锅炉演示PPT课件.ppt

2 配风器配风器的作用控制一次风和二次风的风量 创造条件使助燃空气与油雾充分混合 促使油雾迅速气化和受热分解 以利于稳定和充分的燃烧 1 配风器应具备的能力 能调节风量和分配风量 在燃烧器前方产生一个适当的回流区 以保证及时着火和火焰稳定 油雾在燃烧器出口与空气的早期混合必须良好 图22 要有足够大的风速 使燃烧后期也有良好的混合作用 2 配风器分类 根据二次风旋转与否分类 旋流式配风器 叶片固定型旋流式配风器 图23 叶片可调型旋流式配风器 图242 平流式配风器图25和附图 3 3 电点火器产生火花原理 由两根耐热铬镁金属丝电极组成 两极端部离开一定距离 3 5 4mm 当通入5000 10000V的高压电时 间隙处便产生电火花 安装注意事项 电点火器顶端发火部分伸至喷油器前方稍偏一些 约2 4mm 并注意防止油雾喷到点火电极上 同时也应防止电火花跳到喷油器和挡风罩上 图示自动化的燃烧器还应有 火焰感受器 光电元件 另外通常还设有看火孔 可兼作人工点火孔 如图23所示 4 三 燃烧器使用管理要点1 安装燃烧器时应使喷油器中心线与喷火口轴线一致 在安装完毕后应检查与喷火口的内周径向距离是否相等 以免火焰偏斜喷射在喷火口或炉墙上 2 喷油器可能发生漏油现象 判断 从炉膛底部积油生成的量来判断 原因 对于压力式喷油器可能是因为喷油阀关闭不平 也可能是雾化片平面精度不够或喷油帽未拧紧 工作时部分燃油未经雾化片而直接流出 对于回油式喷油器还可能是停用时回油阀漏油 5 3 喷孔结焦判断 燃烧火炬不对称或其中有黑色条纹 处理方法 将喷油器取下 拆出雾化片浸在轻柴油内 待结焦泡软后用硬木片或竹片刮去 不能用刮刀 锯条 钢丝刷等工具清除雾化片上的结焦 4 雾化片使用一段时间后 一般500h以上 会磨损处理方法 拆下喷油器 在专门的试验台上检查其喷油量 雾化角和喷出的油雾圆锥有否变形 喷油量超过额定值约10 时 应将雾化片更换或研磨减薄 减少其切向槽的深度 使喷油量减少 若各槽磨损不均匀 会使喷出的油雾圆锥形状歪斜 或雾化片磨损严重时 应予更换 6 5 在接收新锅炉时 雾化片备件应充足目的 因为雾化片材料大多用耐高温耐磨的合金钢 加工要求很高 若喷孔直径相差0 01mm会使喷油量改变若干千克每小时 喷孔表面粗糙度不大于 1 6 而贴合面不大于 0 4 此外切向槽进入旋涡室处要求平滑相切 而加工不佳时往往接合处形成一台阶 会使雾化质量变差 6 在装备多个燃烧器时 风门关闭时应留有一定的间隙 0 5 2mm 目的 漏入少量空气冷却配风器导向叶片 使不工作的配风器导向叶片不致被炉内火焰烤坏变形 7 四 燃油系统 包括从锅炉日用油柜至锅炉燃烧器的管系及管系中的各种设备图26 8 五 燃烧方面常见故障分析1 运行中突然熄火 汽压未到上限 l 日用油柜燃油用完 2 油路被切断 例如燃油电磁阀因线圈损坏而关闭 3 燃油中有水 4 自动保护起作用 如危险水位 低油压 低风压或火焰感受器失灵等 9 2 点不着火除了1原因外 还可能是 1 风量过大 2 喷油器堵塞 3 电点火器发生故障点火电极与点火变压器接触不良 点火电极表面被结碳所沾污 点火电极间距离不当 点火电极与燃烧器端部位置不当 点火变压器损坏 10 3 炉膛内燃气爆炸原因主要是 1 点火前预扫风和熄火后扫风不充分或点火失败后重复点火前没再进行充分的预扫风 2 停炉后燃油系统的阀件有漏泄 使燃油漏入炉膛又被余热点着 3 燃油积存在底部 下次重新点火时预扫风不足 就会发生爆炸 11 防止燃气爆炸应采取下列措施 1 预扫风要充分 点火失败后要重新预扫风再点火 2 紧急停用先关速闭阀 后扫风再停风 3 万一需要人工用火把点火 操作要正确 燃油系统准备好后 先稍开风门供小量风 然后将火把 可用铁棍缠油棉纱 点着 侧身从燃烧器点火孔伸至喷油器前 开速闭阀 点着火后再将风门开大到适合的位置 4 加强对燃油系统及燃烧自动控制装置的检查 发现漏油或其它问题及时修理 12 4 锅炉喘振 炉吼 燃烧不稳定 导致炉膛内压力波动 主要原因有 1 供油压力波动 或燃油雾化不良 大油滴滞后 2 风量不足或风压波动 13 13 4船舶铺锅炉的汽 水系统水管锅炉的水循环可采用两种方式 强制循环 利用泵使汽水混合物经过受热面的循环 自然循环 利用水与汽水混合物的密度差使汽水混合物经蒸发受热面流动的循环 上升管 锅炉的受热管 管数多 下降管 不受热管或少受热管 管数少 14 一 炉水的自然循环1 