船舶輔鍋爐的燃油設(shè)備及系統(tǒng)

1、第三節(jié) 船舶輔鍋爐的燃油設(shè)備及系統(tǒng) 一、燃油在鍋爐中的燃燒情況 二、燃燒器 三、燃燒器使用管理要點(diǎn) 四、燃油系統(tǒng) 五、燃燒常見故障分析與排除 一、燃油在鍋爐中的燃燒情況 1.燃油燃燒Fuel Combustion的特點(diǎn) 燃油的燃燒以“油氣Oil Mist”形式進(jìn)行。 (1) 油滴蒸發(fā)速度(霧化) (3) 油氣與空氣相互擴(kuò)散速度(加熱) (2) 油氣氧化速度(通風(fēng)) 影響燃燒速度 的因素 2.空氣過剩系數(shù)Excess Air Ratio 1kg燃油完全燃燒所需要的實(shí)際空氣量實(shí)際空氣量Vk與理論空氣量與理論空氣量V0之之 比比。 大：大：風(fēng)機(jī)的耗能大，排煙損失大風(fēng)機(jī)的耗能大，排煙損失大 小：不完全

2、燃燒損失大?。翰煌耆紵龘p失大 0 V Vk (1.051.2) 3.3.燃油在爐膛中的燃燒過程燃油在爐膛中的燃燒過程 準(zhǔn)備階段準(zhǔn)備階段：油滴加熱、氣化、與空氣混合：油滴加熱、氣化、與空氣混合 燃燒階段燃燒階段：混合氣體濃度、溫度達(dá)到一定數(shù)值，遇到明火著：混合氣體濃度、溫度達(dá)到一定數(shù)值，遇到明火著 火燃燒?；鹑紵?保證油霧離開噴油器就有一定的空氣 (1030%)與之混合，減少碳黑的產(chǎn)生。 (太大點(diǎn)火困難，太小冒黑煙) 供給燃燒所需的大部分 (7090%)空氣 燃燒器Burner 一次風(fēng) 二次風(fēng) Primary Air Secondary Air 噴油器 配風(fēng)器 著火前沿： 油氣和空氣混合形成

3、的可燃?xì)獗稽c(diǎn)燃后形成的燃燒帶(位置、 長度)。它一方面向燃燒器方向擴(kuò)展，另一方面隨氣流向爐膛 流動(dòng)，當(dāng)二者速度相等時(shí)，著火前沿便穩(wěn)定在一定位置上。 4.保證燃燒質(zhì)量的主要因素 (1)油的霧化質(zhì)量 (3)油霧和空氣混合均勻，著火前沿位置和長度合適 (2)有適當(dāng)?shù)囊淮物L(fēng)和二次風(fēng) (4)爐膛容積熱負(fù)荷要合適 二、燃燒器Burner 風(fēng)機(jī)供風(fēng) 噴油器供油 電點(diǎn)火器點(diǎn)火 火焰監(jiān)視器反饋 主要部件 配風(fēng)器配風(fēng) M/V HAIYANGDAO M/V YULONG 火焰感受器Flame Sensor 風(fēng)機(jī)Forced Draught Fan電 機(jī)Fan Motor 觀察鏡Sight Glass 風(fēng)門Dampe

4、r 供油管Oil Supply Line 回油管Oil Return Line 風(fēng)量調(diào)節(jié)伺服電機(jī) Servomotor for Air Regulator 油泵Oil Pump 電磁閥Solenoid Valve 1.噴油器Nozzle/Atomizer 作用：控制噴油量；霧化燃油，保證燃燒質(zhì)量。 要求 較大的調(diào)節(jié)幅度(最大噴油量/最小噴油量) 細(xì)油滴(50 m占占85%，無，無 200 m) 霧化角氣流擴(kuò)張角 油霧流的流量密度(單位時(shí)間內(nèi)通過垂直油霧流軸向速度 單位面積上燃油的體積)分布合適。 結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、操作調(diào)節(jié)方便、檢修和清洗容易、 易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。 噴油器的型式 壓力式噴油器

