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1、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船舶辅机船舶辅机船舶辅机一、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 Ratio1kg燃油完全燃烧所需要的实际空气量实际空气量Vk与理论空气量与理论空气量V0之之比比。船舶辅机船舶辅机船舶辅机船舶辅机 大：大：风机的耗能大，排烟损失大风机
2、的耗能大，排烟损失大 小：不完全燃烧损失大小：不完全燃烧损失大(1.051.2)3.3.燃油在炉膛中的燃烧过程燃油在炉膛中的燃烧过程准备阶段准备阶段：油滴加热、气化、与空气混合：油滴加热、气化、与空气混合燃烧阶段燃烧阶段：混合气体浓度、温度达到一定数值，遇到明火着：混合气体浓度、温度达到一定数值，遇到明火着火燃烧。火燃烧。船舶辅机船舶辅机船舶辅机船舶辅机保证油雾离开喷油器就有一定的空气(1030%)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(7090%)空气燃烧器Burner一次风二次风Primary AirSecondary Air喷油器配风器船舶辅机船舶辅机
3、船舶辅机船舶辅机着火前沿：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船舶辅机船舶辅机船舶辅机二、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船舶辅机船舶辅机船舶辅机M/V YULONG火焰感受器Flame Sensor风机Forced Draught Fan电机Fan Motor观察
4、镜Sight Glass船舶辅机船舶辅机船舶辅机船舶辅机风门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船舶辅机船舶辅机船舶辅机船舶辅机油泵Oil Pump电磁阀Solenoid Valve船舶辅机船舶辅机船舶辅机船舶辅机船舶辅机船舶辅机船舶辅机船舶辅机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占占85%，无，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
5、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。船舶辅机船舶辅机船舶辅机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船舶辅机船舶辅机船舶辅机(1) 压力式喷油器Pressure Jet Atomizer喷嘴体喷嘴体上有上有68个燃油孔道个燃油孔道雾化片雾化片上有切向槽、漩涡室和喷孔上有切向槽、漩涡室和喷孔，雾化片的喷孔雾化片的喷孔大小决定喷油量大小大小决定喷油量大小。船舶辅机船舶辅机船舶辅机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。0.73MPa。喷孔直径越小，雾化质量越好。旋转越强烈，雾化质
6、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船舶辅机船舶辅机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0.51.2mm分为几档。雾化片性能用型号表示：2560号雾化片喷油量为25kg/h雾化角为60o船舶辅机船舶辅机船舶辅机船舶辅机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
7、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船舶辅机船舶辅机船舶辅机压力式喷油器喷油量调节方法压力式喷油器喷油量调节方法改变改变油压油压(调节幅度不超过调节幅度不超过2)变换使用变换使用喷孔直径喷孔直径不同的喷嘴不同的喷嘴(或喷油器或喷油器)改变投入工作的喷嘴改变投入工作的喷嘴(或喷油器或喷油器)数目数目压力式喷油器的主要缺点：压力式喷油器的主要缺点：喷油量调节范围小喷油量调节范围小船舶辅机船舶辅机船舶辅机船舶辅机(2) 回油式喷油器1-喷嘴帽喷嘴帽2-雾化片雾化片3-旋流片旋流片 4-分油嘴分油嘴5-喷嘴座喷嘴座6-进油管进油管
8、7-回油管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？如果锅炉汽压过低，应如何调节？进油量不变，油流在切向槽中的进油量不变，油流在切向槽中的流速流速和在喷孔中的和在喷孔中的旋转速旋转速度不变度不变，用，用回油阀回油阀改变喷油量改变喷油量(喷油量调节范围喷油量调节范围35 ) ，不，不影响雾化质量。影响雾化质量。船舶辅机船舶辅机船舶辅机船舶辅机(3) 蒸汽式喷油器蒸汽式喷油器Steam Assisted Press. Jet Atomizer1-喷嘴头部喷嘴头部4-螺帽螺帽5-外管外管6-内管内管 7-油孔油孔8-蒸汽孔蒸汽孔 9-混合孔混合
9、孔2.3-垫圈垫圈船舶辅机船舶辅机船舶辅机船舶辅机DDZ蒸汽雾化式燃烧器船舶辅机船舶辅机船舶辅机船舶辅机(4) 旋杯式喷油器Rotary Cup Atomizer船舶辅机船舶辅机船舶辅机船舶辅机旋旋(转）杯式喷油器特点转）杯式喷油器特点优点优点：(1)调节方便；调节方便； (2)调节幅度最大调节幅度最大(10)(最小的是压力式最小的是压力式) (3)在低负荷时，雾化质量更好；在低负荷时，雾化质量更好； (4)对油的过滤要求不高；对油的过滤要求不高； (5)适用劣质燃油，所需油压低。适用劣质燃油，所需油压低。缺点缺点：结构复杂，价格较高。：结构复杂，价格较高。船舶辅机船舶辅机船舶辅机船舶辅机压力
10、式压力式压力式压力式回油式回油式回油式回油式蒸汽式蒸汽式蒸汽式蒸汽式旋杯式旋杯式旋杯式旋杯式调节幅度调节幅度调节幅度调节幅度2 2353510101010滤油精度要求滤油精度要求滤油精度要求滤油精度要求高高高高中中中中中中中中低低低低调节方法调节方法调节方法调节方法油压、喷油压、喷油压、喷油压、喷嘴、数目嘴、数目嘴、数目嘴、数目回油阀回油阀回油阀回油阀开度开度开度开度进油量进油量进油量进油量进油量进油量进油量进油量雾化质量雾化质量雾化质量雾化质量一般一般一般一般良良良良优优优优优优优优运动部件运动部件运动部件运动部件无无无无无无无无无无无无有有有有几种喷油器的比较几种喷油器的比较船舶辅机船舶辅
