观察柜 热水井 上排污漏斗工大学 轮机工程系
底部排污可定期在投放 药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0.4～0.5Ma 时进行，因为此时炉水比 较平静，有更多的泥渣沉 积在底部．水管锅炉为防 止从底部放走大量炉水破 坏正常的水循环，所以不 允许在锅炉正常工作时进 行底部污．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30，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)
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三、锅炉的水质控制
在锅炉的管理维护工作中，定期对给水和炉水水质进行化验与处理 是不可忽视的．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 (1) 硬度
为了减少水垢的生成，低压锅炉一般要求将硬度控制在0.25°H 以下．常用的方法：是炉水 中加入磷酸钠(Na3PO4· 12H2O，也称 磷酸三钠)或磷酸二钠(Na2HPO4· 12H2O,也称磷酸二钠)，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10一12，过剩PO43-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。
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二、防止锅炉受热面的低温腐蚀和积灰复燃
1、防止锅炉受热面的低温腐蚀 烟气温度小于500℃ 硫酸腐蚀
防止低温腐蚀措施： (1)对装有空气预热器的锅炉，可采用装设空气再循环管道的方法来提高空气入 口温度，即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． 当a＝1．15～1．2时，烟气中三氧化硫的浓度为15～25ppm，酸露点约为 150～180℃，当a＝1．1时，酸露点约为130℃，当a＝1．01～1．02时，烟气中 三氧化硫的浓度为4～8ppm，酸露点约为60℃，保证良好的燃烧还能使生成的三 氧化硫在离开炉膛前尽量分解． (3)要及时进行吹灰，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
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第五节 船舶辅锅炉的运行和维护管理
锅炉是在高温条件下工作的压力容 器，它的安全可靠是至关重要的．对船 舶锅炉，尤其是对低压辅锅炉发生的事故分析表明，管理操作和维护保养方 面的失误往往是发生事故的主要原因．因此轮机人员应有高度的责任感，应 该熟悉锅炉的操作程序及维护保养方面的规定及要求，并在实际工作中认真 遵照执行． 一、锅炉的运行管理 1．点火苗的准备 2．点火升汽 燃油锅炉在开始点火前，一定要先预扫风5min以上，将炉 内积存的油气彻底吹净． 3．运行中的管理 锅炉在运行时，最主要的是要保证安全生产、燃烧质量良好和维持蒸汽参 数的稳定．为此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。 4、停火留汽 5、停用放空
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二、影响蒸汽带水的因素和汽水分离设备
由汽包引出的饱和蒸汽带水过多，就会使蒸汽 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； 若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，如蒸汽带水进入过热 器，则水在过热器中被加热蒸发，溶解在水中的 盐分就沉积在过热器的内壁上，使过热器管子烧 坏。
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3．保证自燃水循环良好的措施
为了防止蒸发受热面过热烧坏，除了防止受热面热负荷过大和结垢 严重外，主要是保证水循环良好，即保证所有的上升管有足够的循 环流速Wo(以上升管人口处计)和进水流量G． 为了保证良好的水循环，在设计和管理上应注童以下几个方面；
(1)尽量减少或避免下降管带汽 (2)避免上升管受热不均现象加重 (3)避免上升管流动阻力过大 (4)尽量避免用汽量突然增大或减小，引起工作汽压急剧降低或升高． (5)运行中不宜在下锅筒进行下排污，这会破坏水循环．
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1、影响蒸汽带水的因素 (1)分离高度．分离高度越大，重力分离作 用越强．然而当分离高度超过0.5～0.6m时， 蒸汽湿度的变化很小。 (2)锅炉负荷(用汽量)。锅炉耗汽量增加时， 需加强燃烧，汽泡中水的含汽量增加，蒸发 平面 升高，分离高度降低，同时上升管出来 的汽水混合物冲击水面使炉水飞溅数量增加。 (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， 即所谓汽水共腾．这一极限值称为临界含盐 量．汽水共腾的原因是炉水含盐量大，炉水 粘度增加，泡沫强度提高且不易破裂，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。