自然循环的基本原理图27产生自然水循环的循环动力是 下降管与上升管的水和汽水混合合物压力之差 p p H w s gPaH 从上升管出口中心到水包中心的高度 m w 下降管内水的密度 s 上升管内汽 水混合物的平均密度 g 重力加速度 15 2 上升管的流动状况和限制壁温过高的条件 1 上升管的流动状况 1段 从入口到开始沸腾点2段 开始产生汽泡3段 泡状流动4段 弹状流动5段 环状流动6段 弥散流 雾状流动 7段 X 1 过热段1段 5段结束的沸腾称沫态沸腾6段沸腾称膜态沸腾当X 0 5时 上升管即进入雾状流动状态 X 干度tm 工质平均温度th 管壁温ts 水的沸点 16 2 限制壁温过高的条件 不允许管内沸腾进入第6段 受热面出口湿蒸汽的干度不要大于临界干度 x 0 5 不要发生偏燃 而导致局部受热面的热负荷达到临界热负荷 上升管有足够的循环流速 即要求上升管有足够的循环倍率K K 入口处进水流量G与出口处蒸汽流量D之比 循环倍率K至少应大于4 干度x 1 k 0 25 17 3 保证自然水循环良好的措施 设计和管理上应注意的几个方面 1 尽量减少或避免下降管带汽 设计方面 最好采用不受热的下降管 将水冷壁接入单独的联箱 配有单独的下降管 下降管处水位高度要大于150 200mm 大于4倍管子内径 入口水速应小于3m s 避免进口阻力太大 与上升管出口间距应大于250mm 或两者之间设隔板 防止串汽 给水管应布置在下降管进口附近 进水有较大的过冷度 18 2 避免受热不均现象加重 管理方面 保持燃油雾化良好 防止残油进入蒸发管束区后继续燃烧造成局部过热 应防止部分受热面上结存灰渣严重 要及时除灰 设多个燃烧器的炉膛 增减使用时应按规定顺序进行 3 避免上升管流动阻力过大 管理方面 避免严重结垢 4 尽量避免用汽量突然增大或减小 管理方面 前者会使下降管中炉水闪发成汽 后者会使上升管中蒸汽凝结 这都会使循环动力突然降低 5 运行中不宜在下锅筒进行下排污 这会破坏水循环 管理方面 19 二 影响蒸汽带水的因素和汽水分离设备饱和蒸汽带水过多的危害 会使蒸汽品质下降 蒸汽携水所带有的盐分可能加快汽 水管路和设备的腐蚀 用饱和蒸汽用于驱动蒸汽辅机 带水过多也会引起这些机械的水击 对于装有过热器的锅炉 蒸汽带水进入过热器 则水在过热器中被加热蒸发 溶解在水中的灰分就沉积在过热器的内壁 使得过热器管子烧坏 20 1 影响蒸汽带水的因素 1 分离高度 蒸发平面到集汽设备之间的距离 2 锅炉负荷 用汽量 3 炉水含盐量当炉水含盐量达到某一极限值时 炉水表面就会形成很厚的泡沫层 就会产生汽水共腾 这一极限值称为临界含盐量 21 汽水共腾的原因盐量大的炉水粘度增加 泡沫强度提高而不易破裂 当含盐量超过临界值时泡沫寿命会显著增长 故形成汽水共腾 汽水共腾危害使蒸汽空间分离高度急剧减小 而且汽泡破裂时产生大量飞溅水滴 使蒸汽品质急剧恶化 临界含盐量mg L NaCl 的变化随锅炉工作压力升高而降低 这是因为压力升高时泡沫的体积变小 泡膜变厚 强度提高 汽沫寿命得以延长 更容易产生汽水共腾 22 2 汽水分离设备 1 水下孔板作用 均衡蒸发平面负荷 降低了汽水混合物的动能 要求 孔板一般放置在最低水位下100 150mm左右 通过孔板的蒸汽流速3 4m s 为避免蒸汽带入下降管中 孔板距下降管进口的距离应大于300 500mm 23 2 集汽管图30或集汽板集汽板结构简单 加工方便 流动阻力系数较小 汽管距蒸发平面高 板上开孔的数目较多使板上的蒸汽流速远远小于集汽管中的流速 这些都有利于减少蒸汽携带细小水滴的数量 但其惯性分离的效果不如集汽管 3 防止蒸汽品质恶化的措施 1 防止水位过高 尤其不宜在高负荷下高水位运 2 严格控制水质 特别是炉水含盐量 3 锅炉供汽量不宜增加过快 24 三 锅炉的蒸汽 给水 凝水和排污系统图31l 蒸汽系统2 凝水系统热水井热水井的作用 缓冲的存水容器 过滤水中固体杂质和油污 加入补充水 投放炉水处理药剂等用途 3 给水系统内给水管的作用 通过内给水管补水可以达到均匀分布的目的 4 排污系统上排污法 表面排污 作用 减小炉水碱度 含盐量 或者漂浮在水面上的油污 泡沫和悬浮物 下排污法 底部排污 作用 排除锅炉工作一段时间后底部聚集的泥渣和投放除垢药物后产生的沉淀物 25 锅炉排污注意事项 表面排污时 先将炉水加至接近最高水位再开始排污 当水位降至浮渣盘高度时即停止排污 如认为一次排出的水量不够 可再重复上述操作 排污时应密切注意水位的变化 