部位也大多集中在冲洗工质最先接触到的烟管进口 处（也就是烟管与管板的扩接处）或是再稍往里面一 点．通过查找该锅炉的相关维护要求及对水处理的记 录分析，不存在锅水水质处理不当致水垢太厚而有局 部烧坏的可能．通过全面仔细的比较分析得出，本船 废热锅炉严重漏水的症结就出在烟管表面积灰吹除 的不当设计与操作上． １．锅壳；２．烟管；３．管板 图１废热锅炉与吹灰器 下面就来谈谈本船废热锅炉积灰吹除的设计与 操作中的一些不当做法，望为船舶设计建造者及同行 管理者带来些许裨益． １船舶废热锅炉吹灰的必要与操作 锅炉经过一段时间的运行后，在炉墙和受热面上 会结灰渣和浮灰．燃油中灰分含量虽只有０．３％左 右，但灰分中含有较多的硫、钒、钠成份，它们的化合 物的熔点很低，因而极易在锅炉高温烟气区的受热面 上粘结有灰渣．这些灰渣影响受热面的传热、引起烟 气通道的堵塞和对受热面产生腐蚀，因此必须定期清 除它们才能保证锅炉安全、经济的工作． 灰渣的清除可以在锅炉运行时进行，也可以在停 炉后进行．在运行时，可以用吹灰器除灰．吹灰器所使 用的工质是蒸汽或压缩空气．由于用吹灰器清除积灰 和灰渣的效果不理想，必须定期停炉，用机械方法和 水洗方法予以彻底清除． ２本船废热锅炉运行时的吹灰方式 ２．１药剂除灰 采用喷枪，利用压缩空气使粉状药剂呈雾状喷入 主机废气中，使其在高温下分解析出氧气促使大量烟 灰氧化烧掉，药剂中的硝酸盐与灰分中的金属盐类生 ４６第三期２０１１年技术篇 成低熔点共晶体，使硬质灰垢变得疏松易于脱落．如 是铵盐除灰剂，则在高温时放出ＮＨ ，使烟气中的有 害物氧化成Ｎ和Ｈ ０，同时除灰剂中的碱金属盐类在 高温下产生的碱金属阳离子，附在灰粒表面使灰粒不 凝聚，扩大烟灰氧化表面使其完全燃烧． ２．２水除灰 其工作原理就是利用电磁阀的通断电控制水喷 入的时机与多少． 本船的电磁阀通断电控制也有两种控制方式． 一是自动动作：即通过控制电路预先设定冲洗电 磁阀通断电时刻，决定何时通电供水、供多少水． 二是人工动作：即在控制电路中增设一个手动操 作按钮．当手动按下时，触发电磁阀通电，但通电的时 长与自动动作的时长一致（自动与手动动作时的电 磁阀通断电延时由同一个时间继电器控制）． 不管是自动还是手动，每次喷入的水量一致．只 是在自动情况下，控制电源～打开，就开始进行延时 的运行．而手动冲洗就有随意性，主管的与非主管的、 当班的与非当班的都有可能按下冲洗按钮．因此本船 用水冲洗烟灰的操作中，自动的也在吹，手动的也可 能吹了多次，这就可能造成冲洗频繁，使烟管遭受额 外的腐蚀． ２．３药剂除灰与水（或蒸汽）除灰的关系 如上分析，药剂除灰是使硬质灰垢变得疏松易于 脱落；或是在高温下产生的碱金属阳离子，附在灰粒 表面使灰粒不凝聚，扩大烟灰氧化表面使其完全燃 烧．而水除灰就是使粘附在烟管壁上不牢固的灰垢被 水冲掉后再被排气带出废热锅炉外．因此，锅炉吹灰 时一般先用药剂进行疏松软化半小时后，再用蒸汽进 行吹除，才能得到应有的效果． ３本船废热锅炉烟管严重漏水故障的原因 ３．１设计上的问题 （１）为了减低成本，锅炉老式的双排烟道设计和 翻转式旁通阀已不再采用．所以，主机在机动操纵时 产生的不完全燃烧的烟气被迫走同一通道，增加烟灰 积存的机会．