大连海事大学………………装………………..订………………线………………毕 业 论 文二○一二年六月19“育鲲”轮锅炉燃烧系统介绍及故障分析专业班级： 轮机08-7班姓 名： 赵自庆指导教师： 轮机工程学院摘要本文首先介绍了育鲲轮KLM/VM燃油辅锅炉的结构、工作原理和锅炉系统，在锅炉工作过程中，发生了点火故障，结合该故障重点介绍了锅炉的燃烧器及其系统，通过故障树分析法，对引起故障的原因经行分析及排除，结合工作中的经验，查出了引起故障的原因，采取有效措施消除了故障最后提出了对锅炉的设计的改进意见，以及锅炉管理中应注意的事项关键字：燃油辅锅炉 燃烧系统 点火故障 故障树ABSTRACT: This paper firstly introduced the construction, the working principle and the systems of the oil boiler equipped on YUKUN, then based on the ignition failure that happened during its working particularly introduced the burner and its system attached to the boiler. By using FTA，this paper analyzed possible reasons causing the failure, combined with experience from daily work, found out the one that caused the malfunction and effective measures were taken to remedy the failure, eventually put forward some tips concerning the design and control of the boiler as well as some precautions on maintenance of the boiler.Keywords: oil auxiliary boiler combustion system ignition failure FTA目录0前言 41故障现象： 52 “育鲲”锅炉的简介及其自动控制系统 52.1锅炉参数 52.2锅炉本体及其工作原理 52.3锅炉控制系统简介 72.3.1自动调节系统 72.3.2程序控制系统 72.3.3 自动保护及声光报警系统 73锅炉燃烧器结构及工作原理 73.1燃烧器的供油系统 73.2燃烧器的结构及主要部件 83.2.1燃烧器技术参数 83.2.2燃烧器机构及主要部件 93.3燃烧器的工作原理 104故障的分析及处理 124.1故障树的建立： 124.2事故的分析及处理过程 134.2.1风的分析处理 144.2.2油的分析及处理 144.2.3点火设备的分析处理 155.锅炉设计及管理中的改进建议 175.1设计中的改进建议 175.2锅炉日常维护保养的建议 186 总结 190前言锅炉是通过燃料燃烧把燃料的化学能转化为热能，使锅炉内的水变成水蒸气或者热水的设备。
在以蒸气轮机为主机的船上，锅炉产生的过热蒸气用于驱动船舶，故其为主锅炉在柴油机为主的船上，锅炉产生的饱和蒸气仅用于加热燃油、滑油、工作水驱动辅机及提供各种生活用气为辅锅炉锅炉又有燃油锅炉和废气锅炉之分育鲲”轮在机舱的顶部装有燃油锅炉和废气锅炉各一台停泊时，由燃油锅炉提供蒸气，航行时，主要由废气锅炉提供蒸气，必要时燃油锅炉同时使用育鲲”采用针形管辅锅炉，具有体积小，重量轻，效率高的特点，配备旋杯式燃烧器，具有雾化好，调节比高的特点锅炉在船舶上具有举足轻重的地位，因此作为轮机管理人员我们应保证锅炉运行的连续性对锅炉系统而言，最重要的系统是燃烧系统而系统中最关键的设备是燃烧器育鲲”燃油锅上位机采用单片机控制，自动化程度高，带来燃烧器的重要元件集成度高，因而工作可靠性降低长时间的工作中，元件的性能的老化、磨损、管理中的因素等造成燃烧系统的不正常工作，从而影响锅炉工作的性能1故障现象：2012年4月6日上午，停泊于大连港，集控室突然接到锅炉发出的主火焰探测失败报警，此时锅炉蒸汽压力达到自动起炉的设定值4.9bar，发生点火故障，随着蒸汽压力继续降低于3.5bar，锅炉发出蒸汽压力低报警点火故障发生后，值班机工连续两次手动点火，发现重油电磁阀都已动作但却点火失败，三管到场后进行点火，锅炉仍然发出主火焰探测失败报警。
2 “育鲲”锅炉的简介及其自动控制系统2.1锅炉参数育鲲轮的燃油锅炉为SAACKE公司生产的KLN/VM—2.5/7系列参数为：序号性能指标参数1 锅炉数量1台2针形管数量6根3锅炉负荷100%4蒸发量2500kg/h5工作压力0.7Mpa6蒸汽温度170.4℃7设计压力0.9Mpa8燃料船用燃料油（MFO）9燃油消耗率184kg/h10点火燃料船用柴油（MDO）11100%负荷时的效率83.4%12水腔容积2.6m32.2锅炉本体及其工作原理一般，锅炉本体包括炉膛、蒸发受热面、水腔和蒸汽空间等传统的锅炉主要有两种类型：①燃油燃烧的燃气在受热面管道内流动，管外是水的烟管锅炉 ②锅炉受热面管内流动的是水或汽水混合物，而燃气在外面流动的水管锅炉近年来，新型的针形管锅炉在船上（包括“育鲲”）应用广泛其结构如图1所示图1 “育鲲”轮燃油锅炉的本体结构 1.烟箱2.主蒸汽阀接口3.炉膛4.烟管5.针形管6.隔热层7.烟囱8.水位计接口9.安全阀接口10.锅壳11.炉膛底板12.耐火层13.下排污口14.炉膛冲洗水泄放口15.泥渣孔16.人孔 17.火焰观察镜18.锅炉给水接口A.蒸汽空间B.水空间C.燃烧器接口该锅炉的圆筒形外壳（汽水空间）中大部分为水腔，在下部，上方为蒸汽空间，其下部设有圆筒形的炉膛。
