船舶辅锅炉水垢及炉水处理
船舶和海洋平台锅炉水处理简析
船舶和海洋平台锅炉水处理简析摘要：分析了船舶和海洋平台锅炉在运行中由于锅炉水不合格引起的结垢、腐蚀的原因，以及会产生的危害，介绍了在应用中较为实用的锅炉水处理方法和其工作原理。
总结了为达到理想处理效果而采用的方案及在日常管理方面应注意的事项。
关键词：锅炉、锅炉水结垢、腐蚀、处理Abstract：Ananalysisisdoneinthisarticleforthereasonandharmoffurringandcorrosion whichareresultedfromineligibleboilerwaterduringtherunningofboileronthe shipandoceanplatform.Thisarticleintroducesbetterappliedmethodandopera tingprincipleforthetreatmentofboilerwater.Itsummarizestheadoptedproject whichisusedtoachieveidealtreatmenteffectandcautionindailyoperation.Keyworlds:boiler;furring;corrosion;treatment随着船舶和海工行业的发展，锅炉成为船舶及海洋平台上必不可少的设备，其中一部分船舶以蒸汽轮机作为主动力装置，锅炉成为主动力汽源，另外大多数以柴油机或电动机为主动力的船舶配备的蒸汽锅炉多用于驱动货油泵、加热燃滑油、各种需加热的油/水/货油舱、柴油机缸套水预热及为生活用水、空调设备等提供热源，其重要性不言而喻。
1锅炉结垢及腐蚀的形成与危害1.1.锅炉结垢原因及危害1.1.1结垢原因当我们多次使用同一水壶采用炉灶或电磁炉加热烧成开水后，水壶的内表面会附着一些固体沉积物，同理具有一定硬度的水若未经处理直接进入锅炉，运行一段时间后，锅炉水侧受热面上也会牢固地附着一些固体沉积物，这种现象就称为结垢。
船用锅炉的水质和处理
2020年第14期广东化工第47卷总第424期 · 103 ·船用锅炉的水质和处理邓德雄(广州海宁海务技术咨询有限公司化验中心，广东广州510220)[摘要]船用锅炉是船上重要的辅助设备，其重要性仅次于船舶主机。
无论船用锅炉设计、生产、使用等任何环节出现失误，都可能会引起锅炉爆炸等重大事故。
船用锅炉的水质监督及水处理是保证锅炉安全、经济运行的重要措施之一。
本文较为全面地分析了锅炉水质对锅炉的影响及水处理方法，提高锅炉水处理质量对提高锅炉运行效率，延长船用锅炉使用年限，节约能源等有着重大意义。
[关键词]船用锅炉水；水质指标；锅炉水处理[中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2020)14-0103-02Quality and Treatment of Marine Boiler WaterDeng Dexiong(Guangzhou Haining Maritime Technology Service Co., Ltd., Laboratory Center, Guangzhou 510220, China) Abstract: Marine boiler is an important piece of auxiliary equipment on the ship, with the importance second only to marine engine. Any errors in the design, production, or use, etc., of the marine boiler may lead to a major accident such as boiler explosion. The quality and treatment of marine boiler water are important for guaranteeing safe and economic operation of the