电厂锅炉的化学成分主要包含受热面金属材质组分、炉内燃烧反应产物、水汽系统介质组分三大类,不同组分的特性直接影响锅炉运行效率与服役寿命。首先是受热面金属材质的化学成分,电厂锅炉水冷壁、过热器、再热器、省煤器等核心承压部件,多采用优质碳素钢、低合金耐热钢或高合金奥氏体不锈钢加工制成,其基础化学组分为铁元素,同时根据工况耐受需求添加不同比例的碳、铬、钼、钒、镍、锰、硅等合金元素:其中碳元素可提升钢材强度,铬、钼元素能强化钢材高温抗氧化、抗蠕变性能,钒元素可细化钢材晶粒提升结构稳定性,镍元素则能增强高合金部件的耐腐蚀韧性,部分高端高温受热面还会添加微量铌、钛元素进一步优化材质的高温力学性能。其次是炉内燃烧过程相关的化学成分,电厂锅炉燃用的煤炭、生物质等燃料本身包含固定碳、挥发分(含甲烷、氢气、一氧化碳等可燃组分)、水分、灰分(含二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化铁、碱金属盐等)以及硫、氮等杂元素;燃烧过程中会生成二氧化碳、水蒸气等常规燃烧产物,同时伴随生成二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳等污染物,灰分在高温下还会形成含硫酸盐、硅酸盐的熔融或半熔融结渣成分,若燃用高氯燃料还会生成氯化氢等腐蚀性组分,易造成受热面高温腐蚀。最后是锅炉水汽系统的化学成分,正常运行工况下锅炉给水、炉水以高纯度水分为主,为抑制腐蚀、结垢会添加微量氨、联氨(或新型除氧剂)、磷酸盐等水处理药剂,若水质管控不当,水中会混入钙、镁硬度离子,溶解氧,以及腐蚀产生的铁、铜氧化物,这些成分易在受热面内壁结垢、诱发垢下腐蚀,直接影响锅炉传热效率与运行安全。