船舶輔鍋爐及造水裝置

1、第七章 船舶輔鍋爐及造水裝置鍋爐是船舶動力裝置的重要組成部分，其通過燃料（一般為燃油）的燃燒把化學能轉化為熱能，使爐內的水變成蒸汽（或熱水）。在以蒸汽輪機為主機的船上，鍋爐產(chǎn)生的過熱蒸汽用于驅動船舶，故稱其為主鍋爐，這種形式在普通商船上已經(jīng)很少采用；而在柴油機為主機的船上，鍋爐產(chǎn)生的飽和蒸汽僅用于加熱燃油、滑油以及滿足生活使用，故稱其為輔鍋爐，“育鯤”輪便是如此。商船一般設置1臺飽和蒸汽壓力為0.51.0MPa、蒸發(fā)量為0.42.5t/h的輔鍋爐。而油輪則因為需要加熱貨油、驅動貨油泵、清洗油艙等，需要大量蒸汽，故一般應設置兩臺輔鍋爐。在大型客船上，因旅客人數(shù)較多，一般也設置兩臺輔鍋爐，萬一有一

2、臺損壞也不至于影響旅客和船員的日常生活。船舶在航行過程中，主機的排氣量很大，溫度也很高。大型低速二沖程船舶柴油機的排氣溫度一般在300以上，四沖程中速柴油機的排氣溫度可達400左右。而水蒸氣在壓力為0.5 MPa時，其飽和蒸汽溫度為165；壓力為1.3MPa時，飽和蒸汽的溫度也僅為194。所以，可以利用船舶主柴油機的排氣余熱來產(chǎn)生蒸汽。在船舶主柴油機的排氣管上，一般都裝設有廢氣鍋爐。廢氣鍋爐不但可以節(jié)約燃油，還可以降低柴油機排氣噪音，起到節(jié)能減排之功效。鍋爐的主要性能指標有：蒸發(fā)量、飽和蒸汽壓力、效率、受熱面積、蒸發(fā)率、爐膛容積熱負荷等?！坝H”輪在機艙頂部裝有燃油鍋爐和廢氣鍋爐各一臺。停泊時

3、，由燃油鍋爐提供蒸汽；航行時，主要由廢氣鍋爐提供蒸汽，必要時燃油鍋爐可同時使用。第一節(jié) 燃油鍋爐一、燃油鍋爐的結構燃油鍋爐利用燃油燃燒時發(fā)出的熱量來產(chǎn)生蒸汽。燃油鍋爐本體一般包括爐膛、蒸發(fā)受熱面、水腔和蒸汽空間等。鍋爐本體上還應有一系列的附件，如水位計、安全閥、主蒸汽閥、爐水取樣閥、上/下排污閥等。傳統(tǒng)的燃油鍋爐主要有兩種類型，即煙管鍋爐和水管鍋爐。若燃油燃燒產(chǎn)生的煙氣在受熱面管內流動，管外是水，則該鍋爐為煙管鍋爐。若鍋爐受熱面管內流動的是水或汽水混合物，而煙氣在管外流動，則該鍋爐為水管鍋爐。近些年，一種新型的針形管鍋爐在船上取得了廣泛應用，“育鯤”輪燃油輔鍋爐便是這種類型?！坝H”輪針形管式

4、燃油鍋爐為德國生產(chǎn)的SAACKE KLN/VM-2.5/7型，其結構如圖7-1所示。該鍋爐的圓筒形鍋殼（汽水空間）10中大部為水腔B，上部是蒸汽空間A，下部設有圓筒形的爐膛3。爐膛底板11焊接在爐膛本體上，上面覆蓋有耐火層12。在爐膛頂部和汽水空間內有一系列的垂直煙管4，內有針形管5，每一個煙管及其內部的針形管構成一個單元。流經(jīng)各煙管的煙氣最終匯聚到煙箱1，然后經(jīng)頂部的煙囪7排至大氣中。為減少鍋爐的散熱損失和降低周圍的環(huán)境溫度，并防止人員燙傷，鍋爐的外部覆蓋有隔熱層6，最外面還由鐵片罩起來。鍋殼的外面有若干接口，用于連接鍋爐附件，如主蒸汽閥接口2、安全閥接口9、水位計接口8和鍋爐給水接口18等

5、。鍋爐的底部還有下排污口13和爐膛煙灰沖洗水泄放口14。在水側，爐膛和換熱管壁面的水被加熱產(chǎn)生氣泡，含氣泡的水密度較低，迅速上升，在蒸汽空間實現(xiàn)汽、水分離，其余的水從下方流過來補充，形成自然水循環(huán)。鍋爐本體上還設置有一些部件，用于進行內部檢查和水腔的清潔。水腔的下部有泥渣孔15，可以由此定期清除鍋爐水腔內沉積的泥渣。人孔16用于對煙箱進行檢查和清潔。還有火焰觀察鏡17，可以隨時觀察爐膛內的燃燒狀況。 圖7-1 “育鯤”輪燃油鍋爐的本體結構 1.煙箱；2.主蒸汽閥接口；3.爐膛；4.煙管；5.針形管；6.隔熱層；7.煙囪；8.水位計接口；9.安全閥接口；10.鍋殼；11.爐膛底板；12.耐火層；

