机组的各企业。
二、超临界、超超临界机组水汽质量控制指标1．超临界、超超临界压力下水的粘度、比热、导温系数和比容等物理参数发生了显著变化，水的盐类杂质极易浓缩，要求超临界、超超临界机组尽量纯化水质，减少水中盐类杂质，降低给水中的含铁量，控制腐蚀产物的沉积量。
2．超临界机组的水质控制指标按国家标准GB/T12145-2008《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》（期望值）和电力行业标准DL/T 912-2005《超临界机组锅炉水汽质量指标》（期望值）两者较严指标执行（见表1）。
表1 超临界机组的水质控制指标3．给水的氢电导率>0.4μS/cm时，如果水质仍不好转，应在4小时内停炉。
给水pH值低于7.0，应立即停炉。
用海水冷却的电厂，当凝结水中的钠含量大于400μg/L时，应紧急停机。
4．超超临界机组的腐蚀和沉积的控制可以通过严格的水汽品质控制来实现，其中凝结水精处理是主要的控制手段。
浅析新建超临界直流炉机组汽水品质优化对策58
浅析新建超临界直流炉机组汽水品质优化对策摘要：介绍了摩洛哥JERADA 1×350MW超临界空冷燃煤机组在整套启动过程中，以汽水品质优化实践为基础，通过分析影响汽水品质的因素，提出在安装过程控制，优化化验方法和分析仪器、化学清洗热力系统等优化措施，有效解决了整套启动过程中汽水品质差、合格速度慢、影响试运工期等问题，通过实施优化取得了显著效果，加快改善整套启动期间的水汽品质，缩短洗硅时间，大大节省水、煤、油等的消耗，对新建机组改善汽水品质有一定指导作用。
关键词：超临界直流炉；汽水品质；优化1 热力系统概述1.1 锅炉摩洛哥JERADA电厂设计制造的350MW锅炉采用哈锅自主开发超临界锅炉技术。
该锅炉为变压运行、一次中间再热、单炉膛、平衡通风、固态排渣、全钢架悬吊结构、露天布置的π型超临界锅炉，过热蒸汽流量1117.00t/h，过热器出口蒸汽压力25.40MPa.g，过热器出口蒸汽温度571℃，再热蒸汽流量898.91t/h，再热蒸汽出口压力4.970MPa.g，再热蒸汽出口温度569℃。
带有内置式再循环泵的启动系统，采用低NOx燃烧技术，20只燃烧器分5层布置，采用切圆燃烧方式。
1.2 汽轮机汽轮机系东方汽轮机厂生产的型号：NZK350-24.2/566/566-2 (合缸)，型式：超临界、一次中间再热、单抽、双缸双排汽、直接空冷凝汽式汽轮机。
热力通流级数总共21级,其中:高压缸I调节级＋8压力级，中压缸8压力级，低压缸2×4压力级；给水回热系统：3高加＋1除氧＋4低加。
高压内缸新设计为整体结构，材料为ZG1Cr10MoNiVNbN，从材质来看对蒸汽品质要求较高。
2 热力系统杂质来源及危害热力系统中的杂质主要来源于金属管道和容器在轧制、加工过程中形成的高温氧化轧皮,制造完成后涂覆的防护剂等各种附着物,在存放、运输、安装过程中生成的腐蚀产物,焊渣以及安装完成后残留的泥沙、尘土、水泥和保温材料的碎渣等各种杂物,此外还有机组运行时由于凝汽器泄漏随冷却水带入的盐类和由锅炉补给水带入的盐类以及金属本身腐蚀产物等。
超临界机组水汽重要指标化验法及质量控制
