Водно-химические режимы ТЭС и их расчёт: Учебное пособие, страница 13

Основной составляющеё железоокисных отложений (накипей) являются оксиды железа, в основном в форме магнетита . Интенсивность процесса образования таких отложений зависит от концентрации железа в питательной воде и теплового напряжения экранных поверхностей нагрева. Растворимость оксидов железа с ростом температуры уменьшается, вследствии чего при высоком давлении оксиды железа находятся в котловой воде в виде взвеси (в присутствии комплексообразующих веществ железо может находится и в растворённом состоянии, в виде комплексов), а не в истинно растворённом  состоянии. Интенсивность отложений оксидов железа резко возрастает с увеличением тепловой нагрузки, поэтому железоокисные отложения чаще наблюдаются в котлах высокого давления. Оксиды железа поставляются в котловую воду добавочной водой, а также в результате коррозии конденсато-питательного тракта и  элементов самого котла. Следовательно, меры борьбы с железоокисными отложениями должны предусматривать снижение оксидов железа в питательной воде и снижение коррозионной активности среды во всём пароводяном тракте.

Феррофосфатные отложения  и  образуются на трубах экранной системы при повышенном содержании фосфатов и железа в котловоё воде; отложения средней плотности, с равномерным распределением по длине трубы. Феррофосфат натрия  образуется в котлах высокого и сверхвысокого давления при относительно низкой гидратной щёлочности котловой воды.

Медные и цинковые отложения образуются на участках экранных труб с высокой тепловой нагрузкой или в местах глубокого упаривания котловой воды в результате электрохимических процессов. Основными составляющими медно-цинковых отложений являются оксиды меди и цинка – это продукты коррозии трубной системы теплообменных аппаратов, выполненных из латуни. На участках с высоким локальным тепловым  напряжением возможно нарушение целостной защитной оксидной плёнки металла, и на поверхности металла появляются электропары. Вследствие наличия местной разности потенциалов между отдельными участками поверхности нагрева происходит процесс превращения ионов меди в металлическую медь с осаждением её на металле. Для  таких отложений характерно локальное распределение по высоте экранной поверхности. Распределение меди в слое отложений неравномерно, максимально её содержание в верхнем, наиболее рыхлом слое, и далее, по направлению к металлу  доля меди  уменьшается. Такое её распределение характерно для зон  с высокими тепловыми нагрузками и обусловлено многокомпонентной структурой котельных отложений. По мере приближения к поверхности металла в составе отложений увеличивается доля оксидов железа, кремниевой кислоты, цинка и др.

В последние годы стало наблюдаться повышенное содержание соединений цинка, особенно в отложениях из солевых отсеков, а также органических соединений, нерастворимых в кислотах. Последние попадают в котлы из исходной поверхностной воды в виде различных органических соединений. Образование отложений цинка происходит, по-видимому, при низких рН котловой воды (9,5 – 10,0) и повышенной концентрации в ней иона  .

К физико-механическим показателям  отложений следует отнести:1)  пористость; 2)твёрдость и 3)теплопроводность. Пористые отложения  обычно малотеплопроводны, относительно легко удаляются при промывках; твёрдые, плотные трудно удаляются при очистках. Теплопроводность отложений зависит от их структуры и химического состава. Снижение пористости отложений приводит к увеличению теплопроводности. Плотно приставшие (теплопроводные) отложения менее опасны, чем плохо сидящие, так как зазор между отложением и металлом труб увеличивает тепловой напор и приводит к перегреву металла. В этих зазорах происходит выкипание котловой воды идр.[5]

Образование отложений на поверхностях нагрева может быть обусловлено кристаллизацией солей из пересыщенных растворов, седиментацией органических и минеральных коллоидов, электрохимическим восстановлением веществ, высокотемпературными топохимическими процессами на теплонапряжённой поверхности металла. В формировании отложений, как правило, участвует не один процесс, а их комплекс. Это обстоятельство и обуславливает многокомпонентность состава отложений.