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第五节 船舶辅锅炉的运行和维护管理
船舶辅机 ?第 13章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
一、锅炉的运行管理
二、低温腐蚀和积灰复燃
三、锅炉的水质控制
四、锅炉停用时的保养
五、锅炉的清洗
六、锅炉的检验
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船舶辅机 ?第 13章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
一、锅炉的运行管理
5.停用放空
4.停火留汽
3.运行中的管理 [ Running Management]
2.点火升汽 [Firing & Steam Rising]
1.冷态点火前的准备 [Preparation]
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船舶辅机 ?第 13章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
1.冷态点火前的准备
长时间停炉后或大修后的点火称为 冷态点火 。
(2)上水前检查水质,加入水处理药剂。水温和
汽包壁面温差不宜超过 60oC(最高 90oC)。
(3)上水时,先、后使用两套给水系统。 烟管锅
炉上水至水位计的高水位;水管锅炉上水至水
位计的低水位。
(4)上水时检查水位计。
(1)整体检查。
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2.点火升汽
(1)检查油柜油量和油温,放残; 停汽阀关紧
后开 1/4圈,防止受热咬死 。
(2)点火前,预扫风 5min以上。点火失败再次
点火时仍要进行预扫风至少 3min。多次点火
失败时,应查明原因排除故障后再点火。万
一发生爆炸回火,应立即关闭燃油速闭阀 (机
旁的 )并停油泵,以防造成火灾。
(3),手动控制 [MANual Control]” 点火,正常运
行后改“自动 [AUTO Control]” 。
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(1)点火成功后检查燃烧 (初期冒黑烟正常 )。
(2)空气阀冒汽后关闭 。
(3)汽压 <0.5MPa之前对拆卸过螺栓再次上紧 (人
孔 [Access Hole]和手孔 [Hand Hole]) 。
(4)升汽过程冲洗水位计数次,使水位计逐渐加
热,也防止水位计堵塞。
点火后的工作
(5)点火升汽阶段要尽可能缓慢 (蓄水量越大,
时间越长 )(从点火到产生汽压时间约占到满压
时间 2/3)。蒸发量为 1~2t/h的辅锅炉烟管 2h,水
管 15min。
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(6)汽压达到工作汽压后,供汽前应进行表面
排污,然后暖管 (水击 [Water Strike]、热应力
[Thermo-stress])(将蒸汽阀稍开,供汽加热管路,
同时开启泄水阀 ),不少于 15~20min。
(7)如果两台锅炉同时投入工作,应先使两者
汽压相同后再并汽 。如果升汽锅炉与另一台工
作锅炉并汽,生汽 (待并 )锅炉中的汽压应比主
蒸汽管中汽压高出 0.05MPa再并汽。
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3.运行中的管理
水位
汽压
油压
油温
风压
燃烧
和排

温度计 [Thermometer]、压力表 [Press,Guage]
水位计、冲洗
见下页
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请记录:燃烧情况和颜色 (★★★ )
炉膛状态 火焰颜色 排烟颜色
燃烧良好 略透明 橙黄色 浅灰色
?大 透明 发白 几乎无色
?小
(或雾化不良 )
模糊 暗红色 浓黑
炉内漏水 — — 白色
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4.停火留汽
锅炉暂时不用,但保持备用状态 。
(1)停火前改用柴油,或重油始终循环。
(2)停用期间改自动控制为 手动控制 。
(3)有压缩空气吹扫系统的应将喷油嘴吹扫干净。
(4)加水至水位计最高水位,以免看不到水位。
(5)停火后半小时下排污,排污后化验炉水。