6、13.下排污口；14.爐膛沖洗水泄放口；15.泥渣孔；16.人孔；17.火焰觀察鏡；18.鍋爐給水接口；A.蒸汽空間；B.水空間；C.燃燒器接口圖7-2所示為針形管單元的剖視圖。針形管本體為無縫鋼管，外壁上焊有許多細長的鋼針，以增加煙氣與爐水之間的傳熱效果。針形管上、下兩端分別通汽、水空間，這種結構保證了爐水能夠從針形管下部的水空間流入上部的汽空間，形成良好的自然循環(huán)。圖7-2 針形管單元結構圖針形管鍋爐是在立式煙管鍋爐的基礎上發(fā)展起來的，保留有煙管鍋爐的某些特點：以容積較大的鍋殼存水；爐膛中產(chǎn)生的熱量主要通過輻射的方式傳遞給周圍的爐水。但由于引入了針形管，因而也具有水管鍋爐的特點，水自然循環(huán)

7、良好。一個針形管元件可以頂替很多根煙管，使鍋爐的蒸發(fā)率明顯提高，尺寸也顯著減小。在該鍋爐中，約有50的熱量來自于爐膛的輻射熱，其余的熱量來自于針形管的對流傳熱。當然，這種針形管鍋爐也有一些缺點，尤其表現(xiàn)為清潔不便。由于煙管和針形管結構的復雜性，且體積較小，不論是煙側還是水側，要進行人工清洗都顯得比較困難。表7-1所示為“育鯤”輪燃油鍋爐的主要性能指標。表7-1 “育鯤”輪燃油鍋爐主要性能指標序號性能指標參數(shù)1鍋爐數(shù)量1臺2針形管數(shù)量6根3鍋爐負荷1004蒸發(fā)量2500kg/h5工作壓力7.0bar6蒸汽溫度170.47設計壓力9.0bar8燃料船用燃料油（HFO）9燃油消耗率184kg/h10

8、點火燃料船用柴油（MDO）11100負荷時的效率83.4%12水腔容積（正常液位）2.6 m3二、燃油鍋爐的附件與大多數(shù)船舶輔鍋爐一樣，“育鯤”輪燃油鍋爐的主要附件包括如下幾種：1.安全閥在鍋爐頂部的汽腔上設有兩個安全閥，可在爐內蒸汽壓力超過設定壓力（9.0bar）時自動開啟，將多余蒸汽泄放至大氣中。此外，安全閥頂部還設置手動強開機構，必要時可強開安全閥。2.主蒸汽閥該閥為截止止回閥，是鍋爐向外界提供蒸汽的唯一通道。由于該閥處于常開狀態(tài)，亦常稱作停汽閥。3.給水閥為保證充分的可靠性，給水閥設有兩組，用于向鍋爐水腔補充因蒸發(fā)而損失的爐水。每一組給水閥包括一個截止閥和一個止回閥，可防止爐水倒流入給

9、水系統(tǒng)。4.水位計鍋爐本體上裝有兩個玻璃水位計，分布于左右兩側，用于顯示鍋爐的實際水位。水位計有上、下兩個截止閥，分別通汽腔和水腔，其泄放管路上還有一支沖洗閥。5.上排污閥又稱浮渣閥，為截止止回閥，用于泄放爐水表面的浮渣。6.下排污閥下排污閥有兩組，分別位于鍋爐的兩側，用于泄放沉積在爐水底部的雜質和泥渣等。每一組下排污閥包括一支截止止回閥和一支速閉閥。7.放氣閥放氣閥位于鍋爐的頂部，為截止閥，常閉，只有在鍋爐初次起動前需要灌水或停爐后需要泄水時才打開放氣。8.取樣閥用于爐水取樣化驗。此外，鍋爐本體上還設有兩個服務于廢氣鍋爐的爐水進、出口閥。第二節(jié) 廢氣鍋爐一、廢氣鍋爐的結構目前，船上常用的廢氣

10、鍋爐主要有兩種類型，分別為立式煙管廢氣鍋爐和強制循環(huán)水管廢氣鍋爐?！坝H”輪采用的是SAACKE KIP/PC-0.7/7型強制循環(huán)水管廢氣鍋爐，圖7-3所示為該廢氣鍋爐的結構簡圖。在廢氣鍋爐本體1內，布置有多組垂直并列的翅片管2（水管外部焊接有翅片，以提高傳熱效果）。各組翅片管的進、出口分別與水平布置的進口聯(lián)箱3和出口聯(lián)箱4相連。兩個聯(lián)箱均布置在廢氣鍋爐本體內，只有進、出口接口5和6露在外面。在有聯(lián)箱的一側，各水管都被焊接到廢氣鍋爐本體上，而水管的另外一端是浮動的，以便各管有熱脹冷縮的余地。各組翅片管緊貼在一起，構成了廢氣鍋爐的主體。每上、下兩層水管之間由彎管7相連。廢氣鍋爐本體上覆蓋有隔熱