boiler. This paper analyzes the impact of boiler water quality on the boiler, as well as the methods for boiler water treatment, and addresses the significance of improving treatment quality of boiler water for improving the operating efficiency and extending the service life of marine boilers, as well as for energy saving, etc.Keywords: marine boiler water；water quality indicators；boiler water treatment船用锅炉的给水取于港口的自来水和船上淡水机制造的凝结水。
船用蒸汽锅炉的水处理技术与综合管理
船用蒸汽锅炉的水处理技术与综合管理船用蒸汽锅炉是船舶中至关重要的设备，主要用于提供动力和热源。
为了确保锅炉的正常运行和延长使用寿命，水处理技术与综合管理在船用蒸汽锅炉系统中扮演着重要的角色。
本文将从水处理技术和综合管理两个方面探讨船用蒸汽锅炉的相关内容。
水处理技术是船用蒸汽锅炉维护工作中不可忽视的一环。
由于船舶常处在水质变化频繁的海洋环境中，水中所含的杂质和化学物质会对船用蒸汽锅炉造成严重的损害。
因此，采取适当的水处理技术是必要的。
首先，船用蒸汽锅炉的水处理技术包括预处理和化学处理两个方面。
预处理主要是通过过滤、软化和除氧等方法，去除水中的悬浮颗粒、硬度物质和氧气等有害物质。
过滤是最常见的预处理方法，通过过滤器去除悬浮颗粒和杂质，从而保护锅炉的热交换面。
软化则是利用离子交换方法去除水中的硬度物质，防止锅炉结垢和腐蚀。
除氧则是利用物理或化学方法去除水中的氧气，以防止锅炉腐蚀和氧腐蚀。
化学处理则是通过加入适量的化学剂来调整水的化学成分，以达到防垢、防腐和防结垢的目的。
常用的化学处理方法包括碱性物质控制、缓蚀剂和缩合剂的添加等。
碱性物质控制主要是通过控制水中的碱性物质含量，调节水的pH值，防止酸性腐蚀。
缓蚀剂在水中形成保护膜，减少金属表面的腐蚀。
缩合剂则通过与金属离子形成络合物，防止金属离子的沉淀和结垢，保持锅炉的热传导性能。
除了水处理技术，船用蒸汽锅炉的综合管理也是确保其正常运行的重要环节。
综合管理包括运行管理、维护管理和监测管理三个方面。
首先，运行管理指的是对船用蒸汽锅炉在运行过程中的监控和控制。
操作员需要熟悉锅炉的工作原理和操作规程，严格按照操作规程进行操作，确保锅炉的正常运行。
同时，还需要对锅炉的运行参数进行实时监测和记录，如水位、压力和温度等，及时调整和处理异常情况，防止事故发生。
维护管理是保持船用蒸汽锅炉正常运行的关键。
维护工作包括定期的清洗和检查，检修和更换损坏部件，以及紧固连接件和润滑部件，以确保锅炉的安全和稳定运行。
第五节 船舶辅锅炉的运行和维护管理
(2)停用期间改自动控制为手动控制。
(3)有压缩空气吹扫系统的应将喷油嘴吹扫干净。
(4)加水至水位计最高水位，以免看不到水位。
(5)停火后半小时下排污，排污后化验炉水。 (6)停火留汽期间应间断点火，保持汽压(最高 升至工作汽压下限)，防止空气漏入。
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船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
四、锅炉停用时的保养
1.满水保养法 锅炉停用时间较长，但不超过1个月。将汽、水 空间全部充满不含氧的碱性水以防腐蚀。要点： 驱气、碱度
(1)开空气阀，送入加碱性药物(氢氧化钠、碳酸钠、磷 酸钠)的水。
(2)水加满前点火燃烧使水沸腾，驱除空气和水中氧气。
(3)空气阀冒蒸汽后关闭，压力达到0.3~0.5MPa。冷却后， 压力可降至0.18~0.35MPa，空气不能漏入。
