第一節(jié)概述第二節(jié)船舶輔鍋爐的結(jié)構(gòu)與附件第三節(jié)船舶輔鍋爐的燃油設(shè)備及系統(tǒng)第四節(jié)船舶輔鍋爐的汽、水系統(tǒng)復(fù)習(xí)思考題輔鍋爐[名詞委審定]漢英航?？萍济~(1996)]auxiliaryboiler,donkeyboiler輔鍋爐[漢英船舶大詞典]donkeyboiler第十三章船舶輔鍋爐裝置

marineauxiliaryboiler第一節(jié)概述一鍋爐在船舶動(dòng)力裝置中的作用在蒸汽輪機(jī)動(dòng)力裝置的船舶上：鍋爐產(chǎn)生的高溫高壓過熱蒸汽用驅(qū)動(dòng)主蒸汽機(jī)，以推動(dòng)船舶前進(jìn)，這種鍋爐稱為主鍋爐。在柴油機(jī)動(dòng)力裝置的船舶上：鍋爐產(chǎn)生的飽和蒸汽僅用于驅(qū)動(dòng)蒸汽機(jī)、加熱燃油、滑油及滿足日常生活的需要，這種鍋爐稱為輔鍋爐。在柴油機(jī)干貨船上：一般裝設(shè)一臺(tái)壓力為0.5—1.0MPa，產(chǎn)生飽和蒸汽的輔鍋爐，蒸發(fā)量為0.4～2.5Ｔ／ｈ在柴油機(jī)油船上：因?yàn)榧訜嶝浻?、?qū)動(dòng)汽輪貨油泵等蒸汽等蒸汽輔以及洗貨油艙等需要大量蒸汽，所以一般都裝設(shè)兩臺(tái)輔鍋爐，蒸發(fā)量常在20Ｔ／ｈ上．在大型柴油機(jī)客輪上：一般也裝設(shè)兩臺(tái)輔鍋爐以滿足日常生活所需的大量蒸汽，且可以防止—臺(tái)損壞時(shí)，影響船員和旅客的日常生活．二、鍋爐的分類

1．按鍋爐的結(jié)構(gòu)分類煙管鍋爐(或火管鍋爐)：

燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庠谑軣崦婀苤辛鲃?dòng)，管外是水；水管鍋爐：

受熱面管中流動(dòng)的是水或者是汽水混合物，而煙氣在管外流過；混合式鍋爐：

一部分受熱面管子按煙管鍋爐方式產(chǎn)生蒸汽，面其余管子用按水管鍋爐方式工作。2，按水循環(huán)的方法分類自然循環(huán)鍋爐：

管子中水的流動(dòng)是由于工質(zhì)的密度差產(chǎn)生的。強(qiáng)制循環(huán)鍋爐：

管子中水的流動(dòng)是借助泵來實(shí)現(xiàn)的．3．按蒸汽壓力高低分類高壓鍋爐，中高壓鍋爐、中壓鍋爐、低壓鍋爐。根據(jù)目前的發(fā)展水平，蒸汽工作壓力在：2.0ＭＰａ以下者為低壓鍋爐：2.0～4.0ＭＰａ為中壓鍋?zhàn)o(hù)；4．0～6.0ＭＰａ為中高壓鍋爐；超過6.0ＭＰａ為高壓鍋爐．4．按熱量來源分類

燃煤鍋爐、燃油鍋爐、廢氣鍋爐。

三、鍋爐主要性能指標(biāo)鍋爐的主要性能指標(biāo)有：蒸發(fā)量、蒸汽參數(shù)、鍋爐效率，受熱面積及蒸發(fā)量，爐膛容積熱負(fù)荷等．選擇燃油鍋爐的依據(jù)主要是蒸發(fā)量和蒸汽參數(shù)；選擇廢氣鍋爐的依據(jù)則是受熱面積和蒸汽工作壓力。1.蒸發(fā)量(產(chǎn)汽量)在設(shè)計(jì)狀態(tài)下，鍋爐每小時(shí)產(chǎn)生韻蒸汽量稱為蒸發(fā)量，D表示，kg／h或t／h。2．蒸汽參數(shù)供應(yīng)飽和蒸汽時(shí)，蒸汽參數(shù)用蒸汽的工作壓力，單位為MPa；

供應(yīng)過熱蒸汽時(shí)，用蒸汽工作壓力和蒸汽溫度來表示；鍋爐一般標(biāo)注名義工作壓力，使用的工作壓力范圍上限可稍超過它，但不應(yīng)超過鍋爐的最大許用工作壓力(設(shè)計(jì)壓力)．3．鍋爐效率在鍋爐中，從給水變?yōu)檎羝玫降挠行崃颗c向鍋爐內(nèi)所供應(yīng)的熱量之比叫做鍋爐效率，用符號(hào)v表示．鍋爐效率可用下式表示：把水變?yōu)檎羝挠行Ю脽崃靠捎孟蝈仩t供入的熱量減去各種熱損失來表示，所以鍋爐效率又可表示為，4．受熱面積

主鍋爐受熱面積除蒸發(fā)受熱面積(爐水被加熱產(chǎn)生飽和蒸汽的受熱面積)外，還可能包括過熱器、空氣預(yù)熱器、經(jīng)濟(jì)器(預(yù)熱給水)等附加設(shè)備的受熱面積．輔鍋爐通常沒有上述附加設(shè)備，其受熱面積即為蒸發(fā)受熱面積．單位是m25．蒸發(fā)率(產(chǎn)汽率)單位蒸發(fā)受熱面積每小時(shí)產(chǎn)生的蒸汽量，單位為kg／m2．h；

蒸發(fā)率用于評(píng)價(jià)鍋爐蒸發(fā)受熱面的平均傳熱強(qiáng)度；蒸發(fā)率越高，鍋爐結(jié)構(gòu)越緊湊．6．爐膛容積熱負(fù)荷單位爐膛容積在單位時(shí)間內(nèi)燃料燃燒放出的熱量，用符號(hào)qv表示。爐膛容積熱負(fù)荷：燃油鍋爐在燃油耗量和熱值一定的條件下，qv值越大，意味爐膛相對(duì)容積越小，因而燃油在爐膛內(nèi)燃燒停留時(shí)間越短，爐膛內(nèi)的煙氣平均溫度也越高．qv是影響燃燒質(zhì)量、鍋爐效率、工作可靠性以及鍋爐尺寸和重量的一個(gè)重要參數(shù)．第二節(jié)船舶輔鍋爐的結(jié)構(gòu)與附件一、燃油鍋爐

在柴油機(jī)動(dòng)力裝置的干貨船上，輔鍋爐應(yīng)以結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)操作方便為選型的主要原則，當(dāng)然也要考慮重量和尺寸應(yīng)盡可能小些。立式直水管鍋爐和立式橫煙管鍋爐是常見的燃油輔鍋爐的型式。

在油船上，由于要求輔鍋爐的蒸發(fā)量較大，故采用D型水管鍋爐較多。．

1．立式橫煙管鍋爐

鍋爐工作原理演示1．立式橫煙管鍋爐蒸發(fā)量為1～4．5t／h，最大工作汽壓為1.0～1．7MPa。

直立的圓筒鍋殼直徑為1.5～2.6m左右，由鍋爐鋼板(20號(hào)或15號(hào)鋼)卷制焊接而成．為能較好地承受內(nèi)部蒸汽壓力，其頂部和底部均為橢圓形封頭2。整個(gè)鍋爐的高度為3．7～6．3m．