(6)停火留汽期间 应间断点火,保持汽压 (最高
升至工作汽压下限 ),防止空气漏入。
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5.停用放空
当锅炉要内部检查或需检修而停炉时,切断电
源,关闭停汽阀、给水阀,让锅炉自然冷却。
当锅炉无汽压时,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 50oC时可打开
底部排污阀放空炉水 。水管 锅炉在紧急时可在
汽压降至 0.5MPa时放空。
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二、防止低温腐蚀和积灰复燃
1,低温腐蚀 [Low-Temp,Corrosion],烟气中的 硫酸
蒸气结酸露 引起的腐蚀,发生在 烟气温度较低
区域 (500oC)的受热面 (烟气侧,壁温低至烟气中
水蒸气露点 (约 60oC ))。
S?SO2 ?SO3 ?H2SO4
措施:
(1)防止尾部受热面温度过低,低负荷时使烟气
旁通。
(2)改善燃烧工况,采用低过剩空气系数。
(3)及时进行吹灰。
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2.积灰 [Soot Deposit]和着火复燃 [Afterburn]
积灰的来源,燃油中的灰分 (硫 [Sulfur]、钠 [Sodium]、
钒 [Vanadium]、钙 [Calcium]); 燃烧不良产生大量的
碳粒 (主要成分 )。
着火复燃 [Afterburn],积灰中的可燃物在烟道中
重新着火燃烧的现象,会把受热面烧毁 。
积灰的危害,(低温 )腐蚀、妨碍传热、堵塞烟道、
着火复燃烧坏受热面。
着火复燃常发生停炉一段时间之后,不是在运
行过程中。
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措施
(1)保证良好燃烧 。
(2)及时吹灰 。
(3)停炉后防止空气漏入烟道 。
(4)着火复燃用 蒸汽灭火 。
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三、锅炉的水质控制 [Water Quality Control] (★★★★ )
2.锅炉水质的测定方法
1.锅炉水质控制的主要项目
3.锅炉水处理药剂
减轻结垢、防止腐蚀、防止汽水共滕。
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1.炉水控制的主要项目,硬度、碱度、含盐量
(1) 硬度 [Hardness] Ca2+,Mg2+(结垢能力 )
Ca2+,Mg2+的碳酸盐 [Carbonates]、硫酸盐 [Sulfates]、
硅酸盐 [Silicates]易生成水垢 [Scale]。危害,① 影
响传热、热效率 ; ② 受热管可能烧坏 ; ③ 垢下水
浓缩促进金属电化学腐蚀 (垢下腐蚀 )。
低压锅炉硬度应在 0.25oH以下 。方法是炉水中加
入 磷酸钠 或 磷酸二钠,磷酸根与 Ca2+,Mg2+的
生成物通过下排污除去。当 pH=10~12,过剩磷
酸根在要求范围内时,生成松软泥渣。所以只
测量和控制过剩磷酸根浓度,不直接控制硬度。
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(2) 碱度 [Alkalinity] OH-,CO32-,HCO3-, PO43-
碱度低产生电化学腐蚀;碱度高破坏保护膜加
剧腐蚀,更重要的危害是苛性脆化。
苛性脆化 [Cuastic Embrittlement]:在 ① 高碱度 和 ②
高应力 作用下,炉水中 ③ 缺少保护性盐类 时 (硝
酸盐、磷酸盐 ),会使金属结晶之间产生细微裂
纹。通常发生在铆钉接缝处。
常用 磷酸钠 降低硬度,同时提高碱度。炉水中
过量的磷酸根离子,可抑制结垢和电化学腐蚀。
二高一少
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(3)含盐量 [Salinity] Cl-
含盐量过大引起汽水共腾,恶化蒸汽品质,加
剧腐蚀。
含盐量太大时用 表面排污、加强补水 方法来降
低,应限制补水的含盐量。
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(5)磷酸根含量的测定
(4)硬度的测定
(3)含盐量的测定
(2)碱度的测定
(1)水样 [Water Sample]的采取
