炉内加药处理时,只有维持一定的炉水pH值(10一12)和炉水碱度,才能使结垢物质变为沉渣,达到较好的防垢效果。根据调查结果和参照国外数据,将炉水PH值定为10一12,炉水碱度定为10~22mmol/L。在采用炉外化学处理时,如水经钠离子交换后,水的硬度较低,在炉内,沉淀硬度成分消耗的碱度较少。这样,容易使炉水碱度过高,而产生碱腐蚀,炉水发泡和汽水共腾,影响蒸汽品质。因此,必须加以限制,故将其上限定为22mmol/L;碱度过低,防垢效果差。对于人于0.98Mpa有过热器的水管锅炉,其锅炉碱度宜取较低值;无过热器的锅炉可取较高位。考虑到炉水中碳酸盐分解率随蒸汽压力增加而增加,故对于压力较高的锅炉,炉碱度取值可小些。
由于炉水的蒸发浓缩作用,使炉水pH值高于给水的pH值,在正常运行情况下能在金属表面形成致密的Fe304保护膜。由铁的电位PH图可知,当PH值小于8或大于13时,会使锅炉金属发生腐蚀或使保护膜溶解而遭到破坏。反应如下:
由于保护膜的破坏,从而使金属的腐蚀加剧::在不用纯水作锅炉补给水时,维持炉水的PH值在10~12之间,以使金属表面形成良好的保护膜。所以对炉水PH值做了这样的规定。