在鍋殼中的下部設(shè)有一由鋼板壓成的球形爐膽3，這就是燃油的爐膛．爐膽頂部靠后有一圓形出煙口4，與上面的方形燃燒室5相同．在燃燒室5與煙箱12之間，設(shè)有管板6和7，二管板之間裝有數(shù)百根水平煙管8．煙管由直徑為38、45或51mm的無縫鋼管制成．管與管板可采用擴(kuò)接或焊接相連。Thisdesignisatwopassdesign臥式橫煙管鍋爐Thedesignissimilar

tothescothchboilerotherthanthecombustionchamberwhichrequiresnostays.Thisdesignisathreepassdesign煙管鍋爐的受熱面蒸發(fā)率低，有一個(gè)較大的厚壁鍋殼,整個(gè)鍋爐的蕾水量多，比較笨重，煙管鍋爐結(jié)構(gòu)的剛性較大，再加上蓄水量大，因此蓄熱量也大，故點(diǎn)火升汽的時(shí)間必須較長，常需數(shù)小時(shí)，以免熱應(yīng)力太大損壞鍋爐．對(duì)爐水質(zhì)量要求不高。煙管鍋爐因性能指標(biāo)落后，是一種日趨淘汰的形式。由于內(nèi)燃機(jī)干貨船的輔助鍋爐蒸發(fā)量小，重量和體積并不是突出問題，加上煙管鍋爐具有蓄水量大、息火后尚能較長時(shí)間繼續(xù)供汽、對(duì)水質(zhì)要求不高、工作可靠和無需過于費(fèi)心照料等特點(diǎn)，所以在內(nèi)燃機(jī)船的輔助鍋爐中，目前仍得到應(yīng)用；2.D型水管鍋爐

D型鍋爐以其本體形狀類似英文字母“D”而得名．它的結(jié)構(gòu)布置較為合理，經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)也較高。圖示出了D型水管鍋爐的結(jié)構(gòu)簡圖。其本體由汽包l(又稱上鍋筒)，水筒2(又稱下鍋筒)、聯(lián)箱3，爐膛4、水冷壁5，蒸發(fā)管束(又稱沸水管束)6、7、過熱器11、經(jīng)濟(jì)器12及空預(yù)熱器(位于經(jīng)濟(jì)器后面的煙道中，圖中未示出)等部件組成．煙氣在D型鍋爐爐膛內(nèi)的理論燃燒溫度約可達(dá)到1700℃左右。煙氣離開爐膛后，流到蒸發(fā)管束中去．爐膛出口煙氣溫度不宜太高，以免高于煙氣中灰分的融點(diǎn)溫度，會(huì)使灰分融解，粘附在蒸發(fā)管束的管壁上形成積渣，同時(shí)又不能太低，以免燃燒過程進(jìn)行得不充分。D型鍋爐爐膛出口煙氣溫度約為1100℃左右．爐墻或爐衣將鍋爐的各種受熱面包圍以形成爐膛和煙道，起隔熱和密封用．對(duì)不同部位和不同工作條件的爐墻和爐衣的性能和結(jié)構(gòu)的要求是不同的．我國鋼質(zhì)海船建造規(guī)范規(guī)定，爐墻和爐衣外表面溫度不應(yīng)大于60℃，以免燙傷工作人員，同時(shí)也可避免散熱損失過大．(1)爐膛、爐墻和爐衣爐膛是燃油燃燒的場(chǎng)所，它的作用是提供足夠的空間，使燃油得以充分燃燒．（2)水冷壁、沸水管和下降管水冷壁是垂直布置在爐盤壁面上的密集管排，組成水循環(huán)回路的上升管。它是鍋爐的主要輻射受熱面，吸收的輻射熱約占全部受熱面?zhèn)鬟f熱量的1／3，同時(shí)還起到保護(hù)爐墻不致過熱燒壞的作用。為了防止在水冷壁管子中發(fā)生汽水分層現(xiàn)象，水冷壁管子水平傾角應(yīng)大于30°，最小不得小于15°水冷壁在汽包處吊掛，可自由向下膨脹。水冷壁的結(jié)構(gòu)形式有三種：光管水冷壁、膜式水冷壁和棘形水冷壁，如圖示。低壓爐水冷壁多采用φ51X2.5mm鍋爐用無縫鋼管，中壓鍋爐多采用φ600x3mm管,沸水管是連接上、下鍋筒的管束，也稱蒸發(fā)管束，布置在爐膛出口側(cè)。(3)尾部受熱面在D型水管鍋爐煙道的后部，有的在蒸發(fā)受熱面之后安裝有經(jīng)濟(jì)器(加熱給水)和空氣預(yù)熱器，由于它們能回收鍋爐排煙的余熱，減少排煙所帶走的熱量，因而使鍋爐效率得以提高。利用尾部受熱而降低排煙溫度與提高效率之間的關(guān)系如圖1所示．此曲線取自以下條件；q5＝1．5％，燃油成分C＝87．75％，H=10．5％，S=1．2％，N=O．15％，O＝O．4％；空氣溫度為100℃，過剩空氣系數(shù)α＝1．15．

