保持废气锅炉高效 防止烟灰着火

保持废气锅炉高效 防止烟灰着火

废气锅炉作为一种节能装置，海上航行时用于从主柴油机的排烟废气中吸收热量，产生的蒸汽主要用于对劣质高粘度燃油进行分段加热，保证其能正常驳运、有效分离，最终将其粘度降至能保证主机、副机喷油设备达到良好雾化的标准。为达到降低营运成本的目的，“锡伯河”等七艘3400TEU船舶的主机、副机和副锅炉目前均使用IF380CST劣质高粘度的燃油。所以保持废气锅炉高效正常工况，不但能提高船舶的经济性，对船舶的安全营运和准班也至关重要。

　　2536kg/h，工作压力0.6MPa，设计压力1.2MPa，主机在MCR工况下排烟压降为160MMAQ.能否保持其高效正常工况的关键是减少其加温管烟侧的结灰，防止烟灰着火。加热管壁烟灰的聚集，不但使废气锅炉热效率下降，产生的蒸汽量不能满足预热劣质燃油的需要，不得不使用副锅炉，使船舶的经济性下降。而且烟灰厚度对烟气压降和废气锅炉出口烟气温度有很大影响。随着烟灰厚度增加，烟气压降和废气出口烟气温度均成直线增加。影响主机进排气系统和使主机燃烧性能恶化，并能引发烟灰着火。虽然轻微的烟灰着火（如烟囱中冒火星），它产生的热量可以被锅炉强制循环水、蒸汽和燃烧产生的气体带走，一般不会对废气锅炉造成很大的损坏，但也宓须引起高度重视，在一定条件下，着火会进一步发展，造成废气锅炉烧塌事故的发生。

　　从柴油机的燃烧机理分析，主机排烟中含有烟灰是不可避免的，特别是使用了劣质燃油。若对影响燃油燃烧的各系统未能做到很好的维护，那么主机排烟中的烟灰就会大大增加。另一方面，现代长冲程和超长冲程柴油机所需的气缸油注油量较大，如“锡伯河”轮主6L80MC说明书推荐的气缸油耗油率为0.65g/bhph-1.0/bhph.大大提高了主机排烟中烟灰的含量。这组船的废气锅炉属于水管锅炉，因烟气速度和温度低，烟灰比火管锅炉更容易沉积。这几条船都有过这种现象/无论进出港，只要主机一倒车，烟囱中就会冒出似梧桐树叶般大小的黑碳灰，飘洒弥漫于整个船，既影响船风船貌，又会诱发甲板的腐蚀。这种废气锅炉发生烟灰着火的机会更大。应引起足够的重视c 1减少烟灰沉积的清灰措施尽量避免主机长期低速运行，合理调整主机气缸油的注油量，加强主机维修保养，确保主机燃烧性能该类型船都配有一套蒸汽吹灰装置和一套低温烟灰清除剂添加设备。蒸汽吹灰是靠6组喷射管的蒸汽喷射冲击作用来清除水管表面的结灰，其可以自动进行也可以手动操作，该套装置受主机功率和蒸汽压力等限制（主机负荷不低于MCR工况负荷的75%，蒸汽压力不低于0.5MPa）。而由于主机功率信号不稳定，影响吹灰效果，故建议短接主机负荷信号，采用手动定时吹灰较合适。平时应注重对该装置的检查维护，如每周加注牛油，防止卡死使马达过载，影响吹灰工作的正常进行，一旦故障应及时修复，恢复正常吹灰。低温烟灰清除剂是一种特别形式的低温催化烟灰清除剂粉未，它可以借减低未完全燃烧物的温度，而消除易燃的烟灰及松动沉积物，能保持热传导面的清洁，使烟道中的火星减至最少。加人该粉剂20分钟1小时后开始蒸汽吹灰，可以增加吹灰的效果，消除残余松动的淤渣。应持续使用为好。

　　正常航行时应每天检查废气锅炉排烟压差表（U型管），使之能正常观察和记录烟气压降，同时记录烟气出口温度和主机负荷，便于判断加热管表面积灰程度，确定吹灰频率。平时每天吹灰次数不应少于3次，若废气通过废气锅炉的压降升至干净时的1.2倍（指刚刚水洗干净后的废气锅炉，应在同一负荷下比较），吹灰频率应增加至每天4次以上，主机低速运行时间较长，正常航行后应增加吹灰次数。采用间断吹灰比连续吹灰效果更好。若废气通过锅炉的压降升至干净锅炉的1.4倍时，必须进行彻底水洗。

　　最有效的清灰方法是水洗。准确判断废气锅炉加热管表面烟灰情况是打开其上下道门进行检查。该类型船都装有固定式废气锅炉水洗装置。水洗时应注意1）上下道门都打开，确保底部放残管处于畅通状态，防止冲洗水进入主机排气系统。2）应检查冲洗管中的喷嘴是否堵塞，一旦堵塞应及时解体清洁，确保各喷嘴水洗时都能正常喷淋。建议在废气锅炉运行期间向水洗系统供压缩空气，可防止喷嘴堵塞。3）冲洗水压力应保持0.3~0.4MPa，利用固定水洗系统清洗废气锅炉的同时，使用便携式喷枪冲洗死角，做到全面彻底冲洗。4）一次水洗结束后，应启动强制循环泵，以干燥废气锅炉，因为热冲击可使残留的烟灰剥落，当一次干燥结束后，应再次水洗，再次干燥，如此循环不应少于2次。5）水洗结束后，全面检查和清除废气锅炉底部残留的烟灰后方可盖道门。