超临界机组水汽重要指标化验法及质量控制超临界机组是一种高效、高温、高压的燃煤发电机组，其运行稳定性和安全性是关系到发电厂运行的重要因素。
在超临界机组中，水汽重要指标的化验法及质量控制是非常重要的，它直接影响机组的运行效率和安全性。
本文将详细讨论超临界机组水汽重要指标化验法及质量控制的相关内容。
我们来了解一下超临界机组的水汽重要指标有哪些。
水汽重要指标主要包括水分、纯度和含气量等指标。
水分是指在水蒸气中所含的液态水的质量分数，它直接影响着锅炉的蒸汽干度和机组的稳定性。
纯度是指水汽中所含的杂质的质量分数，主要包括盐分、游离碱、游离酸等。
含气量是指水汽中所含的气体的质量分数，主要包括氧气、二氧化碳等。
这些水汽重要指标的化验法及质量控制对于保障机组的安全稳定运行起着非常重要的作用。
我们来介绍一下超临界机组水汽重要指标的化验方法。
针对不同的水汽重要指标，化验方法有所不同。
对于水分指标，一般采用热容湿度法或冷凝湿度法进行化验，这两种方法可以准确快速地测定水汽中的水分含量。
对于纯度指标，一般采用离子色谱法或电导率法进行化验，这两种方法可以准确地测定水汽中各种杂质的含量。
对于含气量指标，一般采用气相色谱法或红外吸收法进行化验，这两种方法可以准确地测定水汽中各种气体的含量。
通过这些化验方法，可以及时准确地监测水汽重要指标，为机组的安全稳定运行提供重要的数据支持。
我们来谈谈超临界机组水汽重要指标的质量控制。
在实际运行中，为了保证水汽重要指标符合要求，需要对水汽进行严格的质量控制。
首先是对水汽的采样和制样进行质量控制，要确保采样器和制样器的准确性和精确度。
其次是对化验设备和仪器进行质量控制，要保证设备和仪器的准确性和精确度。
还需要对化验人员进行质量控制，确保化验人员熟练掌握化验方法，并能够准确地操作化验设备和仪器。
通过严格的质量控制，可以保证水汽重要指标的准确性和可靠性，为机组的安全稳定运行提供保障。
超临界机组水汽重要指标化验法及质量控制是非常重要的。
超临界机组水汽重要指标化验法及质量控制
超临界机组水汽重要指标化验法及质量控制超临界机组水汽重要指标包含水含量、总硬度、pH、总碱度、总有机碳等，这些指标的测试对于保障超临界机组的稳定运行和提高机组的效率至关重要。
本文将介绍超临界机组水汽重要指标化验法及质量控制。
一、水含量化验法及质量控制超临界机组水含量是指水蒸汽在单位体积内所占的体积比例，通常用于表征超临界机组的蒸汽质量。
化验过程如下：1、取一定量的样品，装入一只容器中。
2、加入干燥的NaOH等试剂并密封容器，避免水汽的逃逸。
3、进行加热直至样品完全蒸发，测定干燥后的重量，并计算出水含量。
水含量的误差应控制在±0.03%以内。
在化验中应当注意以下事项：1、取样时应避免样品受空气的污染，同时避免样品的温度过高或过低。
2、化验容器、分析器具等应高温高压下耐腐蚀。
3、样品中的湿气可能会与化验试剂反应产生误差，故样品应尽可能干燥。
总硬度是指超临界机组水蒸汽中镁和钙的含量。
化验过程如下：1、取一定量的样品，加入稀盐酸和指示剂，进行滴定测定。
2、一定量的乙二胺四乙酸盐（EDTA）溶液滴入，使可滴定钙、镁形成络合物。