船舶鍋爐從安全角度出發(fā)，多采用非沸騰式經(jīng)濟(jì)器，，而且一般是使經(jīng)濟(jì)器中的水從下往上流，同時(shí)使出口水溫比試壓力下的飽和溫度低40～50℃，以免產(chǎn)生汽泡停留在管壁上，導(dǎo)致管壁過熱尾部受熱面水管鍋爐由于水冷壁和前排沸水管構(gòu)成的輻射受熱面所占比例大，煙氣在沸水管束中是橫向流動(dòng)，流速較大，故蒸發(fā)率較高，一般為30~50kg／m2．h，設(shè)計(jì)緊湊的輔鍋爐可超過70kg／m2．h，而強(qiáng)制循環(huán)的水管鍋爐可達(dá)90~120kg／m2．h．水管鍋爐的效率較高，一般輔鍋爐可達(dá)80％～85％，有些帶尾部受熱面的可高達(dá)92％以上。水管鍋爐沒有又厚又大的鍋殼，蓄水量小，單位蒸發(fā)量的相對(duì)體積，重量較?。舭l(fā)量最大可達(dá)10t／h，工作汽壓可高達(dá)10MPa．因?yàn)樗軤t爐水有一定的循環(huán)路線，加之蓄水量少，結(jié)構(gòu)剛性又小，故點(diǎn)火升汽時(shí)間較短，一般為幾十分鐘。目前，由于采用自動(dòng)調(diào)節(jié)解決了汽壓、水位波動(dòng)快的問題，同時(shí)以海水淡化裝置所產(chǎn)蒸餾水作鍋爐補(bǔ)給水，加之化學(xué)除垢法巳普遍使用，故水管鍋爐對(duì)水質(zhì)和除垢要求高的問題也不難解決．因此，性能參數(shù)比較先進(jìn)的水管鍋爐已成為船舶鍋爐的主要型式。水管鍋爐的特點(diǎn)3．立式直水管鍋爐小蒸發(fā)量的輔鍋爐希望采用蒸發(fā)率較高的水管爐而又吸取火管鍋爐蓄水量較大，維護(hù)管理簡單方便的優(yōu)點(diǎn)．我國遠(yuǎn)洋船舶上廣泛使用立式直水管鍋爐。大型低速二沖程柴油機(jī)的排氣溫度為250℃～380℃；四沖程中速柴油機(jī)可達(dá)400℃左右。水蒸汽壓力為0．5MPa時(shí)，其飽和蒸汽溫度為165℃；水蒸汽壓力為1．3MPa時(shí)，其飽和蒸汽溫度也僅194℃．所以裝設(shè)一臺(tái)用柴油機(jī)排氣的余熱來產(chǎn)生水蒸汽的廢氣鍋爐，不僅能節(jié)約燃油，還可起到柴油機(jī)排氣消音器的作用。一艘萬噸級(jí)油船，利用廢氣鍋爐產(chǎn)生的蒸汽來加熱貨油艙，平均每月可節(jié)省燃油50t左右。圖示出廢氣鍋爐產(chǎn)汽率與工作汽壓的關(guān)系。二、廢氣鍋爐1．廢氣鍋爐的結(jié)構(gòu)型式型式：立式煙管式、強(qiáng)制循環(huán)盤香管式、熱管式立式煙管式強(qiáng)制循環(huán)盤香管式熱管式2．廢氣鍋爐蒸發(fā)量的調(diào)節(jié)廢氣鍋爐的蒸發(fā)量取決于主機(jī)的排氣量和排氣溫度，亦即主機(jī)的功率。在正常航行時(shí)，主機(jī)功率是穩(wěn)定的，而船舶對(duì)蒸汽的需要量卻隨著航區(qū)和季節(jié)的不同而變化，因此對(duì)廢氣鍋爐的蒸發(fā)量就需加以調(diào)節(jié)。(1)煙氣旁通法(2)改變有效受熱面積法3．廢氣鍋爐與燃油鍋爐的聯(lián)系燃油鍋爐與廢氣鍋爐之間的聯(lián)系方式大致有三種．(1)二者獨(dú)立(2)廢氣鍋爐為燃油鍋爐的一個(gè)附加受熱面(3)組合式三、鍋爐附件1、水位計(jì)類型：玻璃管式、平板玻璃式水位計(jì)、安全閥通氣閥通水閥沖洗閥“叫水”－檢查鍋爐的真實(shí)水位步驟：P344表13-11、關(guān)通水閥、開沖洗閥、沖洗通汽閥－聽聲音；2、關(guān)通汽閥、開通水閥、沖洗通水閥－聽聲音；3、關(guān)沖洗閥、慢慢開通水閥－叫水：1）水位升至頂部－見第4步；2）無水－處于失水危險(xiǎn)狀態(tài)。時(shí)間長，停爐、停汽。4、開通汽閥：1）水位在正常位置－正常；2）水位降至水位計(jì)玻璃以下－少水，加大給水；3）水位仍在頂部－滿水，停汽排污。通氣閥通水閥沖洗閥2、安全閥對(duì)安全閥的要求根據(jù)《鋼質(zhì)海船入級(jí)與建造規(guī)范》，對(duì)鍋爐安全閥的要求主要是：①每臺(tái)鍋爐本體上應(yīng)裝設(shè)兩個(gè)安全閥，通常組裝在一個(gè)閥體內(nèi)，蒸發(fā)量小于1t／h的輔鍋爐可僅裝一只，裝有過熱器的鍋爐，過熱器上亦應(yīng)至少裝一只安全閥．②鍋爐安全閥的開啟壓力可為大于實(shí)際允許工作壓力5％，但不應(yīng)超過鍋爐設(shè)計(jì)壓力，過熱器安全閥的開啟壓力應(yīng)低于鍋爐安全閥的開啟壓力．③安全閥開啟后應(yīng)能通暢地排出蒸汽，以保證在蒸汽閥關(guān)閉和爐內(nèi)充分燃燒的情況下，煙管鍋爐在15min內(nèi)，水管鍋爐在7min內(nèi)汽壓的升高值應(yīng)不超過鍋爐設(shè)計(jì)壓力的10％。所以安全閥不但應(yīng)有足夠大的直徑，而且開啟后應(yīng)該穩(wěn)定且具有較大的提升量．安全閥排汽管的通路面積對(duì)升程在安全閥直徑1／4以上者應(yīng)不小于安全閥總面積的2倍，對(duì)其它安全閥應(yīng)不小于1．1倍。④安全閥要?jiǎng)幼鳒?zhǔn)確，并保持嚴(yán)密不漏．安全閥都是經(jīng)過船舶檢驗(yàn)局調(diào)定后鉛封的，除非經(jīng)過船檢局特許，船員不能隨意重調(diào)．原理演示安全閥的閥盤2帶有唇邊5，它的作用是使閥在開啟后能迅速達(dá)到較大的升程而且工作穩(wěn)定。解決了開啟穩(wěn)定問題，但因?yàn)殚_啟后閥盤的蒸汽作用面積已大于開啟前的面積，所以即使當(dāng)鍋爐汽壓恢復(fù)至額定汽壓時(shí)，閥盤也不能立即關(guān)閉，只有當(dāng)汽壓繼續(xù)下降，直到作用在閥盤和唇邊上的蒸汽上頂力小于彈簧向下的作用力時(shí)，安全閥才能自動(dòng)關(guān)閉．亦即安全閥的關(guān)閉汽壓要低于開啟汽壓，這一壓力差值稱為降低量．閥座上裝有調(diào)節(jié)圈7，調(diào)節(jié)圈升高時(shí)，閥開啟后唇邊外沿蒸汽通過面積縮小，作用在唇邊上的附加上頂力就大，從而使閥的升程和關(guān)閉時(shí)的壓力降低量加大，反之，調(diào)節(jié)圈下移時(shí)，唇邊外沿蒸汽流通面積加大，則閥開啟的升程和關(guān)閉時(shí)的壓力降低量減?。酝ㄟ^轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)圈，改變其位置，可獲得開啟既穩(wěn)定、降低量又不太大的工況。安全閥的壓力降低量可參照下表。安全閥調(diào)節(jié)圈的作用：四、鍋爐的通風(fēng)通風(fēng)：連續(xù)不斷地將燃燒所需空氣送人爐膛，并將燃燒產(chǎn)物(煙氣)排出鍋爐，這個(gè)過程稱為鍋爐的通風(fēng)。自然通風(fēng)：利用煙囪產(chǎn)生的自然通風(fēng)力克服空氣和煙氣的流動(dòng)阻力。機(jī)械通風(fēng)：利用風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓去克服空氣和煙氣的流動(dòng)阻力稱為機(jī)械通風(fēng)．機(jī)械通風(fēng)有三種方式：第一種是同時(shí)設(shè)置進(jìn)風(fēng)機(jī)和抽風(fēng)機(jī)，稱為平衡通風(fēng)．平衡通風(fēng)時(shí)，爐膛出口處煙氣保持20～30Pa的負(fù)壓，以防煙氣漏入機(jī)艙內(nèi)，D型鍋爐多用這種方式。第二種是只設(shè)送風(fēng)機(jī)，稱為壓力通風(fēng)。第三種通風(fēng)方式是只設(shè)抽風(fēng)，稱為誘導(dǎo)通風(fēng)．采用這種通風(fēng)方式時(shí)，空氣通道、爐膛和煙道的負(fù)壓較大。第三節(jié)船舶輔鍋爐的燃油設(shè)備及系統(tǒng)

一、燃油在鍋爐中的燃燒情況1．燃油燃燒的特點(diǎn)燃油的沸點(diǎn)低于它的燃點(diǎn)．所以實(shí)際上燃燒的不是液態(tài)的“油”，而是‘油氣”。燃油燃燒的實(shí)質(zhì)是油氣與空氣混合后所形成的可燃?xì)獾囊环N劇烈的氧化過程。因此油在爐內(nèi)燃燒的速度取決于油滴蒸發(fā)速度，油氣和空氣相互擴(kuò)散的速度及抽氣氧化速度。