11、層，并包有鐵皮外罩8。整個廢氣鍋爐坐落在鋼架9上，而廢氣煙箱10則焊接于本體上、下兩端的法蘭上。本體的側面分布有上、中、下三個檢修道門11，而正面則分布有三個蒸汽吹灰器12，各檢修道門與吹灰器位于同一高度，以方便檢修和清潔。圖7-3 “育鯤”輪廢氣鍋爐結構圖1.本體；2.翅片管；3.進口聯(lián)箱；4.出口聯(lián)箱；5.進口接頭；6.出口接頭；7.彎管；8.外罩；9.鋼架；10.廢氣煙箱；11.道門；12.蒸汽吹灰器在工作過程中，柴油機排氣在翅片管的外側流過，而水則由專門的循環(huán)水泵從燃油鍋爐水腔吸入，壓送到廢氣鍋爐進口聯(lián)箱，再進入各翅片管內部被加熱，然后以汽水混合物的形式由出口聯(lián)箱匯集，并送回燃油鍋爐進

12、行汽水分離。由于主機通常運行在85的標定負荷下，下面列出“育鯤”輪廢氣鍋爐在85負荷下的主要性能指標，如表7-2所示。表7-2 “育鯤”輪廢氣鍋爐的主要性能指標序號性能指標參數(shù)1鍋爐數(shù)量1臺2主機負荷853蒸發(fā)量700 kg/h4工作壓力7.0 bar5設計壓力12.0 bar6廢氣進口溫度249.27廢氣出口溫度199.18廢氣壓降84 mmWG（毫米水柱）9循環(huán)水量6000 kg/h10水腔容積（正常液位）0.3 m311蒸汽吹灰器數(shù)目3 pcs二、廢氣鍋爐蒸發(fā)量的調節(jié)廢氣鍋爐的蒸發(fā)量取決于主機的排氣量和排氣溫度，這是隨主機功率而變的。盡管正常航行時主機的功率基本穩(wěn)定，但船舶對蒸汽量的需求

13、卻是隨著航區(qū)和季節(jié)而變的，因此，廢氣鍋爐的蒸發(fā)量需要調節(jié)。廢氣鍋爐蒸發(fā)量的調節(jié)方法主要有如下3種。1.煙氣旁通法廢氣鍋爐普遍采用煙氣旁通法來調節(jié)蒸發(fā)量。這需要在廢氣鍋爐的煙氣進、出口之間加設旁通煙道和相應的擋板，通過改變擋板的開度來改變廢氣鍋爐的煙氣流量，從而控制廢氣鍋爐蒸發(fā)量。2.改變有效受熱面積法改變有效受熱面積法即通過改變廢氣鍋爐內的水量來控制蒸發(fā)量，在蒸發(fā)量較小時，需要大面積的受熱面干燒，存在燒壞的危險。3.多余蒸汽泄放法在“育鯤”輪，主機所有的排氣都進入廢氣鍋爐，不存在旁通煙道，而廢氣鍋爐的換熱面也是固定的。在航行過程中，當廢氣鍋爐的蒸發(fā)量超過全船的蒸汽需求時，蒸汽壓力會過分升高，蒸

14、汽管路上的多余蒸汽釋放閥（見第五節(jié)，圖9）便會開啟，向大氣冷凝器泄放多余的蒸汽。三、廢氣鍋爐與燃油鍋爐的聯(lián)系廢氣鍋爐與燃油鍋爐之間的聯(lián)系方式主要有三種形式。1.兩者相互獨立，有各自的給水管路和蒸汽輸出管路。2.廢氣鍋爐與燃油鍋爐合為一體，形成組合式鍋爐，二者共用汽水空間。3.廢氣鍋爐為燃油鍋爐的一個附加受熱面?！坝H”輪采用的是第3種方式。鍋爐給水泵將來自熱水井的水送至燃油鍋爐，爐水強制循環(huán)泵再將燃油鍋爐中的水輸送至廢氣鍋爐使之加熱蒸發(fā)，并將汽水混合物壓回燃油鍋爐汽腔，在汽腔內進行汽水分離，蒸汽最終由燃油鍋爐的主蒸汽閥輸出。具體的鍋爐給水系統(tǒng)將在第五節(jié)中詳細介紹。在航行中，若廢氣鍋爐的蒸發(fā)量無

