“育鯤”輪鍋爐燃燒系統(tǒng)介紹及故障分析【輪機(jī)工程畢業(yè)論文】

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　?。?0 屆）</b></p><p>　　“育鯤”輪鍋爐燃燒系統(tǒng)介紹及故障分析</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　“育鯤”輪實(shí)習(xí)船采用的為SAACKE整裝式燃燒器燃油輔

2、鍋爐，本文以“育鯤”輪燃燒系統(tǒng)為研究對(duì)象，主要介紹了“育鯤”輪鍋爐燃燒器的結(jié)構(gòu)及工作原理，鍋爐燃燒的控制過程及燃油供給系統(tǒng)，系統(tǒng)介紹了整個(gè)鍋爐燃燒系統(tǒng)，并結(jié)合實(shí)際問題重點(diǎn)分析了鍋爐燃燒系統(tǒng)燃油供給壓力低的故障，根據(jù)燃燒系統(tǒng)的工作原理和實(shí)際操作，及時(shí)的排除故障并總結(jié)了一些常見故障的可能原因。</p><p>　　關(guān)鍵詞：燃油輔鍋爐； 燃燒系統(tǒng)； 燃油供給； 故障</p><p><b&

3、gt;　　Abstract</b></p><p>　　The Training Ship of M/V ‘YUKUN’ is equipped with oil auxiliary monoblock burner boiler of branch SACCKE, with the combustion system as the research object, this thesis mainl

4、y introduces the structure and working principle of the boiler’s burner of ‘YUKUN’, the oil supply system and the firing control procedures, and gradually describes the whole burning system of the boiler. Combining with

5、the practical problems, this thesis especially analyzes the fault of lower fuel supply pressure, and elimi</p><p>　　Keywords: Oil auxiliary boiler, combustion system, oil supply, fault</p><p>&

6、lt;b>　　目錄</b></p><p><b>　　第一章 前言1</b></p><p>　　第二章 燃燒器介紹1</p><p>　　2.1燃燒器的主要部件1</p><p>　　2.2燃燒器的主要技術(shù)參數(shù)4</p><p>　　第三章 燃油鍋爐工作系統(tǒng)介紹

7、4</p><p>　　3.1燃油鍋爐燃油供應(yīng)系統(tǒng)介紹4</p><p>　　3.2燃燒器的工作過程原理介紹5</p><p>　　3.3“育鯤”輪鍋爐的燃燒控制介紹7</p><p>　　3.4鍋爐燃燒時(shí)序控制的流程簡介8</p><p>　　第四章 “育鯤”輪鍋爐運(yùn)行故障分析10</p>&

8、lt;p>　　4.1 “育鯤”輪實(shí)際故障現(xiàn)象10</p><p>　　4.2 “育鯤”輪鍋爐故障原因分析10</p><p>　　4.3 故障的排除過程13</p><p>　　4.4 鍋爐燃燒器常見故障及原因14</p><p><b>　　第五章 總結(jié)14</b></p><p&g

9、t;<b>　　【參考文獻(xiàn)】15</b></p><p>　　“育鯤”輪鍋爐燃燒系統(tǒng)分析及故障分析</p><p><b>　　第一章 前言</b></p><p><b>　　船用鍋爐燃燒概述 </b></p><p>　　船用輔鍋爐是內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力裝置船舶上的重要輔助設(shè)備之

10、一，其主要功能是產(chǎn)生蒸汽用來加熱燃油、滑油，主機(jī)暖缸，驅(qū)動(dòng)輔助機(jī)械及生活雜用等，鍋爐對(duì)船舶的安全運(yùn)行起著非常重要的作用。對(duì)于鍋爐而言，其重要部分就是燃燒系統(tǒng)的運(yùn)行和管理。</p><p>　　隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，船用鍋爐的燃燒器大多采用整裝式燃燒器，同時(shí)將油泵、風(fēng)機(jī)及其電動(dòng)機(jī)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，以及濾油器、除氣器、電加熱器等組裝成一體，尺寸緊湊、安裝方便，而且船用輔鍋爐的燃燒控制自動(dòng)化程度越來越高，鍋爐燃燒系統(tǒng)的管理和維

11、護(hù)尤其重要，目前已經(jīng)有較多的船舶輔鍋爐采用可編程控制器（PLC）控制。燃燒系統(tǒng)自動(dòng)化程度的提高，給輪機(jī)員的操作帶來了很大的便利。</p><p>　　第二章 燃燒器介紹</p><p>　　2.1燃燒器的主要部件</p><p>　　圖2-1 SKVJ M18整裝式燃燒器</p><p>　　1.風(fēng)機(jī)；2.速閉閥；3.調(diào)壓閥；4.濾器；5.