(1)油滴蒸發(fā)速度油的蒸發(fā)速度與油滴的蒸發(fā)表面積、油滴周圍介質(zhì)中油氣的分壓力及油溫有關(guān)。

(2)油氣與空氣相互擴(kuò)散的速度油氣從油滴周圍向四周擴(kuò)散。為提高油氣與空氣相互間的擴(kuò)散速度，就需提高助燃空氣的速度，井增加空氣流的擾動(dòng)，同時(shí)提高油的霧化質(zhì)量。即提高霧化油滴的細(xì)度和油滴分布的均勻程度。(3)油氣氧化速度環(huán)境溫度越高，氧化速度越快．因此，爐膛內(nèi)煙氣溫度越高，燃燒就越劇烈，當(dāng)爐膛內(nèi)煙氣溫度較低時(shí)，燃燒進(jìn)行得就比較緩慢，甚至不能保證穩(wěn)定燃燒而熄火．所以要求鍋爐在低負(fù)荷時(shí)，爐膛出口的煙氣溫度不低于1000℃．2．空氣過剩系數(shù)1Kg燃油完全燃燒時(shí)所需的理論空氣量用m3／kg表示(以標(biāo)準(zhǔn)狀況計(jì))．此時(shí)燃油中的可燃物質(zhì)恰好與空氣中的氧全部發(fā)生氧化反應(yīng)．每公斤燃油完全燃燒時(shí)所需的空氣量(標(biāo)準(zhǔn)狀況)可用下列經(jīng)驗(yàn)公式近似計(jì)算：實(shí)際燃油在爐膛進(jìn)行燃燒反應(yīng)時(shí)，由于燃油與空氣混合不均勻，空氣中的氧分子不可能都有機(jī)會(huì)與燃油中的可燃成分相接觸，因此就會(huì)有部分可燃成分沒有機(jī)會(huì)進(jìn)行燃燒反應(yīng)而造成熱量損失。為了使燃油完全燃燒就要向爐膛內(nèi)多送人一部分空氣，使燃燒在有多余氧的情況下進(jìn)行.1Kg燃油燃燒所用的實(shí)際空氣量Vk與所需的理論空氣量Vq之比稱為空氣過剩系數(shù)，用a表示，即空氣過剩系數(shù)是保持鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要指標(biāo)。空氣過剩系數(shù)越大，風(fēng)機(jī)的耗能量越大，鍋爐的排煙損失也越大，但空氣過剩系數(shù)太小，則鍋爐的不完全燃燒損失又可能太大。燃油鍋爐合適的空氣過剩系數(shù)一般為1.05－1.2。3．燃油在爐膛中的燃燒過程燃油在爐膛中的燃燒是以火炬的方式進(jìn)行的．燃燒過程分為兩個(gè)階段：(1)準(zhǔn)備階段：霧化的油滴被迅速加熱、氣化、與空氣相混合，同時(shí)進(jìn)行熱分解；(2)燃燒階段：油氣與空氣的混合氣體的濃度達(dá)到一定數(shù)值，并被加熱到一定溫度，遇明火著火燃燒?？諝饨?jīng)配風(fēng)器進(jìn)入爐膛，它被擋風(fēng)罩或擋風(fēng)板分為兩部分：一部分緊貼著噴油器吹出，稱為一次風(fēng)(根部風(fēng))，它的作用是保證油霧一離開噴油器就有一定量的空氣與之混合，從而減少產(chǎn)生碳黑的可能性．另一部分風(fēng)沿爐墻噴火口外圍進(jìn)入爐膛，稱為二次風(fēng)，其作用主要是供給燃燒所需的大部分空氣。4、保證燃燒質(zhì)量的主要因素要使燃油在爐內(nèi)燃燒得好主要取決于以下因素：(1)油的霧化質(zhì)量良好：油滴霧化得越細(xì)，分布均勻性越好，則油滴的蒸發(fā)速度越快，與空氣混合也越好．(2)要有適量的一次風(fēng)和二次風(fēng)：一次風(fēng)量約占總風(fēng)量的10％～30％、風(fēng)速在10～40m／s為宜．太少則油霧在著火前就會(huì)在高溫缺氧條件下裂解，產(chǎn)生大量碳黑，煙囪冒黑煙，太多又會(huì)因火炬根部風(fēng)速過高而著火困難，甚至將火炬吹滅．二次風(fēng)量大小關(guān)系到過剩空氣系數(shù)合適與否，直接影響不完全燃燒損失和排煙損失。

(3)油霧和空氣混合均勻：著火前沿的位置和長度應(yīng)合適．著火前沿如離燃燒器太近，則可能使噴火口和燃燒器過熱燒壞；太遠(yuǎn)又會(huì)因氣流速度衰減，與油氣混合的強(qiáng)烈程度減弱，以至火炬拖長，燃燒不良．

(4)爐膛容積熱負(fù)荷要適合：太高會(huì)使油在爐膛停留時(shí)間太短來不及完全燃燒，太低又不能保證足夠高的爐膛煙氣溫度，也不利于完全燃燒。二、燃燒器燃燒器主要由噴油器、配風(fēng)器及點(diǎn)火器等部件組成．1．噴油器燃油是通過噴油器(俗稱油槍或油頭)噴進(jìn)爐內(nèi)的。

噴油器有兩個(gè)作用：一是控制噴人爐內(nèi)燃油的數(shù)量；二是將燃油霧化，保證在爐膛內(nèi)的燃燒質(zhì)量。對(duì)噴油器的要求：(1)有較大的調(diào)節(jié)幅度(即最大噴油量與最小噴油量之比)，以適應(yīng)不同蒸發(fā)量的需要．(2)在要求的噴油量范圍內(nèi)，獲得盡可能細(xì)的油滴．油霧中油滴大小是不均勻的，用油滴的平均直徑作為衡量油滴大小(即霧化粒度)的指標(biāo)．從有利于燃燒出發(fā)，希望直徑為50um(3)油霧的分布要有一個(gè)適當(dāng)?shù)撵F化角，以適合配風(fēng)器的要求．(4)油霧流的流量密度分布也要合適．(5)結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行可靠，操作和調(diào)節(jié)方便，檢修和清洗容易，并易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。常用的噴油器有以下幾種：(1)壓力式噴油器(2)回油式噴油器(3)蒸汽噴射式噴油器(4)旋杯式噴油器(1)壓力式噴油器原理演示(1)油壓。

噴油器前的油壓越高，則油的噴出速度越快，紊流脈動(dòng)越強(qiáng)烈，霧化質(zhì)量就越好。但油壓超過2MPa以后，霧化質(zhì)量的改善并不明顯，耗能卻增加，因此一般船用燃油鍋爐燃油系統(tǒng)的最高壓力多不超過2～3MPa．要保證良好霧化的最低油壓是0.7MPa左右．(2)噴孔直徑。

噴孔直徑越小，形成的油膜越薄，則霧化質(zhì)量越好．故每個(gè)噴嘴的噴油量不宜過大。(3)油流旋轉(zhuǎn)的強(qiáng)烈程度。

在旋渦室旋轉(zhuǎn)越強(qiáng)烈，噴孔處氣體旋渦的直徑就越大，形成的油膜也越薄，同時(shí)油流中的紊流脈動(dòng)也越強(qiáng)烈，因而有利于霧化。(4)油的粘度。

油的粘度越小，油流分子間的摩擦力越小，則油流在旋渦室和霧化片內(nèi)的速度衰減就小，油膜就越容易破碎，因而霧化質(zhì)量越好。一般要求霧化前燃油的的粘度不高于雷氏粘度R．W．No．1(38℃)70s(約相當(dāng)于16mm2／s)，而最佳粘度為R．W．No．1(38℃)60s左右(約相當(dāng)于13mm2／s)。

因此，R.W．No.1為100s的柴油約加熱至55-60℃，R．W．No.l為1500s的中間燃料應(yīng)加熱至105~110℃，R．W．N01為3500s的重油需加熱至115～120℃。

壓力式噴油器的噴油量與油壓的平方根和噴孔的截面積成正比．一臺(tái)鍋爐常配備有不同規(guī)格的霧化片，噴孔直徑從0.5～1.2mm分為幾檔，可根據(jù)燃油品種和鍋爐所采用的蒸發(fā)量選用．霧化片基本特性用標(biāo)在其上的型號(hào)來表示。例如25--60號(hào)霧化片表示其噴油量為25kg／h，霧化角為60°。為了防止在油壓不足時(shí)噴油霧化不良，新式的壓力式噴油器帶有噴油閥，結(jié)構(gòu)如圖所示。彈簧6與閥4保證最低的噴油壓力。壓力式噴油器噴油量的調(diào)節(jié)三種方法:1）改變噴油壓力；2）變換使用噴孔直徑不同的噴嘴(或噴油器)；3）改變投入工作的噴嘴(或噴油器)數(shù)目。用改變油壓的方法來調(diào)節(jié)油量，噴油量與油壓的平方根成正比，當(dāng)噴油量降到1/2時(shí)，油壓必須降到1／4；而噴油器的油壓最高為2～3MPa，最低為0.7MPa；

用改變油壓的方法來調(diào)節(jié)油量時(shí)，其調(diào)節(jié)幅度很少超過2，不能適應(yīng)鍋爐負(fù)荷的變化幅度(10％～100％)，燃燒器起停會(huì)較頻繁．后兩種方法必須采用多噴嘴噴油器或設(shè)多個(gè)噴油器．它們都屬于有級(jí)調(diào)節(jié)。(2)回油式噴油器回油式噴油器是在壓力式噴油器的基礎(chǔ)進(jìn)行改進(jìn)的．其結(jié)構(gòu)如圖所示．回油式噴油器的霧化原理也和壓力式噴油器相同．隨著回油閥開度的改變，回油壓力變化，回油量和噴油量隨之改變．但是因進(jìn)油量幾乎不變，油在切向槽內(nèi)的速度也不變，所以，噴油量雖然變了，但油的旋轉(zhuǎn)速度不變，故油的霧化質(zhì)量仍然不變．這樣其調(diào)節(jié)幅度就可以達(dá)到30～50％。噴油演示(3)蒸汽式噴油器特點(diǎn)：霧化質(zhì)量較好，平均霧化粒度可達(dá)50um；

