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1、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SOOTREMOVER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；SOOTREMOVER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。
2、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
3、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
4、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，
5、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,4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
6、．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1．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
7、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。2．化学方法：它是一种比较先进的处理方法，是使用一种叫SOOTREMOVER（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（SOOTREMOVER）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。
8、五．化学法清除结碳1．SOOTREMOVER有效物质的作用：1）镁化合物作用：*中和酸性气体和积炭。形成非腐蚀性的化合物*提高具有腐蚀性的钒化合物的熔点，使它们不易在燃烧系统粘着