5、 回油式噴油器 蒸汽式噴油器 旋杯式噴油器 (1) 壓力式噴油器Pressure Jet Atomizer 噴嘴體噴嘴體上有上有68個(gè)燃油孔道個(gè)燃油孔道 霧化片霧化片上有切向槽、漩渦室和噴孔上有切向槽、漩渦室和噴孔，霧化片的噴孔霧化片的噴孔大小決定噴油量大小大小決定噴油量大小。 影響霧化質(zhì)量的主要因素 油壓越高，霧化質(zhì)量越好。0.73MPa。 噴孔直徑越小，霧化質(zhì)量越好。 旋轉(zhuǎn)越強(qiáng)烈，霧化質(zhì)量越好。 粘度越小，霧化質(zhì)量越好。燃油需加熱。 油壓 噴孔直徑 油流旋轉(zhuǎn)的強(qiáng)烈程度 油的粘度 噴油量與油壓的平方根和噴孔的截面積成正比 一臺(tái)鍋爐配備不同規(guī)格的霧化片，噴孔直徑從 0.51.2mm分為幾檔。霧

6、化片性能用型號(hào)表示： 2560號(hào)霧化片 噴油量為25kg/h 霧化角為60o 1-噴嘴接頭2-閥室3-閥蓋4-噴油閥5-彈簧座 6-彈簧7-O形密封圈 8-調(diào)節(jié)螺絲9-管接頭10-噴嘴 11-噴孔12-旋流器13-噴嘴體14-螺旋銷 帶噴油閥的壓力 式噴油器 電磁閥 使用方法：起動(dòng)油泵前先使油加熱器通電加熱，然后起動(dòng)油泵很 短時(shí)間，使油在管內(nèi)稍作移動(dòng)，重復(fù)數(shù)次后再使油泵連續(xù)工作， 油壓可正常。目的：防止粘度太大，高油壓直接頂開安全閥。 要使噴油器投入工作，電磁閥應(yīng)關(guān)閉 壓力式噴油器噴油量調(diào)節(jié)方法壓力式噴油器噴油量調(diào)節(jié)方法 改變改變油壓油壓(調(diào)節(jié)幅度不超過調(diào)節(jié)幅度不超過2) 變換使用變換使用噴孔

7、直徑噴孔直徑不同的噴嘴不同的噴嘴(或噴油器或噴油器) 改變投入工作的噴嘴改變投入工作的噴嘴(或噴油器或噴油器)數(shù)目數(shù)目 壓力式噴油器的主要缺點(diǎn)：壓力式噴油器的主要缺點(diǎn)：噴油量調(diào)節(jié)范圍小噴油量調(diào)節(jié)范圍小 (2) 回油式噴油器 1-噴嘴帽噴嘴帽2-霧化片霧化片3-旋流片旋流片 4-分油嘴分油嘴 5-噴嘴座噴嘴座6-進(jìn)油管進(jìn)油管7-回油管回油管 回油閥 旋流片上有切向槽，霧化片上開漩渦室 關(guān)小回油閥，開大風(fēng)門。 如果鍋爐汽壓過低，應(yīng)如何調(diào)節(jié)？如果鍋爐汽壓過低，應(yīng)如何調(diào)節(jié)？進(jìn)油量不變，油流在切向槽中的進(jìn)油量不變，油流在切向槽中的流速流速和在噴孔中的和在噴孔中的旋轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)速 度不變度不變，用，用回油閥回

8、油閥改變噴油量改變噴油量(噴油量調(diào)節(jié)范圍噴油量調(diào)節(jié)范圍35 ) ，不影，不影 響霧化質(zhì)量。響霧化質(zhì)量。 (3) 蒸汽式噴油器蒸汽式噴油器Steam Assisted Press. Jet Atomizer 1-噴嘴頭部噴嘴頭部4-螺帽螺帽5-外管外管 6-內(nèi)管內(nèi)管 7-油孔油孔8-蒸汽蒸汽 孔孔 9-混合孔混合孔 2.3-墊圈墊圈 DDZ蒸汽霧化式燃燒器 (4) 旋杯式噴油器Rotary Cup Atomizer SKVJ轉(zhuǎn)杯式燃燒器 SKV轉(zhuǎn)杯式燃燒器 旋旋(轉(zhuǎn)）杯式噴油器特點(diǎn)轉(zhuǎn)）杯式噴油器特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)： (1)調(diào)節(jié)方便；調(diào)節(jié)方便； (2)調(diào)節(jié)幅度最大調(diào)節(jié)幅度最大(10)(最小的是壓力式最