12、流量計(jì)；6.伺服電機(jī)；7.負(fù)荷凸輪；8.燃油電磁閥；9.手動(dòng)操作按鈕；10.火焰探測器；11.點(diǎn)火油頭座；12.主噴油器；13.配風(fēng)器；14.火焰觀察鏡； 15.進(jìn)油口；16.回油口</p><p>　　“育鯤”輪燃油輔鍋爐采用的是SKVJ M18型整裝式燃燒器。其外形如圖2-1所示。其主要部件如下：</p><p>　?。?）壓力式點(diǎn)火油頭11</p><p>　

13、　圖2-2所示為點(diǎn)火油頭和電極的結(jié)構(gòu)圖。在點(diǎn)火時(shí)，點(diǎn)火電極1通電，兩極之間尖端放電產(chǎn)生火花；同時(shí)，壓力約10bar的柴油在點(diǎn)火油頭2中央的細(xì)小噴孔的節(jié)流作用下以油霧的形式噴出，油霧在配風(fēng)器3周圍的空氣助燃下被點(diǎn)火電極點(diǎn)燃；然后，點(diǎn)火油引燃主噴油器所噴出的燃油；之后點(diǎn)火油頭停油，靠主噴油器持續(xù)燃燒提供熱量。</p><p>　　圖2-2 壓力式點(diǎn)火油頭及電極</p><p>　　1.點(diǎn)火電極

14、；2.點(diǎn)火油頭；3.配風(fēng)器</p><p><b>　?。?）轉(zhuǎn)杯式噴油器</b></p><p>　　圖2-3所示為結(jié)構(gòu)簡圖。電機(jī)5通過皮帶6帶動(dòng)中央軸2高速旋轉(zhuǎn)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)圓錐形的轉(zhuǎn)杯1和霧化風(fēng)機(jī)葉輪3旋轉(zhuǎn)。壓力約2.5bar的燃油被泵入轉(zhuǎn)杯后，由于離心力的作用，在轉(zhuǎn)杯內(nèi)壁形成油膜并被甩入爐膛；葉輪3將霧化風(fēng)（即一次風(fēng)）從轉(zhuǎn)杯外緣吹入，將甩出的油膜吹散成油霧。一次風(fēng)

15、量可由風(fēng)門7調(diào)節(jié)，而提供燃燒所需氧氣的二次風(fēng)則由另外的風(fēng)機(jī)單獨(dú)供應(yīng)。</p><p>　　由于轉(zhuǎn)杯式噴油器沒有細(xì)小的噴孔，故對(duì)雜質(zhì)不太敏感，可燃用劣質(zhì)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(yīng)用。但其缺點(diǎn)也很明顯，價(jià)格高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。</p><p>　　圖2-3 轉(zhuǎn)杯式噴油器</p><p>　　1.轉(zhuǎn)杯；2.中央軸；3.霧化風(fēng)機(jī)葉輪；4.外殼；5.電機(jī)；

16、6.傳動(dòng)皮帶；7.一次風(fēng)門</p><p>　　(3) 調(diào)壓閥3 用于調(diào)節(jié)主噴油器中的供油壓力，使之保持在一個(gè)合適的范圍。 </p><p>　　(4)風(fēng)機(jī)1 用于提供燃燒所需空氣以及起動(dòng)前的預(yù)掃風(fēng)和停爐后的后掃風(fēng)，為離心式風(fēng)機(jī)。</p><p>　　(5) 速閉閥2 用于在應(yīng)急情況下手動(dòng)切斷鍋爐燃燒器燃油的供應(yīng)，使鍋爐停止工作。</p>&

17、lt;p>　　(6) 流量計(jì)5 用來記錄鍋爐每日工作的燃油消耗量。</p><p>　　(7) 伺服電機(jī)6 接受燃燒控制器發(fā)出的控制指令并執(zhí)行指令驅(qū)動(dòng)負(fù)荷凸輪7。</p><p>　　(8) 負(fù)荷凸輪7 用于控制并指示鍋爐負(fù)荷，可同時(shí)對(duì)風(fēng)門和油門進(jìn)行調(diào)節(jié)，使之保持合適的風(fēng)油比以調(diào)節(jié)鍋爐燃燒強(qiáng)度。</p><p>　　(9) 配風(fēng)器13 用于向主噴油器

18、分配一次風(fēng)（霧化風(fēng)）和二次風(fēng)（燃燒風(fēng)），確保風(fēng)量與油量相匹配。配風(fēng)器應(yīng)當(dāng)能夠提供風(fēng)量、風(fēng)向和風(fēng)速適宜的一次風(fēng)和二次風(fēng)。</p><p>　　(10) 火焰探測器10和觀察鏡14 分別對(duì)爐膛內(nèi)的燃燒火焰進(jìn)行自動(dòng)探測和人工觀察，以對(duì)鍋爐的燃燒狀態(tài)做出判斷。</p><p>　　此外，在燃燒器上還經(jīng)常裝配有其他的附屬安全保護(hù)裝置，以便能夠連續(xù)監(jiān)測燃燒器的運(yùn)行狀態(tài)。包括：UV火焰監(jiān)視器，一旦發(fā)

19、現(xiàn)火焰強(qiáng)度不夠，就關(guān)閉燃燒器；壓力監(jiān)視器，當(dāng)發(fā)現(xiàn)燃燒空氣壓力低于設(shè)定值時(shí)，就關(guān)閉燃燒器；油溫監(jiān)視器，當(dāng)發(fā)現(xiàn)油溫高于或低于設(shè)定值時(shí)，會(huì)發(fā)出報(bào)警；空氣溫度監(jiān)視器，用于監(jiān)測送風(fēng)溫度；燃燒器連鎖開關(guān)，在燃燒器殼體脫開鍋爐本體時(shí)即切斷燃燒器供油。另外還有自動(dòng)點(diǎn)火程序保護(hù)功能，一旦發(fā)現(xiàn)點(diǎn)火失敗，立即關(guān)閉雙供油電磁閥。</p><p>　　2.2燃燒器的主要技術(shù)參數(shù)</p><p>　　“育鯤”輪燃油鍋