表面排污可在需要时 含盐量高 碱度大大 汽水共腾 炉水进油或大修后初次使用等 随时进行 但一般应在投药前进行 以免损失药物作用 排污水量和次数机炉水化验结果而定 当含盐量太高靠表面排污难以降到符合要求时 必须停炉换水 底部排污可定期在投放除垢药物后过一段时间进行 通常要求在熄灭后半小时或锅炉负荷较低 锅筒压力降至0 4 0 5MPa时进行 26 不允许在锅炉正常工作时进行底部排污 以防止从底部放走大量炉水破坏正常的水循环 底部排污应在水位较高时开始 并严密注意水位变化 谨防失水 每次排污时间不能过长 一般阀全开时间不超过30S 每次排污量可按1 3 1 2水位表高度考虑 废气锅炉也要进行排污 除强制循环水管锅炉外 排污时阀门开启顺序 应先开通海阀 再开排污阀 最后开调节阀 停止排污时 应先关调节阀 再关排污阀 最后关通海阀 见图31 注意开阀顺序的目的 防止排污阀遭水流冲蚀损害其密封性和防止开启排污阀时管内发生水击 27 四 汽 水系统常见故障1 失水锅炉水位低于最低工作水位时称为失水发现失水时处理方法 叫水 时水进入水位计 表明水位仍在水位计通水接管之上 可迅速加大给水 如 叫水 不来 应立即停炉 待冷却后进一步检查受热面损坏程度 并查明和排除给水不足的原因 千万不能向炉内补水 以防赤热的受热面突遇冷水而爆裂 甚至招致锅炉爆炸 28 2 满水水位高过最高工作水位称为满水满水的危害 所供蒸汽大量携水 导致水击 腐蚀管路设备等 发现满水时处理方法 立即停止送汽 进行上排污 直到水位恢复正常 同时开启蒸汽管路和设备上的泄水阀泄水 然后查明水位自动控制系统故障予以排除 29 3 受热面管子破裂受热面管子破裂的原因 结垢严重 水循环不良等导致管壁过热 或腐蚀严重引起的 发生受热面管子破裂时的现象 使水位 汽压迅速降低 烟囱冒 白烟 水雾 有时能听到异常声音 往往被舱内噪声掩盖 受热面管子破裂处理方法 裂缝不太严重 仅为微小渗水 可暂时监视使用 谨防裂缝扩大 水位下降较快 应立即停炉 但除已严重失水者外 在受热面温度降低前应继续给水 保持锅炉的正常水位 以防受热面因大量失水而被烧坏 锅炉冷却后 即可将其中的水放尽 进入炉内进行堵管 30 受热面管子破裂时管子堵管方法 水管锅炉堵塞水管锅炉水管的钢塞具有一定锥度 涂上白铅油后 塞在破管的两端 然后用手锤敲紧 再借助于工作蒸汽的压力即可保证一定的严密性 见图 烟管锅炉堵管 可用堵棒将破管堵死 图33其它故障 如给水系统进油 进海水 炉水含盐量剧增 可能是冷凝器或水舱漏泄 排污阀漏 后面管路发烫 等均不难发现 可根据实际情况检查处理 31 13 5船舶辅锅炉的运行和维护管理一 锅炉的运行管理 点火前的准备 点火生汽操作 运行中的管理 停火留汽 停用放空 1 点火前的准备 冷态点火 仔细检查锅炉本体各部分受热面及炉膛内的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 如果是在洗炉后或修理后的首次点火 还应检查炉舱中的防火设备是否齐全并处于备用状态 只有在确认上述一切正常之后 才能进行上水工作 32 上水前 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 最大不超过90 在热态点火时不要向热炉中加入大量冷水 以免产生过大的温度应力和引起管子松动漏泄 先确认两套给水系统工作是否正常 对于烟管锅炉 上水至水位计的高水位 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 使锅简内水位上涨 对装有经济器的锅炉 上水时经济器应充满水 以免点火后它处于干烧或由于水受热膨胀而遭到破坏 33 上水时应查看水位计是否完好无损 表面是否清晰透明 在船舶无倾斜的状态下 两只水位计水位高度应一致 上水结束后要观察半小时 只有水位不变 才能确认各承压部件没有发生泄漏 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 确认燃油系统中的各种设备均处于适用状态 点火前还应先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 锅炉可以点火 34 2 点火升汽操作 点火前 一定要先预扫风5min以上 将炉内积存的油气彻底吹净 点火失败 再次点火前仍要进行预扫风至少3min 当多次点火失败时 