噴油量改變時(shí)，霧化角不變，可保持較好的霧化質(zhì)量；調(diào)節(jié)幅度可達(dá)10%以上；（單個(gè)噴油器最大噴油量可達(dá)10t／h，船舶鍋爐通常所用的為1～1．5t／h．耗汽量低，一般僅為0.01～0.03kg/kg．）

缺點(diǎn)是噪聲較大。(4)旋杯式噴油器圖示為旋杯式噴油器。主要部分是油杯2和霧化風(fēng)機(jī)3。油杯和風(fēng)機(jī)由同一電動(dòng)機(jī)通過傳動(dòng)皮帶5和離心中央傳動(dòng)軸1帶動(dòng)，轉(zhuǎn)速為6000r／min。油從供油軟管7進(jìn)入，經(jīng)空心軸流人油杯，油壓為0.07～0.15MPa．由于油杯以高速旋轉(zhuǎn)，燃油在油杯的錐形內(nèi)壁形成一層均勻的油膜，當(dāng)油流至杯緣時(shí)，依靠離心力向四周甩出形成空心圓錐形油膜；同時(shí)沿油杯外壁經(jīng)縫隙12吹出的60～80m／s高速氣流(一次風(fēng))將油膜粉碎為油霧．一次風(fēng)約占燃燒所需空氣量的1／10，絕大部分空氣由另外的風(fēng)機(jī)從油杯周圍的二次風(fēng)口14送入．二次風(fēng)量由調(diào)節(jié)門15調(diào)節(jié)。旋杯式噴油器在我國遠(yuǎn)洋船舶的輔鍋爐中很常見；優(yōu)點(diǎn)；調(diào)節(jié)方便(只需改變進(jìn)油量)，調(diào)節(jié)幅度大(可達(dá)10:1)，尤其在低負(fù)荷時(shí)，油杯內(nèi)油膜變薄，霧化更好，油的流動(dòng)不通過噴孔之類狹窄流道，因此對(duì)油的過濾要求不高：適用劣質(zhì)燃油，即使燃油溫度僅為30一40℃同樣可得到良好的霧化效果，所需油壓也低。其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，價(jià)格較高．2．配風(fēng)器

配風(fēng)器的作用是分配一次風(fēng)和二次風(fēng)的風(fēng)量，創(chuàng)造條件使助燃空氣與油霧充分混合，促使油霧迅速氣化和受熱分解，以利于穩(wěn)定和充分的燃燒．配風(fēng)器具備下述能力：(1)在燃燒器前方產(chǎn)生一個(gè)適當(dāng)?shù)幕亓鲄^(qū)，以保證及時(shí)著火和火焰穩(wěn)定．回流區(qū)與噴油器出口應(yīng)保持合適的距離．太近則著火前沿會(huì)伸展到噴油器頭部。(2)油霧在燃燒器出口與空氣的早期混合必須良好。離燃燒器出口約1m以內(nèi)是燃燒燃油最多的地方，會(huì)造成較大的不完全燃燒損失。(3)要有足夠大的風(fēng)逮，使燃燒后期也有良好的混合作用2．配風(fēng)器配風(fēng)器的作用是分配一次風(fēng)和二次風(fēng)的風(fēng)量，創(chuàng)造條件使助燃空氣與油霧充分混合，促使油霧迅速氣化和受熱分解，以利于穩(wěn)定和充分的燃燒．配風(fēng)器除了能調(diào)節(jié)風(fēng)量和分配外，還應(yīng)具備下述能力；(1)在燃燒器前方產(chǎn)生一個(gè)適當(dāng)?shù)幕亓鲄^(qū)，以保證及時(shí)著火和火焰穩(wěn)定．(2)油霧在燃燒器出口與空氣的早期混合必須良好(3)要有足夠大的風(fēng)逮，使燃燒后期也有良好的混合作用。配風(fēng)器配風(fēng)器的類型根據(jù)二次風(fēng)旋轉(zhuǎn)與否分為兩種類型（即旋流式和平流式）(1)旋流式配風(fēng)器(2)平流式配風(fēng)器配風(fēng)器3．電點(diǎn)火器電點(diǎn)火器是一個(gè)電火花發(fā)生器。由兩根耐熱鉻鎂金屬絲電極組成，兩極端部離開一定距離(3．5～4mm)，通入5000～1000V的高壓電時(shí)，間隙處便產(chǎn)生電火花。電壓越高或鉻鎂絲直徑越細(xì)，則兩極間的距離越大。在開始噴油的同時(shí)，使電點(diǎn)火器10通電，電火花即能將油點(diǎn)燃。電點(diǎn)火器所用高壓電由點(diǎn)火變壓器供給。電點(diǎn)火器頂端發(fā)火部分伸至噴油器前方稍偏一些(約2～4mm)，并注意防止油霧噴到點(diǎn)火電極上，同時(shí)也應(yīng)防止電火花跳到噴油器和擋風(fēng)罩上。除了噴油器，配風(fēng)器、電點(diǎn)火器之外，自動(dòng)化的燃燒器還設(shè)有火焰感受器(光電元件)5，另外通常還設(shè)有看火孔(可兼作人工點(diǎn)火孔)6。三、燃燒器使用管理要點(diǎn)1、安裝燃燒器時(shí)應(yīng)使噴油器中心線與噴火口軸線一致．2、噴油器可能發(fā)生漏油現(xiàn)象，這可以從爐膛底部積油生成的量來判斷．3、噴孔結(jié)焦可從燃燒火炬不對(duì)稱或其中有黑色條紋來發(fā)現(xiàn)。4、霧化片使用一段時(shí)間后(一般500h以上)會(huì)磨損．應(yīng)拆下噴油器，在專門的試驗(yàn)臺(tái)上檢查其噴油量、霧化角和噴出的油霧圓錐有否變形。噴油量超過額定值約10％時(shí)，應(yīng)將霧化片更換或研磨減薄，減少其切向槽的深度，使噴油量減少．若各槽磨損不均勻(會(huì)使噴出的油霧圓錐形狀歪斜)或霧化片磨損嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)予更換．四、燃油系統(tǒng)燃油系統(tǒng)原理演示五、燃燒方面常見故障1．運(yùn)行中突然熄火(汽壓未到上限)可能原因是：(1)日用油柜燃油用完，(2)油路被切斷，例如燃油電磁閥因線圈損壞而關(guān)閉：(3)燃油中有水，(4)自動(dòng)保護(hù)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)．2．點(diǎn)不著火點(diǎn)不著火除上述原因外，還可能是：(1)風(fēng)量過大，(2)噴油器堵塞，(3)電點(diǎn)火器發(fā)生故障(點(diǎn)火電極與點(diǎn)火變壓器接觸不良、點(diǎn)火電極表面被結(jié)碳所沾污、點(diǎn)火電極間距離不當(dāng)、點(diǎn)火電極與燃燒器端部位置不當(dāng)、點(diǎn)火變壓器損壞)．

3．爐膛內(nèi)燃?xì)獗t膛內(nèi)燃?xì)獗ㄊ侨加湾仩t的一種危險(xiǎn)事故，一般在點(diǎn)火或熱爐熄火后發(fā)生．這是因操作管理不當(dāng)，使大量燃油積存于爐膛底部，蒸發(fā)以后在爐膛內(nèi)形成可燃?xì)怏w，一旦被點(diǎn)燃，突然產(chǎn)生大量煙氣，來不及從煙道排出，煙氣壓力劇增而爆炸．這可能使火焰從燃燒器向外噴出，嚴(yán)重時(shí)能使煙氣擋板飛出或把鍋爐外殼炸開，危及人身安全及引發(fā)火災(zāi)。

