保持廢氣鍋爐高效 防止煙灰著火

廢氣鍋爐作為一種節(jié)能裝置，海上航行時(shí)用于從主柴油機(jī)的排煙廢氣中吸收熱量，產(chǎn)生的蒸汽主要用于對(duì)劣質(zhì)高粘度燃油進(jìn)行分段加熱，保證其能正常駁運(yùn)、有效分離，最終將其粘度降至能保證主機(jī)、副機(jī)噴油設(shè)備達(dá)到良好霧化的標(biāo)準(zhǔn)。為達(dá)到降低營(yíng)運(yùn)成本的目的，“錫伯河”等七艘3400TEU船舶的主機(jī)、副機(jī)和副鍋爐目前均使用IF380CST劣質(zhì)高粘度的燃油。所以保持廢氣鍋爐高效正常工況，不但能提高船舶的經(jīng)濟(jì)性，對(duì)船舶的安全營(yíng)運(yùn)和準(zhǔn)班也至關(guān)重要。

　　2536kg/h，工作壓力0.6MPa，設(shè)計(jì)壓力1.2MPa，主機(jī)在MCR工況下排煙壓降為160MMAQ.能否保持其高效正常工況的關(guān)鍵是減少其加溫管煙側(cè)的結(jié)灰，防止煙灰著火。加熱管壁煙灰的聚集，不但使廢氣鍋爐熱效率下降，產(chǎn)生的蒸汽量不能滿(mǎn)足預(yù)熱劣質(zhì)燃油的需要，不得不使用副鍋爐，使船舶的經(jīng)濟(jì)性下降。而且煙灰厚度對(duì)煙氣壓降和廢氣鍋爐出口煙氣溫度有很大影響。隨著煙灰厚度增加，煙氣壓降和廢氣出口煙氣溫度均成直線(xiàn)增加。影響主機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)和使主機(jī)燃燒性能惡化，并能引發(fā)煙灰著火。雖然輕微的煙灰著火（如煙囪中冒火星），它產(chǎn)生的熱量可以被鍋爐強(qiáng)制循環(huán)水、蒸汽和燃燒產(chǎn)生的氣體帶走，一般不會(huì)對(duì)廢氣鍋爐造成很大的損壞，但也宓須引起高度重視，在一定條件下，著火會(huì)進(jìn)一步發(fā)展，造成廢氣鍋爐燒塌事故的發(fā)生。

　　從柴油機(jī)的燃燒機(jī)理分析，主機(jī)排煙中含有煙灰是不可避免的，特別是使用了劣質(zhì)燃油。若對(duì)影響燃油燃燒的各系統(tǒng)未能做到很好的維護(hù)，那么主機(jī)排煙中的煙灰就會(huì)大大增加。另一方面，現(xiàn)代長(zhǎng)沖程和超長(zhǎng)沖程柴油機(jī)所需的氣缸油注油量較大，如“錫伯河”輪主6L80MC說(shuō)明書(shū)推薦的氣缸油耗油率為0.65g/bhph-1.0/bhph.大大提高了主機(jī)排煙中煙灰的含量。這組船的廢氣鍋爐屬于水管鍋爐，因煙氣速度和溫度低，煙灰比火管鍋爐更容易沉積。這幾條船都有過(guò)這種現(xiàn)象/無(wú)論進(jìn)出港，只要主機(jī)一倒車(chē)，煙囪中就會(huì)冒出似梧桐樹(shù)葉般大小的黑碳灰，飄灑彌漫于整個(gè)船，既影響船風(fēng)船貌，又會(huì)誘發(fā)甲板的腐蝕。這種廢氣鍋爐發(fā)生煙灰著火的機(jī)會(huì)更大。應(yīng)引起足夠的重視c 1減少煙灰沉積的清灰措施盡量避免主機(jī)長(zhǎng)期低速運(yùn)行，合理調(diào)整主機(jī)氣缸油的注油量，加強(qiáng)主機(jī)維修保養(yǎng)，確保主機(jī)燃燒性能該類(lèi)型船都配有一套蒸汽吹灰裝置和一套低溫?zé)熁仪宄齽┨砑釉O(shè)備。蒸汽吹灰是靠6組噴射管的蒸汽噴射沖擊作用來(lái)清除水管表面的結(jié)灰，其可以自動(dòng)進(jìn)行也可以手動(dòng)操作，該套裝置受主機(jī)功率和蒸汽壓力等限制（主機(jī)負(fù)荷不低于MCR工況負(fù)荷的75%，蒸汽壓力不低于0.5MPa）。而由于主機(jī)功率信號(hào)不穩(wěn)定，影響吹灰效果，故建議短接主機(jī)負(fù)荷信號(hào)，采用手動(dòng)定時(shí)吹灰較合適。平時(shí)應(yīng)注重對(duì)該裝置的檢查維護(hù)，如每周加注牛油，防止卡死使馬達(dá)過(guò)載，影響吹灰工作的正常進(jìn)行，一旦故障應(yīng)及時(shí)修復(fù)，恢復(fù)正常吹灰。低溫?zé)熁仪宄齽┦且环N特別形式的低溫催化煙灰清除劑粉未，它可以借減低未完全燃燒物的溫度，而消除易燃的煙灰及松動(dòng)沉積物，能保持熱傳導(dǎo)面的清潔，使煙道中的火星減至最少。加人該粉劑20分鐘1小時(shí)后開(kāi)始蒸汽吹灰，可以增加吹灰的效果，消除殘余松動(dòng)的淤渣。應(yīng)持續(xù)使用為好。