9、小的是壓力式) (3)在低負(fù)荷時(shí)，霧化質(zhì)量更好；在低負(fù)荷時(shí)，霧化質(zhì)量更好； (4)對(duì)油的過濾要求不高；對(duì)油的過濾要求不高； (5)適用劣質(zhì)燃油，所需油壓低。適用劣質(zhì)燃油，所需油壓低。 缺點(diǎn)缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格較高。：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格較高。 幾種噴油器的比較幾種噴油器的比較 2.2.配風(fēng)器配風(fēng)器Air Diffuser 作用作用：控制一次風(fēng)和二次風(fēng)的風(fēng)量，創(chuàng)造條件使助燃：控制一次風(fēng)和二次風(fēng)的風(fēng)量，創(chuàng)造條件使助燃 空氣與油霧充分混合，促使油霧迅速氣化和受熱分解，空氣與油霧充分混合，促使油霧迅速氣化和受熱分解， 以利于穩(wěn)定和充分燃燒。以利于穩(wěn)定和充分燃燒。 要求要求 (1)調(diào)節(jié)風(fēng)量，分配一次、二次風(fēng)。

10、調(diào)節(jié)風(fēng)量，分配一次、二次風(fēng)。 (2)在燃燒室前產(chǎn)生適當(dāng)?shù)脑谌紵仪爱a(chǎn)生適當(dāng)?shù)幕亓鲄^(qū)回流區(qū)，保證及時(shí)著火和火焰，保證及時(shí)著火和火焰 穩(wěn)定。穩(wěn)定。 (3)油霧在燃燒室出口與空氣的早期混合良好。油霧在燃燒室出口與空氣的早期混合良好。 (4)足夠大的風(fēng)速，使燃燒后期也良好混合。足夠大的風(fēng)速，使燃燒后期也良好混合。 a.氣流擴(kuò)張角氣流擴(kuò)張角小于小于霧化角霧化角 b.空氣與油霧反向旋轉(zhuǎn)空氣與油霧反向旋轉(zhuǎn) c.噴火口的位置合適噴火口的位置合適 平葉片旋流式配風(fēng)器 (二次風(fēng)旋轉(zhuǎn)) 5 6 1-斜向葉片斜向葉片2-噴油器管架噴油器管架3-擋風(fēng)罩擋風(fēng)罩4-電點(diǎn)火器電點(diǎn)火器 5-火焰感受器火焰感受器6-看火孔看火孔

11、7-拉桿拉桿 調(diào)節(jié)一次風(fēng)量調(diào)節(jié)一次風(fēng)量 葉片可調(diào)型旋流配風(fēng)器 可調(diào)葉片用來調(diào)節(jié)二次風(fēng)量 平流式配風(fēng)器平流式配風(fēng)器(二二 次風(fēng)不旋轉(zhuǎn)次風(fēng)不旋轉(zhuǎn))減小減小 風(fēng)阻，強(qiáng)化后期風(fēng)阻，強(qiáng)化后期 油氣混合作用油氣混合作用 1-調(diào)風(fēng)擋板調(diào)風(fēng)擋板 2-空氣導(dǎo)葉空氣導(dǎo)葉 3-喉環(huán)喉環(huán) 4-穩(wěn)焰器穩(wěn)焰器 5-導(dǎo)管導(dǎo)管 6-導(dǎo)環(huán)導(dǎo)環(huán) 3.3.電點(diǎn)火器電點(diǎn)火器 5000 10000V 耐熱鉻鎂金屬絲耐熱鉻鎂金屬絲(2根根) 噴油器噴油器 電點(diǎn)火器頂端發(fā)火部分應(yīng)伸至噴油器前電點(diǎn)火器頂端發(fā)火部分應(yīng)伸至噴油器前 方稍偏一點(diǎn)方稍偏一點(diǎn)(24mm)，并注意防止油霧，并注意防止油霧 噴到點(diǎn)火電極上，也應(yīng)防止電火花跳到噴到點(diǎn)火電極上