爐內(nèi)燃?xì)獗ǖ脑蛑饕牵?1)點(diǎn)火前預(yù)掃風(fēng)和熄火后掃風(fēng)不充分，或點(diǎn)火失敗再點(diǎn)火前沒再進(jìn)行充分的預(yù)掃風(fēng)。(2)停爐后燃油系統(tǒng)的閥件有漏泄，使燃油漏人爐膛又被余熱點(diǎn)著，或積存在底部，下次重新點(diǎn)火時(shí)預(yù)掃風(fēng)不足，就會(huì)發(fā)生爆炸。為了防止鍋爐發(fā)生燃?xì)獗ㄊ鹿?，?duì)鍋爐的燃燒器及燃油系統(tǒng)應(yīng)采取下列措施：(1)預(yù)掃風(fēng)要充分，點(diǎn)火失敗后要重新預(yù)掃風(fēng)再點(diǎn)火。(2)緊急停用先關(guān)速閉閥，后掃風(fēng)再停風(fēng)．(3)萬一需要人工用火把點(diǎn)火，操作要正確：燃油系統(tǒng)準(zhǔn)備好后，先稍開風(fēng)門供小量風(fēng)，然后將火把(可用鐵棍纏油棉紗)點(diǎn)著，側(cè)身從燃燒器點(diǎn)火孔伸至噴油器前，開速閉閥，點(diǎn)著火后再將風(fēng)門開大到適合的位置．(4)加強(qiáng)對(duì)燃油系統(tǒng)及燃燒自動(dòng)控制裝置的檢查，發(fā)現(xiàn)漏油或其它問題及時(shí)修理。4．鍋爐喘振(爐吼)這主要是因?yàn)槿紵环€(wěn)定，導(dǎo)致爐膛內(nèi)壓力波動(dòng)．主要原因有：(1)供油壓力波動(dòng)，或燃油霧化不良，大油滴滯燃，(2)風(fēng)量不足成風(fēng)壓波動(dòng)．第四節(jié)船舶輔鍋爐的汽、水系統(tǒng)水管鍋爐的水循環(huán)循環(huán)方式：1、利用泵使汽水混合物經(jīng)受熱面的強(qiáng)制循環(huán)，2、利用水與汽水混合物的密度差使汽水混合物經(jīng)蒸發(fā)受熱面流動(dòng)，叫自然循環(huán)．目前大多數(shù)船用鍋爐采用自然循環(huán)。自然循環(huán)的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單，無需專門的循環(huán)泵．一、爐水的自然循環(huán)

1．自燃循環(huán)的基本原理水管鍋爐的自然循環(huán)回路由汽包、水筒(或聯(lián)箱)、下降管及上升管(蒸發(fā)受熱面)組成，其循環(huán)回路簡圖如圖所示。爐水循環(huán)原理演示2．上升管的流動(dòng)狀況和限制壁溫過高的條件在蒸發(fā)受熱面上進(jìn)行著水變?yōu)槠旌衔锏姆序v過程鍋爐安全工作的重要條件之一是蒸發(fā)受熱面的管壁溫度不超過其金屬的許用溫度。根據(jù)傳熱學(xué)，水管鍋爐蒸發(fā)受熱面外壁溫度與管內(nèi)工質(zhì)溫度、管內(nèi)壁對(duì)流放熱系數(shù)a2，管內(nèi)水垢和管壁金屬的導(dǎo)熱熱阻及單位受熱面熱負(fù)荷q有關(guān)。目前船用鍋爐工作壓力最高約為6MPa，管內(nèi)工質(zhì)的溫度(該壓力下水的飽和溫度)不超過276℃．水垢熱阻與水質(zhì)情況有關(guān)。目前爐水處理良好巳能作到基本上無垢運(yùn)行，而金屬的熱阻較??；因此管子外壁溫度與管內(nèi)工質(zhì)溫度差主要取決于a2及q。3．保證自燃水循環(huán)良好的措施為了防止蒸發(fā)受熱面過熱燒壞，除了防止受熱面熱負(fù)荷過大和結(jié)垢嚴(yán)重外，主要是保證水循環(huán)良好，即保證所有的上升管有足夠的循環(huán)流速Wo(以上升管人口處計(jì))和進(jìn)水流量G．為了保證良好的水循環(huán)，在設(shè)計(jì)和管理上應(yīng)注童以下幾個(gè)方面；(1)盡量減少或避免下降管帶汽(2)避免上升管受熱不均現(xiàn)象加重(3)避免上升管流動(dòng)阻力過大(4)盡量避免用汽量突然增大或減小，引起工作汽壓急劇降低或升高．(5)運(yùn)行中不宜在下鍋筒進(jìn)行下排污，這會(huì)破壞水循環(huán)．由汽包引出的飽和蒸汽帶水過多，就會(huì)使蒸汽品質(zhì)下降，蒸汽攜水所帶有的鹽分可能加快汽、水管路和設(shè)備的腐蝕；若飽和蒸汽用于驅(qū)動(dòng)蒸汽輔機(jī)，帶水過多也會(huì)引起這些機(jī)械的水擊；對(duì)于裝有過熱器的鍋爐，如蒸汽帶水進(jìn)入過熱器，則水在過熱器中被加熱蒸發(fā)，溶解在水中的鹽分就沉積在過熱器的內(nèi)壁上，使過熱器管子燒壞。二、影響蒸汽帶水的因素和汽水分離設(shè)備1、影響蒸汽帶水的因素(1)分離高度．分離高度越大，重力分離作用越強(qiáng)．然而當(dāng)分離高度超過0.5～0.6m時(shí)，蒸汽濕度的變化很小。(2)鍋爐負(fù)荷(用汽量)。鍋爐耗汽量增加時(shí)，需加強(qiáng)燃燒，汽泡中水的含汽量增加，蒸發(fā)平面升高，分離高度降低，同時(shí)上升管出來的汽水混合物沖擊水面使?fàn)t水飛濺數(shù)量增加。

(3)爐水含鹽量。當(dāng)爐水含鹽量達(dá)到某一極限值時(shí)，爐水表面就會(huì)形成很厚的泡沫層，即所謂汽水共騰．這一極限值稱為臨界含鹽量．汽水共騰的原因是爐水含鹽量大，爐水粘度增加，泡沫強(qiáng)度提高且不易破裂，當(dāng)含鹽量超過臨界值時(shí)泡沫壽命會(huì)顯著增長，故形成汽水共騰。鍋爐爐水的臨界含鹽量2、汽水分離設(shè)備(1)水下孔板當(dāng)汽水混合物由水空間引入汽包時(shí)，可利用水下孔板來均衡蒸發(fā)平面負(fù)荷。(2)集汽管聚集在汽包頂部的蒸汽一般通過集汽管引出。(3)集汽板也可用集汽板代替集汽管。3．防止蒸汽品質(zhì)惡化的措施鍋爐運(yùn)行時(shí)為了防止供應(yīng)的蒸汽濕度過大，管理上必須注意如下幾點(diǎn)：(1)防止水位過高：尤其不宜在高負(fù)荷下高水位運(yùn)行，因?yàn)椋哓?fù)荷時(shí)水位表中指示的水位要比汽包內(nèi)實(shí)際水位低得多，其次，高負(fù)荷時(shí)蒸發(fā)平面上蒸汽逸出的平均速度增大，更易攜帶出較大的水滴。