　　正常航行時(shí)應(yīng)每天檢查廢氣鍋爐排煙壓差表（U型管），使之能正常觀察和記錄煙氣壓降，同時(shí)記錄煙氣出口溫度和主機(jī)負(fù)荷，便于判斷加熱管表面積灰程度，確定吹灰頻率。平時(shí)每天吹灰次數(shù)不應(yīng)少于3次，若廢氣通過(guò)廢氣鍋爐的壓降升至干凈時(shí)的1.2倍（指剛剛水洗干凈后的廢氣鍋爐，應(yīng)在同一負(fù)荷下比較），吹灰頻率應(yīng)增加至每天4次以上，主機(jī)低速運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，正常航行后應(yīng)增加吹灰次數(shù)。采用間斷吹灰比連續(xù)吹灰效果更好。若廢氣通過(guò)鍋爐的壓降升至干凈鍋爐的1.4倍時(shí)，必須進(jìn)行徹底水洗。

　　最有效的清灰方法是水洗。準(zhǔn)確判斷廢氣鍋爐加熱管表面煙灰情況是打開(kāi)其上下道門(mén)進(jìn)行檢查。該類(lèi)型船都裝有固定式廢氣鍋爐水洗裝置。水洗時(shí)應(yīng)注意1）上下道門(mén)都打開(kāi)，確保底部放殘管處于暢通狀態(tài)，防止沖洗水進(jìn)入主機(jī)排氣系統(tǒng)。2）應(yīng)檢查沖洗管中的噴嘴是否堵塞，一旦堵塞應(yīng)及時(shí)解體清潔，確保各噴嘴水洗時(shí)都能正常噴淋。建議在廢氣鍋爐運(yùn)行期間向水洗系統(tǒng)供壓縮空氣，可防止噴嘴堵塞。3）沖洗水壓力應(yīng)保持0.3~0.4MPa，利用固定水洗系統(tǒng)清洗廢氣鍋爐的同時(shí)，使用便攜式噴槍沖洗死角，做到全面徹底沖洗。4）一次水洗結(jié)束后，應(yīng)啟動(dòng)強(qiáng)制循環(huán)泵，以干燥廢氣鍋爐，因?yàn)闊釠_擊可使殘留的煙灰剝落，當(dāng)一次干燥結(jié)束后，應(yīng)再次水洗，再次干燥，如此循環(huán)不應(yīng)少于2次。5）水洗結(jié)束后，全面檢查和清除廢氣鍋爐底部殘留的煙灰后方可蓋道門(mén)。