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船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
2.积灰[Soot Deposit]和着火复燃[Afterburn] 积灰的来源：燃油中的灰分(硫[Sulfur]、钠[Sodium]、钒
[Vanadium]、钙[Calcium])；燃烧不良产生大量的碳粒(主要成 分)。
Phenolphthal ein Alkalinity
含盐量
Salinity
硝酸银
铬酸钾
黄色
砖红色
Ethylene Diamine Tetraacetic Acid 乙二胺四醋酸一种结晶状的酸，C10H16N2O8， 用作强螯合剂，其钠盐用作金属中毒的解剂，抗凝血剂及许多工业试剂。
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船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
船用辅锅炉的维护保养
船用辅锅炉的日常维护保养一、锅炉运行中的经常性管理维护1-1、校水：定期进行水位表冲洗，保证水位表指示的正确性（每天一次）。
当锅炉有气压时，冲洗过程如下：a、先关闭通水通气阀，打开下部冲洗阀把液位计的水放完，关闭冲洗阀b、打开通水阀进行冲水，待液位计充满水后关闭通水阀c、打开上部通气阀，然后慢慢打开冲洗阀d、冲洗完毕关闭冲洗阀，打开通水阀和通气阀，水位表很快上升并略有波动，即表示水位表畅通。
如水位表玻璃发生爆裂时，应立即停炉，关闭通水阀和通气阀，待调换玻璃后再投入运行。
1-2、定期打开上、下部排污阀进行排污，排放次数可根据锅水分析决定（一般每班一次）。
为保证排污效果，锅炉排污应在锅炉停炉后，锅内压力低于0.5Mpa时进行。
排污时应快速开启排污阀10秒左右即关闭，并重复3-5次。
1-3、定期检验锅炉给水和锅炉水品质，若达不到要求，则采取必要措施进行水处理或排污。
1-4、每月开启安全阀手动开启装置进行一次排气，以检查安全阀的可靠性，并避免安全阀由于日久生锈咬死。
拉动安全阀手动开启装置必须在锅炉内有压力时进行，以防杂物黏在阀座上，引起安全阀泄漏。
1-5、通过观火镜检查燃烧器在不同负荷是的燃烧情况（每班多次）。
1-6、检查和记录燃油温度与燃油压力（每班两次）。
1-7、当更换燃油品种时，应仔细检查燃烧器的燃烧状况，并对燃油加热温度作适当调整，重新设置燃油加热温度范围，并调整风、油配比。
1-8、定期检查和清晰燃烧器上火焰监视器及所有燃油炉气（一般每星期一次，而火焰监视器每天一次）。
1-9、检查和记录锅炉蒸汽压力，水位控制器工作情况（每班两次）。
1-10、定期试验水位安全保护装置工作是否正常（每星期一次）。
1-11、启动检查备用给水泵和备用燃油循环崩（一般每月一次）。
二、辅锅炉的运行管理1、水位应保持在1/2～2/3水位计高度处，应不停地波动。
2、定期冲洗水位计。
3、注意给水的温度和水的质量。
4、按规定进行表面、底部排污。
舰船锅炉炉内处理现状、问题及改进措施
２０ ０ ９年 １ 月 ２
舰
船
科
学
技
术
Ｖｏ ． １． Ｎｏ １ １３ ．２ Ｄｅ ｃ．，２ ＡＮＤ ＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｔ
舰船锅炉炉 内处理现状 、 问题及改进措施
刘 芬 芬 孙 海 军 ， 晓 东 徐 宏 涛 ， 路 ，
Ｋ ｅ ｒ ｓ： ｂ ｉ ｒｗａｅ ｒａｍｅ ｔ ｅ ｘｄ ｚ ｔ ｎ ｂ ａａｙ ｅ ｏ ｉｍ ｕ ｆ ｅ；ｐ ｌｍｅｉ ｅｐ ｒ ｇ ａ ｅ ｔ ｙ ｗｏ ｄ ｏｌ ｔｒｔｅ ｔ ｎ ；ｄ ｏ ｉｉａｉ ｙ ｃ ｔｌｚ ｄ ｓ ｄｕ ｓ ｌ ｔ ｅ ｏ ｉ ｏｙ ｒｃ ｄ ｓ ｅ ｉ ｇ ｎ ｎ
Ｎ／ Ｏ ａ Ｐ 摩 尔 比是 指磷 酸盐 中 的钠 离子 与磷 酸根
的摩 尔 比 ， 常记 作 尺， 通 是用 来 描 述 水 溶 液 中磷 酸 盐 组分 的指 标 。有研 究 表 明 ， 当炉 水 Ｎ ／ Ｏ ａ Ｐ 摩 尔 比小
