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1、第四篇 船舶锅炉装置 Marine Boiler船舶辅锅炉装置Donkey Boiler概述SUMMARIZATION一、锅炉在船舶动力装置中的应用l主锅炉：产生高温高压过热蒸汽，驱动蒸汽主机，推 动船舶前进或驱动蒸汽辅机；产生饱和蒸汽，加热LO 、FO，满足日常需要l辅锅炉：产生蒸汽，加热LO、FO，满足日常需要，有 的驱动蒸汽辅机l柴油机货船：一台，压力0.51MPa，蒸发量0.42.5t/hl柴油机油船、客船：两台，压力2MPa，蒸发量较大二、锅炉分类：1、按锅炉结构l烟管锅炉（火管锅炉）：管内高温烟气；管外水 。适用于小蒸发量辅锅炉(图)l水管锅炉：管内水或水蒸气混合物；管外烟气。 广
2、泛使用l混合式：一部分管子按烟管锅炉工作，另一部分 按水管锅炉工作(5250集装箱锅炉)2、按水循环方法l自然循环锅炉：水的流动由于密度差产生l强制循环锅炉：水的流动借助泵实现3、按蒸汽压力l高压锅炉：6MPal中高压锅炉：46MPal中压锅炉：24MPal低压锅炉：2MPa4、按热量来源l燃煤锅炉l燃油锅炉l废气锅炉三、锅炉主要性能指标蒸发量、蒸汽参数、锅炉效率、受热面积、蒸发率 、炉膛容积热负荷燃油锅炉：蒸发量、蒸汽参数废气锅炉：受热面积、蒸汽工作压力1.蒸发量（产汽量）D：设计状态下锅炉每小时产生 的蒸汽量2.蒸汽参数：l饱和蒸汽：蒸汽工作压力l过热蒸汽：蒸汽工作压力和蒸汽温度l锅炉一般
3、标注名义工作压力，使用工作压力可超过之，但 设计压力3、锅炉效率：水变为蒸汽得到的有效热量与所 耗燃料的发热量之比l =D（hqhg）/（BQD）l= BQDB（Q1+Q2+Q3+Q4） / （BQD）l=1（q1+q2+q3+q4）lQ1：排烟热损失。最大。 q1 ：10%20%lQ2：化学不完全燃烧热损失。 q2 ：0.3%0.5%lQ3：机械不完全燃烧热损失。燃烧正常： q3 =0； 不正常： q3 =0.5%1%lQ4：散热损失。D q4 4、受热面积：蒸发受热面积附加受热面积 （有的辅锅炉无）5.蒸发率（产汽率）：单位蒸发受热面积每 小时产生的蒸汽量。蒸发率越高，锅炉结构 越紧凑6.
4、炉膛容积热负荷qv：单位炉膛容积在单位 时间内燃料燃烧放出的热量lQv=BQD/（3600Vl）船舶辅锅炉的结构与附件一、燃油锅炉F.O. Boiler1、立式横烟管锅炉结构：l烟侧：炉胆、燃烧室 、烟管l水汽侧：烟气空间之 外燃烧：喷油雾化，与 供风混合，燃烧，烟 气经烟管、烟箱排入 大气传热l炉胆和燃烧室：辐射受 热面。面积占10，传 热量占一半以上，蒸发 强度（蒸发率）大。火 焰中心温度 130014000Cl烟管：对流受热面，管 内有长条螺旋片。面积 占90，传热量占不到 一半，蒸发强度（蒸发 率）小。温度低（进口 6007000C出口 3000C）整个锅炉受热面蒸发率较 小25Kg/
5、m2.h左右，排烟热 损失较大，热效率72%左 右产汽：水面比蒸发受热 面高，水受热汽化汇聚 于汽空间，经集汽管14 、停汽阀15、蒸汽管送 至各处给水：水位自动调节器 控制给水泵经给水阀和 内给水管16向锅炉补水 ，并控制锅炉水位在规 定范围检查（修）：l烟气侧：检查门17l水侧：人孔门18隔热传热特点和工作性能蒸发率低，热效率也较低相对体积和重量较大，适用工作压力较低 ，蒸发量较小l蓄水量多（锅炉蒸发量的34倍），锅炉重量大 （蒸发量的68倍），一般工作压力2MPa，蒸 发量10t/h点火升汽时间长，汽压和水位变化慢，容 易调节；对水质要求低(卧式三回程火管锅炉)2、D型水管锅 炉（1）炉
6、膛、炉墙 和炉衣a、炉膛4：l作用：提供足够的 空间，使燃油充分 燃烧l温度：理论燃烧温 度17000C左右。l出口温度11000C 左右，太高：灰分 融解，粘附于管壁 ；太低：燃烧不充 分b、炉墙和炉衣作用：形成炉膛和烟 道；隔热和密封规定：炉墙和炉衣外 表面温度600C，以 免烫伤和热损失过大新的水管锅炉，在隔 热层的外面有一种双 层罩壳的炉墙结构（2）水冷壁、沸水管和下降管a、水冷壁l上升管；主要辐射受热面，占传热量的1/3；防 止炉墙温度过高；管子水平倾角300（最小 150）；在汽包处吊挂，可自由向下膨胀l结构型式：光管水冷壁、膜式水冷壁、棘形水 冷壁b、沸水管（蒸发管束）l连接上下