炉膛底板焊接在本体上，其上覆盖有耐火层在炉膛顶部和汽水空间内有6根垂直的烟管，烟管内部共有6个针形管，每个烟管和其内部的针形管形成一个单元流经各烟管的燃气最终汇聚到烟箱，然后经过顶部的烟囱排至大气中为减少锅炉的散热损失，防止人员烫伤，并降低周围的环境温度，锅炉的外部覆盖有隔热层，并在其外部用铁片罩起来锅炉本体的外面有若干接口，分别用来连接不同的附件，如主蒸汽阀接口、水位计接口、安全阀接口和给水接口等此外，锅炉的底部还有下排污口和炉膛烟灰冲洗水泄放口锅炉本体上还有一些用于内部检查和清洁水腔的部件，如定期清理水腔内部沉积泥沙的泥渣孔，对烟箱进行检查和清洁的人孔和火焰观察孔等针形管锅炉炉膛中的热传递方式主要为热辐射，同立式烟管锅炉相比，针形管的通过外壁上焊接的许多细长的铜针，大大增加了换热面积，使换热效率得到很大提高针形管本体是无缝钢管，上端通蒸汽空间，下端通水空间在水侧，炉膛和换热壁面的水被加热，产生气泡，含气泡的水密度相对较低，迅速上升，在蒸汽空间实现汽水分离，其余的水从下方流过来补充，形成自然循环而针形管的这种结构，更能保证其内部的炉水从下部的水空间流入上部的蒸汽空间，形成良好的自然循环。
育鲲”轮上的燃油锅炉，约有50%的热量来自热辐射，其余的热量则来自针形管的热对流2.3锅炉控制系统简介2.3.1自动调节系统水位自动调节环节：给水阀的开度随炉内水位升高而减小，随水位下降而增大，使锅炉运行时自动保持水位在适宜的范围之内锅炉水位达下限时，水泵自动启动给水，到达高水位时，自动停止给水，锅炉水位降低到低水位时发出声光报警信号，降到危险水位时，使全部系统停止工作，并发出声光报警信号蒸汽压力自动控制环节：锅炉内蒸汽压力降到下限值时，能自动点火燃烧压力到达上限值时，自动熄火压力达到最大值时，能够发出声光报警，并自动放汽降压2.3.2程序控制系统锅炉的点火燃烧按照一定的程序进行，接通电源，按下自动启动按钮后系统按如下程序工作风机先运转向炉膛内鼓风进行预扫气，经一定时间后燃油泵启动随后点火变压器有电，开始点火，同时点火油头喷油若点火成功，光敏电阻发出信号，点火停止，同时转杯开始喷油风机和燃油泵进入正常运行，调节器根据气压变化对风油按比例自动调节，同时自动控制装置对锅炉运行进行自动调节若点火失败，点火和喷油自动停止，同时进行后扫气扫气结束后，进行声光报警锅炉正常燃烧使气压到达上限压力时，自动熄火，后扫气，同时高压状态指示灯亮。
气压下降到下线时，自动点火，按前述程序进行2.3.3 自动保护及声光报警系统低水位时声光报警，危险低水位时，自动熄火，发出声光报警；蒸汽压力达到最大压力值时，自动熄火，放汽并报警；点火失败时，自动熄火，后扫气并报警；风压低，声光报警；油温低声光报警；油压低/高，声光报警等3锅炉燃烧器结构及工作原理3.1燃烧器的供油系统 “育鲲”轮辅锅炉燃油系统图1.重油日用柜；2.柴油日用柜；3.燃油泵组；4.点火油泵；5.调压阀；6.回油三通阀；7.轻/重油转换阀；8、9、10.滤器；11.温度表； 12.压力表； 13.安全阀；A.燃油至燃烧器；B.燃烧器回油；C.柴油至点火油头； “育鲲”轮锅炉燃油供给系统如图所示燃油输送泵组主要是有两个三螺杆泵组成，利用轻/重油转换三通阀的选择将燃油从重油日用柜或柴油日用柜、吸入，然后通过接口A泵送至主燃烧器压力调节阀用来调节A口处（主燃烧器）的供油压力经调压阀旁通出来的燃油以及经过B口的燃烧器回油在回油三通阀的转换选择下一起返回重油日用柜，或回到燃油泵的吸口当燃油泵组的排压过高时，安全阀打开将高压燃油泄放至燃油泵的吸入口，保护系统安全工作点火用的轻油经点火齿轮泵从轻油日用柜吸入，然后经过接口C泵送至点火油头进行点火。
另外，在冷炉点火时，由于重油需要用蒸汽加热而只能先燃用轻油此时，锅炉燃油泵组应在三通阀的选择下与轻油日用柜相连，只有当重油预热至要求温度时才能转换至燃用重油在较长时间停炉前的一段时间也需要燃用轻油，防止重油堵塞管路而导致下次起动困难3.2燃烧器的结构及主要部件3.2.1燃烧器技术参数 “育鲲”轮锅炉燃烧器的主要技术参数序号性能指标参数1燃烧器型号SKVJ M182总重量340kg3燃油类型/工作温度/压力HFO（180~380 cSt）/ 70~90℃ / 0.3~0.5MPa MDO / 10~60℃ / 0.15~0.3MPa4燃油流量 40~185kg/h5点火油类型/工作温度/压力MDO / 10~60℃ / 0.7~1.4Mpa6风机效率7.5kW（50Hz）7转杯功率1.5kW(50Hz)3.2.2燃烧器机构及主要部件燃烧器结构图1.风机；2.速闭阀；3.调压阀；4.滤器；5.流量计；6.伺服电机；7.负荷凸轮；8.燃油电磁阀；9.手动操作按钮；10.火焰探测器；11.点火油头座；12.主喷油。