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并停油泵 以防酿成火灾 点火成功后应检查燃烧情况 汽压开始产生后 应关闭汽包上的空气阀 锅炉由冷态进入热态后 对于停炉时曾拆卸过的人孔和手孔门螺栓和其它紧固螺栓均应再次旅紧 这些工作必须在汽压未达到0 5MPa以前进行 35 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 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 对蒸发量1 2t h的辅锅炉 从点火到满压所需时间烟管锅炉大约2h 水管锅炉因水循环好 约需15min左右 从点火到产生汽压的时间约占整个点火升汽时间为2 3 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 36 汽压达到工作汽压后 供汽之前应进行表面排污 对蒸汽管路进行暖管工作 暖管时间不宜过短 否则管壁和管路上法兰及螺栓会产生较大的热应力 还会出现 水击 现象可而损坏阀门 管路和设备 暖管时间一般不应少于15 20min 如果两台锅炉同时投入工作 应先使两者汽压相同而后再供汽 如果升汽的锅炉与另一台已在工作的锅炉共汽 锅炉中的汽压应比主蒸汽管中汽压高出0 05MPa左右再供汽 37 3 运行中的管理 保证安全生产 燃烧质量良好和维持蒸汽参数的稳定 锅炉在运行时总的注意事项 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 具体的管理 每4h应冲洗一次水位计 如果在运行中发现水位计中的水位不动 应及时进行冲洗并查明原因 通过观察炉膛中火焰和烟气的颜色来判断运行中锅炉的燃烧情况 38 运行中要获得燃油完全燃烧应 保持燃油系统中的油压和油温稳定在规定的数值 经常注意滤器前后的油压差 超过0 05MPa时及时换洗滤器 注意喷油器的位置和雾化角是否合适 以免在喷火口 稳焰器和喷油器顶端上产生结碳 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 尤其在大风浪天气 沉淀在油柜底部的水分和杂质均翻腾上来 可能使滤器堵塞或燃烧系统进水 造成熄火 39 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 以防冷空气流入炉膛 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 40 燃烧良好的标志是 火焰的颜色 火焰呈橙黄色 炉膛内略显透明 依稀可见炉膛的后壁 烟色 烟囱排烟显浅灰色 燃烧不良的状况及原因 状况 炉内火焰发白 炉膛内极透明 烟色太谈几乎看不见 原因 空气量大多 状况 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 原因 空气量太少或燃油雾化不良 与空气混合不好 41 4 停火留汽 备用状态 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 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 待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灭 以防升压过高 42 5 停用放空 切断控制电源 关闭停汽阀 给水阀 让锅炉自然冷却 决不要为加快冷却而泄放汽压 提早放空炉水或向炉膛送冷风 则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 当炉水温度降至50 左右时才允许开底部排污阀放空护水 水管锅炉在急需时可在汽压降至0 5MPa以下后放空 43 二 防止锅炉受热面的低温腐蚀和积灰复燃1 锅炉受热面的低温腐蚀及其防止 低温腐蚀是指在烟气温度较低区域 约500 的受热面的一种腐蚀 锅炉低温腐蚀的原因 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的 发生低温腐蚀的地方 经常发生在空气预热器冷端 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 低温腐蚀速度与温度的关系 当壁温比酸露点低20 4O 时 酸的凝结量达到一定程度 腐蚀速度最快 以后随壁温下降而下降 