船舶辅锅炉的运行和维护管理

第五节船舶辅锅炉的运行和维护管理13-5-1锅炉的运行管理1.点火前的准备冷态点火是指锅炉经过较长时间的停炉，或进行较大范围的检修之后的点火仔细检查锅炉本体各受热面及炉膛内砖墙等是否完好无损各有关设备和自动控制系统工作是否正常(洗炉后或修理后)应检查炉舱中的防火设备是否良好确认上述一切正常之后，才能进行上水工作在上水之前要检查水舱中水的质量并向锅炉中加入水处理药剂，使炉水符合规定标准上水的水温与汽包壁面温度之差不宜超过60℃热态点火时不要向热炉中加人大量冷水以免产生过大的温度应力和引起管于松动漏泄13-5-1锅炉的运行管理在上水时，最好先、后使用两套给水系统以确认它们的工作均正常对于烟管锅炉应上水至水位计的高水位以使在升汽后通过底部排污，分数次将位于锅炉底部温度较低的炉水放掉，促使整个锅炉的温度均匀对于水管锅炉上水至水位计的低水位因为产生蒸汽后，炉水会因产生汽泡而膨胀，使锅筒内水位上涨对装有经济器的锅炉，上水时经济器应充满水并保持畅通，以免点火后它处于干烧或由于水受热膨胀而遭到破坏13-5-1锅炉的运行管理上水时应查看水位计是否完好无损，表面是否清晰在无倾斜时，两只水位计的水位高度应一致上水结束后要观察半小时，确认没有泄漏点火前应检查：日用油柜油量和温度是否已加热至符合要求并开泄放阀泄放残水同时确认燃油系统中的各种设备均处于适用状态关闭停汽阀后再打开1／4转，防止受热后咬住完成上述各项工作后，锅炉即可点火13-5-1锅炉的运行管理2．点火升汽在开始点火前，一定要先预扫风5min以上如果点火失败，再次点火前仍要预扫风至少3min万一发生爆炸回火应立即关闭燃油逮闭阀并停油泵，以防酿成火灾点火成功后应检查燃烧情况开始时有可能因炉温低而稍冒黑烟，但随着炉温升高，燃烧即可正常汽压开始产生后，应关闭汽包上的空气阀在点火升汽过程中，应随时注意水位的变化以防因底部排污阀或给水阀泄漏而失水在升汽过程中应冲洗水位计数次，使水位计逐渐加热，同时也可防止水位计堵塞13-5-1锅炉的运行管理在点火开始阶段，水循环不好因此燃烧强度不能过大当加热到一定阶段后炉水已经沸腾，水循环已加强锅炉各部分的温度分布也渐趋于均匀这时方宜提高燃烧强度点火升汽的开始阶段应尽可能缓慢蓄水量越大的锅炉，此阶段应越长13-5-1锅炉的运行管理当汽压开始产生后，升压速度就可增加对蒸发量1～2t/h辅锅炉。从点火到满压所需时间烟管锅炉大约2h水管锅炉因水循环良好，约需15min左右大蒸发量烟管锅炉升汽时间正常不少于8～12hD型水管锅炉约需2～3h对自动控制的锅炉在冷炉点火升汽阶段，应改由手动启停待锅炉投入正常运行时，再改为自动操作13-5-1锅炉的运行管理当锅炉汽压达到工作汽压后供汽之前进行表面排污，以排除锅筒水面上的杂质和油污对蒸汽管路进行暖管将蒸汽阀稍开，供汽加热管路开启蒸汽系统中各泄水阀进行疏水暖管时间不宜过短,一般不应少于15～20min管路内凝水没有排净，当开大停汽阀正式供汽时在高速蒸汽冲击下会出现“水击”现象，可能损坏阀门、管路和设备如果两台锅炉同时投入工作，应先使两者汽压相同而后再并汽。如果升汽的锅炉与另一台已在工作的锅炉并汽，锅炉中的汽压应比主蒸汽管中汽压高出0．05MPa左右再并汽13-5-1锅炉的运行管理3.