船舶辅锅炉的燃油设备及系统..ppt

第三节 船舶辅锅炉的燃油设备及系统 一、燃油在锅炉中的燃烧情况 二、燃烧器 三、燃烧器使用管理要点 四、燃油系统 五、燃烧常见故障分析与排除 船舶辅机 一、燃油在锅炉中的燃烧情况 1.燃油燃烧[Fuel Combustion]的特点 燃油的燃烧以“油气[Oil Mist]”形式进行 (1) 油滴蒸发速度(雾化) (3) 油气与空气相互扩散速度(加热) (2) 油气氧化速度(通风) 影响燃烧速度 的因素 2.空气过剩系数[Excess Air Ratio] 1kg燃油完全燃烧所需要的实际空气量Vk与理论空气量V0之 比 船舶辅机 大：风机的耗能大，排烟损失大 小：不完全燃烧损失大 (1.05~1.2) 3.燃油在炉膛中的燃烧过程 准备阶段：油滴加热、气化、与空气混合 燃烧阶段：混合气体浓度、温度达到一定数值，遇到明火着 火燃烧 船舶辅机 保证油雾离开喷油器就有一定的空气 (10~30%)与之混合，减少碳黑的产生 太大点火困难，太小冒黑烟) 供给燃烧所需的大部分 (70~90%)空气 燃烧器[Burner] 一次风 二次风 [Primary Air] [Secondary Air] 喷油器 配风器 船舶辅机 着火前沿： 油气和空气混合形成的可燃气被点燃后形成的燃烧带(位置、 长度)。

它一方面向燃烧器方向扩展，另一方面随气流向炉膛 流动，当二者速度相等时，着火前沿便稳定在一定位置上 4.保证燃烧质量的主要因素 (1)油的雾化质量 (3)油雾和空气混合均匀，着火前沿位置和长度合适 (2)有适当的一次风和二次风 (4)炉膛容积热负荷要合适 船舶辅机 二、燃烧器[Burner] 风机—供风 喷油器—供油 电点火器—点火 火焰监视器—反馈 主要部件 配风器—配风 船舶辅机 M/V HAIYANGDAO 船舶辅机 船舶辅机 M/V YULONG 火焰感受器[Flame Sensor] 风机[Forced Draught Fan]电 机[Fan Motor] 观察镜[Sight Glass] 船舶辅机 风门[Damper] 供油管[Oil Supply Line] 回油管[Oil Return Line] 风量调节伺服电机 [Servomotor for Air Regulator] 船舶辅机 油泵[Oil Pump] 电磁阀[Solenoid Valve] 船舶辅机 船舶辅机 1.喷油器[Nozzle/Atomizer] 作用：控制喷油量；雾化燃油，保证燃烧质量。

要求 较大的调节幅度(最大喷油量/最小喷油量) 细油滴(50m占85%，无> 200m) 雾化角>气流扩张角 油雾流的流量密度(单位时间内通过垂直油雾流轴向速度 单位面积上燃油的体积)分布合适 结构简单、运行可靠、操作调节方便、检修和清洗容易 、易于实现自动控制 船舶辅机 喷油器的型式 压力式喷油器 回油式喷油器 蒸汽式喷油器 旋杯式喷油器 船舶辅机 (1) 压力式喷油器[Pressure Jet Atomizer] 喷嘴体上有6~8个燃油孔道 雾化片上有切向槽、漩涡室和喷孔，雾化片的喷孔大小决定喷油量大小 船舶辅机 影响雾化质量的主要因素 油压越高，雾化质量越好0.7~3MPa 喷孔直径越小，雾化质量越好 旋转越强烈，雾化质量越好 粘度越小，雾化质量越好燃油需加热 油压 喷孔直径 油流旋转的强烈程度 油的粘度 船舶辅机 喷油量与油压的平方根和喷孔的截面积成正比 一台锅炉配备不同规格的雾化片，喷孔直径从 0.5~1.2mm分为几档雾化片性能用型号表示： 25—60号雾化片 喷油量为25kg/h 雾化角为60o 船舶辅机 1-喷嘴接头2-阀室3-阀盖4-喷油阀5-弹簧座 6-弹簧7-O形密封圈 8-调节螺丝9-管接头10-喷嘴 11-喷孔12-旋流器13-喷嘴体14-螺旋销 带喷油阀的压力 式喷油器 电磁阀 使用方法：起动油泵前先使油加热器通电加热，然后起动油泵很 短时间，使油在管内稍作移动，重复数次后再使油泵连续工作， 油压可正常。

目的：防止粘度太大，高油压直接顶开安全阀 要使喷油器投入工作，电磁阀应关闭 船舶辅机 压力式喷油器喷油量调节方法 改变油压(调节幅度不超过2) 变换使用喷孔直径不同的喷嘴(或喷油器) 改变投入工作的喷嘴(或喷油器)数目 压力式喷油器的主要缺点：喷油量调节范围小 船舶辅机 (2) 回油式喷油器 1-喷嘴帽2-雾化片3-旋流片 4-分油嘴 5-喷嘴座6-进油管7-回油管 回油阀 旋流片上有切向槽，雾化片上开漩涡室 关小回油阀，开大风门 如果锅炉汽压过低，应如何调节？进油量不变，油流在切向槽中的流速和在喷孔中的旋转速 度不变，用回油阀改变喷油量(喷油量调节范围3~5 ) ，不影 响雾化质量 船舶辅机 (3) 蒸汽式喷油器[Steam Assisted Press. Jet Atomizer] 1-喷嘴头部4-螺帽5-外管 6-内管 7-油孔8-蒸汽孔 9-混合孔 2.3-垫圈 船舶辅机 DDZ蒸汽雾化式燃烧器 船舶辅机 (4) 旋杯式喷油器[Rotary Cup Atomizer] 船舶辅机 SKVJ转杯式燃烧器 船舶辅机 SKV转杯式燃烧器 船舶辅机 旋(转）杯式喷油器特点 优点： (1)调节方便； (2)调节幅度最大(10)(最小的是压力式) (3)在低负荷时，雾化质量更好； (4)对油的过滤要求不高； (5)适用劣质燃油，所需油压低。