　　2廢氣鍋爐煙灰著火的現(xiàn)象和處理對(duì)策分析煙灰著火的原因時(shí)發(fā)現(xiàn)，在大多數(shù)情況下，發(fā)生在機(jī)動(dòng)操縱階段，且經(jīng)常緊接著港內(nèi)停泊之后。這是因?yàn)榇朔N工況不完全燃燒物增加，如啟動(dòng)主機(jī)時(shí)供油過(guò)度；增壓器加速慢；輔助鼓風(fēng)機(jī)故障；主機(jī)低負(fù)荷長(zhǎng)期運(yùn)行；重復(fù)啟動(dòng)等。另外，港口停泊期間外界空氣濕度大或下雨后，廢氣鍋爐也很容易發(fā)生煙灰著火。這是因?yàn)楹芨叩臐穸然蛴晁�使煙囪中的沉積物剝落下來(lái)，導(dǎo)致大量的沉積物堆積在廢氣鍋爐水管表面，當(dāng)主機(jī)加速時(shí)，堆積的煙灰就很可能會(huì)著火；這兩種情況應(yīng)特別加以注意。當(dāng)廢氣鍋爐煙氣出口溫度報(bào)警（大于3301C）；煙囪有飛濺的火星；蒸汽壓力異常升高；安全閥異常跳起等癥出現(xiàn)應(yīng)視為廢氣鍋爐煙灰著火。發(fā)現(xiàn)煙灰著火后，1）條件許可應(yīng)盡可能地停止主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，以切斷氧氣的供應(yīng)，并使主機(jī)排氣閥處于關(guān)閉狀態(tài)，停止主機(jī)空氣循環(huán)。2）立即啟動(dòng)備用強(qiáng)制循環(huán)泵，兩臺(tái)循環(huán)泵同時(shí)工作，加強(qiáng)水循環(huán)，以保持廢氣鍋爐冷卻。3）發(fā)生煙灰著火時(shí)不能使用吹灰器去滅火，手動(dòng)吹灰器已經(jīng)使用的，要立即停止，自動(dòng)吹灰器要關(guān)閉電源。4）當(dāng)爐內(nèi)初燃溫度不高于6501：時(shí)可利用爐內(nèi)的噴水清洗裝置向爐內(nèi)噴水降溫。此時(shí)間內(nèi)千萬(wàn)不能打開(kāi)道門(mén)，進(jìn)行檢查，防止新鮮空氣進(jìn)人加劇火燒。當(dāng)爐內(nèi)溫度高于650C時(shí)，為防止“氫燃”，應(yīng)立即停止強(qiáng)制循環(huán)泵運(yùn)轉(zhuǎn)，迤修實(shí)例（二）為了使廢氣鍋爐煙道壁上聚集的煙灰容易排出煙道，船上基本都加裝了施放疏松煙灰的化學(xué)藥粉的噴射裝置。此裝置由藥粉罐、噴嘴及閥組成，它是用壓縮空氣作為動(dòng)力的。壓縮空氣經(jīng)過(guò)噴嘴后，以高速?lài)娙藝娮斓幕旌锨徊⑴c其中的空氣發(fā)生動(dòng)量交換，在排氣的同時(shí)從而使混合室產(chǎn)生一定的真空，進(jìn)行干吸，使罐內(nèi)的化學(xué)藥粉噴撒在煙道壁上，藥物與煙道上的煙灰聚集物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，結(jié)果使得煙灰聚積物疏松。這樣就使它們?nèi)菀自谡羝�吹灰操作時(shí)隨廢氣帶出煙道，防止污堵和積灰，保證了主機(jī)和廢氣鍋爐的正常使用。

　　此噴射裝置一般由廠家提供，而由船上輪機(jī)人員自己安裝。該裝置在F、L輪上原安裝示意圖如所示。它在使用過(guò)程中，由于殘留的藥粉堵塞在閥B、閥C以及噴嘴處，經(jīng)常要把以上部件拆卸開(kāi)，清除干凈后并將爐水放掉，向爐內(nèi)大量噴水滅火。在噴水時(shí)應(yīng)將爐底部的放泄閥打開(kāi)，以防止水流人透平和主機(jī)。