20、爐整裝式燃燒器的主要技術(shù)參數(shù)如表2-4所示。</p><p>　　表2-4 “育鯤”輪鍋爐燃燒器的主要技術(shù)參數(shù)</p><p>　　第三章 燃油鍋爐工作系統(tǒng)介紹</p><p>　　3.1燃油鍋爐燃油供應(yīng)系統(tǒng)介紹</p><p>　　圖3-1 “育鯤”輪輔鍋爐燃油系統(tǒng)圖</p><p>　　1.重油日用柜；2.柴油日用

21、柜；3.燃油泵組；4.點(diǎn)火油泵；5.調(diào)壓閥；6.回油三通閥；7.輕/重油轉(zhuǎn)換閥；8、9、10.濾器；11.溫度表； 12.壓力表； 13.安全閥；A.燃油至燃燒器；B.燃燒器回油；C.柴油至點(diǎn)火油頭</p><p>　　“育鯤”輪鍋爐燃油供給系統(tǒng)如圖3-1所示。燃油輸送泵組3利用輕/重油轉(zhuǎn)換三通閥7的選擇將燃油從重油日用柜1或柴油日用柜2吸入，然后通過接口A泵送至主燃燒器。通常情況下，廠方建議鍋爐燃燒器燃用重油，

22、這也是如今船舶用油趨向于單一化的趨勢。壓力調(diào)節(jié)閥5用來調(diào)節(jié)A口處（主燃燒器）的供油壓力。經(jīng)調(diào)壓閥5旁通出來的燃油以及經(jīng)過B口的燃燒器回油在回油三通閥6的轉(zhuǎn)換選擇下一起返回重油日用柜，或回到燃油泵的吸口?！坝H”輪的設(shè)置為選擇讓燃油回到油泵的吸口。當(dāng)燃油泵組的排壓過高時(shí)，安全閥13打開將高壓燃油泄放至燃油泵的吸入口，保護(hù)系統(tǒng)安全工作。另外鍋爐燃用的重油需要加熱才能正常使用，該圖省略了燃油的加熱系統(tǒng)。</p><p>

23、;　　點(diǎn)火用的輕油經(jīng)點(diǎn)火油泵4從輕油日用柜吸入，然后經(jīng)過接口C泵送至點(diǎn)火油頭進(jìn)行點(diǎn)火。另外，在冷爐點(diǎn)火時(shí)，由于重油需要用蒸汽加熱而只能先燃用輕油。此時(shí)，鍋爐燃油泵組3應(yīng)在三通閥7的選擇下與輕油日用柜相連，只有當(dāng)重油預(yù)熱至要求溫度時(shí)才能轉(zhuǎn)換至燃用重油。在較長時(shí)間停爐前的一段時(shí)間也需要燃用輕油，以防整個(gè)燃油管系充滿重油而導(dǎo)致下次起動(dòng)困難。</p><p>　　3.2燃燒器的工作過程原理介紹</p>&l

24、t;p>　　圖3-2所示為SKVJ M18型燃燒器的系統(tǒng)流程</p><p>　　在鍋爐處于停止工作狀態(tài)期間，主油路上的12、13兩個(gè)電磁閥斷電，主油路不供油，轉(zhuǎn)杯17斷油 。點(diǎn)火油路的兩個(gè)電磁閥29、30均處于斷電關(guān)閉狀態(tài)，點(diǎn)火油頭32不供油。</p><p>　　當(dāng)燃燒控制器內(nèi)產(chǎn)生點(diǎn)火信號(hào)時(shí)，首先起動(dòng)風(fēng)機(jī)19，風(fēng)門自動(dòng)調(diào)到最大，向爐膛內(nèi)進(jìn)行60s的預(yù)掃風(fēng)；同時(shí)，轉(zhuǎn)杯電機(jī)18起動(dòng)開

25、始工作，帶動(dòng)轉(zhuǎn)杯17轉(zhuǎn)動(dòng)，但不供油以將轉(zhuǎn)杯和管路內(nèi)可能存在的剩油甩出，防止點(diǎn)火時(shí)爐膛內(nèi)可燃?xì)怏w濃度過高而發(fā)生“冷爆”。</p><p>　　圖3-2 SKVJ M18型整裝式燃燒器系統(tǒng)圖</p><p>　　1.溫控器；2.調(diào)壓閥；3.濾器；4.油壓監(jiān)測器（高）；5.壓力表；6.伺服電機(jī)；7.負(fù)荷凸輪；8.油量調(diào)節(jié)器；9.流量計(jì)；10.旁通閥；11.速閉閥；12/13/29/30.電磁閥；

26、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(zhuǎn)杯）；18.電機(jī)；19.風(fēng)機(jī)；20.風(fēng)壓監(jiān)測器（低）；21.一次風(fēng)擋板；22.二次風(fēng)擋板；23.風(fēng)箱溫度監(jiān)測器（高）；24.一次風(fēng)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(diǎn)火油頭及電極；34.燃燒器連鎖開關(guān)；A.進(jìn)油；B.回油；C.點(diǎn)火柴油進(jìn)；D.泄放油出</p>&l