2.锅炉水质 [Water Quality]的测定方法
测定方法自学,重点掌握滴定液、指示剂、
颜色变化。
滴定法 [Titration Method]
比色法 [Colorimetric Method]
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滴定剂
Titrant
指示剂
Indicator
初始颜色
Init,Color
终点颜色
End Color
硬度
Hardness
EDTA 铬黑蓝 葡萄酒红

蓝色
酚酞碱度
Phenolphthal
ein Alkalinity
硝酸 酚酞 红色 无色
含盐量
Salinity
硝酸银 铬酸钾 黄色 砖红色
请记录:炉水化验总结 (★★★★ )
Ethylene Diamine Tetraacetic Acid 乙二胺四醋酸一种结晶状的酸,C10H16N2O8,
用作强螯合剂,其钠盐用作金属中毒的解剂,抗凝血剂及许多工业试剂。
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低压锅炉硬度控制在 <0.25oH
炉水 pH值应 10~12
许多辅锅炉含盐量超过 400 mg/l(NaCl)上排污。
规定 p<1MPa的锅炉含盐量小于 1000 mg/l(NaCl)。
规定 p=1~2.5MPa的锅炉含盐量小于 700 mg/l(NaCl)。
规定炉水过剩磷酸根离子浓度 10~30 mg/l。
用蒸馏水做给水含盐量应小于 10 mg/l (NaCl)。
一些规定和要求 (★★ ):
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3.锅炉水处理药剂 [Water Treatment Medicament]
国外采用 混合药剂 (主要是磷酸钠 ),根据酚酞碱
度决定投放量,同时可提高碱度、降低硬度,
增加泥渣流动性而防止生成二次水垢。国内采
用 磷酸三钠或磷酸二钠,掺配拷胶使用。
拷胶主要成分是丹宁 (65%~70%),黄棕色,粉状
或块状的弱酸性天然有机物,可溶,毒性低。
作用,① 阻止水垢生成,② 增加泥渣流动性,
③ 在碱性介质中吸附水生成形成金属保护膜。
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碱度足够,硬度太高时加 磷酸二钠。
碱度不足,硬度太高时加 磷酸钠。
碱度太高 上排污, 同时补水。
含盐量高 上排污 (因汽化作用含盐量上大下小 )。
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四、锅炉停用时的保养
1.满水保养法
锅炉 停用时间较长,但不超过 1个月 。将汽、水
空间全部充满不含氧的碱性水以防腐蚀。要点:
驱气、碱度
(1)开空气阀,送入加碱性药物 (氢氧化钠、碳酸钠、磷
酸钠 )的水。
(2)水加满前点火燃烧使水沸腾,驱除空气和水中氧气。
(3)空气阀冒蒸汽后关闭,压力达到 0.3~0.5MPa。冷却后,
压力可降至 0.18~0.35MPa,空气不能漏入。
(4)如超过 1个月,放部分水加热驱氧,化验碱度 。
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2.干燥保养法
锅炉停用时间超过 1个月 或需内部检修时采用干
燥保养法。要点:内部干燥,防止潮气腐蚀。
(1)放空炉水,打开人孔门,用小火加热干燥 。
(2)在锅筒和联箱中 用开口容器放置干燥剂 (无水氯化钙,
1kg/m3;硅胶,4kg/m3)。
(3)长时间保养 应清除水垢、烟灰 。
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五、锅炉的清洗 [Boiler Cleaning]
1.水垢的清洗
(1)机械清洗法
(2)碱洗法
(3)酸洗法
2.烟灰的清洗
(1)吹灰器除灰
(2)机械法除灰
(3)水洗法除灰
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1.水垢的清洗 [Scale Cleaning]
水垢表观 原因
水垢厚度超过 2mm,呈结晶状态,并牢牢地附在金属表面上
炉水硬度太高,过剩磷酸根不足,钙、镁离子未完全转化
水垢厚而不紧密,略带半透明的大晶粒,放在水中易破碎
炉水含盐量过大,排污不够或海水漏入系统
水垢是光滑薄瓷片状且坚硬 炉水含硅盐
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锅筒内部形态原因及处理方法 (★★★ )