44 低温腐蚀防止措施 1 设有空气预热器 装设空气再循环管道的方法来提高空气入口温度 让一部分热空气与冷空气混合后 再送入空气预热器 以提高管壁温度 使之不低于水蒸气露点温度 也可以采用旁通烟道或旁通空气道的方法 当锅炉点火升汽或处于低负荷运行时 将烟气或空气旁通 不经过空气预热器 2 改善燃烧工况采用低过量空气的燃烧方式 它能减少二氧化硫的进一步氧化 从而减少硫酸的生成 有效地降低酸露点 保证良好的燃烧还能使生成的二氧化硫在离开炉膛前尽量分解 3 要及时进行吹灰 经常保持受热面的清洁 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 45 2 防止受热面积灰堵塞和着火复燃受热面积灰原因 燃油中含有0 3 左右的灰分中含有硫 钒 钠成分 它们的化合物熔点很低 极易在高温受热面烟气侧结存灰渣 当燃油灰分中含有钙时 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 在受热面上结有酸露时 管壁湿润有粘灰作用 46 受热面积灰危害 受热面外部积灰具有腐蚀性 妨碍传热 使锅炉效率下降 严重时会堵塞烟气通道 使锅炉不能正常运行 尾部受热面的着火复燃原因 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发生尾部受热面的着火复燃的情况 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 为什么 47 防止尾部受热面着火复燃的主要措施 1 保证在各种工况下的良好燃烧 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 防止空气漏入 当发生着火时 应进行蒸汽灭火 48 三 锅炉的水质控制1 锅炉水控制的主要项目 1 硬度水的硬度 水中Ca2 和Mg2 离子的浓度 硬度单位 毫克当量 升 记作N 10 3 或德国度0H 10H 10mg L CaO 0 36N 10 3炉水存在Ca2 和Mg2 离子对锅炉的影响 增加燃料耗量 Ca2 Mg2 形成的碳酸盐 硫酸盐 硅酸盐等极易在锅炉受热面上浓缩生成水垢 受热面内壁产生lmm厚的水垢 会使燃料耗量增加2 3 垢下腐蚀 结垢后垢下炉水浓缩 会促使电化学腐蚀作用加强 加速受热面管子的损坏 49 破坏正常的锅炉水循环 引起金属受热面过热 影响安全运行 炉水对硬度的要求 低压锅炉一般要求将硬度控制在0 250H以下 投药降低硬度的药种 磷酸钠 Na3PO4 12H2O 也称磷酸三钠 磷酸二钠 Na2HPO4 12H2O 药理呢 2 碱度水的碱度 使水带碱性的OH CO32 HCO3 PO43 离子的浓度碱度单位 毫克当量 升 即N 10 3 50 炉水碱度对锅炉的影响 炉水碱度不足 且溶有较多O2 CO2并含有大量盐和CI 会促进锅炉受热面发生电化学腐蚀 炉水碱度过高 破坏金属表面氧化层保护膜 反而腐蚀加剧 苛性脆化适当的碱度范围 PH 10 12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 称为苛性脆化 锅炉采用焊接工艺 苛性脆化已很少见 偶尔在管口扩接处尚有发生 51 提高炉水碱度方法 常以磷酸钠在降低炉水硬度的同时 提高炉水碱度 迅速提高碱度方法 使用Na2CO3 它提高碱度的效果1kg大约可抵4kg磷酸钠 碱度太大降低方法 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 52 3 含盐量 盐度 含盐量的单位 mg L NaCl 海船炉水的含盐量以氯盐居多 故通常化验氯离子浓度来反映含盐量的多少 含盐量太大的危害 会引起汽水共腾 恶化蒸汽品质 加剧管路设备腐蚀 注 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 含盐量太大时的处理方法 用表面排污 加强补水的办法来降低含盐量 53 辅助锅炉炉水化验的项目一般是 硬度 或过剩磷酸根量 碱度 含盐量 见表13 4和表13 5所示 2 锅炉水质的测定方法 l 水样的采取方法 取样前应先将取样阀打开2 3min 为排除管路中的残水后 再正式取样 进行一次性投药的船舶 应在投药后4h取样 取炉水水样应通过冷却器 没有安装冷却器的船舶 取样时应使用干净的 可以减少炉水蒸发的器皿 以免影响水样的浓度 取样前 