燃油锅炉回火故障的分析处理

Alexandria2020

燃油锅炉回火故障的分析处理

引言：辅锅炉的脏堵现象在铺锅炉的故障中占的比例约为20%。在结构设计正确，材料选用合适的情况下，脏堵现象大多由于辅锅炉在港期间一直燃烧重油使用，航行中有作为废气锅炉的汽包使用，使炉膛内温度很高，给检查带来了一定的难度。因此，重视辅锅炉的烟道故障不容忽视。

一．设备情况简介

公司5400TEU集装箱船均配备由日本AALBORGINDUSTRIES KK 制造的型号为CPDB-40的燃油辅助锅炉。该锅炉蒸发量为4000KG/H；工作压力为0.6MPa燃烧器型号为SSR-3.5;使用燃油规格为460CST/50oC; 它可以根据负荷的变化自动将燃烧器置于大火或小火状态，使蒸汽压力稳定在设定的区域。

二．故障现象及原因分析

如今大多数船舶使用IFO380CST燃油，且在港期间不换轻油，一旦锅炉发生故障，将会造成很紧张的局面，甚至影响班期，尤其是在寒冷的冬天更为重要。中远某轮上的辅助锅炉一直处于手动小火运行，点火时发现点火比较困难，有严重的回火现象。有时从风机吸口处倒崩出一股黑烟甚至是火焰，并伴有强烈的气流冲击声，后来情况愈加严重，并发展为在小火换大火时也会发生前述情况。在大火工作时，还伴有噼啪噼啪的声响，燃烧时的火焰为暗红色，故无法在自动模式下正常工作，工况非常危险，给机舱管理人员的人身安全和锅炉的安全造成很大的潜在威胁，同时也给机舱的防火、防爆工作增加了难度（锅炉一旦发生爆炸，后果无法估计）。

此时正直冬季，船舶航次任务去欧洲，锅炉的工况根本无法满足机舱设备在北欧冬季所需的蒸汽量，生活区的加温也会很困难。出于安全和工作需要（燃油的加热，停车时的暖机）的考虑，故在问题还未解决之前不得不将铺锅炉处于小火位置，维持使用。锅炉在这种情况下工作已有近十个月，而且工况越来恶劣，此时锅炉正处在一种恶性循环的工作状态，如不及时解决将会导致人员受伤或炉膛爆炸的严重事故，并会产生额外的修船费用以及影响船期，给船东造成严重的经济损失。为了治理和根除这一隐患，我们采取了如下检查措施：检查燃烧器发现旋杯处结炭严重，工作一到两天就要拆除清洗;检查风油比例调节器，发现已经是调到了极端位置，此位置风量最大，油量最小;检查锅炉的布风器，发现布风器因结碳而脏赌，空气通透性变差;用光照法检查检查锅炉的烟管，发现透光性极差，结碳脏赌严重。

一般来说引起以上现象的原因大致有以下几点：

1、  燃油系统故障。如燃油压力太低；燃烧器结碳严重；传动皮带松动或弹子盘损坏引起旋杯旋转速度下降；燃油温度低等因素引起燃油雾化不良，造成爆燃而发生回火。

2、  供风系统故障。如风机故障；风叶松脱；风油比例调节器调整不当等因素引起爆燃而回火。(布风器结碳脏赌)

3、  排烟系统故障。由于排烟系统脏堵引起供风背压升高，使供风量减小而造成回火。

根据以上原因分析，我们均采取了相应的措施，如对燃油系统彻底清洗检查，部分备件换新；供风系统检查，布风器除碳清洁；烟道用水清洗；校调风油比例调节器等，但效果一直不尽人意。由于时直隆冬季节，保证副锅炉的正常工作显得非常重要。接班后，在机务老轨的指导下，对该回火等现象以及前任管理者的检查保养结果进行了分析，发现烟道脏堵尚未引起大家足够的重视，只是进行淡水清洗，而没有仔细检查确认脏堵情况。实际上由于集装箱船在港时间短，且主机不换轻油等原因，燃油锅炉在港期间通常一直在工作，故只有在船舶航行时，即燃油副锅炉停止工作时才能打开检查，但又由于副锅炉此时是作为废气锅炉的一个汽包使用，所以炉内温度很高，上部空间又非常狭小，的确给检查烟道带来一定的难度。那么对于锅炉来说，为什么脏堵现象会如此严重呢？