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四、锅炉停用时的保养 锅炉在较长时间停用时需要加以保养，否则其腐蚀程度甚至比工作时要 严重，辅锅炉与废气锅炉停炉时的保养方法，可根据停用的时间长短 分为满水保养法(一般不超过一个月)和干燥保养法。 1．满水保养法 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。 如果满水保养已超过一个月仍需继续保持，可放掉部分水再加热驱氧， 然后化验碱度或磷酸根含量，决定补水时是否要加药。 2、干燥保养法 如果锅炉停用时间较长或需内部检修，可以用干燥保养法来代替满水保养 法，以减少维护管理的工作量．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．
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锅炉炉水的临界含盐量
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2、汽水分离设备
(1)水下孔板 当汽水混合物由水空间引入汽包 时，可利用水下孔板来均衡蒸发平 面负荷。 (2)集汽管 聚集在汽包顶部的蒸汽一般通过 集汽管引出。 (3)集汽板 也可用集汽板代替集汽管。
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3．防止蒸汽品质恶化的措施 锅炉运行时为了防止供应的蒸汽湿度过大，管理上必须注意如下 几点： (1)防止水位过高：尤其不宜在高负荷下高水位运行，因为，高负 荷时水位表中指示的水位要比汽包内实际水位低得多，其次，高负荷 时蒸发平面上蒸汽逸出的平均速度增大，更易携带出较大的水滴。 (2)严格控制水质：避免含盐量高引起汽水共腾． (3)锅炉供汽量不宜增加过快：以防汽包内压力急降，炉水产生 “自蒸发’现象，而导致汽泡急剧增多，水位上升，分离高度减小．
我国海运公司采用磷酸三钠或磷酸二钠(后者在碱度巳够时 使用)为主要药剂，掺配拷胶使用． 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；同时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． 拷胶用量按要求投放：初次投放量为每吨水80g，日常补 给水投放量为每吨水加100g。
第四节 船舶辅锅炉的汽、水系统
水管锅炉的水循环 循环方式： 1、利用泵使汽水混合物经受热面的强制循环， 2、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， 叫自然循环．目前大多数船用锅炉采用自然循环。自然循环的优 点是设备简单，无需专门的循环泵．
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一、炉水的自然循环
在排污总管上设有止 回阀15，以免锅炉中 无压力时，海水倒灌 人锅炉中．排污时， 应先打开舷旁通海阀 16，以防开启排污阀 时管内发生水击。
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1．失水 锅炉水位低于最低工作水位时称为失水，这是锅炉的一种严重 事故． 2．满水 水位高过最高工作水位称为满水． 3、受热面管子破裂 因结垢严重、水循环不良等导致管壁过热，或腐蚀严重都可能 引起受热面管子破裂． • 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，然后用手槌敲紧，再借助于工作蒸汽的压力即可保 证一定的严密性． • 堵塞烟管锅炉烟管，可用图示堵棒将破管堵死．
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(2) 碱度 水的碱度是使水带碱性的OH—、CO2-2、HCO-、PO3-4等离子的浓度(毫克 当量／升)．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．但是当炉水的碱性太强，也会破坏金属表面氧化层保 护膜，反而腐蚀加剧。 • 锅炉水处理常以磷酸钠在降低炉水硬度的同时，提高炉水碱度． • 有时为了迅速提高炉水碱度，也使用Na2CO3，它提高碱度的效果1kg大 约可抵4kg磷酸钠。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。 (3) 含盐量 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．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，单位 用mg/L(NaCl)．工作压力较低的辅助锅炉可2～3天化验一次。
炉水循环原理演示
1．自燃循环的基本原理 水管锅炉的自然循环回路由汽包、水筒(或联 箱)、下降管及上升管(蒸发受热面)组成，其循 环回路简图如图所示。
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2．上升管的流动状况和限制壁温过高的条件 • 在蒸发受热面上进行着水变为汽水混合物的沸腾过程 • 锅炉安全工作的重要条件之一是蒸发受热面的管壁温 度不超过其金属的许用温度。 • 根据传热学，水管锅炉蒸发受热面外壁温度与管内工 质温度、管内壁对流放热系数a2，管内水垢和管壁金属 的导热热阻及单位受热面热负荷q有关。 • 目前船用锅炉工作压力最高约为6MPa，管内工质的温 度(该压力下水的饱和温度)不超过276℃．水垢热阻与水 质情况有关。 • 目前炉水处理良好巳能作到基本上无垢运行，而金属 的热阻较小；因此管子外壁温度与管内工质温度差主要 取决于a2及q。