15、法滿足全船需求，蒸汽壓力低于燃油鍋爐的起動壓力時，則燃油鍋爐可自動投入工作。第三節(jié) 鍋爐燃油設備及系統(tǒng)鍋爐的燃油設備及系統(tǒng)主要包括燃燒器及外圍的燃油系統(tǒng)。目前，船用燃油鍋爐的燃燒器大多采用整裝式。一、整裝式燃燒器1.燃燒器的主要部件“育鯤”輪燃油鍋爐采用的是SKVJ M18型整裝式燃燒器，其外形如圖7-4所示。其主要部件如下：圖7-4 SKVJ M18整裝式燃燒器1.風機；2.速閉閥；3.調壓閥；4.濾器；5.流量計；6.伺服電機；7.負荷凸輪；8.燃油電磁閥；9.手動操作按鈕；10.火焰探測器；11.點火油頭座；12.主噴油器；13.配風器；14.火焰觀察鏡； 15.進油口；16.回油口（1

16、）噴油器。包括壓力式點火油頭11和轉杯式主噴油器12。圖7-5所示為點火油頭和電極的結構圖。在點火時，點火電極1通電，兩極之間尖端放電產(chǎn)生火花；同時，壓力約10bar的柴油在點火油頭2中央的細小噴孔的節(jié)流作用下以油霧的形式噴出，油霧在配風器3周圍的空氣助燃下被點火電極點燃；然后，點火油引燃主噴油器所噴出的燃油；之后點火油頭停油，靠主噴油器持續(xù)燃燒提供熱量。圖7-5 壓力式點火油頭及電極1.點火電極；2.點火油頭；3.配風器圖7-6所示為轉杯式噴油器結構簡圖。電機5通過皮帶6帶動中央軸2高速旋轉，同時驅動圓錐形的轉杯1和霧化風機葉輪3旋轉。壓力約2.5bar的燃油被泵入轉杯后，由于離心力的作用，

17、在轉杯內壁形成油膜并被甩入爐膛；葉輪3將霧化風（即一次風）從轉杯外緣吹入，將甩出的油膜吹散成油霧。一次風量可由風門7調節(jié)，而提供燃燒所需氧氣的二次風則由另外的風機單獨供應。由于轉杯式噴油器沒有細小的噴孔，故對雜質不太敏感，可燃用劣質燃油甚至污油，因而在船舶輔鍋爐中取得了越來越廣泛的應用。但其缺點也很明顯，價格高，結構復雜。圖7-6 轉杯式噴油器1.轉杯；2.中央軸；3.霧化風機葉輪；4.外殼；5.電機；6.傳動皮帶；7.一次風門（2）風機1，用于提供燃燒所需空氣，為離心式風機。（3）配風器13，用于向主噴油器分配一次風（霧化風）和二次風（燃燒風），確保風量與油量相匹配。配風器應當能夠提供風量、

18、風向和風速適宜的一次風和二次風。（4）火焰探測器10和觀察鏡14。分別對爐膛內的火焰進行自動探測和人工觀察。（5）伺服電機6。用于驅動負荷凸輪7。（6）負荷凸輪7。用于控制并指示鍋爐負荷，可同時對風門和油門進行調節(jié)，使二者時刻保持匹配。2.燃燒器的主要技術參數(shù)“育鯤”輪燃油鍋爐整裝式燃燒器的主要技術參數(shù)如表7-3所示。表7-3 “育鯤”輪鍋爐燃燒器的主要技術參數(shù)序號性能指標參數(shù)1燃燒器型號SKVJ M18（整裝式）2總重量340kg3燃油類型/工作溫度/壓力HFO(180-380cSt)，70-90，3-5barMDO，10-60，1.5-3bar4燃油流量40-185kg/h5點火油類型/工

19、作溫度/壓力MDO，10-60，7-14bar6風機功率7.5kW(50Hz)7轉杯功率1.5kW(50Hz)3.燃燒器的系統(tǒng)流程圖7-7所示為SKVJ M18型燃燒器的系統(tǒng)流程。在鍋爐停用時，主油路電磁閥12、13和點火油路電磁閥29、30均處于斷電關閉狀態(tài)，轉杯17和點火油頭32都不供油。當接到點火指令后，風機19首先起動，向爐膛進行1min的預掃風；同時，轉杯電機18投入工作，帶動轉杯17空轉。預掃風結束后，點火電極通電發(fā)火；同時，外部的點火油泵起動，電磁閥29、30通電打開，33通電關閉，柴油從進口C進入點火油頭32并在噴入爐膛后被電極點燃。點火成功后，電磁閥12、13通電打開，14通

20、電關閉，從燃油泵而來的燃油經(jīng)進口A進入轉杯，形成油膜后被甩入爐膛；同時，霧化風經(jīng)擋板21從轉杯的外緣吹入，將油膜吹散成細小油粒。于是，從轉杯噴入爐膛的燃油在點火油頭的作用下被引燃。用于保證燃燒的大量空氣經(jīng)擋板22進入爐膛。當轉杯噴出的燃油形成穩(wěn)定的燃燒后，點火油路便可停止工作。之后，根據(jù)鍋爐蒸汽壓力的變化，伺服電機6會通過負荷凸輪7對鍋爐的負荷進行調節(jié)。負荷凸輪同時驅動油量調節(jié)器8、一次風擋板21和二次風擋板22，使風/油比時刻保持匹配。根據(jù)燃油規(guī)格的不同，其溫度應當控制在6090的范圍之內，這將由溫控器1來實現(xiàn)；調壓閥2用于控制供應至轉杯的燃油壓力；流量計9則可連續(xù)記錄鍋爐的燃油消耗量。圖7

