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1、船舶废气锅炉烧塌原因分析及预防措施摘 要：在正常运行之中船舶主机产生出大量的废气能量，如果不加处置排放进大气中，必然会造成严重的污染，因此对船舶废气的处理成为了人们关注重要课题。因此，就在船舶上安装了废气锅炉来实现此目标；但是从废气锅炉的应用来看，存在的最大问题就是温度过高而被烧塌，本文分析了船舶废气锅炉被烧塌的原因，并根据实况制定出相应的预防措施，为相关人士提供理论参考依据。关键词：预防措施 烧塌原因 废气锅炉为了增强船舶的经济性，就必须要合理、充分使用船舶主机的排气废热，实现节能减排之目标，如今许多船舶上都安装上了废气锅炉。但是从各种资料显示，废气锅炉极易出现着火事故，调查之后显示多因水管
2、锅炉与二冲程的柴油机缘故，一旦锅炉着火就会烧塌废气锅炉，因此必须要从烧塌案例之中分析原因，有针对性制定出科学的预防措施。1 案例经过2011年1月29日，某轮船从汕头到烟台空放受载，在晚上上的23点20分轮机长与三管轮发现集控室废气锅炉的汽压快速上升，短时间就从0.33 Mpa上升到0.41 Mpa，同时废气锅炉的烟气出口温度也随之升高；此时驾驶台也通知烟囱朝外冒火星。轮机长根据现象判断可能是废气锅炉着火。当时所处的航行海域是不能够停车，所以只能够低速行驶，立即将主机降到30 RPM。三管轮立马到废气锅炉吹灰，之后将蒸汽阀打开，让蒸汽吹灰，之后对炉水的循环泵压力进行检查，观察到泵出口的压力为0
3、.45 Mpa，可以断定火势增大了。随即把1号燃油舱的加温阀打开降低汽压。此时检查压力，发现出现了0.3 Mpa0.5 Mpa的波动范围。而且热水井位快速下降，烧红了废气锅炉外壳。使用冲洗管灭火，根本就没有法办正常实施，最终将废气锅炉烧塌。这次废气锅炉烧塌造成了30多万的经济损失，而这个废气锅炉是一种螺旋翅高效锅炉，在2009年8月也被断水烧坏过一次，当时将蒸发水管与预热水管全部换成新的。设计的炉水循环排出压力为0.5 Mpa，排水量达到10 m/h。2 废气锅炉烧塌机理与原因废气锅炉一旦坍塌直接回影响到船舶正常运行，因此就必须要分析着火的机理以及原因，为采取预防措施打下基础。2.1 着火机理
4、事实上无论是那种燃烧都必须要具备几个因素，那就是氧气、燃烧物以及火源。对于船舶中的废气锅炉来说，积存于烟道中烟垢就是可燃物，而主柴油机未完全燃烧就成了氧气，而燃烧之后没有熄灭火星就是火源。因此废气锅炉就具备了燃烧的几个要素，事实上可以将着火分成两个阶段，其一是积灰着火，着火的温度大体在300400，但是一旦具备了没有燃烧的燃料之时，比如燃油没有完全燃烧，就会将着火的温度降低到150左右，还可能低于120，这样即便停止了主机，锅炉管上灼热灰粒就可能引发着火。产生出来的热量能够被蒸汽、循环水以及燃烧气体所带走，此时认真仔细进行检测就能够及时发现，将损害锅炉或损害程度降低。按时一旦烟灰燃烧起来，就会
5、快速提升温度到650以上，假如此时烟灰中碳遇到了充分氧气，就可能将燃烧温度提升到1000以上，此时遇到了漏出来的水或者蒸汽，就会出现氢燃。2.2 着火原因从上面废气锅炉的着火机理得出，要想着火必然同时满足燃烧三个要素，下面对这几个方面进行阐述。（1）沉积了没有完全燃烧的烟灰。主机经过长时间的负荷运转，不能够完全燃烧，就会产生出未完全燃烧、大量的烟气；而且随着主机的排气压力与排气量的减小，降低了排烟管中烟气的流速，从而在废气锅炉中存在了大量的烟灰。一些船舶上为了实现高效锅炉使用了翅片型的炉管，有效增大了换热面积，降低了炉内的空间，减小废气流速等各种方式来加强锅炉的效率。（2）达到着火温度。在本案
6、例中发生废气锅炉坍塌之前检查过循环系统有关阀门，还按照要求起动过1号循环水泵，都是按照正常步骤进行操作。当发现废气锅炉发生故障之时，就检查循环水泵状态，但是循环水泵工作正常，所以出现废气锅炉缺水烧干而导致烟灰着火可能性较小。因为主机排烟到达废气锅炉温度仅仅为260 左右，根本不能够达到烟灰燃点，因此也不可能造成废气锅炉着火。排出了这几项，那就在可能是主机在低负荷状态下运行，因为燃烧不完全，烟灰中含有没有燃烧的燃油，降低了烟灰的着火温度。加之主机运行之时负荷时常变化，一旦主机工作稍为不良，必然导致排气中就带有了火星。（3）废气锅炉中氧气浓度增加。废气锅炉中的氧气浓度增加的途径有两种，其一是柴油机
