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的特點燃油的燃燒以“油氣Oil Mist”形式進行。(1) 油滴蒸發(fā)速度(霧化)(3) 油氣與空氣相互擴散速度(加熱)(2) 油氣氧化速度(通風)影響燃燒速度的因素2.空氣過剩系數(shù)Excess Air Ratio1kg燃油完全燃燒所需要的實際空氣量實際空氣量Vk與理論空氣量與理論空氣量V0之之比比。 大：大：風機的耗能大，排煙損失大風機的耗能大，排煙損失大 小：不完全燃燒損失大?。翰煌耆紵龘p失大0

2、VVk(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備階段準備階段：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、溫度達到一定數(shù)值，遇到明火著：混合氣體濃度、溫度達到一定數(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一次風二次風Primary AirSecondary Air噴油器配風器著火前沿：油氣和空氣混合形成的可燃氣被點燃后形成的燃燒帶(位置、長度)。它一方面向燃燒器方向擴展，另一方

3、面隨氣流向爐膛流動，當二者速度相等時，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?shù)囊淮物L和二次風(4)爐膛容積熱負荷要合適二、燃燒器Burner風機供風噴油器供油電點火器點火火焰監(jiān)視器反饋主要部件配風器配風M/V HAIYANGDAOM/V YULONG火焰感受器Flame Sensor風機Forced Draught Fan電機Fan Motor觀察鏡Sight Glass風門Damper供油管Oil Supply Line回油管Oil Return Line風量調(diào)節(jié)伺服電機Servomotor for

4、 Air Regulator油泵Oil Pump電磁閥Solenoid Valve1.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)細油滴(50 m占占85%，無，無 200 m)霧化角氣流擴張角油霧流的流量密度(單位時間內(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、運行可靠、操作調(diào)節(jié)方便、檢修和清洗容易、易于實現(xiàn)自動控制。噴油器的型式壓力式噴油器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個燃油孔道個燃油孔道霧化片霧化片

5、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。霧化片性能用型號表示：2560號霧化片噴油量為25kg/h霧化角為60o1-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-

6、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：起動油泵前先使油加熱器通電加熱，然后起動油泵很短時間，使油在管內(nèi)稍作移動，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：壓力式噴油器的主要缺點：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

7、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-進油管進油管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)？進油量不變，油流在切向槽中的進油量不變，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 Atomizer1-噴嘴頭部噴嘴頭部4-螺帽螺帽5-外管外

8、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 AtomizerSKVJ轉(zhuǎn)杯式燃燒器SKV轉(zhuǎn)杯式燃燒器旋旋(轉(zhuǎn)）杯式噴油器特點轉(zhuǎn)）杯式噴油器特點優(yōu)點優(yōu)點：(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)(最小的是壓力式最小的是壓力式) (3)在低負荷時，霧化質(zhì)量更好；在低負荷時，霧化質(zhì)量更好； (4)對油的過濾要求不高；對油的過濾要求不高； (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。缺點缺點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格較高。：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格較高。幾種噴油器的比較幾種噴油器的比較2.

9、2.配風器配風器Air Diffuser作用作用：控制一次風和二次風的風量，創(chuàng)造條件使助燃：控制一次風和二次風的風量，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)風量，分配一次、二次風。調(diào)節(jié)風量，分配一次、二次風。(2)在燃燒室前產(chǎn)生適當?shù)脑谌紵仪爱a(chǎn)生適當?shù)幕亓鲄^(qū)回流區(qū)，保證及時著火和火焰，保證及時著火和火焰穩(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)足夠大的風速，使燃燒后期也良好混合。足夠大的風速，使燃燒后期

10、也良好混合。a.氣流擴張角氣流擴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器(二次風旋轉(zhuǎn))561-斜向葉片斜向葉片2-噴油器管架噴油器管架3-擋風罩擋風罩4-電點火器電點火器5-火焰感受器火焰感受器6-看火孔看火孔7-拉桿拉桿調(diào)節(jié)一次風量調(diào)節(jié)一次風量葉片可調(diào)型旋流配風器可調(diào)葉片用來調(diào)節(jié)二次風量平流式配風器平流式配風器(二二次風不旋轉(zhuǎn)次風不旋轉(zhuǎn))減小減小風阻，強化后期風阻，強化后期油氣混合作用油氣混合作用1-調(diào)風擋板調(diào)風擋板2-空氣導葉空氣導葉3-喉環(huán)喉環(huán)4-穩(wěn)焰器穩(wěn)焰器5-導管導管6-導環(huán)導環(huán)3.3.電點火器電點火器50