用炉水洗涤取样器皿2 3遍 取出水样后 应迅速装入玻璃瓶中 盖上瓶塞 冷却至30 40 方可化验 54 2 碱度的测定总碱度 酚酞碱度十甲基橙碱度酚酞碱度的测定 量取50mL炉水置于三角瓶中 另加入2 4滴1 酚酞指示剂 溶液呈红色 用0 05N硝酸标准液滴定溶液恰好无色 记录所消耗的0 05N硝酸标准液的毫升数为x 酚酞碱度即为x毫克当量 升 或x50mg L CaCO3 因为酚酞变色时 硝酸没有全部将碱中和 只是将CO32 转变为HCO3 PO43 转变为HPO43 而对炉水中存在的HCO3 全然未起作用 此时水中的PH 8 4 所以 由此所测定的碱度称为酚酸碱度 55 炉水中含有很少的HCO3 所以一般用酚酞碱度作为炉水的指标 总碱度只有在测定港口补给水的碱度时才使用 甲基橙碱度的测定 在滴定过酚酞碱度的水样中 再加入2滴1 甲基橙指示剂 溶液呈橙黄色 继续用0 05N硝酸标准液滴定溶液转变为橙红色为止 此时所测定的碱度称为甲基橙碱度 即所消耗的0 05N硝酸标准液的毫升数为Y 甲基橙碱度即为Y毫克当量 升 或Y50mg L CaCO3 总碱度 酚酞碱度 X 十甲基橙碱度 Y 56 3 含盐量的测定 以氯离子浓度测定代替 量取25mL炉水置于三角瓶中 另加入2 4滴1 酚酞指示剂 溶液呈红色 用0 05N硝酸标准液滴定溶液恰好无色 加10 铬酸钾指示剂2 3滴 溶液呈黄色 用0 0855N硝酸银标准液滴定至溶液变为砖红色为止 记录硝酸银标准液消耗的毫升数x 含盐量即为200 xmg L NaCI 注 1mg L NaCI 0 606mg L CI 0 0171N 10 3 57 4 硬度的测定 EDTA 特利隆 滴定法 量取50mL水样 加入与测酚酞碱度时所用同量的硝酸 0 05N 使水是中性 但不加入酚酞 再加2 5mL氨缓冲液使水呈碱性 相当于PH 10 加0 5 铬黑蓝指示剂3 4滴 水呈葡萄酒红色 在不断摇动下 用0 05N的EDTA标准溶液滴定至溶液由葡萄酒红色转变为兰色为止 记录EDTA标准液消耗的毫升数X 硬度即为X毫克当量 升或2 8XoH 德国度 10H 10mg L CaO 0 36N 10 3或1N 10 3 2 80H 58 5 磷酸根 PO43 含量的测定 取10mL炉水水样于有刻度的比色管中 若水混浊应过滤 加6mL黄色试剂 摇匀 放置2min 缓慢加白色试剂4mL 摇匀 与标准色阶比较颜色 兰色 深浅 决定其磷酸根含量 若比色管中溶液无色 则说明水中无磷酸根存在 59 3 锅炉水处理药剂常用药剂 拷胶外观呈黄棕色 是粉状或块状的弱酸性天然有机物 可溶 毒性很低 其主要成分是单宁 约占65 70 单宁可吸附和凝聚炉水中钙 镁离子 阻止炉水中钙 镁离子以水垢的形式沉析出来 使它们变成流动性好的泥渣而随排污排出炉外 单宁在碱性介质中能吸附水中氧以及与过剩PO43 一起组成一层中性保护膜 防止了金属表面的腐蚀 磷酸三钠Na3PO4 12H2O的作用 把形成硬度的盐类沉淀为松软的泥渣 又有一定的碱性 60 磷酸二钠Na2PO4 12H2O的作用 降低硬度 在炉水有硬度而碱度够时使用 弱碱性 碳酸钠Na2CO3的作用 迅速提高炉水碱度 亚硫酸钠Na2SO3的作用 消除溶于水中的氧气 硝酸钠NaNO3的作用 防止苛性脆化和防止腐蚀 船用低压锅炉水处理方法大多采用单一的混合药剂 主要成分亦多为磷酸钠 根据酚酞碱度决定投放量 注意按说明书使用 我国海运公司采用磷酸三钠或磷酸二钠为主要药剂 掺配拷胶的混合药剂使用 拷胶用量按下列要求投放 初次投放量为每吨水80g 日常补给水投放量为每吨水加100g 61 磷酸三钠的用量计算 新装炉水按锅炉水容量吨数 每吨投药O 5kg投药后运行4h以后 取水样化验碱度并按下列公式进行调整 G V A B KG 磷酸三钠用量 g V 锅炉工作水位的水容量 t A 总碱度控制值 10毫克当量 升 B 总碱度的实测值 毫克当量 升 K 磷酸三钠的当量系数 为127 62 四 锅炉停用时的保养 根据停用的时间长短分为满水保养法和干燥保养法 满水保养法 锅炉停用的时间不超过一个月 满水保养法就是将锅炉的汽 水空间全部充满不含氧的碱性水 以防腐蚀 它的操作要点是彻底排除锅炉中的空气和保持炉水含有合适的碱度 碱性药剂 氢氧化钠或碳酸钠 保持碱度为300mg L NaOH 相当7 5N 10 3 磷酸钠 使炉水的磷酸根含量保持在100 200mg L 磷酸钠最好在水垢已清除的条件下使用 