缺点：结构复杂，价格较高 船舶辅机 压压力式回油式蒸汽式旋杯式 调节调节 幅度23~51010 滤滤油精度要求高中中低 调节调节 方法 油压压、喷喷 嘴、数目 回油阀阀 开度 进进油量进进油量 雾雾化质质量一般良优优优优 运动动部件无无无有 几种喷油器的比较 船舶辅机 2.配风器[Air Diffuser] 作用：控制一次风和二次风的风量，创造条件使助燃 空气与油雾充分混合，促使油雾迅速气化和受热分解 ，以利于稳定和充分燃烧 船舶辅机 要求 (1)调节风量，分配一次、二次风 (2)在燃烧室前产生适当的回流区，保证及时着火和火焰 稳定 (3)油雾在燃烧室出口与空气的早期混合良好 (4)足够大的风速，使燃烧后期也良好混合 a.气流扩张角小于雾化角 b.空气与油雾反向旋转 c.喷火口的位置合适 船舶辅机 平叶片旋流式配风器( 二次风旋转) 5 6 1-斜向叶片2-喷油器管架3-挡风罩4-电点火器 5-火焰感受器6-看火孔7-拉杆 调节一次风量 船舶辅机 叶片可调型旋流配风器 可调叶片用来调节二次风量 船舶辅机 平流式配风器(二 次风不旋转)减小 风阻，强化后期 油气混合作用 1-调风挡板 2-空气导叶 3-喉环 4-稳焰器 5-导管 6-导环 船舶辅机 3.电点火器 5000~ 10000V 耐热铬镁金属丝(2根) 喷油器 电点火器顶端发火部分应伸至喷油器前 方稍偏一点(2~4mm)，并注意防止油雾 喷到点火电极上，也应防止电火花跳到 喷油器和挡风罩上。

船舶辅机 3.点火电极[Ignition Electrodes] 注意点火电极的间距、它 们与油头的距离(说明书 [Instruction Manual]) 防止油雾喷到点火电极上 ，防止电火花跳到喷油器 和挡风罩上 电极电压 5,000~10,000V，一 定注意安全如果要 试验点火情况，“手 动点火”，喷油器千 万不能供油 船舶辅机 三、燃烧器使用管理要点 1. 安装时，使喷油器中心线与喷火口轴线一致 2. 炉膛底部积油生成量可判断喷油器漏油现象 3. 燃烧火炬不对称或有黑色条纹表明喷孔结焦，应将雾化片在 柴油中浸泡，然后用木片刮净 4. 雾化片使用一段时间(>500h)后会磨损，在试验台上检查喷油 量、雾化角和喷出油雾圆锥 5. 接收新锅炉时，雾化片备件应充足 6. 装备多个燃烧器时，停用的燃烧器风门不应关严，以便漏入 少量空气起冷却作用 船舶辅机 四、燃油系统[Fuel System] 比例操作器 换油旋塞 速闭阀 速闭阀[Quick Closing V/V] ，在机舱[Engine Room]外操作 大部分锅炉使用与主机相同的重油 船舶辅机 五、燃烧常见故障 1.运行中(汽压未到上限)突然熄火 (1)日用油柜燃油用完 (2)油路被切断 (3)燃油中有水 (4)自动保护起作用 2.点不着火 (1)上述4种原因(含油温太低) (2)风量过大 (3)喷油器堵塞 (4)电点火器发生故障 突然熄火后，应停止供油 ，继续供风(后扫风[Post Purge])，清除炉膛内油气 。

船舶辅机 3.炉膛内燃气爆炸[Explosion] 因操作管理不当，使大量燃油积存于炉膛底部，蒸发以 后在炉膛内形成可燃气体，一旦被点燃，突然产生大量烟气 ，来不及从烟道排出，烟气压力剧增引起爆炸可使火焰从 燃烧器向外喷出，严重时使烟气挡板飞出或把锅炉外壳炸开 ，危及人身安全、引起火灾 船舶辅机 3.炉膛内燃气爆炸原因 (1)点火时：点火前预扫风[Purge]和熄火后扫风[Post Purge]不充分；点火失败后重复点火前没进行充分的预扫风 (2)停炉后：停炉后燃油系统的阀件有漏泄，使燃油漏入炉膛 又被余热点着；积存在底部，下次重新点火时预扫风不足， 引起爆炸 关键两点：无预扫风、漏油 船舶辅机 (1)预扫风要充分，点火失败后要重新预扫风 (2)紧急停用先关速闭阀，后扫风再停风 (3)需人工用火把点火方法：燃油系统准备好后，先 稍开风门供小量风；然后将火把点着，侧身从燃烧器 点火孔伸至喷油器前，开速闭阀，点着火后再将风门 开大到适合位置 (4)加强对燃油系统及燃烧自动控制装置的检查，发 现漏油或其它问题及时修理 3.炉膛内燃气爆炸预防措施[Preventive] 船舶辅机 4.锅炉喘振(炉吼) [Boiler Surging] (1)供油压力波动或燃油雾化不良，大油滴滞燃 (2)风量不足或风压波动 燃烧不稳定导致压力波动。