21、-7 SKVJ M18型整裝式燃燒器系統(tǒng)圖1.溫控器；2.調壓閥；3.濾器；4.油壓監(jiān)測器（高）；5.壓力表；6.伺服電機；7.負荷凸輪；8.油量調節(jié)器；9.流量計；10.旁通閥；11.速閉閥；12/13/29/30.電磁閥；14/33.泄油電磁閥（常開）；15.油溫監(jiān)測器（低）；16.油溫監(jiān)測器（高）；17.主噴油器（轉杯）；18.電機；19.風機；20.風壓監(jiān)測器（低）；21.一次風擋板；22.二次風擋板；23.風箱溫度監(jiān)測器（高）；24.一次風壓差監(jiān)測器（低）；25.節(jié)流孔；26.溫度表；27.截止閥；28.壓力表；31.火焰探測器；32.點火油頭及電極；33.燃燒器連鎖開關；A.進油；

22、B.回油；C.點火柴油進；D.泄放油出該燃燒器設置有一系列的安全保護裝置，可連續(xù)監(jiān)測燃燒器的運行狀態(tài)。包括：火焰探測器31，一旦發(fā)現(xiàn)火焰強度不足，就會及時關閉燃燒器；風壓監(jiān)測器20，當發(fā)現(xiàn)風機送風壓力低于設定值時關閉燃燒器；一次風壓差監(jiān)測器24，當發(fā)現(xiàn)一次風壓差低于設定值時關閉燃燒器；燃燒器連鎖開關33，在燃燒器脫開鍋爐本體時自動切斷燃燒器供油。此外，還有自動點火程序保護功能，一旦發(fā)現(xiàn)點火失敗，油路上的電磁閥會立即關閉。當燃燒器的自動控制系統(tǒng)故障時，還可以轉至手動模式，用位于燃燒器頂部的一系列按鈕進行手動點火以及負荷調節(jié)操作。二、燃油系統(tǒng)鍋爐燃油系統(tǒng)包括從日用柜至鍋爐燃燒器的管系及相關設備?！?/p>

23、育鯤”輪鍋爐燃油系統(tǒng)如圖7-8所示。燃油從重油日用柜1或柴油日用柜2被燃油泵3吸入，然后經(jīng)接口A送至主燃燒器。一般情況下，主油路燃用重油，只有在重油柜因無蒸汽加熱而溫度過低時才使用柴油。調壓閥5用于調節(jié)A口處，也即主燃燒器的供油壓力。經(jīng)調壓閥旁通出來的燃油和經(jīng)B口來的燃燒器回油一起返回重油日用柜，或回到燃油泵的吸口，這取決于三通閥6的位置。點火柴油由點火油泵4從柴油日用柜吸入，然后經(jīng)接口C送至點火油頭。圖7-8 “育鯤”輪輔鍋爐燃油系統(tǒng)圖1.重油日用柜；2.柴油日用柜；3.燃油泵組；4.點火油泵；5.調壓閥；6.回油三通閥；7.重/柴油轉換閥；8、9、10.濾器；A.燃油至燃燒器；B.燃燒器回

24、油；C.柴油至點火油頭第四節(jié) 鍋爐的蒸汽和凝水系統(tǒng)燃油鍋爐的廢氣鍋爐所產(chǎn)生的蒸汽，通過管道輸送至各處，供燃油、滑油的加熱，以及空調裝置、熱水柜、廚房等生活用汽。大部分蒸汽在在放熱后變成凝水，由凝水系統(tǒng)流回熱水井，再由給水泵經(jīng)給水系統(tǒng)送至鍋爐水腔。由于少量的蒸汽被直接消耗，以及部分不可避免的泄漏，流回熱水井的凝水要少于鍋爐向外界提供的蒸汽量，再加上因鍋爐排污而損失部分爐水，所以要經(jīng)常向熱水井補水。下面，以“育鯤”輪的蒸汽、凝水、給水和排污系統(tǒng)為例，介紹船舶輔鍋爐的汽、水系統(tǒng)。一、蒸汽系統(tǒng)蒸汽系統(tǒng)的任務是將鍋爐產(chǎn)生的蒸汽按照不同的壓力需求，送至各用汽設備。如圖7-9所示，燃油鍋爐和廢氣鍋爐所產(chǎn)生的