27、t;p>　　預(yù)掃風(fēng)結(jié)束后，預(yù)點(diǎn)火變壓器通電，點(diǎn)火電極通電發(fā)火，同時(shí)燃燒控制器發(fā)出指令控制點(diǎn)火油路上的電磁閥29，30通電打開，電磁閥33斷電關(guān)閉，柴油經(jīng)過進(jìn)口C進(jìn)入點(diǎn)火油頭32并在噴入爐膛后被點(diǎn)火電極高壓放電點(diǎn)燃進(jìn)行預(yù)點(diǎn)火，該過程需要1～3s。接著火焰探測器進(jìn)行點(diǎn)火檢查，大約需要2～4s時(shí)間，如果已經(jīng)點(diǎn)火成功，燃燒控制器則發(fā)出控制指令，使電磁閥12、13通電打開，電磁閥14通電關(guān)閉，從燃油泵而來的燃油通過進(jìn)口A進(jìn)入轉(zhuǎn)杯，經(jīng)過溫控器

28、和調(diào)壓閥的調(diào)節(jié)形成油膜后被甩入爐膛；同時(shí)，一次風(fēng)即霧化風(fēng)經(jīng)擋板21從轉(zhuǎn)杯的外緣吹入，將油膜吹散形成細(xì)小油粒從而霧化。大約需要4～5s，從轉(zhuǎn)杯噴入爐膛的燃油在點(diǎn)火油頭的高壓放電作用下被引燃。</p><p>　　燃燒控制器通過伺服電機(jī)帶動(dòng)負(fù)荷凸輪控制風(fēng)門擋板22讓大量的二次風(fēng)進(jìn)入鍋爐爐膛以支持燃燒，然后火焰探測器進(jìn)一步檢查點(diǎn)火是否成功，該過程需要大約3～5s。當(dāng)轉(zhuǎn)杯噴出的燃油形成穩(wěn)定的燃燒后，在火焰檢測器的反饋信號(hào)

29、作用下，燃燒控制器發(fā)出指令，點(diǎn)火油泵斷電，切斷點(diǎn)火油路，點(diǎn)火油路便可停止工作，鍋爐進(jìn)入自動(dòng)控制運(yùn)行狀態(tài)。該過程在燃油被引燃之后大約2～4s。正常燃燒過程中，根據(jù)鍋爐蒸汽壓力的變化，伺服電機(jī)6會(huì)通過負(fù)荷凸輪7對(duì)鍋爐的負(fù)荷進(jìn)行調(diào)節(jié)。負(fù)荷凸輪同時(shí)驅(qū)動(dòng)油量調(diào)節(jié)器8、一次風(fēng)擋板21和二次風(fēng)擋板22，使風(fēng)油比時(shí)刻保持匹配。當(dāng)鍋爐負(fù)荷減小時(shí)，燃燒控制器控制油門開度使之減小，同時(shí)風(fēng)門擋板開度做微小調(diào)整，控制合適的風(fēng)油比使鍋爐在低負(fù)荷運(yùn)行。其負(fù)荷增大時(shí)燃

30、燒控制器通過伺服電機(jī)同理做出相應(yīng)調(diào)整。燃燒過程中水位處于自動(dòng)控制狀態(tài)。</p><p>　　在以往的設(shè)計(jì)中，主油路上僅設(shè)有一個(gè)電磁閥來控制燃油的供給和停止，可靠性較低?，F(xiàn)在發(fā)展成為主油路上設(shè)置12，13和14三個(gè)電磁閥。其中12，13為供油電磁閥，為常閉的。在鍋爐停止燃燒時(shí)，斷電關(guān)閉，切斷燃燒器的燃油供應(yīng)，用兩個(gè)電磁閥串聯(lián)的方式可以提高供油系統(tǒng)的可靠性。當(dāng)一個(gè)電磁閥出現(xiàn)故障時(shí)，可以使用另外一個(gè)來工作，從而保證燃油

31、供給。而14則為一個(gè)泄油電磁閥，當(dāng)兩個(gè)供油電磁閥均關(guān)閉時(shí)，兩個(gè)閥間的燃油則經(jīng)過電磁閥14所連接的管系匯集到泄放油處，由燃油泄放口D流出。</p><p>　　3.3“育鯤”輪鍋爐的燃燒控制介紹</p><p>　　一般情況下，燃燒過程程序控制分為三個(gè)階段，即燃油的預(yù)熱階段，燃油的霧化、汽化、分解與空氣的混合階段以及點(diǎn)火燃燒階段。其中第一個(gè)階段在燃油供給系統(tǒng)中由電加熱器或者蒸汽加熱來完成，后

32、兩階段則是在燃燒器和爐膛中由噴油器和配風(fēng)器聯(lián)合完成的。由此，“育鯤”輪鍋爐的基本工作流程如下圖3-3所示。</p><p>　　圖3-3.“育鯤”鍋爐基本工作流程圖</p><p>　　輔鍋爐的燃燒時(shí)序控制是指給鍋爐一個(gè)啟動(dòng)信號(hào)后，鍋爐能按時(shí)序的先后，自動(dòng)進(jìn)行預(yù)掃風(fēng)、預(yù)點(diǎn)火、噴油點(diǎn)火，點(diǎn)火成功后對(duì)鍋爐進(jìn)行預(yù)熱，接著轉(zhuǎn)入正常燃燒的負(fù)荷控制階段。并同時(shí)對(duì)鍋爐進(jìn)行一系列安全保護(hù)?！坝H”輪燃油輔

