船舶輔鍋爐的汽水系統(tǒng).ppt

第四節(jié) 船舶輔鍋爐的汽、水系統(tǒng),13-4 船舶輔鍋爐的汽、水系統(tǒng),水管鍋爐的水循環(huán)可采用兩種方式； 利用泵使汽水混合物經受熱面的強制循環(huán) 利用水與汽水混合物的密度 目前大多數(shù)船用鍋爐采用自然循環(huán) 自然循環(huán)的優(yōu)點是設備簡單，無需專門的循環(huán)泵。,13-4-1 爐水的自然循環(huán),1.自然循環(huán)的基本原理 水管鍋爐的自然循環(huán)回路由汽包、水筒(或聯(lián)箱)、下降管及上升管(蒸發(fā)受熱面)組成，其循環(huán)回路簡圖如圖1327所示。 上升管由水冷壁和蒸發(fā)管束組成，其中的爐水 接受煙氣傳遞給它的熱量之后，變成汽水混合物，其平均密度為PJ。下降管位于爐墻外側受熱，其中的爐水密度為Pw。在水筒(或聯(lián)箱)中，由于下降管的水產生的靜壓頭大于上升管中汽水混合物產生靜壓頭，水就沿下降管向下流動，汽水混合物則沿著上升管向上流動，進入汽包，在汽包內進行汽水分離，分離出來的蒸汽供應外界。同時向汽包內補充同蒸發(fā)量等量的水，補充進來的水和分離出來的水又混合在一起沿下降管流向水筒，形成自然水循環(huán)。只要上升 管內爐水不斷地被加熱，水循環(huán)就這樣不斷地進行著,13-4-1 爐水的自然循環(huán),蒸發(fā)受熱面的管壁溫度不超過其金屬的許用溫度 根據傳熱學，水管鍋爐蒸發(fā)受熱面管外壁溫度與管內工質溫度、管內壁對流放熱系數(shù)口 管內水垢和管壁金屬的導熱熱阻及單位受熱面熱負荷g有關 目前船用鍋爐工作壓力最高約為6MPa，管內工質的溫度(該壓力下水的飽和溫度)不超過276 水垢熱阻與水質情況有關，目前爐水處理良好已能作到基本上無垢運行,13-4-3 蒸汽、給水、凝水和排污,鍋爐所產生的蒸汽，通過管道輸送至各處 絕大部分蒸汽在工作之后凝結成水 由凝水系統(tǒng)流回熱水井 再由給水泵經給水系統(tǒng)送回鍋爐 由于消耗和漏泄 凝結水量少于鍋爐供汽量 再加上鍋爐需要排污 所以需要向熱水井補充給水 現(xiàn)以圖1331所示的某柴油機船的蒸汽、凝水、給水和排污系統(tǒng)為例，說明鍋爐汽水系統(tǒng)的組成和工作情況,13-4-3-1 蒸汽系統(tǒng),將鍋爐產生的蒸汽按需要送至各用汽設備 蒸汽停汽閥8 沿蒸汽管1和5 單向閥匯集于蒸汽總分配聯(lián)箱2 一部分蒸汽送至油艙加熱蒸汽分配聯(lián)箱 各油艙、油柜供加熱 另一部分蒸汽則經減壓閥3至低壓蒸汽分配聯(lián)箱4 送至空調裝置等供加熱及供其它生活雜用,13-4-3-1 蒸汽系統(tǒng),蒸汽壓力調節(jié)閥6 在廢氣鍋爐與總蒸汽分配聯(lián)箱之間的蒸汽管5上 在蒸汽供大于求時向冷凝器泄放多余蒸汽 接岸供汽管7 修船時若鍋爐停爐，可由岸上或其它船舶供汽 蒸汽分配聯(lián)箱底部裝有泄水管 在剛開始供汽暖管時放出凝結水 以免通汽時在管道中產生水擊,13-4-3-2 凝水系統(tǒng),回收各處的蒸汽凝水，并防止混入水中的油污進入鍋爐 