25、蒸汽通過燃油鍋爐頂部的主蒸汽閥輸出，首先有一路蒸汽經(jīng)閥STV27至蒸汽吹灰器對廢氣鍋爐進行吹灰；大部分的蒸汽則匯集于0.7MPa的蒸汽分配器。經(jīng)此分配器，蒸汽分別供各油艙、油柜、分油機、主/副機燃油單元等加熱使用。另有一部分蒸汽經(jīng)減壓閥減壓至0.4MPa，并送至0.4MPa蒸汽分配器，供各艙室加熱、空調加熱加濕以及廚房、熱水柜等處加熱使用。還有一路蒸汽經(jīng)多余蒸汽釋放閥（壓力式）泄放至大氣冷凝器，用于在廢氣鍋爐供大于求時釋放多余蒸汽。另有一路蒸汽經(jīng)溫控閥進入熱水井，用于在冬季對熱水井加溫，保持6090的給水溫度。蒸汽分配器底部有泄水管，用以在剛開始供汽暖管時放出凝結水，以避免在管道中產(chǎn)生水擊。鍋

26、爐蒸汽壓力由壓力開關PS來控制，壓力開關設定有汽壓的上、下限?！坝H”輪鍋爐工作壓力一般設定在0.550.70MPa，當蒸汽壓力達到0.70MP時，主油路電磁閥（圖7中12、13）斷電，燃油鍋爐會自動斷油停爐；而當蒸汽壓力降至0.55MPa時，燃油鍋爐則會按照預設程序自動投入燃燒。圖7-9 “育鯤”輪輔鍋爐蒸汽及凝水系統(tǒng)二、凝水系統(tǒng)凝水系統(tǒng)的任務是回收各處的蒸汽凝水，并防止油分進入鍋爐。如圖9所示，供各處加熱油、水和空氣的蒸汽，在加熱器中放熱后大部分都會變成凝水，并經(jīng)各自的蒸汽疏水器流回凝水總管。疏水器僅允許凝水通過，而蒸汽將被阻擋下來。但疏水器畢竟無法完全阻止蒸汽漏過，因此，在凝水回到熱水井

27、之前，需要先經(jīng)大氣冷凝器的冷卻，使蒸汽完全液化，并可適當降低凝水溫度。大氣冷凝器為管殼式換熱器，采用海水冷卻。若加熱油的蒸汽管路泄漏，可能會導致油分進入凝水系統(tǒng)，而油分進入鍋爐則有可能導致局部過熱。凝水首先進入熱水井的凝水觀察柜，在此可觀察水中是否含油；同時，凝水觀察柜內還設有油分探測器，在油分超標時會發(fā)出警報?？赏ㄟ^專用的取樣閥進行爐水取樣。為免于人員燙傷，樣水會首先經(jīng)取樣冷卻器后方可流出。定期的取樣化驗是必須的，以監(jiān)控爐水質量，并決定爐水處理劑的投放量?！坝H”輪燃油鍋爐爐水化驗的主要指標包括鹽分、堿度、導電性及聯(lián)氨含量等。三、給水系統(tǒng)給水系統(tǒng)的任務是及時向鍋爐提供品質符合要求的爐水，一般

28、有兩套完整的管系，以保證可靠補水。圖7-10所示為“育鯤”輪輔鍋爐給水和排污系統(tǒng)圖。鍋爐給水泵（20級離心泵）從熱水井吸水，經(jīng)鹽度監(jiān)測儀的檢測，在鹽度合格后方可補入鍋爐。給水泵的起、停由液位監(jiān)測儀LT控制，使鍋爐水位一直保持在設定的范圍之內。熱井補水泵（離心旋渦泵）從蒸餾水艙吸水，把由真空沸騰式造水機產(chǎn)生的蒸餾水補入熱水井，以彌補鍋爐汽、水系統(tǒng)中的損失。在自動狀態(tài)下，熱井補水泵的起、停分別由低、高液位開關LS來控制。熱水井的功能包括收集蒸汽凝水、探測油份、過濾雜質、加入補充水和投放爐水處理藥劑等。爐水處理劑一般存放在專用的加油箱內，由加藥泵定量輸出，可隨著鍋爐補給水均勻的加入鍋爐水腔。在投藥裝

29、置故障時，可直接將藥劑投入熱水井。系統(tǒng)中還設有爐水強制循環(huán)泵（離心泵），用于把燃油鍋爐中的水送入廢氣鍋爐，在其中吸收主機排煙的熱量后再流回燃油鍋爐。圖7-10 “育鯤”輪輔鍋爐給水和排污系統(tǒng)四、排污系統(tǒng)鍋爐在工作一段時間后，底部可能聚集泥渣，投藥處理后也會產(chǎn)生部分沉淀，因此，鍋爐底部設有下排污閥（包括一個截止止回閥和一個截止閥），以便定期把泥渣和沉淀排出。同時，爐水表面也可能漂浮一定量的油污、鹽分泡沫等，需要通過上排污閥（截止止回閥）將其泄放。上、下排污經(jīng)通海閥排至舷外。燃油鍋爐在長期運行后，其爐膛會變臟，導致傳熱效果下降，故需要定期進行水洗。而廢氣鍋爐煙側也會逐漸臟污，在運行過程中，可每天對