　　防止煙灰著火措施：1）加強(qiáng)對(duì)主機(jī)的維修保養(yǎng)和管理，使之在良好的工況下運(yùn)行，對(duì)主機(jī)燃燒不良等問(wèn)題應(yīng)及時(shí)加以解決，氣缸油注油量不能太大。盡量保持加熱管煙面的清潔，減少煙灰的沉積。2）主機(jī)啟動(dòng)前20分鐘啟動(dòng)鍋爐強(qiáng)制循環(huán)泵，即使主機(jī)停車(chē)后也應(yīng)保持該泵運(yùn)轉(zhuǎn)至少6小時(shí)（或廢氣鍋爐溫度降低到150C以下），因?yàn)榇藭r(shí)煙灰著火的隱患依然存在。3）主機(jī)停車(chē)后檢查廢氣鍋爐內(nèi)部的煙灰，為避免通過(guò)人孔的新鮮空氣引起煙灰著火，最好在進(jìn)口溫度降低至150C以下后，才能打開(kāi)檢查。4）為防止廢氣鍋爐內(nèi)殘余煙灰著火，水洗廢氣鍋爐后，用強(qiáng)制循環(huán)泵干燥時(shí)水溫最好不要超過(guò)1501：（可通過(guò)控制燃油鍋爐的蒸汽壓力）。5）廢氣高溫時(shí)，不能吹灰。6）除非萬(wàn)不得已，廢氣鍋爐不能干燒。7）定期水洗，根據(jù)該航線(xiàn)上主機(jī)機(jī)動(dòng)低速航行時(shí)間長(zhǎng)（過(guò)蘇伊士河時(shí)間長(zhǎng)，靠離港口多）的特點(diǎn)，每單航次應(yīng)水洗一次。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，水洗后殘留的煙灰因其粘性大，含油成分多更容易起火，清洗時(shí)一定不能留有死角，且用循環(huán)水干燥要充分。這樣，廢氣鍋爐煙灰火燒是完全可以避免的。再裝復(fù)使用。殘留的藥粉極易板結(jié)，它粘在閥座上也造成了閥的關(guān)閉不嚴(yán)實(shí)，有時(shí)還需要換新閥。在排煙總管的高溫幅射下，做這維修工作也不是好受的。

　　經(jīng)過(guò)對(duì)該裝置的觀察，對(duì)它進(jìn)行了如所示的改造。首先，去掉了藥粉罐連接噴嘴的兩段接管和一個(gè)閥。這兩段接管和閥的長(zhǎng)度約為20cm，這樣的長(zhǎng)度加上不太通暢的閥所產(chǎn)生的節(jié)流作用，大大減弱了壓縮空氣經(jīng)過(guò)噴嘴時(shí)對(duì)罐內(nèi)藥粉所產(chǎn)生的抽吸力，導(dǎo)致藥粉不能很順利地與壓縮空氣發(fā)生混合后帶進(jìn)煙道，不時(shí)的還要用通條捅動(dòng)藥罐中的藥粉。改用一個(gè)約5cm長(zhǎng)的接頭將藥粉罐與噴嘴直接連接后，且沒(méi)有了閥B的節(jié)流作用，壓縮空氣經(jīng)過(guò)噴嘴時(shí)所產(chǎn)生的抽吸力明顯增加：藥粉罐的蓋子不能輕松地被提起，打開(kāi)蓋后能聽(tīng)到呼呼的氣流聲音，藥粉緩緩倒人罐中時(shí)也能被順暢的抽吸了（先開(kāi)空氣后倒藥）。其次，在藥粉罐的上端加裝一個(gè)壓縮空氣管。作用為在藥粉施放完畢后，蓋好蓋子，關(guān)閉閥1，打開(kāi)閥2，用壓縮空氣吹凈殘留在藥粉罐內(nèi)及噴嘴錐面上的藥粉，保證藥粉罐內(nèi)和噴嘴混合室的清爽。

　　此裝置在經(jīng)過(guò)小小地改造后，實(shí)際使用效果非常好，藥粉積堵現(xiàn)象基本消除，而且使用至今有半年多也沒(méi)有拆裝此裝置了，使維修工作趨于合理。