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摘要：在船舶运行的过程中，锅炉发生故障是比较常见的一类问题，作为船舶运行中非常重要的一类辅助动力，其发生故障的类型和成因都有比较显著的复杂性，因此，要想找到相应的改进措施，就应当从细节入手，采取有效的措施开展故障分析工作。从而通过措施的应用减低船舶锅炉设备发生故障的频率，并对已发生故障的设备进行及时维修。
关键词：船舶；锅炉故障分析；改进措施
一、船用锅炉的特点
船用锅炉是指专用于船只上，可通过供应蒸汽推动蒸汽动力机械运转的锅炉。船用锅炉与普通锅炉有很大的不同，尤其是在外形、尺寸和重量等指标上有着十分严格的要求。在结构设计上，船用锅炉要求对摇摆、倾斜和冲击等运动形式有较强的适应能力。水上航行通常会出现负荷的剧烈波动，因此船用锅炉还需具备充足的汽、水贮存量，并且普遍采用重油作为燃料。
二、船用锅炉的结构分析
根据安装形式的不同，船用锅炉可以分为卧式锅炉、立式锅炉和D型锅炉；按照结构的不同，锅炉又可以分为烟管锅炉、水管锅炉和混合式锅炉；按照燃料类型的不同，还可以分为燃油锅炉、废气锅炉和组合式锅炉。其中立式针形管燃油锅炉是当前船舶中应用最为广泛的锅炉，立式安装结构可以大大节省安装面积，针形管设计则大大增加了烟气侧的受热面积，使热效率更高，减少能源的浪费。
三、常见故障分析及维护
1.点火失败
船用锅炉点火失败的原因有很多，根据笔者多年的经验，压力继电器、油泵、过滤器等组件出现故障均会造成油压或风油比不匹配，进而出现点火失败的现象。在点火电极距离过大时，由于电火花不足也会造成无法点火。点火失败直接导致锅炉无法运行，会造成整个动力系统的瘫痪，因此必须十分重视点火失败故障的排查。在锅炉点不着火时，应按照实际情况进行排查，例如可以首先检查控制箱是否产生告警消息，如果有相关的告警，按照提示步骤进行解决。其次是检查供油管道是否通畅，如果管道出现堵塞，必须先进行清理。最后检查点火电极的距离是否满足要求，仔细对照操作手册，严格按照相关规范来调整电极距离。
2.烟面着火
烟面着火是一种常见的故障现象，对于船用锅炉而言，其最主要的原因就是燃油质量不达标。如果船用的重油燃料杂质过多，会出现很多烟灰的沉积，并与一些可燃性物质混合在一起。在喷嘴出现故障的情况下，会引燃这种不达标的燃料，造成尾气含油量提高。另外，气缸润滑油如果注入过多，也很容易造成烟面着火。烟面着火往往还伴随着主机烟囱着火、汽压升高等现象。在烟面着火的情况下，可以全面检查锅炉的循环水系统，同时启动空闲的水泵保障锅炉供水。
3.安全阀泄漏
根据泄漏的具体部分，安全阀泄漏可以细分为阀体泄漏、法兰泄漏和密封泄漏等三种情况。其中阀体泄漏可能是由于阀门的制造缺陷造成的，例如在长期的运行过程中出现砂眼或裂纹，直接成为液体泄漏的通道。解决办法可以从两个方面入手：一是采购高质量的阀门，做好阀门验收工作；二是在使用过程中定期开展检修，采用无损检测技术全面查找材料缺陷，对于损坏严重的阀门，应直接更换。法兰泄漏可能是由于密封螺栓松动或紧力分布不均造成的，此时应检查法兰的密封垫片是否出现损坏或变形，根据检查结果进行更换或重新坚固。垫片是较容易腐蚀的零件，因此在日常保养过程中要定期检，定期更换。密封泄漏是指安全阀门的密封垫和密封面进入杂物或出现损坏引起的。如果是异物造成的，应及时清理杂物，重新研磨密封面以提高密封效果。如果密封面出现较严重的损坏，无法再通过低成本的维修进行修复，则可以直接更换密封组件。阀门装配错误也会造成密封面的气密性下降，例如导向管、阀杆、弹簧等。对于特别严重的泄漏问题，可以直接更换整个安全阀门。
4.炉内爆燃