7、锅筒，在炉膛出口侧。前排辐射 换热，后排对流换热。受热面积较大，平 均蒸发率低（1520kg/m2h）c、下降管l汽包与联箱、水筒之间连有不受热的供水 管8、9（3）尾部受热面a、经济器（加热给水）l多用非沸腾式l结构紧凑，占用空间小，造价便宜l热效率提高，热应力减少，汽包工作条件改善l烟气侧通风阻力增加l水温升高时析出气体，使金属腐蚀b、空气预热器l提高锅炉效率l改善燃烧条件l因受热面积大，使锅炉重量和尺寸增加，管理麻 烦D型水管锅炉特点：蒸发率较高，一般3050 kg/m2h效率高，一般辅锅炉8085%，带尾部受 热面92%蓄水量小，相对体积、重量较小蒸发量大100t/h；工作汽压10MP
8、a点火升汽时间短，一般几十分钟汽压、水位波动快对水质要求高3、立式直水管锅炉 吸收水管锅炉蒸发率较高与火管锅炉蓄 水量较大，管理维护简单方便的优点二、废气锅炉主机废热利用排气消音器1、结构型式（1）立式烟管废气锅炉（2）强制循环盘香管式废气锅炉（水管）特点：l水强迫流动 ，蒸发率大， 结构紧凑l除垢困难，l循环水泵工 作可靠性差（ 水温高）节流孔板的作 用：控制上层 水少，下层多（3）热管式废气锅炉热管元件一端置于排气通 道（加热段），较长，加 装肋片；一端插入锅筒（ 冷却段），较短，光管优点：l水循环稳定l传热强度高l每根热管只有一个固 定连接点，两端可自由 膨胀l可单管撤换检修l装置紧凑性
9、好，烟侧 阻力小，便于吹灰2、废气锅炉蒸发量的调节废气锅炉蒸发量主要取 决于主机的排气量和 排气温度，即主机功 率（1）烟气旁通法（2）改变有效受热面积法立式烟管废气锅炉：选择不同工作水位盘香管式：改变盘香管的工作组数(停用上面1-2 组)一般不宜“空炉”操作，以防局部过热。若“空炉”工 作，应注意：l开启废炉泄放阀和空气阀l吹灰l排温低于3500Cl重新通水时避免“热冲击”：先降主机负荷后通水；水逐 渐引入；检查阀与接头的连接是否松动 （3）多余蒸汽排放法3、废气锅炉与燃油锅炉的联系 （1）二者独立运行管理方便，应用较多。废炉水位调节系统失灵时管理 较麻烦（2）废气锅炉为燃油锅炉的一个附加受
10、热面废炉强制循环；废炉蒸发量不足是两者合作；废炉水位不 需调节；多一至两台热水循环泵，属强制循环（3）组合式锅炉位置：机舱顶部a、联合式：各有烟气空间;单独或合作工作b、交替式：烟气空间合在一起;只能单独工 作三、锅炉附件1、水位计水位：最高工作水位、最低工作 水位、最低危险水位水位计：每台锅炉装有两只，左 右侧各一只玻璃管式：结构：l止回阀3：防止玻璃破裂时炉水大量 漏泄安装注意事项：填料压盖不要拧 得过紧特点：结构简单，价格便宜，使 用方便；水位显示不清晰，承压 能力较低0.8MPa玻璃板式l结构l安装注意事项：沟槽侧靠水；螺丝交叉均匀拧紧 ；高压锅炉平板玻璃靠水一测加衬云母片水位的判断：
11、有水折射，发暗冲洗水位计的操作步骤：n开冲水阀，关通水阀，冲洗后关通汽阀n开通水阀，冲洗后关闭n关冲洗阀，慢慢予“叫水”n关通汽阀注意事项：冲洗时通水阀和通汽阀同时关闭 时间尽量短换新玻璃管（板）后，先稍开通汽阀暖一下 玻璃，再开大通水阀和通汽阀2、安全阀作用要求l一台锅炉本体两只安全阀（蒸发量1t/h可一只 ）。过热器（若有）至少一只l开启压力实际允许工作压力5%，设计压力 。过热器安全阀开启压力锅炉安全阀l安全阀开启后，在蒸汽阀关闭，炉内充分燃烧 时，烟管锅炉15min内，水管锅炉7min内汽压升 高值锅炉设计压力的10%l动作准确，严密不漏经船检局调定后铅封，不能随意重调结构直接作用式、间接作 用式弹簧1：调整开阀压 力套筒6：导向；避免 阀盘开启后上方承受 蒸汽压力唇边5：保证开启稳 定；关阀压力开阀 压力调节圈7升高：阀开 启后上顶力；阀盘 升程；关阀压力降 低量每月手动强开一次安 全阀水压试验时用专门夹 具将安全阀杆顶紧四、锅炉的通风自然通风机械通风l平衡通风：同时设置送风机和抽风机。D型锅炉常 用l只设送风机压力通风：小型燃油辅锅炉用。 烟气可能漏出，污染环境l专设气密炉舱：漏风多，锅炉运行时防止常开炉 门l锅炉具有空气夹层炉墙：常用l只设抽风机诱导通风：向炉内漏风量大，效 率低。人工投煤的燃煤锅炉用流量调节：小型炉采用节流调节法，大型炉采 用进口导叶调节或变速调节