3、根据滴定过程中指示剂变色的体积减去乙二胺四乙酸盐（EDTA）的体积，得出样品中总硬度的含量。
1、取样应当避免受到空气的污染。
2、化学试剂不应混杂。
1、采用电位滴定法，向样品中加入稀盐酸或稀碱，测定滴定体积，从而计算出样品的pH值。
1、应选用获得更准确pH值的电位滴定法。
2、电极应经常检查，校正。
3、样品应进行过滤处理。
1、加入甲酸和溴甲烷，使之转化为菲试剂，再加入指示剂，进行滴定测定。
2、钠氢碳酸溶液作为标准溶液，调节其体积浓度，进行可滴定碱度的试验。
样品处理时应注意以下事项：1、样品处理应注意离子对样品影响的避免，例如：高氯离子会使得总硬度低于实际值。
1、用高纯水配制恒定的碳酸钠溶液。
2、取一定量的样品，用燃烧方法将有机物氧化成二氧化碳。
3、将二氧化碳通入碳酸钠溶液中，形成碳酸根离子，然后进行滴定测定。
超临界锅炉,提高蒸汽品质的措施
超临界锅炉,提高蒸汽品质的措施
随着能源需求的不断增长，超临界锅炉成为了现代电厂的重要设备。
超临界锅炉采用高温高压的工作原理，可以提高热效率，减少污染排放，同时也可以提高蒸汽品质，提升发电效率。
为了提高蒸汽品质，超临界锅炉采用了以下措施：
一、提高锅炉的参数。
超临界锅炉采用高温高压的工作原理，可以使水在高温高压下变成超临界流体，从而提高蒸汽品质。
同时，超临界锅炉还采用了高效的水循环系统，利用高速旋转的水流来提高热传递效率。
二、优化锅炉结构。
超临界锅炉的炉膛和过热器的结构都进行了优化，使得燃烧效率更高，排放更干净。
此外，锅炉的设计还考虑到了烟气流动的均匀性，使得蒸汽沉积在一定位置，提高了蒸汽的品质。
三、采用高效的余热回收系统。
超临界锅炉采用高效的余热回收系统，将烟气中的余热充分回收利用，提高了热效率和发电效率。
总之，超临界锅炉采用了一系列的措施来提高蒸汽品质，同时也提高了热效率和环境效益。
随着技术的不断进步，超临界锅炉将会成为未来电力行业的主流设备。
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超临界直流锅炉的汽水品质超临界锅炉多为直流锅炉。
直流锅炉由于没有带有汽水分离功能的汽包，并且无锅炉的排污，使给水中的杂质随同蒸汽直接进入汽轮机或沉淀在锅炉的受热面上，因此，直流锅炉的给水品质要求高。
给水中所含盐分在进入锅炉后的溶解、沉淀及腐蚀问题称为锅炉的热化学问题。
直流锅炉的汽水品质是影响锅炉、汽轮机等热力设备安全及经济运行的重要因素之一。
锅炉产生的蒸汽不仅要符合设计规定的压力和温度，而且还要达到规定的品质指标。
蒸汽的品质是指蒸汽中杂质含量的多少，也就是指蒸汽的清洁程度。
蒸汽中的杂质包括气体杂质和非气体杂质。
蒸汽中常见的气体杂质有O2、N2、CO2、NH3等，气体杂质若处理不当，可能引起金属腐蚀，且CO2还可参与沉淀过程。
蒸汽中的非气体杂质主要有钠盐、硅酸盐等，蒸汽含有非气体杂质又称蒸汽含盐。
含有杂质的蒸汽通过过热器时，一部分杂质将沉积在过热器管内，影响蒸汽的流动和传热，使管壁温度升高，加速钢材蠕变甚至超温爆管。
过热蒸汽中的含盐还可能沉积在管道、阀门、汽轮机叶片上，如果沉积在蒸汽管道的阀门处，会使阀门动作失灵；如果沉积在汽轮机的叶片上，将使得叶片表面粗糙、叶型改变和通流截面减小，导致汽轮机效率和出力降低，轴向推力增大，严重时还会影响转子的平衡而造成更大事故。