(2)嚴(yán)格控制水質(zhì)：避免含鹽量高引起汽水共騰．(3)鍋爐供汽量不宜增加過快：以防汽包內(nèi)壓力急降，爐水產(chǎn)生“自蒸發(fā)’現(xiàn)象，而導(dǎo)致汽泡急劇增多，水位上升，分離高度減?。㈠仩t的蒸汽、給水、凝水和排污系統(tǒng)輔鍋爐和廢氣鍋爐所產(chǎn)生的蒸汽，通過管道輸送至各處，供驅(qū)動(dòng)蒸汽輔機(jī)和燃油、滑油加熱，以及供空調(diào)裝置、熱水壓力柜和廚房等用汽．絕大部分蒸汽在工作之后凝結(jié)成水。由凝水系統(tǒng)流回?zé)崴?，再由給水泵經(jīng)給水系統(tǒng)送回鍋爐。由于少量蒸汽被直接消牦和漏泄，流回?zé)崴哪Y(jié)水量要少于鍋爐向外的供汽量，再加上鍋爐需要排污，所以經(jīng)常需要由爐水艙向熱水井補(bǔ)充給水。鍋爐汽水系統(tǒng)1、蒸汽系統(tǒng)2、凝水系統(tǒng)3、給水系統(tǒng)4、排污系統(tǒng)鍋爐汽水系統(tǒng)原理演示因?yàn)樽杵骺倳?huì)有一部分蒸汽漏過，并且當(dāng)凝水流出阻汽器時(shí)，因壓力降低，也可能產(chǎn)生二次蒸汽．所以凝水在進(jìn)入熱水井前先經(jīng)大氣式冷凝器冷卻，使其中的蒸汽凝結(jié)，然后才留回?zé)崴髿馐嚼淠饔^察柜熱水井上排污漏斗底部排污可定期在投放藥除垢藥物后過一段時(shí)間進(jìn)行．通常要求在熄滅后半小時(shí)或鍋爐負(fù)荷較低，鍋筒壓力降至0.4～0.5Ma時(shí)進(jìn)行，因?yàn)榇藭r(shí)爐水比較平靜，有更多的泥渣沉積在底部．水管鍋爐為防止從底部放走大量爐水破壞正常的水循環(huán)，所以不允許在鍋爐正常工作時(shí)進(jìn)行底部污．底部排污應(yīng)在水位較高時(shí)開始，并嚴(yán)密注意水位變化，謹(jǐn)防失水．每次排污時(shí)間不能過長，一般閥全開時(shí)間不超過30，每次排污量可按1/3～1／2水位表高度考慮。廢氣鍋爐也要進(jìn)行排污(除強(qiáng)制循環(huán)水管鍋爐外)在排污總管上設(shè)有止回閥15，以免鍋爐中無壓力時(shí)，海水倒灌人鍋爐中．排污時(shí)，應(yīng)先打開舷旁通海閥16，以防開啟排污閥時(shí)管內(nèi)發(fā)生水擊。1．失水鍋爐水位低于最低工作水位時(shí)稱為失水，這是鍋爐的一種嚴(yán)重事故．2．滿水水位高過最高工作水位稱為滿水．3、受熱面管子破裂因結(jié)垢嚴(yán)重、水循環(huán)不良等導(dǎo)致管壁過熱，或腐蝕嚴(yán)重都可能引起受熱面管子破裂．

堵塞水管鍋爐水管的鋼塞具有一定錐度，涂上白鉛油后，塞在破管的兩端，然后用手槌敲緊，再借助于工作蒸汽的壓力即可保證一定的嚴(yán)密性．堵塞煙管鍋爐煙管，可用圖示堵棒將破管堵死．第五節(jié)船舶輔鍋爐的運(yùn)行和維護(hù)管理

鍋爐是在高溫條件下工作的壓力容器，它的安全可靠是至關(guān)重要的．對(duì)船舶鍋爐，尤其是對(duì)低壓輔鍋爐發(fā)生的事故分析表明，管理操作和維護(hù)保養(yǎng)方面的失誤往往是發(fā)生事故的主要原因．因此輪機(jī)人員應(yīng)有高度的責(zé)任感，應(yīng)該熟悉鍋爐的操作程序及維護(hù)保養(yǎng)方面的規(guī)定及要求，并在實(shí)際工作中認(rèn)真遵照?qǐng)?zhí)行．一、鍋爐的運(yùn)行管理1．點(diǎn)火苗的準(zhǔn)備2．點(diǎn)火升汽燃油鍋爐在開始點(diǎn)火前，一定要先預(yù)掃風(fēng)5min以上，將爐內(nèi)積存的油氣徹底吹凈．3．運(yùn)行中的管理鍋爐在運(yùn)行時(shí)，最主要的是要保證安全生產(chǎn)、燃燒質(zhì)量良好和維持蒸汽參數(shù)的穩(wěn)定．為此值班人員應(yīng)隨時(shí)注意水位、汽壓、油壓、油溫、風(fēng)壓、爐內(nèi)的燃燒情況和排煙的顏色，以及給水和爐水水質(zhì)的分析與處理等。同時(shí)要注意油泵、風(fēng)機(jī)和及其它附件的工作情況，保證其處于正常狀態(tài)。4、停火留汽5、停用放空二、防止鍋爐受熱面的低溫腐蝕和積灰復(fù)燃1、防止鍋爐受熱面的低溫腐蝕煙氣溫度小于500℃硫酸腐蝕防止低溫腐蝕措施：(1)對(duì)裝有空氣預(yù)熱器的鍋爐，可采用裝設(shè)空氣再循環(huán)管道的方法來提高空氣入口溫度，即讓一部分熱空氣與冷空氣混合后，再送入空氣預(yù)熱器，以提高管壁溫度，使之不低于水蒸氣露點(diǎn)溫度．也可以采用旁通煙道或旁通空氣道的方法，當(dāng)鍋爐點(diǎn)火升汽或處于低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，將煙氣或空氣旁通，不經(jīng)過空氣預(yù)熱器．(2)改善燃燒工況采用低過量空氣的燃燒方式，它能減少二氧化硫的進(jìn)一步氧化，從而減少硫酸的生成．有效地降低酸露點(diǎn)．當(dāng)a＝1．15～1．2時(shí)，煙氣中三氧化硫的濃度為15～25ppm，酸露點(diǎn)約為150～180℃，當(dāng)a＝1．1時(shí)，酸露點(diǎn)約為130℃，當(dāng)a＝1．01～1．02時(shí)，煙氣中三氧化硫的濃度為4～8ppm，酸露點(diǎn)約為60℃，保證良好的燃燒還能使生成的三氧化硫在離開爐膛前盡量分解．(3)要及時(shí)進(jìn)行吹灰，經(jīng)常保持受熱面的清潔，盡量減少其對(duì)生成硫酸的催化作用；在停爐檢修時(shí)，要清除受熱面上的鐵銹和積灰三、鍋爐的水質(zhì)控制

在鍋爐的管理維護(hù)工作中，定期對(duì)給水和爐水水質(zhì)進(jìn)行化驗(yàn)與處理是不可忽視的．水質(zhì)控制得好，可顯著減輕水垢的生成，防止腐蝕發(fā)生和汽水共騰，爐水質(zhì)量控制好壞直接影響鍋爐工作的安全，可靠，經(jīng)濟(jì)和使用年限．

1．鍋爐水控制的主要項(xiàng)目(1)硬度為了減少水垢的生成，低壓鍋爐一般要求將硬度控制在0.25°H以下．常用的方法：是爐水中加入磷酸鈉(Na3PO4·12H2O，也稱磷酸三鈉)或磷酸二鈉(Na2HPO4·12H2O,也稱磷酸二鈉)，它們?cè)谒须x解后生成的磷酸根與Ca2+、Mg2+離子結(jié)合生成分散的膠狀沉淀，當(dāng)爐水pH值為10一12，過剩PO43-在要求范圍內(nèi)時(shí)，能生成松軟而無附著性的泥渣，可通過底部排污而除去．因此現(xiàn)在有的爐水處理方法只測(cè)量和控制水中過剩PO43-的濃度，而不再直接控制硬度。(2)堿度水的堿度是使水帶堿性的OH—、CO2-2、HCO-、PO3-4等離子的濃度(毫克當(dāng)量／升)．控制在適當(dāng)?shù)膲A度范圍內(nèi)(相當(dāng)pHl0～12)，有利于抑制電化學(xué)腐蝕．堿性不足，且溶有較多O2、CO2并含有大量鹽和Cl-，將會(huì)促進(jìn)鍋爐受熱面發(fā)生電化學(xué)腐蝕．但是當(dāng)爐水的堿性太強(qiáng)，也會(huì)破壞金屬表面氧化層保護(hù)膜，反而腐蝕加劇。鍋爐水處理常以磷酸鈉在降低爐水硬度的同時(shí)，提高爐水堿度．有時(shí)為了迅速提高爐水堿度，也使用Na2CO3，它提高堿度的效果1kg大約可抵4kg磷酸鈉。萬一投藥不當(dāng)使堿度太大，則須上排污并補(bǔ)充淡水，使堿度下降。(3)含鹽量含鹽量太大會(huì)引起汽水共騰，惡化蒸汽品質(zhì)，加劇管路設(shè)備腐蝕．海船爐水的含鹽量以氯鹽居多，故通?；?yàn)氯離子濃度來反映含鹽量的多少，單位用mg/L(NaCl)．工作壓力較低的輔助鍋爐可2～3天化驗(yàn)一次。我國海運(yùn)部門尚未制定統(tǒng)一的鍋爐用水的水質(zhì)指標(biāo)。1981年交通部頒布的“交通部直屬水運(yùn)船舶鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及處理規(guī)程(試行)”中規(guī)定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)如表13—4和表13—5所示。2．鍋爐水質(zhì)的測(cè)定方法