浓度 非常小 ， 而 抑 制 钙垢 （ 硫 酸 钙 、 酸 钙 ） 镁 从 如 硅 、
０ 引 言
锅炉炉 内处理 是 指 向锅 炉 炉水 中加 入 某种 化 学
随着 运行 经验 的积 累和科研 成果 的应 用 ， 舰船 锅
炉炉 内处理 技术 不 断改 进 、 善 ， 仍 然存 在 不 少 问 完 但
题 和隐患 。本 文主要 针 对 磷 酸盐 处 理 中钠 磷 摩 尔 比 的监 测和控 制不 准 、 亚硫 酸钠 添 加量 过大 、 渣 沉积 炉 等几 个问题及 相应 的解 决方案 进行 讨论 。
提 出 了改 进 措 施 。
关 键 词 ： 炉 内处 理 ； 化 亚硫 酸 钠 除 氧 ； 合 物 分 散 剂 催 聚
船舶和海洋平台锅炉水处理简析
表１ 炉 内易 产 生物质 的 导热 性对 比
表２ 根 据相 关 数据 表 明 。 炉 内水 垢 厚度 与 浪费 燃料 的 关 系
ｌ 水垢厚度（ ｍ ｍ） ｌ 浪费燃料（ ％）
Ｏ ． ５ ２
ｌ ３ ～ ５
３ ６ ～ １ ０
５ ｌ ５
８ ３ ５
定数量药 剂的水处理 ， 让 它 与 锅 炉 水 中 的 钙、 镁 离子 发 生 化 学 反 应 ， 生 成水 渣沉 积 到 锅筒 底 部 ， 然 后 通 过排 污 除 去 。 （ ２ ） 炉 外 水处 理法 ： 即原 水 在 进 入 锅 炉 之 前 先 经过 水 处 理设备 ， 使 水 中的 有 害 杂 质 被 除 去 ， 形 成 软 化水或除盐水 后再进 入锅炉 ， 起 到 防 止 锅 炉 结 垢 的 目的 。 水 处 理 设 备 主 要 有 树 脂 交 换器 、 反渗透器等， 针对 以上 两 种 方 法 分 析 如 下。 ２． １ 化学加药 处 理 ２ ． １ ． １加 入 碳 酸 钠 般船 用辅 锅 炉 多低 压锅 炉 （ 压 力 小 于 为对于压力小于等于 １ ． ５ ＭＰ ａ 的 工 业 锅 炉
一
ＧＮ ａ ３ ｐ ｏ ４ ＋要注 意的是 ， 如 果 锅 炉 的 给 水 硬度较高， 采用大量磷酸三钠处理 ， 将 会 产 生 不 良后 果 。 第一， 消耗大量的磷酸 三钠 ， 而磷酸三钠 比碳酸钠价格 贵很 多， 经 济 性 差。 第二 ， 当 锅水 中磷 酸 根 浓 度 较 大 时 ， 磷 酸根 极 容 易与 镁 离 子 反 应 生 成 粘 性 很 大 的 磷酸镁沉淀 ， 并 粘 结 在 锅 炉 的 受 热 面 上 形 成二次水垢。 第三， 当磷 酸 三 钠 与 钙 离 子作 用生成磷酸钙 沉淀时 ， 会 产 生 氢 氧 化 钠 分 子， 随 着 反 应 不 断地 进 行 ， 锅 水 中的碱 度和 ｐ Ｈ值 会 逐 渐 地 增 高 。 ２． ２炉外 水处 理法 所 使 用 的 防垢 剂 多为 碳 酸 钠 （ Ｎａ ， Ｃ Ｏ ） 碳酸 在第 一 部 分 加 药 的 方 法 中 也 提 到 ， 锅 钠 加 入 到 炉 内 后 会 发 生 水 解 生 成 氢 氧化 钠 炉 给 水 硬 度 不 可 过 高 ， 这 就 需 要 对 进 炉 水 （ Ｎａ ＯＨ） ， 其 生 成量 根据 锅 炉 内压 力 的不 同 进行 预处 理 ， 处理 方法有 树脂 交换 、 反 渗 而不同。 碳 酸 钠之 所 以 应 用 较 多 ， 主 要 在于 透 、 磁化处 理等 。 其 本 身 起 到 防 止 结 生 水 垢 的 作 用的 同时 水 ２ ． ２ ． １树 脂 交 换 法 解 生 成 氢 氧 化 钠 后 又 能 调 解 锅 水ｐ Ｈ值 ， 起 水的硬度主要由钙 、 镁 形成及表示 ， 而 到防腐蚀 作用 。 树脂 中的 Ｎ ａ 一 离子 可将 水 中的 Ｃ ａ ２ ＋ 、 Ｍｇ （ 形 由于船用 锅炉 的工作环 境 ， 及 锅 炉 给 成 水 垢 的 主 要 成 份 ） 置换出来 ， 达 到去 除水 水 的水质 不同 ， 所 需 的加 药 剂 量 也 不 尽 相 中 Ｃ ａ 抖、 Ｍｇ 的 目的 ， 但随 着树 脂 内 Ｃ ａ “、 同， 这 是 实际 操 作 中最 为 重 要 的 问题 ， 药量 Ｍｇ 的 增 加 ， 树 脂的效 能逐渐 降低 ， 这 时 使用 不 当 会造 成 水 处 理 效 果 不 明显 甚 至 适 需要 采 用Ｎａ ｃ ｌ （ 食盐） 对树脂进行 “ 再生 ” ， 得其 反的事也 时有发生 ， 下 面 提 出 针 对 不 把 树 脂 上 的 硬 度 离 子 在 置 换 出 来 ， 随“ 再 同工 况 ， 加入 碳酸钠剂量的计算 。 