33、鍋爐燃燒的自動(dòng)控制是根據(jù)鍋爐的蒸汽壓力變化，采用se@vis®鍋爐燃燒控制系統(tǒng)，其控制設(shè)備采用的是可靠的PLC來完成的，通過伺服電機(jī)帶動(dòng)負(fù)荷凸輪改變向爐膛的噴油量和供風(fēng)量，調(diào)節(jié)合適的風(fēng)油比來控制鍋爐的燃燒強(qiáng)度，幾乎可以使鍋爐燃燒強(qiáng)度隨鍋爐蒸汽壓力的變化實(shí)現(xiàn)接近無級(jí)調(diào)節(jié)。</p><p>　　3.4鍋爐燃燒時(shí)序控制的流程簡介</p><p>　　一般情況下，輔鍋爐的點(diǎn)火及燃燒時(shí)序控

34、制包括以下步驟： </p><p>　?。?）起動(dòng)前的準(zhǔn)備 檢查是否具備起動(dòng)條件，比如手動(dòng)燃油速閉閥是否打開，燃油閥是否關(guān)閉，鍋爐水位是否正常，燃油壓力和溫度是否在正常的范圍內(nèi)等。</p><p>　?。?）預(yù)掃風(fēng) 為了防止鍋爐內(nèi)殘余的油氣在點(diǎn)火時(shí)發(fā)生“冷爆”，在點(diǎn)火前應(yīng)進(jìn)行預(yù)掃風(fēng)。預(yù)掃風(fēng)過程應(yīng)起動(dòng)風(fēng)機(jī)和燃油泵，使燃油在鍋爐外打循環(huán)，將風(fēng)門開到最大，以大風(fēng)量吹去殘余油氣。預(yù)掃風(fēng)時(shí)間根據(jù)

35、鍋爐的結(jié)構(gòu)形式不同而異，一般在20～60s之間。 </p><p>　?。?）點(diǎn)火 預(yù)掃風(fēng)完畢后，打開電磁閥使點(diǎn)火油頭投入工作，同時(shí)打開點(diǎn)火變壓器，點(diǎn)燃從點(diǎn)火油頭噴出的輕油，然后點(diǎn)燃工作油頭。 </p><p>　　（4）預(yù)熱 點(diǎn)火成功后，進(jìn)入預(yù)熱階段，使鍋爐緩慢的加熱至一定的汽壓。 </p><p>　?。?）正常燃燒 鍋爐預(yù)熱到一定的壓力后，進(jìn)入正常燃燒

36、階段，此時(shí)，控制系統(tǒng)根據(jù)鍋爐的負(fù)荷調(diào)整噴入爐膛的燃油量，與此同時(shí)，控制送風(fēng)量。 </p><p>　?。?）自動(dòng)保護(hù) 鍋爐自動(dòng)化系統(tǒng)的另一個(gè)重要任務(wù)就是對(duì)鍋爐進(jìn)行自動(dòng)保護(hù)。自動(dòng)保護(hù)包括安全保護(hù)和自動(dòng)連鎖。對(duì)于全自動(dòng)化的鍋爐，為達(dá)到鍋爐安全可靠的運(yùn)行和無人管理的目的，當(dāng)鍋爐在點(diǎn)火、升汽以及正常運(yùn)行的過程中產(chǎn)生異常情況時(shí)，要求相應(yīng)的元件能檢測到故障產(chǎn)生的原因，并自動(dòng)停止鍋爐的運(yùn)行和發(fā)出聲光報(bào)譽(yù)，這就是安全保護(hù)的任務(wù)

37、。鍋爐的安全保護(hù)一般包括危險(xiǎn)低水位自動(dòng)保護(hù)、蒸汽壓力過高自動(dòng)保護(hù)、異常熄火自動(dòng)保護(hù)、油壓過低自動(dòng)保護(hù)、油溫過高或過低自動(dòng)保護(hù)和低風(fēng)壓自動(dòng)保護(hù)等。自動(dòng)連鎖是指當(dāng)某些特定的條件成立后，才能對(duì)一些設(shè)備進(jìn)行操作，比如只有當(dāng)風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)建立起風(fēng)壓以后，才允許開動(dòng)燃油泵和開啟燃油電磁閥。</p><p>　　通過對(duì)“育鯤”輪燃燒過程的分析，綜合以往的鍋爐時(shí)序控制功能流程圖，可以得到如下鍋爐燃燒時(shí)序控制功能圖：</p>

38、<p>　　圖3-4 鍋爐燃燒自動(dòng)控制流程圖</p><p>　　在現(xiàn)代船舶的鍋爐燃燒的自動(dòng)控制中，一般是以蒸汽壓力為被控量。而在單沖量控制系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)根據(jù)鍋爐蒸汽壓力的高低而自動(dòng)改變進(jìn)入爐膛的燃油量和供風(fēng)量，從而獲得一個(gè)合適的風(fēng)油比，保證鍋爐蒸汽壓力維持在一個(gè)恒定的范圍內(nèi)或者在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)變化，從而獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。而對(duì)于貨船的輔鍋爐而言，燃燒控制系統(tǒng)的主要要求為簡單、可靠，而且對(duì)鍋爐的經(jīng)濟(jì)

39、性要求不是很嚴(yán)格，因此大多數(shù)采用雙位控制；在油輪輔鍋爐中，一些重要設(shè)備是靠蒸汽壓力維持運(yùn)行的，所以對(duì)蒸汽壓力要求較高，需要保持一個(gè)相當(dāng)穩(wěn)定的汽壓，同時(shí)對(duì)鍋爐的經(jīng)濟(jì)性要求也相對(duì)較高，這就要求控制系統(tǒng)在不同的負(fù)荷下維持一個(gè)最佳的風(fēng)油比，因此通常采用比例積分控制。油輪鍋爐燃燒的自動(dòng)控制系統(tǒng)通常由兩個(gè)回路組成。其中一個(gè)回路是根據(jù)蒸汽壓力的偏差信號(hào)經(jīng)比例積分調(diào)節(jié)器來控制燃油調(diào)節(jié)閥的開度，即改變爐膛內(nèi)的噴油量。而噴油量改變的同時(shí)必須改變送風(fēng)量，另一

