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废气锅炉烟侧结碳的原因及预防处理 江苏海事职业技术学院 王仕军 摘要：分析废气锅炉结碳的原因，介绍SOOT REMOVER的工作机理，提供预防和处理废气锅炉结碳的措施 关键词：废气锅炉；结碳；SOOT REMOVER 船用化学品问题一向为大多数船东所忽略，其原因有两点，一是船用化学品费用占船舶营运费用的比例极小，与燃润料，备件等费用相比微不足道；二是大多数船东对船用化学品所起到的作用知之甚少。本文通过对船舶废气锅炉最常见的结碳问题的分析，着重阐述了采用化学方法解决结碳问题的机理，让读者了解到，小小化学品也能解决大问题，从而在船舶营运中重视对化学品的管理。 一．劣质燃油对结碳的影响 随着燃油精炼技术的提高, 燃油的质量发生了很大的变化, 具体表现在:高粘度；高密度；高残炭值；高沥青成份；高硫份；高灰份；高微量金属成份；低热值；低十六烷值；低柴油指数 燃油质量的下降, 带来了下列一些问题:活塞头结碳和烧灼；活塞环粘着；环槽和缸套的过度磨损；排气阀的结碳和烧融；喷油器的结碳和油嘴的过度磨损；气缸扫气口结碳；排气系统和透平结碳；废气锅炉的结碳导致效率低下；废气锅炉的腐蚀。 对结碳影响较大的因素有： 残炭值:表示燃油形成结碳倾向的指标. 残炭值大于10%, 燃烧就会出现严重结碳。 沥青值:高熔点, 高炭/氢比的悬浮颗粒, 燃烧性能较差, 发热值低。 硫份:低温腐蚀, 特别在蒸汽吹灰时, 产生腐蚀的倾向更大。 灰份: 由不能燃烧的金属颗粒组成, 其中钒,钠是引起高温腐蚀主要原因。 二．锅炉烟侧结碳严重，可以从以下几方面查找原因 1．燃烧装置的问题。对喷油器, 扫气, 定时作一系统检查,以排除机械方面问题. 2．未对燃油进行必要的化学处理。对燃油中的有害物质进行预处理，可以改善他们的燃烧性能，减轻结碳。在与船东接触的过程中，我们注意到, 在经济条件许可的情况下, 3000秒的燃油都会使用燃油添加剂, 而船东反馈的信息也说明, 燃油添加剂确实起到了抑制腐蚀, 减少结碳的功效。既节省了劳动力, 也节约了保养和备件费用, 在节约能源方面也有很大的益处。 3．未及时清除锅炉烟道内的结碳。废气锅炉的废气侧应定时打开检查，清除结碳。废气锅炉的结碳如不及时解决，将严重的影响主机工况，造成更多的结碳，形成恶性循环。 客观上讲, 火管锅炉的烟灰人工清理较为方便，而水管锅炉烟侧由于水管的密度较大，人工清洁比较困难, 需要利用专门的投药设备和药水，再辅以高压空气或蒸汽的吹灰设备，可以达到除灰, 防灰的目的。 三．锅炉烟侧结碳的危害 1．结碳影响锅炉的安全运行：对那些采用蒸汽吹灰的锅炉来说，结碳与吹灰蒸汽结合, 易导致低温腐蚀，故应控制蒸汽吹灰的频率和吹灰时间。值得注意的是，结碳较厚，保存时间过长的结碳， 还易产生垢下腐蚀, 对锅炉水管或烟管产生致命的伤害, 严重的还会引起炉管爆炸。 2．结碳对大气环境造成污染：随着国际贸易的不断繁荣，世界各国的远洋船队正处于一个高速发展时期，船舶对大气的污染已越来越引起国际社会的广泛关注，IMO在MARPOL公约的附则VI中对船舶的大气污染已作了严格的限制。 3．结碳对船舶本身的污染：结碳对船舶的甲板，甲板货物，甲板设备同样也存在着污染。在结碳严重的情况下，主机冲车，试车，及航行时，都会有大量的碳灰从烟囱中排出，这些排烟，既影响船舶的环境卫生，对甲板和甲板设备也具有一定的腐蚀作用。 4．结碳影响船舶航行安全：对装载易燃货物的船舶来说，一旦烟囱出口的火星熄灭装置失效，从烟囱中排出的烟灰，很有可能引起船舶火灾。 5．结碳影响锅炉的传热，造成船舶营运成本的增加。定速航行的船舶由于结碳的影响，导致废气锅炉产汽量不足，增加了燃油的消耗。 四．预防和消除锅炉结碳的措施 物理方法：是对废气锅炉结碳传统的处理方法，即采用高压空气，蒸汽，或压力 冲洗的方法。但不管是那一种物理方法，都是属于被动清除，且存在着操作上的繁琐和一些不可避免的副作用。如：采用蒸汽吹灰法，对操作的程序，吹灰频率，吹灰操作持续时间，都需要操作人员严格控制，对操作人员的素质要求较高。同时蒸汽易造成锅炉的低温腐蚀。采用压力水冲洗烟侧，易使烟管遭受较大的热应力，产生疲劳裂纹。 化学方法：它是一种比较先进的处理方法，是使用一种叫SOOT REMOVER（除灰剂）的产品，再辅以上述物理方法，不仅可以达到除结碳的效果，同时还有预防锅炉结碳作用。国际上几个著名的船用化学品生产厂家如：UNITOR，NALFLEET，DREW，他们都有自己的锅炉除灰产品（SOOT REMOVER） 虽然产品的生产商不同，产品的存在形态也不尽相同（有液态和粉末两种） 但他们的作用机理是相同的。因为都含有下列化合物：镁，亚硝酸盐，微量元素铜，钾和铵。 五．化学法清除结碳 1．SOOT REMOVER有效物质