生” 废 液 排 出罐 外 ， 恢 复原 有 功 能 ， 虽 然 现 锅炉第・次 上水时 ， 每ｔ 水 加 入 的 碳 酸 在 可 对 这 一 置 换 再 生 过 程 进 行 自 动 化 控 钠 剂 量 Ｇ， 。 制， 但 随 之 而 来 的 是 需 要 增加 大 量 的 控 制 Ｇ ｆ ＝ （ Ｙ 一 Ｊ ＋ Ｊ Ｎ ） ｘ Ｓ ３ （ ｇ ／ Ｔ ） 元件 、 阀门 及管路 ， 增 加 设 备 的 成 本 及 尺 锅炉正常运行时的加药量Ｇ ： 寸。 ． Ｇ ｎ ｉ ＝ （ Ｙ 一 Ｊ ＋ Ｊ Ｎ ｘ Ｐ ） ｘ ５ ３ （ ｇ ／ Ｔ ） ２． ２． ２反渗 透 法 式 中： 将水通过加 压后 ， 经纳滤 （ ＮＦ） 和 反 渗 Ｙ 为 给 水 总硬 度 ， ｍｍｏ ｌ ／ Ｌ ； 透（ ＲＯ） 膜， 过滤 掉水 中的Ｃ ａ ２ ＋ 、 Ｍｇ ２ 及 杂质 ， 以达到“ 软化 ” 的作用 ， 但在 分 离 的 过 程 中 ， 为给 水 总碱 度 ， ｍｍｏ ｌ ／ Ｌ ； Ｊ 为炉 内保 持 的总 碱 度 ， ｍｍｏ ｌ ／ Ｌ； 被 截 留 的 二价 盐 及 杂 质 形成 晶体 沉 积 在 膜 Ｐ 为锅炉的排污率（ 约为给水量的５ ％ ） 。 表面， 增加 通 透 阻力 ， 使 膜 的通 水 量 及 通 水 （ 数值５ ３ ， 为 碳 酸 钠 的 摩 尔量 ） 。 质量下降 ， 就需 要 更 换 渗 透 膜 ， 而 且成 本 很 ２ ． １ ． ２加 入 磷 酸 盐 高， 这 种 反 渗 透 的 方 法 比 较 适 合在 水 质 相 向锅炉 内投加磷 酸 三钠 ， 水 解 后 能 在 对 “ 较好” 的情况下使用 。 锅 水 中保 持 一定 量 的磷 酸 根（ Ｐ Ｏ ） 。 锅 炉运 ２ ． ２ ． ３磁 化 处 理 法 行 中 锅 水 中 的 钙 离子 与磷 酸 根 能发 生 如 下 经过 强磁场 作用过 的水 ， 产 生 的 水 垢 的反应 ： Ｃ ａ Ｃ Ｏ ， 、 Ｍｇ Ｃ Ｏ 等 以胶体 核 的形 态 出现 在 水 Ｉ Ｏ Ｃ ａ ＋ ５ Ｐ Ｏ ４ ３ － ＋ ２ Ｏ Ｈ一 一Ｃ ａ ｌ ０ （ ０ Ｈ） ２ （ Ｐ Ｏ ４ ） ６ 中， 成 为 结 晶 中心 ， 而胶体粒子带负 电， 而 生 成 物 叫碱 式 磷 酸 钙 ， 是 一 种 松 软 的 输水 管路 都 接 地 ， 也呈负电位， 使 得 胶 体 粒 水 渣状的沉淀 物 ， 可 以 随 锅 炉 的 排 污 排 出 与 管 壁 相 互 排 斥 ， 所 以 胶 体 粒 子 不 易接 近 炉外 ， 而 不 会粘 结 在 锅 壁 上 形 成 二 次 水 垢 。 管壁 ， 起 到仿 垢 的 作 用 ， 再 经 过 滤 器 对这 些 碱 式 磷 酸 钙 是 一 种 非 常 难 溶 的 化 合 胶 体 过 滤 掉 ， 达 到 对水 软化 的 效 果 ， 在 实 际 物， 它的溶 度积 很小 。 所 以 当 锅 水 中保 持 定量的磷酸 根时 ， 可 以 迫 使 锅 水 中钙 离 子 的浓 度 非 常 小 ， 致 使 钙 离 子 在 锅 水 中 没 有 机 会 与 硫 酸 根 结 合 生 成 硫 酸 钙 水 垢 的
锅炉水处理的方法
锅炉水处理的方法锅炉水处理是为了保证锅炉系统的正常运行和延长锅炉寿命而进行的一系列措施。
锅炉水处理的目的是去除水中的杂质和经校正的添加适量的药剂，以减少水垢的产生和锅炉内部的腐蚀，从而保证锅炉的安全稳定运行。
这里总结了几种常见的锅炉水处理方法：1. 软化水处理方法：软化水处理是利用离子交换技术，将水中的硬度成分（主要是钙和镁）与树脂的钠离子交换，使硬水变为软水。
软化水处理不仅可以减少水垢的产生，还能防止锅炉管道、换热器等设备的腐蚀。