40、個(gè)回路就是根據(jù)燃油量的多少來改變送風(fēng)量，以達(dá)到最佳的風(fēng)油比，從而獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。由圖中可以看出，該鍋爐燃燒控制是根據(jù)蒸汽壓力控制的。對(duì)于“育鯤”輪而言，對(duì)于鍋爐蒸汽壓力的穩(wěn)定性要求不高，所以僅采用了根據(jù)蒸汽壓力控制燃燒強(qiáng)</p><p>　　第四章 “育鯤”輪鍋爐運(yùn)行故障分析</p><p>　　“育鯤”輪鍋爐燃燒控制采取的是PLC設(shè)備控制的，其控制設(shè)備的運(yùn)行可靠性相對(duì)較高，因此其故障

41、多數(shù)出現(xiàn)在燃燒器上的附屬設(shè)備以及控制參數(shù)的設(shè)置上。在多數(shù)情況下，設(shè)備發(fā)生故障的原因主要是由于日常維護(hù)保養(yǎng)不到位或者設(shè)備長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)而未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障前兆。</p><p>　　4.1 “育鯤”輪實(shí)際故障現(xiàn)象</p><p>　　鍋爐的燃燒需要燃油良好的霧化，由于燃油壓力過低時(shí)將會(huì)導(dǎo)致其霧化不良或者進(jìn)油中斷，從而可能會(huì)導(dǎo)致鍋爐由于不能良好燃燒或者燃燒中斷而停爐，雖然“育鯤”輪采用的是轉(zhuǎn)杯式噴油

42、器，所需燃油壓力較低，但是通常情況下也不能低于0.15MPa。本船鍋爐設(shè)定的正常燃油壓力為0.22MPa，正常工作時(shí)，會(huì)允許壓力在一定的范圍內(nèi)波動(dòng)。</p><p>　　在實(shí)習(xí)期間，“育鯤”輪鍋爐曾多次出現(xiàn)由于燃油壓力過低發(fā)出報(bào)警并自動(dòng)停爐，影響全船的安全運(yùn)行及日常生活。在鍋爐出現(xiàn)燃油供給壓力低的情況時(shí)，備用燃油供給泵自動(dòng)起動(dòng)，油壓監(jiān)視器監(jiān)視到燃油壓力依然低，此時(shí)鍋爐的監(jiān)視報(bào)警系統(tǒng)發(fā)出鍋爐燃油油壓低故障報(bào)警，同時(shí)

43、切斷燃油供給停止鍋爐運(yùn)行，并且會(huì)產(chǎn)生連鎖，在下次啟動(dòng)鍋爐時(shí)必須解除連鎖并對(duì)其進(jìn)行復(fù)位。</p><p>　　4.2 “育鯤”輪鍋爐故障原因分析</p><p>　　通過對(duì)“育鯤”輪燃燒系統(tǒng)的工作原理和工作流程分析，可得出引起燃油壓力低的原因可能有以下幾種：</p><p>　?。?）油壓監(jiān)視器自身故障</p><p>　　在鍋爐正常運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)

44、間后，由于油壓監(jiān)視器的工作環(huán)境相對(duì)較差以及燃油監(jiān)視器的臟污等，都有可能引起油壓監(jiān)視器的誤報(bào)警。對(duì)于“育鯤”輪的鍋爐燃燒器而言，為了提高可靠性，其上同時(shí)裝有一個(gè)檢測油壓的壓力表。在故障檢測時(shí)，首先查看壓力表的壓力讀數(shù)與監(jiān)視器報(bào)警的壓力值是否相符合，若相同則可以排除誤報(bào)警的可能，應(yīng)該為其他環(huán)節(jié)的故障；若不同，則說明油壓檢測器可能存在故障，應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行檢修，然后試驗(yàn)。然后再進(jìn)行下一步的故障檢測。</p><p>　　“

45、育鯤”輪鍋爐燃燒器油壓監(jiān)視器</p><p>　　1,量程調(diào)節(jié)螺栓；2，感應(yīng)點(diǎn)調(diào)節(jié)螺栓</p><p>　?。?）燃油供給系統(tǒng)的減壓閥故障</p><p>　　由于本船自動(dòng)化程度較高，在出現(xiàn)故障時(shí)，首先應(yīng)該對(duì)可以調(diào)節(jié)的相關(guān)設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)，觀察是否能將壓力調(diào)節(jié)到正常值而使鍋爐進(jìn)行正常的穩(wěn)定的燃燒。如果能，則說明是由于調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)的不合適。如果調(diào)節(jié)不起作用，則很可能是調(diào)節(jié)閥