否则它将与水垢反应使炉水充满悬浮的泥渣 并且使磷酸根含量下降 63 满水保养法 具体做法 打开锅炉上的空气阀 向锅炉 包括经济器 过热器 泵送加碱性药物的蒸馏水或凝结水 为了使药剂混合均匀和排除水中的氧 水加满前点燃一个燃烧器 将炉水加热至沸腾 使水中溶解的O2量减少 同时利用产生的蒸汽将锅炉中的空气从空气阀驱出 待空气驱尽 空气阀中连续冒出蒸汽时 熄火并关闭空气阀 然后用给水泵将水加满 在锅炉中建立0 3 0 5MPa的压力 炉水冷却后 压力可降至0 18 0 35MPa 保证空气不漏入锅炉内 64 2 干燥保养法 锅炉停用的时间超过一个月采用 干燥保养法的要点是保持锅炉内部干燥 防止潮气造成锅炉腐蚀 干燥保养法 具体做法 放空炉水 打开锅筒上的人孔盖和有联箱的手孔盖 用余热 废气锅炉可用柴油机排气 使其干燥 水管锅炉必要时可点燃燃烧器以最小火来加速干燥 但千万注意不可烧得太猛或连续烧的时间过长 在锅筒内和联箱中放置干燥剂 若用无水氯化钙 用量约为1Kg m3 若用硅胶 用量为4kg m3 干燥剂应盛在开口容器内 不得与锅炉钢板直接接触 因有的干燥剂吸湿后对钢板有腐蚀作用 长时间保养应将受热面内外两侧和锅筒壁上的水垢 烟灰彻底清除 有利于减轻腐蚀 65 五 锅炉的清洗 水垢的清洗和烟灰的清洗 锅炉的内部检查每年至少应进行两次 检查内容之一是受热面的水侧的水垢和烟侧的粘附灰渣情况 并决定是否清洗 1 水垢的清洗 1 判断水垢形成的原因 炉水处理良好时 金属表面仅附有一层薄而稀松的水垢 用钢丝刷就可刷掉 如果水垢厚度超过2mm 呈结晶状态 并牢牢地附在金属表面上 则说明炉水硬度太高 过剩磷酸根不足 钙 镁离子没有完全转变为泥渣 66 如果水垢厚而不紧密 且略带半透明的大晶粒 放在淡水中2 3h后极易破碎 则说明是易溶盐构成的 是因为炉水含盐量过大所致 这可能是由于排污不够或海水漏入给水系统所造成的 如果水垢是光滑薄瓷片状的坚硬水垢 则说明炉水中含有硅盐 这种水垢的导热性很低 是最危险的 如果锅筒水位线附近壁上粘附有油污 则由油污区的宽度和油污层的厚度可以判断出进入锅炉的油污量 油污量较多 应予清洗 并查明原因予解决 如果在锅筒水位线以上壁面粘附有泥渣 则说明炉水在沸腾时有很多泡沫 应加强表面排污 降低炉水的含盐量 若底部堆积泥渣很多 可能是下排污不足或下排污管布置不合理 67 2 水垢的清洗方法 机械清洗法 炉内水垢较薄时可用 但尽量少用 用刮刀 钢丝刷 管刷和电动 气动 铣刀等清洗方法 注意 洗炉应在锅炉刚冷时立刻进行 遇到坚硬水垢时 切勿用敲锈榔头和刮刀用力硬敲 否则会损伤金属的平滑表面 碱洗法 碱煮 的具体做法 水垢较厚 质地坚硬不易刮除时可用 碱洗前将接触液体的铜阀等换下 用碳酸钠 每吨炉水8 12kg 和苛性钠 每吨炉水0 4 0 6kg 混合投入 68 炉内水位保持在最高水位 加热炉水 使汽压升至0 3MPa 然后慢慢降至零 又升至0 3MPa 又降至零 如此每隔1 2h交替升降一次 使受热面温度周期变化 以松动附着的水垢 每当压力降至0 1MPa时 进行表面排污一次 以排去漂浮在水面的油污和杂质 并供水至原有水位 碱洗完毕后 进行最后一次表面排污 然后停火并使锅炉自行冷却 当压力降至0 05 0 1MPa时 开放底部排污阀 放去碱水以及已松脱的水垢 69 如果水垢不多 则可使用磷酸钠煮洗 用量为每吨炉水1 2kg 但在排污后补充给水时 需补入磷酸钠 补入量为每吨给水0 75 1kg 碱洗时 因投入的药与水垢发生作用 故炉水碱度逐渐下降 应定时测定炉水碱度 直到碱度不再下降 即认为煮洗完毕 通常碱煮时间为l 1 5天 70 酸洗法 清除水垢最彻底的办法 所谓酸洗法 就是用热盐酸溶液来消除水垢 盐酸的浓度视水垢厚度和性质而定 酸洗前注意事项 不能利用原有锅炉汽水管路系统 且应与原有系统全部脱离 锅炉上的铜质附件应拆除或隔离 酸洗循环系统是专门为酸洗而装的 作用年久的旧锅炉中如不严密处 裂缝和腐蚀损坏部位 则不允许进行酸洗 以防酸渗入破损处造成不良后果 71 酸洗法的具体做法 如果水垢成分主要是碳酸盐 则盐酸浓度为2 温度为20 40 如果水垢成分主要为硫酸盐和硅酸盐时 盐酸浓度可大些 但不得超过10 加浓度为10 的盐酸还不能溶解水垢 则可在每吨水中投入氟化钠 NaF 和氢氟酸 HF 20 30kg 但此时盐酸浓度不得超过2 为了保护金属不受酸的侵蚀 水中需要加入阻滞剂 如甲醛 福尔马林 乌特洛平等 为了增强酸洗效果 多采用强制循环 