給水與蒸汽系統中的腐蝕
溶解氧、氯化物、硫酸鹽及其他具侵蝕性的離子會在給水、凝結水與蒸汽系統中引發腐蝕。一般腐蝕會使金屬壁厚變薄，但更危險的型態，如點蝕、縫隙腐蝕與應力腐蝕裂紋，往往在嚴重損壞出現之前都不易被察覺。
隨蒸汽夾帶的微量污染物可能侵蝕汽輪機葉片與輪盤，降低性能並迫使進行昂貴的大修。流動加速腐蝕可剝除高流速區域的保護性氧化層，加速金屬流失並增加故障風險。
發電廠水化學：避免昂貴的損害與停機時間
可靠的監測與控制如何保護您的電廠免於腐蝕、結垢與污垢
可靠的監測與控制如何保護您的電廠免於腐蝕、結垢與污垢
發電廠水化學很少是設備故障時第一個被歸咎的原因，但它往往才是真正的成因。水化學只要稍有變化，就可能在警報響起之前悄悄地 引發腐蝕、加速結垢，並損壞關鍵元件。發電廠水化學問題不會自行顯現；它們會在背景中逐漸累積，直到性能下降或發生代價高昂的故障。因此，了解並控制這些風險不是可有可無的，而是確保電廠可靠運轉、避免昂貴中斷的關鍵。
為什麼水與蒸汽化學很重要
發電廠在極端的溫度、壓力與流量條件下運轉，而其水／蒸汽循環對可靠供能至關重要。即使是微小的化學失衡或微量污染物，也可能迅速引發一連串問題：
- 腐蝕
- 污垢沉積
- 結垢
這些問題會劣化傳熱表面、損壞承壓部件，並可能導致非計畫停機與高額維修費用。
為了將風險降至最低，現代發電廠會將監測流程與全球標準一致，例如 IAPWS 技術指導文件，其為蒸汽與水的純度提供國際公認的目標。
鍋爐與熱交換器中的結垢與礦物沉積
二氧化矽、鈣及其他微溶鹽類會在高溫下析出，並在鍋爐管、熱交換器與汽輪機內部形成堅硬、具絕熱性的水垢。水垢會降低傳熱效率並提高金屬表面溫度，長期下來可能導致蠕變與破裂。
沉積物下腐蝕是指沉積物將腐蝕性成分困在金屬表面上，形成強烈的微環境，加速局部侵蝕。沉積物也會改變流動型態、增加壓降並降低設備容量，迫使提高燃料使用量以滿足負載需求。
1.5 mm（約 1/16"）的水垢可使鍋爐效率降低超過 12%。
蒸汽純度與污染物夾帶對汽輪機的影響
夾帶事件是指鍋爐或蒸汽中的雜質被帶入蒸汽相，這些污染物可能在下游沉積，並影響汽輪機及其他使用蒸汽的設備。蒸汽中的高 TOC、鈉、氯化物與有機物會導致葉片腐蝕、汽輪機密封件上的沉積，以及控制閥性能受損。若未即時偵測並修正，補給水、給水洩漏或處理系統故障所引入的污染物，可能很快危及整個循環。
隨蒸汽傳輸的雜質可能導致汽輪機葉片沉積，使輸出功率降至滿載容量的 80% 甚至更低。
營運與經濟後果
腐蝕與污染的營運影響十分廣泛：
熱效率下降
燃料成本增加
維護與檢查頻率增加
降低故障間平均時間（MTBF）
強制停機的成本可能每天高達數十萬至數百萬美元，視電廠規模而定。
管束的災難性失效或渦輪機損壞也會帶來嚴重的安全與環境風險，可能危及人員安全；若廢水或排放超標，還可能觸發監管處罰。此外，長時間停機或合規失敗也可能造成顯著的商譽損害與合約罰款。
僅在美國，腐蝕每年就使發電產業損失約 230 億美元。
保持警覺：及早偵測問題並迅速採取行動
有許多措施可用來將腐蝕與污染的影響降到最低。及早偵測與快速回應是關鍵。對補給水、凝結水、給水、鍋爐水、排污以及冷卻迴路中的污染物進行連續監測，可支援趨勢分析、找出根本原因，並實現預測性維護。
若要在小偏差惡化之前加以掌握，操作人員需要對關鍵參數進行可靠測量：
互補性的作法，例如完善的預處理（RO、軟化與除鹼度處理）、精確的化學加藥，以及機械清洗，對於解決根本原因並維持系統健康至關重要。
電廠水化學監測的關鍵參數
下列參數構成任何電廠水化學監測計畫的核心，且各自都與特定的損害風險相關。
參數 | 偵測到的損傷機制 | 典型警報門檻 |
pH | 給水、凝結水及鍋爐系統中的腐蝕與點蝕 | 8.8–9.6（給水） |
Conductivity | 離子污染、夾帶事件、酸性陰離子侵入 | <0.2 µS/cm（蒸汽/給水） |
Dissolved Oxygen | 給水系統中的點蝕與流致加速腐蝕（FAC） | <5 µg/L（除氧後給水） |
Silica | 鍋爐管、熱交換器及汽輪機內部結垢 | <20 µg/L（鍋爐水） |
Sodium | 汽輪機葉片腐蝕；蒸汽純度失效與鍋爐夾帶 | <2 µg/L（蒸汽） |
Chloride | 汽輪機部件中的應力腐蝕裂紋與點蝕 | <2 µg/L（蒸汽） |
Sulfate | 鍋爐水化學中的沉積物下酸性腐蝕 | <2 µg/L（蒸汽） |
TOC | 有機物夾帶進入蒸汽；汽輪機沉積物；處理系統故障 | <100 µg/L（給水） |
門檻值係依據 IAPWS 與 EPRI 對傳統汽包鍋爐與 HRSG 的指南制定。限制會因電廠類型、操作壓力及水處理制度而異。請務必參照電廠專屬的化學規範。
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