为了预防热力设备金属的结垢、积盐和腐蚀，直流锅炉的给水主要由汽轮机的凝结水加少量的补给水组成。
为了确保给水品质，除补给水须高度精制外，凝结水也须进行除盐处理，并除去其中铜和铁的悬浮物。
对凝汽器除选用合适的管材外，还需对冷却水管和凝汽器采用适当的防腐措施。
对于新建或运行中的锅炉还需进行酸洗或定期冲洗，以保持锅炉管系内部的清洁，并做好停炉保养工作。
第一节锅内盐分的溶解与杂质的沉淀在直流锅炉中，由给水带入的盐分随过热蒸汽进入汽轮机，或沉淀在锅炉受热面上。
盐分平衡方程式可用式(12—1)表示S fw=S s+S d (12—1)式中Sfw——给水含盐量，mg／kg或~g／kg；Ss——蒸汽含盐量，mg／kg或>g／kg；Sd——每千克水中沉淀在锅炉受热面上的盐量，mg／kg或~tg／kg。
一. 锅内盐分的溶解1.盐类在过热蒸汽中的溶解度在一定温度和压力下，某种物质(溶质)在100g溶剂里达到饱和溶液时所溶解的克数被称为该物质在这种溶液里的溶解度。
由给水带入锅内的杂质包括钠化合物、钙化合物、镁化合物、硅酸化合物及金属腐蚀产物等。
这些杂质在过热蒸汽中的溶解度与过热蒸汽的参数有关，如图12—1～图12—6所示。
从图中可见，蒸汽压力越高，各盐类在蒸汽中的溶解度越大。
图12—1 NaCl在过热蒸汽中的溶解度SiO2在过热蒸汽中的溶解度如图7—7所示，从图中可见，SiO2在过热蒸汽中的溶解度很大，并且溶解度会随蒸汽压力的增大而增大。
根据各盐类在过热蒸汽中的溶解度大小(如以绝对压力20MPa为例)，可将盐分分为三类：①易溶盐类，如SiO2、NaCl、KCl等，溶解度可达到几十毫克/千克；②中等溶解度盐类，如CaCl2、MgCl2等，溶解度约为几毫克/千克；③难溶盐类，如Na2S04、Na3P04、Na2Si03、CaSO4、Ca(OH)2等，溶解度很小，仅百分之几到千分之几毫克/千克。
盐类在过热蒸汽中的溶解特性根据有关的试验数据，直流锅炉的过热蒸汽对盐类的溶解具有下列特性：(1)蒸汽对不同盐类的溶解能力是不同的，即蒸汽的溶盐具有选择性。
(2)蒸汽的溶盐能力随压力的升高而增大，高压、超高压蒸汽中各盐类的溶解度顺序与超临界蒸汽中各盐类的溶解度顺序相同，但溶解度值小很多。
(3)对于难溶盐类[Na2SO4、Na3PO4、Na2SiO3、CaSO4、Ca(OH)2等]，由于溶解度很小，当达到超临界压力以上时，仍很少被蒸汽带走。
(4)在超临界压力范围内，各盐类在相变点前的工质(水)中的溶解度大于在相变点后过热蒸汽的溶解度，并在相变区内发生溶解度的突变，这是由于超临界压力下相变区工质密度的剧烈下降所引起的。
二. 直流锅炉锅内的杂质沉淀1. 杂质在直流锅炉内的沉淀特性在直流锅炉内给水中各杂质的沉淀特性不同，有些容易沉积在受热面中，有的不易沉积而被蒸汽带走。
(1)钠化合物的沉淀特性。
NaCI在蒸汽中的溶解度很大，它易被蒸汽溶解并带往汽轮机中，很少沉积在直流锅炉内；Na2SO4在蒸汽中的溶解度很小，很少被蒸汽带走，主要沉积在锅炉内；NaOH在蒸汽中的溶解度较大，但由于它能与管壁上的金属氧化物作用生成亚铁硫酸钠，所以也可能部分沉积在直流锅炉中。