软化水处理的关键是树脂的选择和定期对树脂进行再生。
2. 混凝沉淀处理方法：混凝沉淀处理是利用絮凝剂将水中的悬浮颗粒物和胶体物质聚集成大颗粒，然后沉积到锅炉底部的絮凝池中。
通过混凝和沉淀，可以去除水中的悬浮颗粒物和胶体物质，减少水垢的形成。
常用的絮凝剂有铝盐、铁盐等，在使用絮凝剂时需要注意用量的控制，以免产生过多的残留物。
3. 氧化还原处理方法：氧化还原处理是通过添加氧化剂和还原剂来调节水体的氧化还原电位，防止铁、铜等金属发生氧化和水垢的生成。
常用的氧化剂有次氯酸钠、过氧化氢等，还原剂有亚硫酸钠、亚硫酸氢钠等。
在使用氧化还原剂时需要注意剂量的控制和添加时间的选择。
4. 电渗析法：电渗析法是利用电场在阴阳极之间产生电解，使盐分在电场的作用下通过半透膜（隔膜）被截留在阳极一侧。
电渗析法可以有效去除水中的多种离子，减少水垢的积聚。
电渗析法操作简单，处理效果稳定，但设备成本较高。
5. 药剂添加方法：除了上述方法外，还可以通过添加药剂来实现锅炉水的处理。
常用的药剂有缓蚀剂、阻垢剂、清洗剂等。
缓蚀剂能够形成保护膜，延缓金属的腐蚀；阻垢剂能够与水中成分结合，有效防止水垢的形成；清洗剂能够去除锅炉内的水垢和沉积物。
需要根据具体情况选择合适的药剂和添加方法。
锅炉水处理方法的选择和使用需要根据锅炉的型号、水质特点、工艺要求以及经济性等因素综合考虑。
在实际操作中，应根据水质测试结果和锅炉运行状况不断调整和改进水处理方法，保持锅炉水的优质和稳定。
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船舶辅锅炉水垢及炉水处理Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】重庆交通大学应用技术学院2010届航运工程系毕业生论文论文题目：船舶辅锅炉水垢及炉水处理班级：10轮机七班姓名：左学涛指导教师：谭显坤日期：2013年6月1日电话：重庆交通大学应用技术学院航运工程系毕业论文（设计）开题报告专业：轮机专业班级： 10轮机七班姓名：左学涛学号：论文（设计）题目：船舶辅锅炉水垢及炉水处理论文（设计）纲目：一．水垢的形成、性质及危害二．水垢防治及炉水处理方法防垢剂的主要成分采取的措施三.辅锅炉水垢防治新技术及辅助方法四．结束语参考文献致谢论文（设计）开始日期 2013 年 6月 1日指导教师谭显坤毕业论文（设计）评语专业：轮机专业班级： 10轮机七班姓名：左学涛学号：题目：船舶辅锅炉水垢及炉水处理论文（设计）篇幅：图纸张其他附件指导教师评语：论文成绩指导教师年月日毕业论文（设计）交叉评语一、交叉评阅评语二、评阅成绩的评分给定成绩：交叉评阅教师签字年月日一、评语（根据学生答辩情况及其论文质量写出综合评价）二、答辩成绩的评分给定成绩：答辩小组负责人签字：年月日船舶辅锅炉炉水垢及炉水处理Maintenance of diesel engine piston班级：2010级轮机工程技术7班姓名：左学涛【内容提要】此文结合船舶辅锅炉的实际，论述了锅炉水垢的形成、性质和危害，说明防治水垢的重要性和必要性。
提出了通过加防垢剂对炉水进行处理的具体方法，还对目前国外在船舶辅锅炉水垢防止方面的新技术作了介绍。
【关键词】船舶辅锅炉，锅炉水垢，炉水处理，炉水分析【 abstract 】This article combined with Marine auxiliary boiler practice, this article discusses the formation of the boiler scale, the nature, and the harm that control the importance and necessity of scale. Put forward by raising the inhibition agent on the boiler water processing methods, also with at present abroad in Marine auxiliary boiler scale to new technology is introduced.【Keywords】Marine auxiliary boiler, boiler scale, furnace water treatment, boiler water analysis.前言在内燃机动力装置的船舶上，为了加热燃油、滑油、主机暖缸、驱动辅助机械及生活杂用等需要，都设有小型低压辅助锅炉，以供给蒸汽和热水。