12、，也應(yīng)防止電火花跳到 噴油器和擋風(fēng)罩上。噴油器和擋風(fēng)罩上。 3.3.點(diǎn)火電極點(diǎn)火電極Ignition Electrodes 注意點(diǎn)火注意點(diǎn)火電極的間距電極的間距、它它 們與油頭的距離們與油頭的距離(說明書說明書 Instruction Manual) 。 防止油霧噴到點(diǎn)火電極上，防止油霧噴到點(diǎn)火電極上， 防止電火花跳到噴油器和防止電火花跳到噴油器和 擋風(fēng)罩上。擋風(fēng)罩上。 電極電壓電極電壓 5,00010,000V，一，一 定注意安全。如果要定注意安全。如果要 試驗(yàn)點(diǎn)火情況，試驗(yàn)點(diǎn)火情況，“手手 動(dòng)點(diǎn)火動(dòng)點(diǎn)火”，噴油器千，噴油器千 萬不能供油。萬不能供油。 三、燃燒器使用管理要點(diǎn)三、燃燒器使用管

13、理要點(diǎn) 1. 安裝時(shí)，使噴油器中心線與噴火口軸線一致。安裝時(shí)，使噴油器中心線與噴火口軸線一致。 2. 爐膛底部積油生成量可判斷噴油器漏油現(xiàn)象。爐膛底部積油生成量可判斷噴油器漏油現(xiàn)象。 3. 燃燒火炬不對(duì)稱或有黑色條紋表明噴孔結(jié)焦，應(yīng)將霧化片在燃燒火炬不對(duì)稱或有黑色條紋表明噴孔結(jié)焦，應(yīng)將霧化片在 柴油中浸泡，然后用木片刮凈柴油中浸泡，然后用木片刮凈。 4. 霧化片使用一段時(shí)間霧化片使用一段時(shí)間(500h)后會(huì)磨損，在試驗(yàn)臺(tái)上檢查噴油后會(huì)磨損，在試驗(yàn)臺(tái)上檢查噴油 量、霧化角和噴出油霧圓錐。量、霧化角和噴出油霧圓錐。 5. 接收新鍋爐時(shí)，霧化片備件應(yīng)充足。接收新鍋爐時(shí)，霧化片備件應(yīng)充足。 6. 裝備

14、多個(gè)燃燒器時(shí)，裝備多個(gè)燃燒器時(shí)，停用的燃燒器風(fēng)門不應(yīng)關(guān)嚴(yán)，以便漏入停用的燃燒器風(fēng)門不應(yīng)關(guān)嚴(yán)，以便漏入 少量空氣起冷卻作用少量空氣起冷卻作用。 四、燃油系統(tǒng)四、燃油系統(tǒng)Fuel System 比例操作器比例操作器 換油旋塞換油旋塞 速閉閥速閉閥 速閉閥速閉閥Quick Closing V/V ，在機(jī)艙，在機(jī)艙Engine Room外操作。外操作。 大部分鍋爐使用與主機(jī)相同的重油大部分鍋爐使用與主機(jī)相同的重油。 五、燃燒常見故障五、燃燒常見故障 1.1.運(yùn)行中運(yùn)行中(汽壓未到上限汽壓未到上限)突然熄火突然熄火 (1)日用油柜燃油用完日用油柜燃油用完 (2)油路被切斷油路被切斷 (3)燃油中有水燃油