(2)钙化合物与镁化合物。
CaSO4在蒸汽中的溶解度很小，在压力低于超临界的直流锅炉中，给水带入的杂质几乎全部沉积在锅内；CaCl2在高温蒸汽中会水解，生成Ca(0H)2、CaO、HCl、Ca(ClO)2，CaCO3在高温蒸汽中分解，生成Ca(0H)2，Ca(0H)2进一步生成CaO，Ca(0H)2与CaO在蒸汽中的溶解度很小，被蒸汽带走的量很小，大部分沉积在锅内；各种镁盐几乎全部沉积在锅内，由于镁盐在高温蒸汽中会发生水解，沉积物的形式为Mg(OH)2和MgCO3•2H2O。
(3)硅酸化合物。
给水中硅酸化合物在蒸汽中的溶解度很大，通常不在直流锅炉中沉积，给水中所含有的硅酸化合物几乎全部被蒸汽带进汽轮机。
(4)金属腐蚀产物。
给水中的金属产物主要为铜、铁的氧化物。
铜的氧化物在过热蒸汽中的溶解度如图12—8所示。
在压力低于16.66MPa的直流锅炉中，铜的氧化物在过热蒸汽中的溶解度很小，因此在亚临界和低于亚临界压力的直流锅炉中，给水中铜的氧化物主要沉积在锅内。
而在超临界压力锅炉中，铜的氧化物在蒸汽中的溶解度较大，因此锅炉给水中的铜化合物主要被蒸汽带人汽轮机中，并沉积在其中。
铁的氧化物在过热蒸汽中的溶解度见表7—1。
表12—1 铁的氧化物在过热蒸汽中的溶解度蒸汽压力p(Mpa) 23.52 12.74 8.82 0.02 0.044 0.025蒸汽温度(℃) 580 565 535 120 80 70铁在蒸汽中的溶解度(μg/kg) 13.8 10 8.5 9.5 6.8 5.5从表12—1可见，铁的氧化物在过热蒸汽中的溶解度很小。
随着蒸汽压力的增高，铁的氧化物在蒸汽中的溶解度有所增加。
并且当蒸汽压力一定时，随着过热蒸汽温度的提高，铁的氧化物在蒸汽中的溶解度降低。
由于被过热蒸汽带走的铁的氧化物量很小，因此当给水含铁量增加时，沉积在锅内的铁量增加。
在超临界压力锅炉(p=24.5MPa，t =550度)中，铁的沉积量与给水含铁量的关系如图12—9所示。
2. 影响杂质沉积过程的因素影响杂质沉积过程的因素包括：各杂质在给水中的含量、各杂质在蒸汽中的溶解度、各杂质在锅内发生的物理化学变化、各杂质在高温水中的溶解度、锅炉运行工况、蒸发管的热负荷及管内传质过程。
(1)杂质在高温水中的溶解度。
在高温水中，钙盐、镁盐及硫酸钠的溶解度随水温的升高而降低。
直流锅炉的参数越高，水中杂质越容易达到饱和浓度，在蒸汽湿分较高区，杂质可能析出成为沉积物。
在高温水中溶解度很小的杂质，当其在给水中的含量较高时，有可能沉积在沸点以前的炉管中。
各杂质在水中的溶解度不同，它们在给水中的含量也不同，在实际运行中，不同杂质达到饱和温度浓度的次序不同，使得杂质的沉积过程很长。
(2)蒸发管的热负荷及管内传质过程。
在热负荷高的蒸发管内，靠管壁的液流边界层因受热强烈而温度较高，在这里由于水的急剧蒸发使杂质很快达到饱和浓度，此时管道截面中心处仍有大量水分，但在管壁上已有沉积物析出。
此后液流中心的含杂质的水分不断向边界层运动并被蒸干，其中有些杂质就陆续析出。
因此，热负荷越高的蒸发管，析出沉积物的过程越早；而热负荷越低的蒸发管，析出沉积物的过程越晚。