然而，我国一些船龄较长的船舶，由于设备上的落后及船员管理上的不重视，往往锅炉水处理不规范或者不到位，造成锅炉换热面上结垢严重。
这样不仅浪费了燃油，而且要经常停炉清垢，有时还要酸洗，既费劳力，不经济，又要影响船舶的正常航行，甚至因为水垢危害锅炉而造成事故。
所以，船舶辅锅炉的炉水处理日益成为急需解决的问题。
1. 船舶辅锅炉的作用及特点锅炉是通过燃烧把燃料的化学能转化为热能，是锅炉内的水变成水蒸气或热水的设备。
在以柴油机为主机的船上，锅炉产生的饱和蒸汽仅用于加热燃油、滑油及满足日常日常的需求，或驱动蒸汽辅机，这种锅炉称为辅锅炉。
柴油机干货船一般设1台产生压力为～ MPa的饱和蒸汽、蒸发量～h的辅锅炉。
在以柴油机为主机的油船上，因为加热货油、驱动货油泵等蒸汽辅机以及洗货油舱等需要大量蒸汽，一般都设2台辅锅炉，蒸发量常在20t/h以上。
以柴油机为主机的大型客船，一般也设2台辅锅炉，以满足日常生活所需的大量蒸汽，万一1台损坏也不至严重影响船员和旅客的日常生活。
图 1 辅锅炉2 水垢的形成、性质及危害在锅炉给水中含有一定量的钙、镁盐类，这种盐类尤其共同特性：（1）其溶解度较小；（2）其溶解度随水温升高而下降（3）易从炉水中拆出而变成难溶的盐类。
当给水加入锅炉内垢，水温逐渐升高，这时钙、镁盐的溶解度也逐渐下降，达到饱和以后，水温继续升高，就有盐类沉淀出来。
另外，水在锅炉内不断蒸发，蒸汽一般不带盐或盐很少，造成炉水不断浓缩，特别锅炉传热面附近炉水受热多，浓缩更严重，所以，在锅炉传热面上沉淀出连续的钙镁盐结晶结构。
这些沉淀物在锅炉内有两种形式存在：（1）形成水垢，水垢很坚硬，牢固地附着于锅炉传热面上（2）形成沉渣，它又分为两种：一是流动行的沉渣，可随水流动，可用排污的方法去除掉；二是粘性的沉渣，易粘结于管子斜度小或水流速度低的地方，当它又受热后会形成二次水垢。
水垢按其化学成分，又可分为四种：（1）碳酸盐水垢，其成分主要是钙、镁的碳酸盐，以碳酸钙为主，此种水垢在换热面上常生成硬垢。
在锅炉中，由于水沸腾的扰动，并且炉水碱性甚强，它常成松软沉渣而随排污排除。
（2）硫酸盐水垢，其成分主要是硫酸钙，这种水垢很坚固密实，主要在锅炉中生成，不易去除。
（3）硅酸盐水垢，其成分主要是硅酸化合物，这种水垢最为坚硬，通常在锅炉蒸发率最大的传热面上产生，如炉膛。
（4）混合水垢，是上述各种水垢的混合物。
水垢的存在对锅炉的安全、经济运行危害很大，主要有：（1）水垢导热性能很差，它的导热能力只有钢铁的1/30-1/50，有水垢存在就会使受热面传热效果变差，因而使排温增高锅炉热效率下降，增加能耗。
（2）由于传热效果变差，以致引起受热面金属的过热，因而降低了机械强度，使管壁起包或出现裂纹。
（3）水垢附在锅炉受热面上，特别是管内水垢，难于清除，增加了检修的费用，不仅耗费人力、物力，而且会使受热面受到损伤，引发锅炉腐蚀，降低锅炉寿命。
（4）水垢产生后，会减小受热管内部流通面积，增加了管内的流阻，破坏炉水正常工作循环，而使管子烧坏。
3 水垢防治及炉水处理方法为了解决船舶辅锅炉内垢问题，对锅炉的给水和炉水进行处理可以得到减缓甚至完全避免。
目前海船上的燃油辅锅炉都是蒸发量小，工作压力低，这类锅炉往往采用加防垢剂的炉水处理法，既在锅炉内加入防垢剂，使进入锅炉的给水中的硬度物质不结硬垢而变成沉渣，再通过锅炉的下排污加以排除。
防垢剂的主要成分（1）钠盐，如磷酸三钠，磷酸氢二钠，碳酸钠及氢氧化钠，前三种最常见，加入碳酸钠及磷酸氢二钠使炉水中保持一定的碳酸根CO3-2或磷酸根PO4-3离子，水中有很多正负离子，因而有很多电离子平衡关系，并且它们还相互制约，互相影响，这样这会阻止CaSO4及CaSiO3或MgSiO3等硬垢的产生。