11、00 10000V耐熱鉻鎂金屬絲耐熱鉻鎂金屬絲(2根根)噴油器噴油器電點火器頂端發(fā)火部分應(yīng)伸至噴油器前電點火器頂端發(fā)火部分應(yīng)伸至噴油器前方稍偏一點方稍偏一點(24mm)，并注意防止油霧，并注意防止油霧噴到點火電極上，也應(yīng)防止電火花跳到噴到點火電極上，也應(yīng)防止電火花跳到噴油器和擋風罩上。噴油器和擋風罩上。3.3.點火電極點火電極Ignition Electrodes注意點火注意點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) 。防止油霧噴到點火電極上，防止油霧噴到點火電極上，防止電火花跳到噴油器和防止電火花跳到噴油器和擋風罩上。擋風罩

12、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。如果要試驗點火情況，試驗點火情況，“手手動點火動點火”，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三、燃燒器使用管理要點1. 安裝時，使噴油器中心線與噴火口軸線一致。安裝時，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. 霧化片使用一段時間霧化片使用一段時

13、間(500h)后會磨損，在試驗臺上檢查噴油后會磨損，在試驗臺上檢查噴油量、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，霧化片備件應(yīng)充足。接收新鍋爐時，霧化片備件應(yīng)充足。6. 裝備多個燃燒器時，裝備多個燃燒器時，停用的燃燒器風門不應(yīng)關(guān)嚴，以便漏入停用的燃燒器風門不應(yīng)關(guān)嚴，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 ，在機艙，在機艙Engine Room外操作。外操作。大部分鍋爐使用與主機相同的重油大部分鍋爐使用與主機相同的重油。五

14、、燃燒常見故障五、燃燒常見故障1.1.運行中運行中(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)燃油中有水燃油中有水(4)自動保護起作用自動保護起作用2.2.點不著火點不著火(1)上述上述4種原因種原因(含油溫太低含油溫太低)(2)風量過大風量過大(3)噴油器堵塞噴油器堵塞(4)電點火器發(fā)生故障電點火器發(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)供風繼續(xù)供風(后掃風后掃風Post Purge)，清除爐膛內(nèi)油清除爐膛內(nèi)油氣。氣。3.3.爐膛內(nèi)燃氣爆炸爐膛內(nèi)燃氣爆炸Explosion 因操作管理不當，使大量燃油積存

15、于爐膛底部，蒸發(fā)以因操作管理不當，使大量燃油積存于爐膛底部，蒸發(fā)以后在爐膛內(nèi)形成可燃氣體，一旦被點燃，突然產(chǎn)生大量煙氣，后在爐膛內(nèi)形成可燃氣體，一旦被點燃，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?？墒够鹧鎻娜紒聿患皬臒煹琅懦?，煙氣壓力劇增引起爆炸?？墒够鹧鎻娜紵飨蛲鈬姵?，嚴重時使煙氣擋板飛出或把鍋爐外殼炸開，燒器向外噴出，嚴重時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)燃氣爆炸原因爐膛內(nèi)燃氣爆炸原因(1)點火時點火時：點火前預(yù)掃風：點火前預(yù)掃風Purge和熄火后掃風和熄火后掃風Post Purge不充分；點火失敗后重復(fù)點火

16、前沒進行充分的預(yù)掃風。不充分；點火失敗后重復(fù)點火前沒進行充分的預(yù)掃風。(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：停爐后燃油系統(tǒng)的閥件有漏泄，使燃油漏入爐膛又被余熱點著；積存在底部，下次重新點火時預(yù)掃風不足，又被余熱點著；積存在底部，下次重新點火時預(yù)掃風不足，引起爆炸。引起爆炸。關(guān)鍵兩點：無預(yù)掃風、漏油關(guān)鍵兩點：無預(yù)掃風、漏油(1)預(yù)掃風要充分，點火失敗后要重新預(yù)掃風預(yù)掃風要充分，點火失敗后要重新預(yù)掃風(2)緊急停用先關(guān)速閉閥，后掃風再停風緊急停用先關(guān)速閉閥，后掃風再停風(3)需人工用火把點火方法需人工用火把點火方法：燃油系統(tǒng)準備好后，先：燃油系統(tǒng)準備好后，先稍開風門供小量風；然后將火把點著，側(cè)身從燃燒器稍開風門供小量風；然后將火把點著，側(cè)身從燃燒器點火孔伸至噴油器前，開速閉閥，點著火后再將風門點火孔伸至噴油器前