原因 处理方法
锅筒水位线附近有较
多油污
多数是油
柜加热漏
消除原因并清洗
水位线以上附有泥渣 含盐量高,
汽水共滕
加强上排污
底部泥渣较多 下排污不

保证及时有效的下
排污
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水垢薄,用刮刀、钢丝刷、管刷等工具。
水垢较薄时可使用磷酸钠煮洗,排污后补水时
补入磷酸钠。
(1)机械清洗法 [Mechanical Cleaning]
碱液对铜腐蚀,碱洗前 将接触液体的铜件换下 。
使用 Na2CO3和 NaOH混合投入煮洗。保持最高
水位,周期性地使汽压在 0~0.3MPa变动,使水
垢松动。 定期上排污 (每降至 0.1MPa时 )。碱度
不再下降时,即可结束煮洗。
(2)碱洗法 [Alkalinity Cleaning]
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所用 盐酸溶液浓度与水垢性质有关 。若水垢主要
是碳酸钠,2%@20~40oC;若水垢主要是硫酸钠
和硅酸钠,2%~10%,可加入 NaF和 HF20~30g。
酸洗时,盐酸浓度减小表示除垢正在进行,需
补充盐酸 恢复到初始值,直到浓度不变结束。
酸洗结束后,用淡水冲洗锅炉,再用热碱水 (中
和 )和热淡水清洗 。
(3)酸洗法 [Acid Cleaning] (盐酸 [Hydrochloric Acid])
效果好、腐蚀大、强制循环
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溶液 是否
循环
是否
加热
是否
补充
结束标

后续工作


碳酸钠
氢氧化钠
否 加热
(汽压
0~0.3)
否 碱度不
变化
简单


盐酸 强制
循环
(专用 )
否 补充 酸浓度
恢复初
始值
复杂 (碱
液中和、
水洗 )
关于碱洗和酸洗 (洗炉 )的几点定性比较:
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2.烟灰的清洗 [Soot Cleaning]
积灰的危害,(低温 )腐蚀、妨碍传热、堵塞烟道、
着火复燃烧坏受热面。燃油锅炉一般在 排烟温度
明显升高时或送风机风压明显升高时 (10~20oC或
10~20mmHg),进行除灰。
(1)吹灰器除灰
(2)机械法除灰
(3)水洗法除灰
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吹灰器有单喷嘴、多喷嘴,用 蒸汽或压缩空气 。
Long Retractable
Blower Air/Steam
Helical Blower
Air/Steam
Rotary Blower
Air/Steam
(1)吹灰器 [Sootblower]除灰
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a.应吹扫整个受热面,按烟气流动方向逐个开
蒸汽阀,不易中途停顿。
b,吹灰器用汽量大,应加强燃烧。
c.吹灰器的蒸汽阀要保持严密防止漏汽。
d.不宜在低负荷下吹灰 (使炉膛温度下降、燃烧
恶化、烟气在滞留区自燃 )。
e.吹灰时将 自动燃烧改为手动燃烧。
f.仍须定期停炉用机械法或水洗阀除灰。
g.水管锅炉可在运行中或停炉后吹灰。
关于吹灰器的几点说明:
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a,吹灰气体中有凝水。
b.吹灰过于频繁。
c.吹灰蒸汽压力太高。
d.烟气流速太高。
吹灰器吹灰可能引起管子腐蚀或刷蚀,因为:
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声波吹灰器的原理,是将一定强
度的声波,送入运行中的锅炉体
内,各种可能积灰结渣的空间区
域,通过声能量的作用,使这正
些区域中的空气分子与粉尘颗粒,
产生振荡,破坏和阻止粉尘粒子,
在热交换器表面或粒子之间的结
合,使之始终处于悬浮流化状态,
以便烟气或重力将其带走。
声波吹灰器
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(2)机械法除灰
使用小锤、凿子、刮刀或压缩空气喷枪除灰。
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(3)水洗法除灰
灰渣溶于水, 在其它方法无效时或难于接近的部