炉水中加入Na2CO3也会阻止产生CaSO4及CaSiO3等硬垢，而成为CaCO3松软沉渣。
但锅炉压力超过以上时，Na2CO3就会分解，而不能保持一定的CO3-2浓度，就有生成硬垢的可能或危险，在炉内加药品，以加磷酸三钠（Na3PO4。
12H2O）或磷酸氢二钠（Na2HPO4。
12H2O）而使炉水保持一定PO4-3浓度的方法比较好，其放映如下：3Ca(HCO3)2+2Na3PO4—>Ca3(PO4)2+6NaHCO33CaSO4+2Na3PO4—>Ca3(PO4)2+3Na2SO43MgSO4+2Na3PO4—>Mg3(PO4)2+3NaSO4当水温较高、碱度较大时，磷酸三钙变成易用排污排除的水化磷石灰【Ca10(OH)2(PO4)6】沉渣。
加药量按反应式计算的两以外，还应有一定CO3-2或PO4-3过量，此过量大小凭经验而定，一般PO4-3为15—20毫克/升左右，炉水含盐量越大，过量也越大。
但PO4-3过量也不能过大，否则易生磷酸镁沉淀而形成二次水垢。
（3）有机胶体，如栲胶亚硫酸纸浆废液等。
其防垢原理是有机胶溶于水成胶体状态，可以有以下作用：a.在金属表面上形成绝缘层，使金属表面与形成水垢的盐之间的静电吸引作用完全或部分停止。
b.有机胶体包围于钙盐（硫酸钙和碳酸钙）质点的外层，使其易生沉淀。
c.碱性溶液中，有机胶体能与氧结合，也有防腐蚀的作用。
实践证明：加防垢剂的方法适用于压力较低，水容量较大的船舶燃油火管辅锅炉的炉水处理，效果较好，结垢1毫米左右，但松软易除去。
但是，如果船舶轮机员管理不到位，如不能按时进行炉水分析，或炉水指标测定不准确，防垢剂加药有误差，不仅会使锅炉结垢严重、坚硬，甚至可能造成锅炉的故障或损坏。
几年前么远洋轮工作时就遇到类似的情况，该船的辅锅炉是燃油废弃组合式锅炉，在回国途中发现锅炉产气量不足，甚至影响到主机燃油的加热，出于问题的严重，经驾驶员同意决定在么港外抛锚检修，打开锅炉后发现锅炉受热面上结垢较厚并且坚硬。
虽然经过洗炉后消除了锅炉水垢，但不仅影响了船舶航行时间，而且可能还造成了锅炉其他的不利影响。
为什么防垢剂投药量、投药时间间隔并没有减少，过去很好问现在回出现这样情况呢经过分析，本人认为是因为锅炉补水水质发生了变化。
原来锅炉补水主要用海水淡化装置生产的淡水，水中矿物质较少。
当船舶穿越印度洋时航线靠近赤道，海水温度高，造成海水淡化装置产水量急剧下降，同时，又由于船舶管系老化泄露量大，锅炉的补水量较多，两者缺口较大，所以改用港岸供给的生活用水作为锅炉补水，这种淡水矿物质较多，而除垢剂的投放量又没有相应的增加，造成锅炉炉水硬度增加，产生较多水垢也就不奇怪了。
由于发现及时，处理得当，才使问题得到了解决。
采取的措施为防止这种情况的再次发生，我们采取了一下措施后立即取得了很好的效果。
（1）加强炉水化验，特别要求炉水硬度测定手续正确；计算准确无误。
硬度测量步骤：a.取100毫升透明水样置于250毫升瓶中。
b.加3毫升氨-氯化铵冲液和1—2滴酸性铬蓝K指示剂。
c.在剧烈摇动下，用标准溶液滴定至溶液由玫瑰红色转为紫蓝色为止，记录结果硬度=【（a*N*k）/V】*1000毫克当量/升a—滴定时EDTA标准溶液消耗的毫升数；N—滴定时EDTA标准溶液的当量浓度；K—所用EDTA标准溶液的浓度系数；V—所取水样的体积。
（2）采用加防垢剂的方法进行炉水处理。
所用的方法、药剂及加药量如下表：表1 炉内加药标准诺能将磷酸三钠及碳酸钠用400C左右的水溶液，栲胶用700C-800C的水溶液，然后都滤除其中杂质，则效果可以更好。
（3）在锅炉给水内加一定量的烧碱进行给水处理也可取的较好效果。
给水用碱量（克）=运行小时*每小时给水量（吨/小时）*（给水水硬+排污率*炉水碱度）*纯碱当量。
式中:给水水硬、炉水碱度单位：毫克当量/升纯碱当量53（4）加强锅炉的排污4 辅锅炉水垢防治新技术及辅助方法据国外资料介绍：有一种防治水垢的新技术——初期水垢抑制物，它是一种多功能液态产品，成分是添加了磷酸盐和防止水垢的聚合物，它实际上是一种有机泥渣结构促进剂、凝结剂、氧清除剂、无机沾染物分散剂和沉淀剂的综合配合配方。