运行中的管理值班人员应随时注意水位、汽压、油压、油温、风压、炉内的燃烧情况和排烟的颜色，以及给水和炉水水质的分析与处理等同时要注意油泵、风机和及其它附件的工作情况，保证其处于正常状态对水位的监视极为重要每4h应冲洗一次水位计如果发现水位计水位不动，应及时进行冲洗并查明原因燃烧的好坏通过观察炉膛中火焰和烟气的颜色判断13-5-1锅炉的运行管理燃烧良好的标志是:火焰呈橙黄色，炉膛内略显透明，依稀可见炉膛的后壁，烟囱排烟显浅灰色如果炉内火焰发白，炉膛内极透明，烟色太淡几乎看不见，则表明空气量太多如发现火焰呈暗红色，火焰伸长跳动并带有火星，炉内模糊不清，烟色加深直至浓黑，则表明空气量太少或燃油雾化不良，与空气混合不好为获得完全燃烧应保持燃油系统中的油压和油温稳定在规定的数值经常注意滤器前后压差，超过0.05MPa时要及时更换定期清洗燃油日用油柜，防止油柜的蒸汽加热管漏泄，并经常排放日用油柜底部的水分和杂质13-5-1锅炉的运行管理有多个燃烧器的锅炉在低负荷运行时首先停用靠近炉膛出口或炉底的燃烧器，使用位于炉膛中央的燃烧器当某个燃烧器停用时，应立即抽出喷油嘴，并关闭风门稍留缝隙，以便让漏风来冷却配风器如果所有燃烧器停用，应关闭全部风门和一切风道，以防冷空气流人炉膛，使炽热的耐火砖墙损坏或引起水管胀接处漏泄为了防止锅炉结垢和腐蚀，应坚持水处理制度13-5-1锅炉的运行管理4．停火留汽保持在备用状态时停火前应改用柴油，以免重油留存在管路内停用期间改自动控制为手动控制有压缩空气吹扫系统的·应将喷油嘴吹扫干净停火应加水至水位计最高水位以免因锅炉内水冷却收缩而看不到水位停火后半小时，水中悬浮杂质和泥渣沉淀后，进行下排污排污后化验炉水，视需要加入水处理药剂停火留汽期间应间断地点火保持炉内适当的汽压，防止空气渗入但升压最多烧至工作汽压下限即熄火，以防升压过高，造成熄火后因炉膛散热汽压继续升高顶开安全阀13-5-1锅炉的运行管理5．停用放空作内部检查或检修而停炉时应切断控制电源，关闭停汽阀、给水阀，让锅炉自然冷却不要泄放汽压、提早放空炉水或向炉膛送冷风温度急剧降低会损伤锅炉待锅炉中已无汽压时，打开空气阀，以免锅筒内产生真空一般只有当炉水温度降至50℃左右时才允许开底部排污阀放空炉水水管锅炉在急需时可在汽压降至0.5MPa以下后放空防止锅炉低温腐蚀和积灰复燃1．防止锅炉受热面低温腐蚀指在烟气温度较低区域(约500℃)受热面的一种腐蚀因为受热面的壁温低于烟气中硫酸蒸气的露点，管壁上结有酸露而引起它经常发生在空气预热器的冷端(空气进口端)和给水温度低的经济器中，或出现在蒸发受热面的末端酸露的形成燃油中含有硫燃烧后形成二氧化硫,进一步氧化成三氧化硫三氧化硫和烟气中的水蒸气结合成为硫酸蒸气硫酸蒸气的露点(酸露点)远高于烟气中蒸汽的露点烟气中硫酸蒸气含量高，酸露点就高受热面壁温低于酸露点时，硫酸蒸气会凝结，使管壁腐蚀根据低温腐蚀产生的原因，可采取如下防止措施:(1)对装有空气预热器的锅炉用装设空气再循环管道的方法来提高空气人口温度即让一部分热空气与冷空气混合后，再送人空气预热器以提高管壁温度，使之不低于水蒸气露点温度也可用旁通烟道或旁通空气道的方法点火升汽或低负荷运行时，将烟气或空气旁通(2)改善燃烧工况采用低过量空气的燃烧方式能减少二氧化硫的进一步氧化，从而减少硫酸的生成良好的燃烧能使生成的三氧化硫在离开炉膛前尽量分解(3)要及时进行吹灰保持受热面的清洁，尽量减少其对生成硫酸的催化作用在停炉检修时，要清除受热面上的铁锈和积灰防止锅炉受热面低温腐蚀防止积灰堵塞和着火复燃燃油中有0.3％的灰分灰分中含有硫、钒、钠成分它们的化合物熔点很低，极易在高温面结存灰渣当灰分中含有钙时燃烧后成为氧化钙它与三氧化硫作用形成硫酸钙可在管壁上形成牢固的积灰当燃烧恶化时还会生成大量的碳粒子其对烟灰数量的影响会超过燃油中的灰分碳粒颗粒细，吸附性强，极易吸附在尾部受热面上形成牢固的积灰，而且具有酸性防止积灰堵塞和着火复燃受热面上结有酸露时管壁湿润有粘灰作用受热面积灰有腐蚀性，妨碍传热，锅炉效率下降严重时会堵塞烟气通道，使锅炉不能正常运行当沉积的烟灰中有可燃物时在一定条件下会在尾部烟道中重新着火燃烧，把受热面烧毁这种现象称为尾部受热面的着火复燃燃烧不良时，尾部受热面积灰中有80％～90％是碳在锅炉起、停过程中，由于燃烧不好，未烧尽的燃油凝结在尾部受