7、的排气含有了氧气，这种现象是比能够避免，因为为了提升柴油机效率，普遍都使用了大量空气系数，增加了废气中含氧的浓度，有一些含氧量甚至达到了14%；其二是从废气锅炉外部进入；当主机负荷比较低，不能够完全燃烧，增大了排气的含氧量，如果主机的扫气压力在0.05 Mpa左右，也就会降低主机产生废气压力。一旦废气锅炉中满足了燃烧的三要素，一段时间积累之后就可能出现着火事故发生。3 预防船舶废气锅炉烧塌措施要想预防船舶废气锅炉发生着火，从理论上来看只要将燃烧三要素掐断任一一个要素即可，也就不会发生燃烧事故，废气锅炉更不会坍塌。从上面的案例分析得出，在柴油机运行中彻底避免火源与氧气是不可能的，所以只能够从控制
8、可燃物方面下手，防止烟灰聚集与形成。因此要想防止着火，就应该从如下几个方面进行预防。3.1 管理船舶主机（1）进一步处理好燃油，假如一些净化、合适添加剂等各种措施降低形成烟灰，进而降低烟火的沉积机率，有效掐断燃烧源。（2）尽可能降低主机低负荷的运转时间，降低排烟含油量。假如在运行中依据需要低负荷的运行，这就需要在进行了一段高负荷运行之后再适当降下来，使用压力较高煤气来吹掉废气锅炉上的积灰。同时还要根据需求来调整汽油缸的注油率，尽量降低管子上积存不完全燃烧物。为了保证机器运转正常，要尽量让燃油完全燃烧。3.2 管理废气锅炉（1）定期吹灰。很多船舶上都加配了36组蒸汽吹灰管，管子上布满了小孔。在航
9、行期间最好对主机负荷与蒸汽压力每一天吹灰几次，如果主机低负荷运行或者燃烧不好就要适当增加吹灰的次数。要加强吹灰的效果，应该依照需求适当加入一套烟灰的松动剂，这样就能够减低没有完全燃烧物自身温度，对烟管上沉积烟灰进行松动。同时在航行期间还要常常检查与记录好废气锅炉的参数，比如废气锅炉进出口温度、前后压差等等。（2）定期水洗。为了方式锅炉发生着火，最有效方法之一就是定期水洗。每一次吹灰之时，要对废气锅炉上的进出压差进行比较，观察是否发生过变化。假如变化较小甚至没变化，但是废气锅炉上的压差比较大，证明烟灰已经沉积在烟管上，如果还是依靠蒸汽是不能够达到目标，此时最好是采用水洗，水洗之时要十分仔细不留死
10、角，清洗完之后就要将强制循环水泵启动起来，干燥废气锅炉的内部。（3）确保循环水泵正常工作。船舶在航行之时就要确保循环水泵工作正常，防止干烧废气锅炉。而且给水循环的倍率及流速一定要高，因为不够高必然导致管壁烟气的温度升高，进而增大了积灰起火的几率。主机一旦完车或者紧急停车，还要让水泵循环运行26个小时，这样才能够充分带走各种热量。（4）烟气的流速不能够太低。对于水管规律平均烟气的速度不能够高于了15 m/s，而烟管锅炉烟气流速不能够高过20 m/s，具备了自清灰的功效。而且锅炉面上温度是不能够太低，防止出现湿灰。而锅炉的出口烟气温度的受热面和炉水蒸发的问题之间差为15 ，如果比20 高就更加好。
11、（5）在废气锅炉上装上火或者高温的报警器。装上了报警器之后，就能够有效发现险情，降低相应的措施，防止火灾势态进一步扩大。如果是积灰失火，就应该马上停止柴油机，但是锅炉的给水循环依然在运行。这个时候是不能够采用吹灰器进行灭火，可以采用水清洗装置来灭火。4 结语现代的废气锅炉大都是增加受热面积或者减小烟气流速增强效率。当然这不是几句话能够体会，要从废气锅炉烧塌现在入手，切实分析导致给水锅炉的原因，进而结合船舶实况制定相应改进预防措施，这样才能够避免出现完全事故。参考文献1 杨志辫.船用柴油机废气锅炉着火分析与预防J.世界海运，2008（1）：16-18.2 戴立国，王尚余.船舶废气锅炉着火的调查分析及预防J.青岛远洋船员学院学报，2007，28（4）：91-94.3 祝彦兵，赵殿礼，付佳杰，等.船舶辅锅炉安全性和经济性的研究与设计J.中国修船，2011，24（5）：104-106.4 朱波.船舶废气锅炉烧塌原因分析及预防措施J.南通航运职业技术学院学报，2007，6（1）：276-278.5 张守俊，李斌.轮辅锅炉停炉后炉膛内壁发红故障分析J.青岛远洋船员学院学报，2009，30（2）：154-156.6 万林桥.如何降低船舶燃油锅炉故障率J.中国远洋航务，2010（6）：52-56.5