以便酸液混合均匀 72 2 烟灰的清洗炉墙和受热面上结灰渣的危害 降低锅炉效率 对受热面有腐蚀作用 引起烟道堵塞 甚至有复燃而烧坏受热面 燃油锅炉除灰时间 一般是在排烟温度比烟灰已清除时高10 20 时 或风压损失明显增大时 小型锅炉增加10 20mmHg 应该除灰 除灰方法 吹灰器除灰 机械法除灰 水洗法除灰 73 1 吹灰器除灰 使用的工质是蒸汽或压缩空气 吹灰器的结构型式 多喷嘴式和单喷嘴式 多喷嘴式吹灰器 多数用在烟气温度较低的蒸发受热面烟道中 喷出的蒸汽可以吹扫整个管束 并能用炉外的手轮控制旋转3600 单喷嘴式吹灰器 用于吹扫水冷壁等烟气温度较高的受热面 它不需要3600旋转 但可用手轮控制作轴向移动 依次吹扫受热管束 并能够在不工作时将喷嘴缩回炉外 以防喷嘴长期受到高温烟气的烧烤而损坏 74 使用吹灰器除灰应注意事项 使用吹灰器吹除受热面上的积灰时 应力求吹扫整个受热面 避免局部地区未被吹扫而造成受热面各管束传热不均 严重时可能引起水循环事故 吹扫时 应按烟气流动方向逐个地开启吹灰器蒸汽阀 直到空气预热器吹扫完毕为一个周期 必要时重复一个周期 吹灰器的耗汽量很大 这对蒸发量较小的锅炉是很大的负担 故在使用吹灰器之前 应加强通风 加强燃烧 以免开启吹灰器时汽压突然下降 影响正常的水循环 75 吹灰器的蒸汽阀要保持严密 防止在不吹灰时大量蒸汽漏入烟道造成蒸汽的浪费 在锅炉低负荷时进行吹灰操作 会使炉膛温度下降 燃油燃烧恶化 这时大量未燃尽的可燃物会逸出炉膛并沉积在管子上 或堆积在烟道的某些烟气滞留区内 极易引起自燃 对于自动控制锅炉 吹灰时应将自动燃烧改为手动燃烧 并保持正确的风 油比例 为了检验吹灰器的吹灰效果 可以在停炉时检查所有经过吹灰的管子表面状况 同时也要观察管子是否受到腐蚀 吹灰引起管子腐蚀或刷蚀的原因 吹灰工质中有凝水 吹灰次数过于频繁 吹灰蒸汽压力过高 烟道中烟气流速过高 76 2 机械法除灰用小锤 凿子 刮刀等工具来清除 也可以用压缩空气喷枪将吹灰器吹扫不到的地区的浮灰吹掉 对于非常坚硬的灰渣 不宜用清扫工具过分地敲击 特别是老锅炉 钢材均有脆化倾向 只能用水洗法来清除 3 水洗法除灰燃油锅炉灰渣的表面物质是溶于水的 所以当用温水经水枪或吹灰器冲洗时 在水流的冲击下 灰渣有可能剥落 如果在水洗时加入碱性化合物 效果会更好些 水洗法受到限制的原因 水洗时需要消耗大量淡水 且水漏入耐火砖墙会造成损坏 溶解灰渣后的水呈酸性 可能对管子和锅筒造成酸性腐蚀 锅炉周围和底部的电气设备和线路须严加保护 77 水洗时注意事项 水洗的水温控制在65 90 水压为0 2 0 3MPa 因为污水对钢材有腐蚀作用 故水洗时间不宜持续太久 也不要中途停止 否则湿润的灰渣干燥后变得更坚硬 以后清洗起来更加困难 在水洗时 应在炉膛的耐火砖上罩以帆布 防止砖墙过分潮湿 同时在炉膛底部设泄水阀 及时将污水泄放 78 六 锅炉的检验锅炉检验内容 锅炉本体及其主要部件 主要的附件和指示仪表 例如水位计 安全阀 压力表等 检验目的 找出存在的腐蚀 变形 损坏 研究其产生的原因和以后如何妥善地维护管理 确定是否要修理和修理的范围 验船规定 设计压力大于0 35MPa且受热面积大于4 65m2的锅炉 船龄在8年以内者 每两年要进行一次检验 超过8年时 每年检验一次 检验由专职的验船师进行 79 锅炉检验注意事项 锅炉检查前注意事项 应隔断它通其它并联锅炉的蒸汽管路和给水管路 用铁丝等将所关的截止阀绑住 并挂上告示牌 以防万一误开造成严重人身事故 进行锅筒内部检查时注意事项 应将内部附件以方便检验为原则确定拆卸范围 例如汽水分离设备 给水管 排污管等 锅筒内有人工作时注意事项 锅筒外应有人照应 进入锅筒之前 一定要对内部进行充分的通风以保证有足够的空气 锅简内不允许用明火照明 照明用工作灯的电压不准超过24V 禁止在锅筒内吸烟 无关用品和易燃物不准带人锅简内 带入的工具和物件要清点登记 并用小盒存放 出锅筒时要逐一核对 80 检查锅炉内部的腐蚀和裂纹注意事项 应在水垢未清除之前进行检查 因为有些腐蚀裂纹能够通过水垢的表面特征显示出来 一旦水垢清除后反而不易觉察 对检查的结果应作记号并记录 裂纹和腐蚀的判断 颜色判断 1 观察 水垢的颜色在该处会呈深红色或深褐色的条纹 而其余地方则为均匀的淡黄色 判断 有细微的裂纹存在 2 观察 水垢由于含有氧化铁成分 水垢局部深色判断 局部腐蚀 81 3 观察 水垢呈褐色 轻轻一敲即掉下来 在水垢的下层有