46、的故障，應(yīng)該對(duì)該調(diào)節(jié)閥進(jìn)行拆檢。 </p><p>　　在“育鯤”輪的燃燒器供油系統(tǒng)中，輕重油管路上各有一個(gè)減壓閥，而在燃燒器本體上也安裝有一個(gè)調(diào)壓閥，可以通過調(diào)節(jié)這兩處的調(diào)壓閥來調(diào)節(jié)供給燃油的壓力。在發(fā)現(xiàn)鍋爐燃油壓力低的故障時(shí)，可以對(duì)調(diào)壓閥進(jìn)行普通的檢查，在確認(rèn)正常后可以對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié)同時(shí)觀察壓力表的變化，進(jìn)一步確認(rèn)是否出現(xiàn)故障。在對(duì)調(diào)壓閥進(jìn)行普通檢查時(shí)，首先觀察有無外部漏泄，然后可以去感知其溫度，也可以發(fā)現(xiàn)問題

47、（有經(jīng)驗(yàn)的輪機(jī)員由于對(duì)設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)的狀況比較了解，通過感知其溫度變化也可以發(fā)現(xiàn)問題的存在），這些都可以故障診斷的途徑。輕重油的調(diào)壓閥溫度是不同的，因?yàn)橹赜托枰訜岬礁邷夭拍艽_保燃油粘度滿足工作需要。</p><p>　?。?）燃燒器燃油壓力調(diào)節(jié)閥本身故障 </p><p>　　燃油壓力調(diào)節(jié)閥是專門對(duì)供油壓力調(diào)節(jié)的一個(gè)設(shè)備，根據(jù)船舶鍋爐燃燒器燃油壓力的需求，通過對(duì)該閥的調(diào)節(jié)使燃油壓

48、力達(dá)到一個(gè)合適的值，而且在鍋爐運(yùn)行期間，燃油壓力會(huì)有一定的波動(dòng)，此波動(dòng)范圍應(yīng)在正常值之內(nèi)。在燃燒器調(diào)試正常之后，該閥的開度一般就確定，在換用燃油或者燃油溫度變化時(shí)，可以使用該閥對(duì)燃油壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。如果此閥故障，則有可能是內(nèi)部壓縮彈簧失效，密封墊老化失效以及控制活塞的堵塞或過度磨損導(dǎo)致間隙過大等，此時(shí)要對(duì)該閥進(jìn)行拆檢，清潔內(nèi)部結(jié)構(gòu)，然后更換失效的零件。在利用該調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)時(shí)，順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)桿則增大燃油壓力，逆時(shí)針則減小。如圖4-1為油壓

49、調(diào)節(jié)閥的分解圖。</p><p>　　圖4-1 油壓控制調(diào)節(jié)閥分解圖</p><p>　　1.膨脹街頭; 2.控制活塞; 3.殼體; 4.貫穿活塞套; 5.頂銷; 6.調(diào)節(jié)桿; 7.密封墊; 8.固定螺栓; 9.墊片; 10.六角螺母;11.壓縮彈簧.</p><p>　?。?）燃油供給泵故障</p><p>　　本船燃油鍋爐的燃油供給泵為兩

50、個(gè)，互為備用，均為三螺桿泵。在管系中，泵的前后都設(shè)有壓力表，借以觀察泵的工作情況。當(dāng)出現(xiàn)供油壓力低的故障時(shí)，有可能是因?yàn)楸玫膬?nèi)部嚙合螺桿之間的間隙過大或者螺桿頂圓與缸套的徑向間隙過大等而導(dǎo)致螺桿泵內(nèi)部漏泄嚴(yán)重，從而使泵的排出壓力降低，造成燃油輸送壓力的減小，此時(shí)在控制器的作用下，應(yīng)該會(huì)自動(dòng)起動(dòng)備用泵。內(nèi)漏的原因可能是因?yàn)槁輻U長時(shí)間的干運(yùn)轉(zhuǎn)，燃油的臟污等等。</p><p>　　（5）燃油供應(yīng)管路的泄漏</p

51、><p>　　如果燃油供給管路大量泄油，則管路燃油壓力就不能良好建立，此時(shí)也會(huì)導(dǎo)致燃油供給壓力低。此種情況可以在巡回檢查的時(shí)候發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行處理。</p><p>　　4.3 故障的排除過程</p><p>　　針對(duì)已經(jīng)產(chǎn)生的故障，在分析完其故障原因后就要對(duì)故障進(jìn)行排除，盡快使設(shè)備進(jìn)入正常運(yùn)轉(zhuǎn)。根據(jù)分析，應(yīng)該從最容易發(fā)生故障的方面入手，首先要檢查油路是否有漏泄痕跡，經(jīng)過檢查

52、，未發(fā)現(xiàn)有漏油痕跡；然后觀察燃油輸送泵的壓力，發(fā)現(xiàn)泵正常工作，未見泵體本身的不正?，F(xiàn)象，吸入壓力和排出壓力正常；接著觀察發(fā)現(xiàn)油壓監(jiān)視器和油壓壓力表讀數(shù)相符，所以基本上可以排除油壓監(jiān)視器故障的可能；然后調(diào)節(jié)壓力調(diào)節(jié)閥，在燃油供給管路和燃燒器本體上的兩個(gè)燃油壓力調(diào)節(jié)閥，首先調(diào)節(jié)燃燒器本體上的壓力調(diào)節(jié)閥，發(fā)現(xiàn)順時(shí)針調(diào)節(jié)則壓力有所增大，逆時(shí)針調(diào)節(jié)壓力有所減小，這說明該閥能夠正常工作；接著調(diào)節(jié)管路上的壓力調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)過程中發(fā)現(xiàn)對(duì)其調(diào)節(jié)不能改變壓力