30、廢氣鍋爐煙側進行蒸汽吹灰；當吹灰沒有明顯效果時，就需要進行水洗。上述清洗所產(chǎn)生的污水均經(jīng)泄水管泄放至艙底。燃油鍋爐的水位計需要定期沖洗，以防卡死；熱水井也需要定期的上、下排污，以保持其中爐水的清潔。水位計沖洗水和熱水井排污水均經(jīng)相關管路泄放至艙底。第五節(jié) 鍋爐的日常操作及管理目前，船舶輔鍋爐基本都可實現(xiàn)自動控制，只有在自動控制失靈或故障排查過程中才需要采用手動操作模式。下面介紹“育鯤”輪輔鍋爐日常操作步驟。一、燃油鍋爐的操作及管理1.在準備啟動鍋爐時應確認的事項（1）電源是否已供到本地操作臺；（2）鍋爐的水位是否在準許范圍內；（3）燃油系統(tǒng)是否備妥；（4）燃油管線壓力和通過濾器的壓差是否在標準

31、值范圍內；（5）給水泵和給水控制裝置是否工作正常，給水管線是否有泄漏；（6）控制空氣系統(tǒng)是否有反?，F(xiàn)象。2.手動操作步驟（1）在控制箱上，將兩主電源開關之一置于“ON”位置；（2）將風機和轉杯電機旋鈕置“MAN”位；（3） 無論手動或自動工況，兩臺油泵、兩臺給水泵、兩臺循環(huán)泵開關同時置于“AUTO”位，否則不能實現(xiàn)自動運行和自動切換的功能；（4）鍋爐運行模式選擇開關放在“1”位（手動模式）；（5）手動點火時，必須充分掃風，風機啟動后按“加負荷”按鈕，開大風門掃風，預掃風時間約為1min；（6）點火前，檢查風門位置，負荷指示在3以下才能安全點火，如果太大則按“減負荷”按鈕關小風門；（7）點火時，

32、先按燃燒器頂部“點火”按鈕，觀察到有點火火焰后再同時按下“油門”按鈕，待火焰指示燈亮起，保持510秒，再松開“點火”和“油閥”按鈕，以后可通過“加負荷”或“減負荷”按鈕調整負荷。3.自動操作（1）將兩主電源開關之一置“ON”位置；（2）將風機和轉杯電機旋鈕置“AUTO”位；（3）將兩臺油泵、兩臺給水泵、兩臺循環(huán)泵開關同時置于“AUTO”位；（4）鍋爐運行模式選擇開關放在“0”位（自動模式）；（5）在觸摸屏上依次按下Operation->Burner Start/Stop起動鍋爐；（6）在自動模式下，鍋爐將根據(jù)蒸汽壓力的大小自動起停，無需人工干預；（7）若有報警發(fā)出，在觸摸屏上依次按下 O

33、peration->Message Acknowledge可復位本地報警，每按兩次復位一個報警。4.運行期間應檢查和確認的事項（1）定期（每周）進行水質化驗，確認各項指標均在標準值范圍內，根據(jù)化驗結果進行上、下排污和投放爐水處理藥劑，并記錄；（2）燃油壓力和溫度是否在標準值范圍內，燃油系統(tǒng)是否有不正?，F(xiàn)象；定期（每月）清洗燃油濾器；（3）鍋爐給水是否正常，熱水井回水狀況是否良好；定期（每周）沖洗水位計；（4）自動燃燒控制器運行是否正常，燃燒室進口油壓和送風按負荷要求控制的是否得當；（5）觀察煙囪排煙情況和燃燒室燃燒情況，確認燃燒是否處于良好狀態(tài)；燃燒良好的標志是火焰呈橘黃色；（6）每天向

34、爐膛投放除灰彈一枚，并定期（每一至三個月）對爐膛進行水洗。二、廢氣鍋爐的日常操作及管理1.停航期間，廢氣鍋爐停用，保持爐水強制循環(huán)泵進、出口閥處于關閉狀態(tài)；2.每次主機備車前半小時，打開爐水強制循環(huán)泵進、出口閥，起動一臺循環(huán)泵，將其旋鈕置于“MAN”，另一臺泵置于“AUTO”；3.每次主機完車兩小時后，停止爐水強制循環(huán)泵，關閉其進、出口閥；4.航行期間，每天用蒸汽吹灰器對廢氣鍋爐吹灰兩次；5.定期（每一至三個月）對廢氣鍋爐煙側進行水洗。第六節(jié) 造水機船舶每天都要消耗相當數(shù)量的淡水，主要用于四個方面：（1）設備冷卻水，例如主機、輔機、空壓機和冰機等系統(tǒng)的高低溫冷卻水；（2）鍋爐補給水；（3）生活

35、用水，例如飲食、洗滌等；（4）沖洗用水，例如沖洗甲板、設備等。船舶可在靠岸時或通過加水船加水儲存在淡水艙。但儲存的淡水數(shù)量可能不足以適應長航線要求，或者水質不能滿足使用要求，所以遠洋船上要設置造水機，將海水淡化來彌補上述不足。育鯤輪設置了兩臺造水機：一臺真空沸騰式造水機提供鍋爐補給水，令一臺反滲透造水機提供其他用水需要。一、真空沸騰式造水機1工作原理造水機最基本的工作原理，就是對海水加熱使之沸騰汽化，海水所含鹽分在該過程中不會進入蒸汽，對蒸汽冷凝后即得到淡水。海水的沸騰汽化和冷凝是在真空下完成的，主要是因為：（1）真空下海水沸點低，所以可以利用主機缸套水加熱海水使之沸騰，起到良好的節(jié)能效果；（