件 使用水枪 水流冲洗 ;水温 65~90oC@0.2~0.3 MPa。
a,要消耗大量淡水 。
b,水漏入 会使耐火砖损坏。
c,溶解的灰渣为 酸性,腐蚀管路和锅筒。
d,对 电气设备和线路可能损坏,须严加保护。
e,可借助吹灰器进行,水中加入碱性化合物效果更好。
f,污水有腐蚀作用,时间不易过长,不易中途停顿。
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六、锅炉的检验 [Boiler Survey]
检验内容包括 锅炉本体及主要部件、主要附件、
指示仪表。 设计压力大于 0.35MPa且受热面积大
于 4.65m2的锅炉,炉龄 <8年,2年一次;炉龄 >8
年,1年一次 。 检验由 验船师 [Surveyor]进行。
1,检验期限 [Survey Interval]
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2,检验准备 [Survey Preparation]
(1)隔断与其它锅炉的蒸汽管路和给水管路,
用铁丝将所关的截止阀绑住,挂上告示牌。
(2)锅筒内有人工作时,锅筒外应有人照明。
(3)对内部进行 充分通风 保证足够空气。
(4)锅筒内 不允许明火照明,照明灯不超过 24V。
(5)锅筒内禁止吸烟,易燃物不准带入锅筒。
(6)无关用品和易燃物不准带入锅筒内,带入
的工具和物件要清点登记并用小盒存放。
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3.检验项目 [Survey Item]
(1)安装附件的孔口边缘和人孔边缘内侧。
(2)人孔盖及其横梁上的孔有无变形。
(3)蒸汽空间管壁有无腐蚀。
(4)锅筒封头弯角处及给水管连接处有无裂纹。
(5)受热面管子鼓疱、变形 (下垂量不许超过管径 2
倍, 管距变化不超过 25~35%,管端扩接处烟气
侧有盐渍应重新扩管 )和腐蚀麻点。
(6)锅筒、联箱厚度。
(7)其它检验项目。
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船舶辅机 ?第 13章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
水垢形态 推断
水垢呈深红色或深褐色条纹,其
余地方为均匀的淡黄色
有细微裂纹存在
水垢因含有氧化铁成分,为局部
的深色 局部腐蚀
水垢呈褐色,易脱落,下面有黑
色氧化铁 腐蚀处于 活化阶段
水垢牢固地贴在麻点上,颜色淡 停止腐蚀的麻点
4.检验锅炉的腐蚀和裂纹 [Corrosion&Crack]
检查腐蚀和裂纹,应在水垢未清除之前进行,因为此
时腐蚀和裂纹可通过水垢表面特征显示。 在水位波动
区域容易产生腐蚀。
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腐蚀麻点深度测量方法 [Corrosion Pit Measurement]
压铅法,将软合金压入麻点,用手锤敲平,取
出测量厚度 。
金属浇铸法, 将低熔点金属 (如焊锡 )熔化后注
入麻点中,凝固后取出测量其厚度 。
测量结果 处理方法
锅筒等厚度普遍减薄 10% 验算强度,
降压使用
腐蚀减薄不超过 30%,面积 <2500cm2 堆焊修补 (焊
补应预热且
焊后保温 )
腐蚀减薄超过 30%,但凹坑直径不超
过 3倍厚度、坑距不小于 120mm
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裂纹的检查 [Crack Measurement]
(1)通过水垢的颜色判断裂纹位置
(2)煤油白粉法,用 14%的硫酸浸蚀需检查处,
然后用煤油浸湿,25min后擦干,涂上白粉,
煤油会透过白粉显示裂纹。
(3)超生波探伤法,使用超生波探伤仪。
原则上不许有裂纹。如仅少数裂纹且未穿透可
焊补;若多处裂纹且深度大,考虑换新。
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5.水压试验 [Hydraulic (Press.) Test]
(1)锅炉大修后 或检验时发现有必要或长期停用
后进行试验。
(3)安全阀用专用夹具锁紧,不能用调紧弹簧的
方法。取下不能承受超压的零件和仪表。
(4)打开空气阀,用手摇泵向锅筒内充水,确认
排污阀和泄放阀无漏泄,空气阀溢水后关闭。
加至试验压力保持 5min压力不下降合格 。
(2)水压试验压力为 1.25倍锅炉设计压力, 大修
后试验压力为 1.5倍锅炉设计压力 。