11、机船舶辅机船舶辅机2.2.配风器配风器Air Diffuser作用作用：控制一次风和二次风的风量，创造条件使助燃：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，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。以利于稳定和充分燃烧。船舶辅机船舶辅机船舶辅机船舶辅机要求要求(1)调节风量，分配一次、二次风。调节风量，分配一次、二次风。(2)在燃烧室前产生适当的在燃烧室前产生适当的回流区回流区，保证及时着火和火焰，保证及时着火和火焰稳定。稳定。(3)油雾在燃烧室出口与空气的早期混合良好。油雾在燃烧室出口与空气的早期混合良好。(4)足够大
12、的风速，使燃烧后期也良好混合。足够大的风速，使燃烧后期也良好混合。a.气流扩张角气流扩张角小于小于雾化角雾化角b.空气与油雾反向旋转空气与油雾反向旋转c.喷火口的位置合适喷火口的位置合适船舶辅机船舶辅机船舶辅机船舶辅机平叶片旋流式配风器(二次风旋转)561-斜向叶片斜向叶片2-喷油器管架喷油器管架3-挡风罩挡风罩4-电点火器电点火器5-火焰感受器火焰感受器6-看火孔看火孔7-拉杆拉杆调节一次风量调节一次风量船舶辅机船舶辅机船舶辅机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船舶辅机船舶辅机船舶辅机平流式配风器平流式配风器(二二次风不旋转次风不旋转)减小减小风阻，强化后期风阻，强
13、化后期油气混合作用油气混合作用1-调风挡板调风挡板2-空气导叶空气导叶3-喉环喉环4-稳焰器稳焰器5-导管导管6-导环导环船舶辅机船舶辅机船舶辅机船舶辅机3.3.点火电极点火电极Ignition Electrodes注意点火注意点火电极的间距电极的间距、它它们与油头的距离们与油头的距离(说明书说明书Instruction Manual) 。防止油雾喷到点火电极。防止油雾喷到点火电极上，防止电火花跳到喷油上，防止电火花跳到喷油器和挡风罩上。器和挡风罩上。电极电压电极电压5,00010,000V，一，一定注意安全。如果要定注意安全。如果要试验点火情况，试验点火情况，“手手动点火动点火”，喷油器千，
14、喷油器千万不能供油。万不能供油。船舶辅机船舶辅机船舶辅机船舶辅机三、燃烧器使用管理要点三、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。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。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，然后用木片刮净柴油中浸泡，然后用木片刮净。4. 雾化片使用一段时间雾化片使用一段时间(500h)后会磨损，在试验台上检查喷油后会磨损，在试验台上检查喷油量、雾化角和喷出油雾圆锥。量、雾化角和喷出油雾
15、圆锥。5. 接收新锅炉时，雾化片备件应充足。接收新锅炉时，雾化片备件应充足。6. 装备多个燃烧器时，装备多个燃烧器时，停用的燃烧器风门不应关严，以便漏入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少量空气起冷却作用。船舶辅机船舶辅机船舶辅机船舶辅机四、燃油系统四、燃油系统Fuel System比例操作器比例操作器换油旋塞换油旋塞速闭阀速闭阀速闭阀速闭阀Quick Closing V/V ，在机舱，在机舱Engine Room外操作。外操作。大部分锅炉使用与主机相同的重油大部分锅炉使用与主机相同的重油。船舶辅机船舶辅机船舶辅机船舶辅机五、燃烧常见故障五、燃烧常见故障1.1.运行中运行中(
16、汽压未到上限汽压未到上限)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)油路被切断油路被切断(3)燃油中有水燃油中有水(4)自动保护起作用自动保护起作用2.2.点不着火点不着火(1)上述上述4种原因种原因(含油温太低含油温太低)(2)风量过大风量过大(3)喷油器堵塞喷油器堵塞(4)电点火器发生故障电点火器发生故障突然熄火后，应停止供油，突然熄火后，应停止供油，继续供风继续供风(后扫风后扫风Post Purge)，清除炉膛内油气。清除炉膛内油气。船舶辅机船舶辅机船舶辅机船舶辅机3.3.炉膛内燃气爆炸炉膛内燃气爆炸Explosion 因操作管理不当，使大量燃油积存于炉膛底部，蒸发以因
17、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，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，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。危及人身安全、引起火灾。船舶辅机船舶辅机船舶辅机船舶辅机3.3.炉膛内燃气爆炸原因炉膛内燃气爆炸原因(1)点火时点火时：点火前预扫风：点火前预扫风Purge和熄火后扫风和熄火后扫风Post Purge不充分；点火失
18、败后重复点火前没进行充分的预扫风。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：停炉后燃油系统的阀件有漏泄，使燃油漏入炉：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，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。引起爆炸。关键两点：无预扫风、漏油关键两点：无预扫风、漏油船舶辅机船舶辅机船舶辅机船舶辅机(1)预扫风要充分，点火失败后要重新预扫风预扫风要充分，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需人工用火把点火方法：燃油系统准备
19、好后，先：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。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。现漏油或其它问题及时修理。3.3.炉膛内燃气爆炸预防炉膛内燃气爆炸预防措施措施Preventive船舶辅机船舶辅机船舶辅机船舶辅机4.4.锅炉喘振锅炉喘振(炉吼炉吼) Boiler Surging(1)供油压力波动或燃油雾化不良，大油滴滞供油压力波动或燃油雾化不良，大油滴滞燃燃(2)风量不足或风压波动风量不足或风压波动燃烧不稳定导致压力波动。燃烧不稳定导致压力波动。