供各處加熱的蒸汽，放出熱量后凝結成水，經回水管的阻汽器流回 阻汽器總會有一部分蒸汽漏過 當凝水流出阻汽器時，因壓力降低，可能產生二次蒸汽 所以凝水在進人熱水井前先經大氣式冷凝器冷卻，使其中的蒸汽凝結，然后才流回熱水井,13-4-3-2 凝水系統(tǒng),爐水中有油對鍋爐很危險 油會粘附在鍋爐受熱面上或滲入水垢中 妨礙爐水對受熱面的有效冷卻 致使受熱面管子變形或爆裂 使火管鍋爐的爐膽變形和燒塌 為了盡量減少油污進入鍋爐的可能性 應使加熱油艙蒸汽凝水首先進入觀察柜10 若發(fā)現(xiàn)觀察柜中水面有油，需將回水放人艙底 待查明原因予以消除之后，重新清洗觀察柜，才允許新的干凈凝水進入熱水井,13-4-3-3 給水系統(tǒng),向鍋爐供給足夠數(shù)量和品質符合要求的給水 每臺鍋爐有二條給水管，其中一條備用 給水管緊靠鍋爐處有一個截止閥11和一個截止回閥12 截止閥必須裝在鍋爐與止回閥之間 以便在修理給水管路和設備時將鍋爐隔斷 安裝方向應注意：更換閥桿填料時爐水不溢出 不允許用此閥對給水量進行節(jié)流調節(jié)，以免閥盤遭水流沖蝕而關閉不嚴 裝設截止止回閥的目的 防止給水泵不工作時爐水沿給水管流出爐外 當同時向兩臺鍋爐并聯(lián)供水時，它還可以用來調節(jié)兩臺鍋爐間的給水量分配,13-4-3-3 給水系統(tǒng),內給水管 給水的溫度較低，會使鍋爐局部產生較大熱應力 內給水管是一根在下半圓處開有很多小孔的水平管 位于鍋爐工作水面之下 可使補水達到均勻分布的目的 給水泵從熱水井吸水，通過給水管路向燃油輔鍋爐或廢氣鍋爐供水,13-4-3-3 給水系統(tǒng),4排污系統(tǒng) 鍋爐工作一段時間之后底部可能聚集泥渣，投放和除垢藥物后也會產生沉淀物，因此在鍋爐底部需裝設底部排污閥13(見圖1331)，以便定期進行下排污將它們排除 若發(fā)現(xiàn)爐水堿度、含鹽量過高，或者漂浮在水面上的油污、泡沫和懸浮物太多，則可通過鍋筒上部的表面排污閥14進行上排污,13-4-3-3 給水系統(tǒng),內給水管 給水的溫度較低，會使鍋爐局部產生較大熱應力 內給水管是一根在下半圓處開有很多小孔的水平管 位于鍋爐工作水面之下 可使補水達到均勻分布的目的 給水泵從熱水井吸水，通過給水管路向燃油輔鍋爐或廢氣鍋爐供水 給水泵通常設有兩臺以上，以供備用 貨船輔鍋爐的蒸發(fā)量較小，多用電動旋渦泵 間斷供水的方式 蒸發(fā)量大的鍋爐可選多級離心泵為給水泵 可節(jié)流調節(jié)，連續(xù)供水,14-2-2 給水系統(tǒng),供入爐內給水量和從各處流回的凝水量不平衡 要有熱水井做為緩沖的存水容器 熱水井有過濾水中固體雜質和油污、加入補充水和投放爐水處理藥劑等用途 熱水井的結構見圖 水過濾匣1(內裝絲瓜筋) 過濾籃2(內裝絲瓜筋或焦炭) 裹以毛巾布的許多過濾筒3等三道過濾吸附設備,14-2-2 給水系統(tǒng),各分隔空間水均是從底部流入 使油污容易漂在水面上不被帶到后面去 焦碳、絲瓜筋和毛巾布對油污的粘附能力有限 當粘附至一定量時即失去過濾吸附作用 需定期清洗和更換 