　　2废气锅炉烟灰着火的现象和处理对策分析烟灰着火的原因时发现，在大多数情况下，发生在机动操纵阶段，且经常紧接着港内停泊之后。这是因为此种工况不完全燃烧物增加，如启动主机时供油过度；增压器加速慢；辅助鼓风机故障；主机低负荷长期运行；重复启动等。另外，港口停泊期间外界空气湿度大或下雨后，废气锅炉也很容易发生烟灰着火。这是因为很高的湿度或雨水使烟囱中的沉积物剥落下来，导致大量的沉积物堆积在废气锅炉水管表面，当主机加速时，堆积的烟灰就很可能会着火；这两种情况应特别加以注意。当废气锅炉烟气出口温度报警（大于3301C）；烟囱有飞溅的火星；蒸汽压力异常升高；安全阀异常跳起等症出现应视为废气锅炉烟灰着火。发现烟灰着火后，1）条件许可应尽可能地停止主机运转，以切断氧气的供应，并使主机排气阀处于关闭状态，停止主机空气循环。2）立即启动备用强制循环泵，两台循环泵同时工作，加强水循环，以保持废气锅炉冷却。3）发生烟灰着火时不能使用吹灰器去灭火，手动吹灰器已经使用的，要立即停止，自动吹灰器要关闭电源。4）当炉内初燃温度不高于6501：时可利用炉内的喷水清洗装置向炉内喷水降温。此时间内千万不能打开道门，进行检查，防止新鲜空气进人加剧火烧。当炉内温度高于650C时，为防止“氢燃”，应立即停止强制循环泵运转，迤修实例（二）为了使废气锅炉烟道壁上聚集的烟灰容易排出烟道，船上基本都加装了施放疏松烟灰的化学药粉的喷射装置。此装置由药粉罐、喷嘴及阀组成，它是用压缩空气作为动力的。压缩空气经过喷嘴后，以高速喷人喷嘴的混合腔并与其中的空气发生动量交换，在排气的同时从而使混合室产生一定的真空，进行干吸，使罐内的化学药粉喷撒在烟道壁上，药物与烟道上的烟灰聚集物发生化学反应，结果使得烟灰聚积物疏松。这样就使它们容易在蒸汽吹灰操作时随废气带出烟道，防止污堵和积灰，保证了主机和废气锅炉的正常使用。

　　此喷射装置一般由厂家提供，而由船上轮机人员自己安装。该装置在F、L轮上原安装示意图如所示。它在使用过程中，由于残留的药粉堵塞在阀B、阀C以及喷嘴处，经常要把以上部件拆卸开，清除干净后并将炉水放掉，向炉内大量喷水灭火。在喷水时应将炉底部的放泄阀打开，以防止水流人透平和主机。

　　防止烟灰着火措施：1）加强对主机的维修保养和管理，使之在良好的工况下运行，对主机燃烧不良等问题应及时加以解决，气缸油注油量不能太大。尽量保持加热管烟面的清洁，减少烟灰的沉积。2）主机启动前20分钟启动锅炉强制循环泵，即使主机停车后也应保持该泵运转至少6小时（或废气锅炉温度降低到150C以下），因为此时烟灰着火的隐患依然存在。3）主机停车后检查废气锅炉内部的烟灰，为避免通过人孔的新鲜空气引起烟灰着火，最好在进口温度降低至150C以下后，才能打开检查。4）为防止废气锅炉内残余烟灰着火，水洗废气锅炉后，用强制循环泵干燥时水温最好不要超过1501：（可通过控制燃油锅炉的蒸汽压力）。5）废气高温时，不能吹灰。6）除非万不得已，废气锅炉不能干烧。7）定期水洗，根据该航线上主机机动低速航行时间长（过苏伊士河时间长，靠离港口多）的特点，每单航次应水洗一次。实践经验表明，水洗后残留的烟灰因其粘性大，含油成分多更容易起火，清洗时一定不能留有死角，且用循环水干燥要充分。这样，废气锅炉烟灰火烧是完全可以避免的。再装复使用。残留的药粉极易板结，它粘在阀座上也造成了阀的关闭不严实，有时还需要换新阀。在排烟总管的高温幅射下，做这维修工作也不是好受的。

　　经过对该装置的观察，对它进行了如所示的改造。首先，去掉了药粉罐连接喷嘴的两段接管和一个阀。这两段接管和阀的长度约为20cm，这样的长度加上不太通畅的阀所产生的节流作用，大大减弱了压缩空气经过喷嘴时对罐内药粉所产生的抽吸力，导致药粉不能很顺利地与压缩空气发生混合后带进烟道，不时的还要用通条捅动药罐中的药粉。改用一个约5cm长的接头将药粉罐与喷嘴直接连接后，且没有了阀B的节流作用，压缩空气经过喷嘴时所产生的抽吸力明显增加：药粉罐的盖子不能轻松地被提起，打开盖后能听到呼呼的气流声音，药粉缓缓倒人罐中时也能被顺畅的抽吸了（先开空气后倒药）。其次，在药粉罐的上端加装一个压缩空气管。作用为在药粉施放完毕后，盖好盖子，关闭阀1，打开阀2，用压缩空气吹净残留在药粉罐内及喷嘴锥面上的药粉，保证药粉罐内和喷嘴混合室的清爽。

　　此装置在经过小小地改造后，实际使用效果非常好，药粉积堵现象基本消除，而且使用至今有半年多也没有拆装此装置了，使维修工作趋于合理。