53、的變化，由此可以得出該閥出現(xiàn)故障，對(duì)拆解下來的調(diào)壓閥進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)內(nèi)部臟污嚴(yán)重。閥芯活塞處的墊圈老化導(dǎo)致密封面損壞，導(dǎo)致未達(dá)壓力的壓力油通過調(diào)壓閥，進(jìn)而引起油壓監(jiān)視器報(bào)警。推斷其損壞原因可能是由于鍋爐燃用輕油時(shí)間較長，而殘存在重油調(diào)壓閥中的重油低溫時(shí)粘度增大，再次使用重油時(shí)造成調(diào)壓閥的密封面失效。隨即利用輕油將調(diào)壓閥的閥芯進(jìn)行清洗，然后更換其墊圈備件，在重新裝復(fù)使用后，鍋爐燃油壓力表現(xiàn)正常。由</p><p>　

54、　然而在正常的工作過程中，輪機(jī)工作人員會(huì)根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)判斷某些導(dǎo)致故障的原因發(fā)生的頻率較高，比如燃油壓力調(diào)節(jié)閥的密封圈容易老化以及控制活塞油孔的堵塞等，而有些原因在正常運(yùn)行狀況下則可能很少發(fā)生，甚至不會(huì)發(fā)生，如管路的泄露一般不會(huì)發(fā)生。因此，在查找故障的過程中，工作人員則會(huì)根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)，重點(diǎn)檢查發(fā)生可能性較高的部分，該故障的排除過程中就利用到了管理人員的經(jīng)驗(yàn)，在短時(shí)間內(nèi)確定故障并使問題得到及時(shí)的解決。</p><p&

55、gt;　　4.4 鍋爐燃燒器常見故障及原因</p><p>　　(1) 轉(zhuǎn)杯霧化器不工作 可能原因是：a,燃燒風(fēng)壓監(jiān)視器未閉合；b,電機(jī)不能運(yùn)行；c,轉(zhuǎn)杯霧化器驅(qū)動(dòng)失效。</p><p>　　(2) 燃燒器風(fēng)機(jī)不能工作 可能原因是：a 安全保護(hù)設(shè)備故障而連鎖； b 過載延時(shí)（電機(jī)保護(hù)開關(guān)）動(dòng)作； c 電機(jī)故障。</p><p>　?。?）不能檢測到點(diǎn)火火焰 原因

56、可能是：a點(diǎn)火變壓器不能產(chǎn)生高電壓；b點(diǎn)火電極間距離不合適；c點(diǎn)火電極絕緣低（短路）；d點(diǎn)火油路沒有供油等。 </p><p>　　(4) 燃燒不良 可能原因是：a 風(fēng)壓波動(dòng)不穩(wěn)定； b燃油霧化不良； c燃油溫度過高或過低；d油量控制不穩(wěn)定；e風(fēng)門調(diào)節(jié)不合適；f燃油中有氣或者水；g燃燒控制系統(tǒng)工作不良；h配風(fēng)器位置不恰當(dāng)?shù)取?lt;/p><p>　　(5) 運(yùn)行過程中汽壓未達(dá)上限突然熄火 原

57、因可能是 ：a日用油柜燃油用完 b 由于燃油電磁閥線圈損壞等而使油路被切斷；c燃油中水分過大；d供風(fēng)中斷或者風(fēng)量嚴(yán)重不足；e自動(dòng)保護(hù)裝置起作用（如危險(xiǎn)水位、低油壓、低風(fēng)壓或火焰感受器失靈等）等。</p><p><b>　　第五章 總結(jié)</b></p><p>　　在現(xiàn)代鍋爐燃燒系統(tǒng)的運(yùn)行和管理系統(tǒng)中，可靠性已大大的提高。只要按照正常的維護(hù)和保養(yǎng)，一般情況下會(huì)很少出現(xiàn)

58、故障。經(jīng)過接近四個(gè)月的實(shí)習(xí)，“育鯤”輪燃燒系統(tǒng)出現(xiàn)了數(shù)次故障，主要原因是由于本實(shí)習(xí)船經(jīng)常處于停泊狀態(tài)，而鍋爐燃燒大部分情況下燃用輕油，重油管系較少使用，進(jìn)而導(dǎo)致重油供給系統(tǒng)的調(diào)壓閥在使用時(shí)產(chǎn)生故障。燃燒系統(tǒng)的故障在鍋爐系統(tǒng)的故障中占有很大的比重，因此在船舶鍋爐管理和維護(hù)中，要重點(diǎn)注意燃燒系統(tǒng)。</p><p>　　本文主要介紹了“育鯤”輪鍋爐燃燒系統(tǒng)及其工作原理，其中重點(diǎn)分析了鍋爐燃燒系統(tǒng)供油壓力低故障的分析及排

59、除過程，鍋爐的燃燒系統(tǒng)是整個(gè)鍋爐系統(tǒng)的重點(diǎn)所在，本實(shí)習(xí)船的燃燒控制又采用新的PLC控制，使其操作簡便，自動(dòng)化程度較高，使燃燒系統(tǒng)中的零部件結(jié)過較以前有很大的簡化，便于維護(hù)和管理。根據(jù)實(shí)習(xí)中的多次觀察和輪機(jī)員的指導(dǎo)，本文做出了燃燒控制的流程圖，對(duì)以后的管理和研究有一定的參考作用。</p><p><b>　　【參考文獻(xiàn)】</b></p><p>　?。?］費(fèi)千 主編.

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