a.) 燃油质量、负荷大小、以及雾化状态的影响。由于劣质燃油中含有较高的硫、矾、钠、以及沥青等物，他们的化合物熔点很低，容易在高温的烟气受热面侧结存烟垢；而燃油雾化质量差，会导致燃烧不充分，未燃烧完的油气随烟气一同排出，流经烟管时，在内表面凝聚，由于管壁的吸附作用形成烟垢。

b.) 烟道结构的影响。为了提高锅炉的热效率，以及使其变得结构简单等因素，船用副锅炉的烟道近年来大多改变了传统式的火管结构，而采用了水火管混合的形式，新型的烟管数量少，总共只有十根，但管径大，在烟管的中间装有一根水管，上下均与水面相通，在水管的四周有较多的热交换片如下间图：

由于热交换片之间的间隙较小（在外园处约10mm），故极易在该片与片之间结垢，如不及时用水进行常规清洗，则会越结越多，最后造成本文所描述的那样，且无法用常规的方法去清洗干净。

4、清洗周期太长或清洗未到位。清洗燃油副锅炉的烟管没有确切的周期规定加上燃油锅炉一直处于高温状态等原因，使清洗工作没有做到充分、及时。通常清洗周期取决于燃油的质量、负荷及燃烧工况的好坏。但无论如何锅炉连续运行500-700小时时应该进行烟面清洗，或排烟温度比原清洗后的温度高10-20度；或供风压力大于原压力的10-20毫米水柱时都应考虑清洗。一般对于集装箱船舶来说每半年左右水洗一次是合适的。另外在船舶坞修时，一定要重视这一清洗工作，由于锅炉处于冷态，所以这是对其进行彻底清洗的最佳时机。

三．排除故障。

问题找到后，接着就是清通烟管。由于锅炉处于热态，如果从炉膛进入进行清通烟管，则炉膛温度很高，且要拆除燃烧设备，才能进入炉膛，工作量也很大，故未予考虑。而上部空间也非常小，且温度也较高，也有较大的难度，但相对来说要好一些，故最后决定在上部进行该项工作。清通烟管后，作适当调节后点火试验，锅炉恢复正常。以下是我们采取清通的办法，在这里供同行参考：

１、    将辅锅炉炉膛放残管道清通；移开喷油器，检查炉膛情况；打开上部烟道导门并清洁内部表面的烟灰。

２、    准备清通工具。最好是做一根厚1.5mm宽20mm长1800mm的扁铁，材料为弹簧钢。由于四周烟管离上部外壳大概半米左右，所以要求“扁铁”要有较好的弹性能弯曲；或者准备一根青竹竿，毛竹也可以，再加工成约2X20X1800mm的竹片。

３、    由于烟管上部温度较高，所以要作好防烫伤工作；准备一些大小合适的木板铺在烟管上面（烟管上面很烫），以便人能坐在木板上工作；准备一个工作灯和一个手电筒，便于照明，再准备一个轴流风机通风降温；然后关上喷油器的门，这样大量的风通过烟道门进入锅炉上部至烟囱，为能够进入内部工作创造条件，但温度还是比较高，外部要有人值守，并经常换人进入内部工作。另外高温下作业，人员容易脱水，做好防暑降温工作。

４、    有条件的话在清通后最好再用高压水冲洗一次，喷头上接一根6MM X 500MM的紫铜管，这样喷管能够进入烟管的上半部（由于空间小等原因，喷头无法进入中下部），以便冲洗干净。冲洗时注意，锅炉底部集水盘中的下水道防止堵塞，冲洗结束后，往下水管路中灌一些清水，把沉积在管路中的烟灰冲掉（烟灰中含有大量的硫，容易把管道腐蚀）。清通结束后，烟道倒门的床垫上喷洒一层二硫化钼，便于下次拆卸。

内容来源：明辨慎思