热面上，更有发生复燃的危险防止积灰堵塞和着火复燃在较低温度下，碳粒等可燃物质也会缓慢氧化，放出热量但在正常运行时，由于烟道的烟气流速很高，散热条件好，放出的热量很快被烟气流带走，不会着火燃烧但当停炉后，烟气停滞不动，散热条件很差，因氧化放出的热量不能散走，温度逐渐上升，使氧化加速，最后可能导致着火复燃所以大多数尾部受热面着火复燃不是发生在运行过程中，而是在停炉一段时间之后防止积灰堵塞和着火复燃防止着火复燃的主要措施是：(1)保证在各种工况的良好燃烧，(2)及时进行吹灰，防止可燃物的积存；(3)停炉后10h内应严密关闭烟道和风道挡板以及各种孔门，防止空气漏人当发生着火时，应进行蒸汽灭火13-5-3锅炉的水质控制定期对给水和炉水水质进行化验与处理水质控制得好可显著减轻水垢的生成防止腐蚀发生和汽水共腾炉水质量控制好坏直接影响锅炉工作的安全、可靠、经济和使用年限1．锅炉水控制的主要项目如下：13-5-3锅炉的水质控制(1)硬度即水中Ca2+和Mg2+离子的浓度，单位是毫克当量／升(记作N．10-3)，或德国度Ca2+、Mg2+形成的盐类极易在受热面浓缩生成水垢水垢的导热系数很小，会使管壁温度急增水垢形成后受热面传热系数降低，锅炉排烟温度高效率降低，燃料耗量增加减小受热面管子内水的流通截面，使流阻增加严重时，会完全堵塞，从而破坏了锅炉正常的水循环导致管子烧坏，甚至破裂垢下炉水浓缩，会促使电化学腐蚀作用加强引起所谓“垢下腐蚀”，加速受热面管子的损坏13-5-3-1锅炉水控制的主要项目为了减少水垢的生成低压锅炉一般要求将硬度控制在0.25H以下常用方法是炉水中加人磷酸三钠(Na3P04·12H2o)，或磷酸二钠(Na2HPO·12H2O)它们在水中离解后生成的磷酸根与Ca2+、Mg2+离子结合生成分散的胶状沉淀当炉水pH值为10～12，过剩P043-在要求范围内时能生成松软而无附着性的泥渣，可通过底部排污而除去因此现在有的炉水处理方法只测量和控制水中过剩PO43-的浓度，而不再直接控制硬度13-5-3-1锅炉水控制的主要项目(2)碱度是使水带碱性的OH-、CO2-、HCO3-、PO3-离子的浓度(毫克当量／升)将炉水控制在适当的碱度范围内(相当pHl0～12)有利于抑制电化学腐蚀碱性不足，且溶有较多O2、CO2并含有大量盐和Cl-将会促进锅炉受热面发生电化学腐蚀碱性太强，会破坏金属表面氧化层保护膜，反而腐蚀加剧13-5-3-1锅炉水控制的主要项目苛性脆化在高度浓缩的碱性溶液和高应力的作用下，炉水中缺少硝酸盐、磷酸盐这些保护性盐类时，会使锅炉金属结晶之间产生细微裂纹由于这种问题很难发觉，苛性脆化通常发生在铆钉接缝处偶尔在管口扩接处发生常以磷酸钠在降低炉水硬度的同时，提高炉水碱度为了迅速提高碱度，也使用Na2CO3万一投药不当使碱度太大，则须上排污并补充淡水，使碱度下降13-5-3-1锅炉水控制的主要项目(3)含盐量太大会引起汽水共腾，恶化蒸汽品质，加剧管路设备腐蚀炉水含盐量以氯盐居多故通常化验氯离子浓度采反映含盐量的多少单位用mg/L(NaCl)但如果加入某些水处理药，如磷酸钠、硝酸钠(可用于除O2)太多，氯离子浓度虽不增加，含盐量却会增大当含盐量太大时用表面排污、加强补水的办法来降低因此，限制补给水的含盐量也是十分重要13-5-3-1锅炉水控制的主要项目辅助锅炉一般化验炉水的硬度、碱度和含盐量另外也化验港口补给水和炉水舱、蒸馏水舱的含盐量蒸发量较大、工作压力较高的锅炉应每天化验一次蒸发量小、工作压力较低的辅锅炉2～3天化验一次我国尚未制定统一的锅炉用水的水质指标1981年交通部颁布的“交通部直属水运船舶锅炉水质标准及处理规程(试行)”中规定的水质标准如表13—4和表13—5所示13-5-3-2锅炉水质的测定方法(1)水样的采取①取样前应先将取样阀打开2～3m