36、2）海水在低溫下沸騰，可以抑制水垢尤其是硬質水垢的生成。圖7-11所示為Alfa Laval JWP-26-C80型造水機系統(tǒng)原理圖。該造水機的設計技術條件如表7-4所示。表7-4 JWP-26-C80型造水機設計技術條件產(chǎn)水量，m3/24h16缸套水溫度，進口80出口67.8缸套水流量，m3/h34缸套水耗熱量，kW481海水溫度，進口32出口42.3海水流量，m3/h36真空度，%93海水沸點，40備注：本章內容中，真空度=（大氣壓力-絕對壓力）/大氣壓力´100%。造水機本體殼體由兩部分構成，圖中左側殼體帶有各工作系統(tǒng)和附件接口，右側弧形殼體為不銹鋼材料，二者之間設有墊片，并用

37、螺栓緊固在一起。本體內部最下方為鹽水空間，鹽水水位附近設有觀察鏡。鹽水空間上方為蒸發(fā)器，蒸發(fā)器上方設有隔板，隔板上方為冷凝器。蒸發(fā)器和冷凝器均為鈦合金板式換熱器。隔板右側和不銹鋼殼體之間設置汽水分離器。工作時，造水機殼體內保持較高的真空度，供入蒸發(fā)器的海水受缸套水的加熱二沸騰汽化。因沸騰過程進行得比較劇烈，所以水蒸汽中會含有一定量的細小水滴。汽水混合物在流經(jīng)汽水分離器時，細小水滴被分離出而滴落到造水機殼體底部。水蒸汽則進入冷凝器，被海水所冷卻、冷凝成為造水機的產(chǎn)物-淡水。海水持續(xù)供給到蒸發(fā)器中，其中的水分沸騰汽化而產(chǎn)生淡水，但鹽分則殘留在蒸發(fā)器206圖7-11真空沸騰式造水機系統(tǒng)原理圖中，如果

38、不加處理，蒸發(fā)器中海水的含鹽量將不斷增加，最終導致造水機不能持續(xù)穩(wěn)定工作。為了解決這一問題，向冷凝器中供給較大流量的海水，使一部分海水沸騰汽化最終成為淡水，另一部分（稱為鹽水）從蒸發(fā)器溢流而將鹽分及時帶走。造水機中，海水量/淡水量稱為給水倍率。給水倍率較大可以減少淡水含鹽量，減輕水垢的生成，但產(chǎn)水量會降低。給水倍率一般維持在34。2工作系統(tǒng)（1）海水系統(tǒng)造水機海水泵提供的海水首先進入冷凝器冷卻水蒸汽，吸熱升溫后分為兩路。一路經(jīng)彈簧加載閥和節(jié)流孔板后進入蒸發(fā)器，沸騰汽化稱為水蒸汽或成為鹽水。另一路供給到噴射泵作為其工作水，然后排至舷外。（2）加熱系統(tǒng)三通溫控閥CFV19（設定溫度78）自動調節(jié)主

39、機缸套水進入蒸發(fā)器，對海水放熱降溫后到達三通溫控閥CFV12（設定溫度80）。閥CFV12控制主機缸套水出口溫度穩(wěn)定在80。（3）抽真空和排鹽水系統(tǒng)噴射泵兼做真空泵和排鹽水泵，所以設兩個吸入口。排鹽水吸入口將造水機殼體底部的鹽水及時排走，防止鹽水水位過高。抽真空吸入口通過冷凝器將造水機殼體內的空氣排走。在抽真空管路上設置液流觀察鏡，造水機正常工作期間觀察鏡內應無液體流動。此外，噴射泵兩個吸入口管路上均設置止回閥，以防止噴射泵故障無法產(chǎn)生真空時海水倒灌進入造水機殼體。造水機起動期間，真空度是靠噴射泵抽除殼體內的空氣建立的。在工作期間，真空度是靠冷凝器和真空泵共同維持的。冷凝器起主要作用，負責及時地將蒸汽冷凝為淡水，保持內部絕對壓力不升高，即真空度穩(wěn)定；噴射泵負責將海水中溢出的空氣以及經(jīng)殼體等處漏入的空氣抽除。（4）淡水系統(tǒng)雖然汽水分離器將蒸汽中的大部分小水滴分離，但仍然會有一定量的含有鹽分的水滴進入冷凝器，所以造水機所產(chǎn)淡水中仍后含有鹽分，鹽分過高則不能使用。淡水含鹽量的要求一般以鍋爐補給水標準為依據(jù)，我國規(guī)定為<10mg/L（NaCl）