15、中有水 (4)自動(dòng)保護(hù)起作用自動(dòng)保護(hù)起作用 2.2.點(diǎn)不著火點(diǎn)不著火 (1)上述上述4種原因種原因(含油溫太低含油溫太低) (2)風(fēng)量過大風(fēng)量過大 (3)噴油器堵塞噴油器堵塞 (4)電點(diǎn)火器發(fā)生故障電點(diǎn)火器發(fā)生故障 突然熄火后，應(yīng)停止供油，突然熄火后，應(yīng)停止供油， 繼續(xù)供風(fēng)繼續(xù)供風(fēng)(后掃風(fēng)后掃風(fēng)Post Purge)，清除爐膛內(nèi)油清除爐膛內(nèi)油 氣。氣。 3.3.爐膛內(nèi)燃?xì)獗t膛內(nèi)燃?xì)獗‥xplosion 因操作管理不當(dāng)，使大量燃油積存于爐膛底部，蒸發(fā)以因操作管理不當(dāng)，使大量燃油積存于爐膛底部，蒸發(fā)以 后在爐膛內(nèi)形成可燃?xì)怏w，一旦被點(diǎn)燃，突然產(chǎn)生大量煙氣，后在爐膛內(nèi)形成可燃?xì)怏w，一旦被點(diǎn)燃，

16、突然產(chǎn)生大量煙氣， 來不及從煙道排出，煙氣壓力劇增引起爆炸。可使火焰從燃來不及從煙道排出，煙氣壓力劇增引起爆炸。可使火焰從燃 燒器向外噴出，嚴(yán)重時(shí)使煙氣擋板飛出或把鍋爐外殼炸開，燒器向外噴出，嚴(yán)重時(shí)使煙氣擋板飛出或把鍋爐外殼炸開， 危及人身安全、引起火災(zāi)。危及人身安全、引起火災(zāi)。 3.3.爐膛內(nèi)燃?xì)獗ㄔ驙t膛內(nèi)燃?xì)獗ㄔ?(1)點(diǎn)火時(shí)點(diǎn)火時(shí)：點(diǎn)火前預(yù)掃風(fēng)：點(diǎn)火前預(yù)掃風(fēng)Purge和熄火后掃風(fēng)和熄火后掃風(fēng)Post Purge 不充分；點(diǎn)火失敗后重復(fù)點(diǎn)火前沒進(jìn)行充分的預(yù)掃風(fēng)。不充分；點(diǎn)火失敗后重復(fù)點(diǎn)火前沒進(jìn)行充分的預(yù)掃風(fēng)。 (2)停爐后停爐后：停爐后燃油系統(tǒng)的閥件有漏泄，使燃油漏入爐膛：停爐后燃

17、油系統(tǒng)的閥件有漏泄，使燃油漏入爐膛 又被余熱點(diǎn)著；積存在底部，下次重新點(diǎn)火時(shí)預(yù)掃風(fēng)不足，又被余熱點(diǎn)著；積存在底部，下次重新點(diǎn)火時(shí)預(yù)掃風(fēng)不足， 引起爆炸。引起爆炸。 關(guān)鍵兩點(diǎn)：無預(yù)掃風(fēng)、漏油關(guān)鍵兩點(diǎn)：無預(yù)掃風(fēng)、漏油 (1)預(yù)掃風(fēng)要充分，點(diǎn)火失敗后要重新預(yù)掃風(fēng)預(yù)掃風(fēng)要充分，點(diǎn)火失敗后要重新預(yù)掃風(fēng) (2)緊急停用先關(guān)速閉閥，后掃風(fēng)再停風(fēng)緊急停用先關(guān)速閉閥，后掃風(fēng)再停風(fēng) (3)需人工用火把點(diǎn)火方法需人工用火把點(diǎn)火方法：燃油系統(tǒng)準(zhǔn)備好后，先：燃油系統(tǒng)準(zhǔn)備好后，先 稍開風(fēng)門供小量風(fēng)；然后將火把點(diǎn)著，側(cè)身從燃燒器稍開風(fēng)門供小量風(fēng)；然后將火把點(diǎn)著，側(cè)身從燃燒器 點(diǎn)火孔伸至噴油器前，開速閉閥，點(diǎn)著火后再將風(fēng)門點(diǎn)火孔伸至噴