同时由于主机的排烟不再旁通而直接经 过废气炉烟管，特别是在船舶停航较长时间后，废热 锅炉整体温度低（特别是里面有大量的冷水），在船 舶开航后主机加速又快，热负荷就来得快且大，进而 加大了锅炉管子与管板间的热应力． （２）对发动机而言，现代发动机的设计愈来愈趋 向于大型、低速、超长冲程、高功率这一总趋势，主机 的高速运行时，使排气流速大大增加，使烟气对管子 的冲蚀加剧． （３）本船安装的吹灰器不管是药剂还是水吹灰 都只在烟管的进口处设了一个吹灰介质的出口（如 上图两套冲洗装置的出口），而不是利用特有的分配 装置把冲洗介质均匀的分配到各处．这样吹灰介质未 吹扫整个受热面，造成不均匀性的局部腐蚀加重．如 本船漏水最为严重的地方就是离介质出口处较近的 地方． （４）本船吹灰的介质是水，而不是蒸汽．因水刚 进入废热锅炉要吸收汽化潜热，使局部的烟气温度急 剧降低，但水又未完全汽化 进而在有水的情况下，因 温度低又易使烟气中的硫氧化物与水作用生成酸．而 酸对金属是有很强腐蚀作用的．另外未完全汽化的水 随着汽流向上流动，在管板与管子扩接处触碰，又造 成扩接处有过大的热应力（俗称冷激）．在反复的酸 蚀与冷激、烟气的冲蚀下，进一步加快了管子的腐蚀。 ３．２客观上存在的因素 ’ （１）在机动操作时，主机要频繁加减速，这就会 使废热锅炉温度极剧变化，使得管子与管板扩接处易 松脱而漏水． （２）现代船用燃油都含有较高ｓ，而ｓ在燃烧后 形成ＳＯ 和其中一部分进一步氧化成ＳＯ ，ＳＯ 与烟 气中的水蒸汽结合形成硫酸蒸汽．而酸蒸汽比水蒸汽 更易凝结下来．凝结下来的酸对金属管壁是有很强腐 蚀作用的． ３．３管理上的因素 由于本船设计上有手动吹灰操作机构，进而为船 员的随意性操作提供了可能．如安装在本船的集中控 制室中的冲洗按钮，机工或非主管轮机员一看到废汽 炉的蒸汽压力低，就以为是烟管表面积灰多，进而随 意的按下进行冲洗，以求提高蒸汽压力．当水流吹洗 的次数过于频繁，冲洗水量过多，就会加剧烟管酸性 腐蚀． ４实际管理中应注意的问题 ４．１首先还是对管子外表积灰的重视 尽量减少主机低负荷功况运转时间，以期减少烟 灰的产生；对主机的加减速操作尽量不要过快；改变 运行中过频冲洗的随意性；在日常维护中要定时（如 一个长航次或三个月左右）打开道门进行人工机械 除灰或温水流冲洗灰垢；平时废热锅炉下的放残阀在 不用时要打开，使用时也要经常打开看看是否通畅或 有水出来． ４．２改进原有冲洗装置的分配出口，可由一个出口 改为多个出口并尽可能吹除到全部烟管的进口． ４．３如废热锅炉有强制循环泵，应在主机备车开始 就启动运转，减少主机机动操作时由于加减速过快而 使管子与管板间的热应力增加，产生较大热胀冷缩， 进而造成扩接处松动的后果． ４．４严格按照说明书要求的吹灰间隔与吹灰量来进 行吹灰操作，并且吹灰操作只能专人进行，决不能任 何人都可随意的操作． ５结论 本文通过对典型废热锅炉故障一例的分析探讨， 提出了废热锅炉烟灰吹除的设计与管理要求．该要求 简单明了，易于实现，但在实际运用中还需针对各自 具体的废热锅炉进行有针对性的引用． 科技在进步，新技术与新设备也在船上不断的应 用。因此船员在船舶管理过程中，也应时刻提醒自己， 要多钻研业务，努力提高自己的理论水平，提高自己 的业务素质，为工作中少走弯路、错路而奋斗． 参考文献： ［１］陈义亮．船用锅炉与汽轮机［Ｍ］．大连：大连海事大学 出版社，１９９５． ［２］詹玉龙．轮机长业务［Ｍ］．北京：人民交通出版社， ２０ｏ２． ［３］满一新．轮机维护与修理［Ｍ］．大连：大连海事大学出 版社，２０００． ［４］远洋船舶机损事故汇编（３）１９９３－２００３［Ｇ］．中远集团， ２００４． 技术篇２０１１年第三期４７