有熱水井取消了過濾吸附材料，但仍分隔為多部分，以供觀察監(jiān)視漏油事故,13-4-3-4 排污系統(tǒng),鍋爐底部裝設底部排污閥13 鍋爐工作一段時間之后底部可能聚集泥渣 投放和除垢藥物后也會產生沉淀物 定期進行下排污將它們排除 鍋筒上部的表面排污閥14 若爐水堿度、含鹽量過高 漂浮在水面上的油污、泡沫和懸浮物太多 可進行上排污 有上排污漏斗 表面排污時，水經其沿內部接管和表面排污閥泄出,13-4-3-4 排污系統(tǒng),在進行表面排污時 先將爐水加至接近最高水位再開始排污 當水位降至浮渣盤高度時即停止排污 如一次排出的水量不夠，可再重復上述操作 排污時應密切注意水位的變化 表面排污可在需要時(含鹽量高、堿度太大、汽水共騰、爐水進油或大修后初次使用等)隨時進行 但一般應在投藥前進行，以免藥物在起作用前損失 排污水量和次數(shù)視爐水化驗結果而定 當含鹽量太高靠表面排污難以降到符合要求時，必須停爐換水,13-4-3-4 排污系統(tǒng),底部排污可定期在投藥后過一段時間進行 要求在熄滅后半小時或鍋爐負荷較低時進行 此時爐水比較平靜，有更多的泥渣沉積在底部 水管鍋爐為防止從底部放走大量爐水破壞正常的水循環(huán) 所以不允許在鍋爐正常工作時進行底部排污 底部排污應在水位較高時開始，并嚴密注意水位變化，謹防失水 每次排污時間不能過長，一般不超過30s 每次排污量可按1/31/2水位表高度考慮 廢氣鍋爐也要進行排污(除強制循環(huán)水管鍋爐外),13-4-3-4 排污系統(tǒng),如需調節(jié)排污流量，應在管道上另裝一調節(jié)閥 在開閥時，應先全開排污閥，后開調節(jié)閥 關閉時，先關調節(jié)閥，再關排污閥 以防排污閥遭水流沖蝕損害其密封性 排污管匯集于排污總管，經舷旁通海閥通至舷外。在排污總管上設有止回閥15，以免鍋爐中無壓力時，海水倒灌人鍋爐中。排污時，應先打開舷旁通海閥16，以防開啟排污閥時管內發(fā)生水擊,13-4-4汽、水系統(tǒng)常見故障,1失水 鍋爐水位低于最低工作水位時稱為失水 這是鍋爐的一種嚴重事故 失水會使上部受熱面失去爐水冷卻而燒壞 發(fā)現(xiàn)失水時要冷靜處理 如關閉水位計上通汽閥仍能“叫水”進入水位計，則表明水位仍在水位計通水接管之上，可迅速加大給水 如“叫水”不來，千萬不能向爐內補水，以防赤熱的受熱面突遇冷水而爆裂，甚至招致鍋爐爆炸。這時應立即停爐，待冷卻后進一步檢查受熱面損壞程度，并查明和排除給水不足的原因,13-4-4-2 汽、水系統(tǒng)常見故障,2.滿水 水位高過最高工作水位稱為滿水 滿水會使所供蒸汽大量攜水，導致水擊、腐蝕管路設備等危害 發(fā)現(xiàn)滿水應立即停止送汽，進行上排污，直到水位恢復正常，同時開啟蒸汽管路和設備上的泄水閥泄水，然后查明水位自動控制系統(tǒng)故障予以排除 3.受熱面管子破裂 結垢嚴重、水循環(huán)不良等導致管壁過熱，或腐蝕嚴重都可能引起受熱面管子破裂 它會使水位、汽壓迅速降低，煙囪冒“白煙”,13-4-4-2 汽、水系統(tǒng)常見故障,3.受熱面管子破裂 如裂縫不太嚴重，僅為微小滲水