由于炉膛内各部分的热负荷分布不均匀，因此不同蒸发管内的沉积过程不同。
另外：上述过程还可能使一些在给水中含量小于它在蒸汽中溶解度的杂质，也能在炉管中析出。
(3)锅炉运行工况。
直流锅炉运行工况的变化会影响杂质的沉积过程。
由于直流锅炉预热段、蒸发段、过热段间无明显界限，运行工况的变化会使蒸发区的末端会前后移动，例如当燃烧工况变化使蒸发管的热负荷降低时，预热区和蒸发区延长，蒸发区的末端向前移动，可能溶解先前沉积在管壁上的钠盐，带入在工况变化前是过热区的管内。
在那里水分被蒸于，一部分钠盐又沉积在管壁上，另一部分被蒸汽溶解带走。
当燃烧工况恢复正常后，这部分沉积在过热区的钠盐会陆续被过热蒸汽溶解带走。
因此，锅炉工况的变化可使本已沉积在炉管内的Na2SO4等钠盐被蒸汽带走，最后沉积在汽轮机中。
由于直流锅炉工况会发生变化，有时会发生蒸汽含钠量高于给水含盐量的情况。
3. 杂质在直流锅炉中的沉积区域给水中的钙盐、镁盐、硫酸钠及金属氧化物等杂质可能沉积在直流锅炉的炉管内。
这些杂质随给水带人锅炉后，因水的不断蒸发，它们就不断地浓缩到尚未汽化的水中，当达到饱和浓度后，开始在管壁上析出，主要沉积在残余水分最后被蒸干及蒸汽微过热的一段管内。
沉积开始点为蒸汽微过热20~25度处，沉积的开始点与沉积区域与锅炉的工作参数有关，沉积开始点随压力的增大而前移，沉积区域也随压力的增大而扩大。
在中压直流锅炉中，杂质在蒸汽湿度小于20％与蒸汽过热度小于30℃的管段问沉积。
在高压直流锅炉中，杂质在蒸汽湿度小于30%～40％与蒸汽微过热的管段问沉积，沉积量最大的部位为蒸汽湿度小于5％一6％的管段。
在超高压直流锅炉和亚临界直流锅炉中，杂质在蒸汽湿度为50％～60％的管段开始析出，在残余水分被蒸干和蒸汽微过热的管段内沉积最多，工质在沉积区的焓增为270～375kJ／kg。
在超临界压力锅炉中，杂质沉积的区域进一步扩大，工质在沉积区的焓增为625～1050kJ／kg。
对于中间再热式直流锅炉，铁的氧化物可能在再热器内沉积。
由于大多数杂质在蒸汽中的溶解度随汽温升高而增大，因此当蒸汽在再热器内加热时，大多数杂质通常不会沉积下来。
但铁的氧化物在蒸汽中的溶解度却随汽温升高而降低，因此在再热器内有铁氧化物的析出，且氧化物在再热器出口蒸汽中的溶解度显著低于进口蒸汽。
铁氧化物在再热器进出口过热蒸汽中的溶解度见表12—2。
直流锅炉的锅内腐蚀金属表面和周围介质(如水、空气等)发生化学或电化学作用而遭受损耗或破坏的现象称为金属的腐蚀。
根据腐蚀原理的不同，金属腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两类。
根据金属腐蚀破坏的外部征象，金属腐蚀又分为均匀腐蚀和局部腐蚀。
在锅炉内部，局部腐蚀的危害性往往比均匀腐蚀大得多。
一. 化学腐蚀(汽水腐蚀)金属材料与周围介质直接起化学作用而遭受破坏的过程为化学腐蚀。
在锅炉汽水系统内发生的化学腐蚀主要为汽水腐蚀，它是由于金属铁被水蒸气氧化而发生的纯化学腐蚀。
腐蚀过程可表示为3Fe+4H 2O——Fe3O4+4H2过热器受热面的腐蚀主要表现为汽水腐蚀，且过热器内的汽水腐蚀属于均匀腐蚀形态，腐蚀情况不很强烈。