炉内燃气爆燃可以认为是一种故障，也可以认为是一种事故。炉内爆燃通常发生在点火瞬间或熄火过程中。究其原因，可能是由于炉膛底部积存了过多的燃油，在操作不当的情况下，燃油燃烧使工质升温而生成大量可燃气体，在点火瞬间大量烟气无法快速排出烟道，积压在炉膛内而产生爆燃现象。
为了防止燃爆问题，应充分做好热风工作，尤其是点火失败需要二次点火时，更是要求扫风充分。如果采用人工点火，应遵守操作堆积进行。考虑到炉内爆燃很容易引起安全事故，因此可以采用信息化系统对炉内温度和气体浓度进行监测，对于出现的问题及时解决。
5.排烟温度过高
对于大部分船用锅炉来说排烟温度通常不会超过400℃，如果突然发现锅炉排烟温度异常上升，必须迅速开展故障排查工作。根据船用锅炉的结构和工作原理，排烟温度过高的可能原因主要可以从三个方面进行考虑：一是超负荷运行，燃油量增加直接造成排烟温度上升；二是炉膛内空气过剩，使燃烧没有达到最佳效果；三是锅炉内壁水垢或烟垢过多，不利于热传递，因此大量的热量只能从排气口排出。当排烟温度过高时，应检查锅炉负载是否超载、空燃比是否准确、水垢和烟垢是否及时清理，根据检查结果进行相应处理即可。
四、改进措施
1.点火电极功能的改进
首先，要实现点火电极功能的改造，就要从其运行原理入手来进行。而其运行原理，又与电极本身的结构有非常密切的关系，船舶锅炉的点火电极，通常是由镍铬合金丝组成的，合金丝的其中一端会应用陶瓷管经过绝缘处理后在燃烧器上进行固定。在此装置安装的过程中，关于放电区所在的位置和距离都有非常严格的标准要求。通常距离最远不超过4毫米。因为此时的放电作用产生的火花最大，有利于点火操作的实现，如果放电区电极间的距离过小，则所产生的火花也会过小，而若距离过大，则无法完成放电发火的过程。因此，在电极安装和调试的过程中一定要按照相关标准要求合理安装，实现点火效率和成功率的提升。
2.改造配风器
配风器是与火焰感受器联合发挥作用的一种装置，如配风器发生故障，则感受器的所能接收到的信号就会存在不稳定的问题。因此对配风器的改造也是非常必要的。在常规的配方器装置的安装中，普遍存在装置安装的位置不合理的问题。一般船舶锅炉设备的配风器，其安装位置过于靠后，拉开了其与炉膛之间的距离，不利于信号的接受，另外，从配风器自身的角度来说，其长期应用和运行过程中，容易在其表面形成积碳。引起感受器接受信号的误差，改造时，可在配风器上进行钻孔操作。钻孔数量以2个为宜，孔直径保持在10mm左右。经过改造后，可改善火焰感受器信号接收不稳定的情况。
3.点火方式的改造
为了保证锅炉设备运行中的关键环节，点火环节作用的正常发挥，可将自动点火模式变更为手动点火模式。在手动操作的情况下，可以有效改善燃烧情况。采取手动点火，则辅锅炉产生的蒸汽量只需要供应副机重油的加热和主机设备中的暖缸正常运行即可。供应需求的减低，减小了蒸汽压力的负担，只需将蒸汽压力最大保持在0.65MPa的强度，就可以满足蒸汽动力的正常工艺，同时，对优良的调节频率也可以大幅减低。只需将风量指标的强度调整至与油量相匹配的状态即可。另外，采用手动式的点火方式，可以实现燃油用量的节约。这里所节约的燃油主要是指轻油和重油。
4.燃油温度的控制
燃油油质可通过燃油中的水分以及杂质含量的多少来判断，为了避免其油温过度下降，则应当在初始油温控制时就严格按照标准温度进行设定，一般情况下，燃油的温度要控制在115℃左右为宜。
结语
锅炉也是船舶重要设备之一，锅炉的工作性能好坏直接影响柴油机正常运行和船员的日常生活。锅炉的燃烧系统故障是锅炉最常见的故障，是管理的重点。因此，在日常管理中要加强对燃烧系统的维护保养，特别是针对影响锅炉点火、燃烧的几个关键因素，如油质、油温、油压、油量、风压、风量、风速、风向、风油比、点火电极、火焰监测元件、喷油嘴等，及时发现问题，排除故障，确保锅炉工作状况良好、安全稳定运行。
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