(1)水樣的采取(2)堿度的測(cè)定(3)硬度的測(cè)定(4)含鹽量的測(cè)定3.鍋爐水處理藥劑目前世界各船公司采用的控制標(biāo)準(zhǔn)、化驗(yàn)方法和處理藥劑不盡一致，但大同小異。化學(xué)品公司提供的船用低壓鍋爐水處理方法大多采用單—的混合藥劑，主要成分亦多為磷酸鈉，根據(jù)酚酞堿度決定投放量，可同時(shí)起提高堿度、降低硬度、增加泥渣流動(dòng)性面防止其生成二次水垢等作用。我國海運(yùn)公司采用磷酸三鈉或磷酸二鈉(后者在堿度巳夠時(shí)使用)為主要藥劑，摻配拷膠使用．拷膠外觀呈黃棕色，是粉狀或塊狀的弱酸性天然有機(jī)物，可溶，毒性很低，其主要成分是單寧(約占65％～70％)．單寧可吸附和凝聚爐水中鈣、鎂離子，阻止?fàn)t水中鈣、鎂離子以水垢的形式沉析出來，使它們變成流動(dòng)性好的泥渣而隨排污排出爐外；同時(shí)單寧在堿性介質(zhì)中能吸附水中氧以及與過剩PO43-一起組成一層中性保護(hù)膜，防止了金屬表面的腐蝕．拷膠用量按要求投放：初次投放量為每噸水80g，日常補(bǔ)給水投放量為每噸水加100g。四、鍋爐停用時(shí)的保養(yǎng)鍋爐在較長時(shí)間停用時(shí)需要加以保養(yǎng)，否則其腐蝕程度甚至比工作時(shí)要嚴(yán)重，輔鍋爐與廢氣鍋爐停爐時(shí)的保養(yǎng)方法，可根據(jù)停用的時(shí)間長短分為滿水保養(yǎng)法(一般不超過一個(gè)月)和干燥保養(yǎng)法。1．滿水保養(yǎng)法滿水保養(yǎng)法就是將鍋爐的汽、水空間全部充滿不含氧的堿性水，以防腐蝕．它的操作要點(diǎn)是徹底排除鍋爐中的空氣和保持爐水含有合適的堿度。如果滿水保養(yǎng)已超過一個(gè)月仍需繼續(xù)保持，可放掉部分水再加熱驅(qū)氧，然后化驗(yàn)堿度或磷酸根含量，決定補(bǔ)水時(shí)是否要加藥。2、干燥保養(yǎng)法如果鍋爐停用時(shí)間較長或需內(nèi)部檢修，可以用干燥保養(yǎng)法來代替滿水保養(yǎng)法，以減少維護(hù)管理的工作量．干燥保養(yǎng)法的要點(diǎn)是保持鍋爐內(nèi)部干燥，防止潮氣造成鍋爐腐蝕．五、鍋爐的清洗1．水垢的清洗如果爐水處理良好，金屬表面僅附有一層薄而稀松的水垢，用鋼絲刷可刷掉。如果水垢厚度超過2mm，呈結(jié)晶狀態(tài)，并牢牢地附在金屬表面上，則說明爐水硬度太高，過剩磷酸根不足，鈣、鎂離于沒有完全轉(zhuǎn)變?yōu)槟嘣?。如果水垢厚而不緊密，且略帶半透明的大晶粒，放在淡水中2～3h后極易破碎，則說明是易溶鹽構(gòu)成的，是因?yàn)闋t水含鹽量過大所致，這可能是由于排污不夠或海水漏人給水系統(tǒng)所造成的，如果水垢是光滑薄瓷片狀的堅(jiān)硬水垢，則說明爐水中含有硅鹽，這種水垢的導(dǎo)熱性根低，是最危險(xiǎn)的。如果鍋筒水位線附近壁上粘附有油污，則由油污區(qū)的寬度和油污層的厚度可以判斷出進(jìn)入鍋爐的油污量．如果油污量較多，應(yīng)予清洗，并查明原因予解決。如果在鍋筒水位線以上壁面粘附有泥渣，則說明爐水在沸騰時(shí)有很多泡沫，應(yīng)加強(qiáng)表面排污，降低爐水的含鹽量．若底部堆積泥渣很多，可能是下排污不足或下排污管布置不合理．水垢的清洗方法有以下幾種：(1)機(jī)械清洗法如爐內(nèi)水垢較薄，可用工具(人工或電動(dòng))清除之，常用的工具是刮刀、鋼絲劇、管刷和電動(dòng)(氣動(dòng))銑刀等。(2)堿洗法當(dāng)水垢質(zhì)地堅(jiān)硬不易刮除時(shí)，可先用堿煮，然后再用機(jī)械清洗．堿液對(duì)銅有腐蝕作用，故應(yīng)在堿洗前將接觸液體的銅閥等換下。(3)酸洗法清除水垢最徹底的辦法是酸洗，因?yàn)樗釋?duì)金屬有腐蝕作用，一般都由掌握化學(xué)清洗知識(shí)和技術(shù)的專業(yè)人員進(jìn)行。強(qiáng)制循環(huán)鍋爐和帶過熱器，經(jīng)濟(jì)器的鍋爐，只能酸洗才能解決問題。2．煙灰的清洗燃油鍋爐經(jīng)過一段時(shí)間運(yùn)行后，在爐墻和受熱面上會(huì)結(jié)灰渣。這些灰渣不僅影響受熱面?zhèn)鳠?，降低鍋爐效率，同時(shí)對(duì)受熱面有腐蝕作用，而且會(huì)引起煙道堵塞，甚至有復(fù)燃而燒壞受熱面的危險(xiǎn)，故必須定期清除。煙灰積存速度取決于燃油的灰分多少、鍋爐負(fù)荷及燃燒器質(zhì)量，故除灰周期無法硬性規(guī)定，一般是在排煙溫度比煙灰巳清除時(shí)高10～20℃時(shí)，或風(fēng)壓損失明顯增大時(shí)(小型鍋爐增加10～20mmHg)應(yīng)該除灰。輔鍋爐連續(xù)工作3～4周往往需要除灰；廢氣鍋爐在航行中連續(xù)使用除灰周期更短。(1)吹灰器除灰吹灰器的結(jié)構(gòu)型式基本上可分多噴嘴式和單噴嘴式兩種，它們布置的區(qū)域不同．多噴嘴吹灰器多用在煙氣溫度較低的蒸發(fā)受熱面煙道中．它通常固定在煙道中的受熱面管束間，其噴嘴是沿著管束的寬度均勻分布，噴出的蒸汽可以吹掃整個(gè)管束，并能用爐外的手輪控制旋轉(zhuǎn)360°，經(jīng)濟(jì)器和空氣預(yù)熱器的吹灰也用多噴嘴吹灰器。吹灰器的數(shù)量和在管束中的布置可由鍋爐的大小及受熱面管子數(shù)目的多少而定。(2)機(jī)械法除灰機(jī)械法除灰包括用小錘、鑿子、刮刀等工具來清除，也可以用壓縮空氣噴槍將吹灰器吹掃不到的地區(qū)的浮灰吹掉．(3)水洗法除灰燃油鍋爐灰渣的表面物質(zhì)是溶于水的，所以當(dāng)用溫水沖洗時(shí)，在水流的沖擊下，灰渣有可能剝落，或者借助吹灰器。水洗的水溫可控制在65～90℃，水壓為0.2～0.3MPa。六、鍋爐的檢驗(yàn)

鍋爐檢驗(yàn)的內(nèi)容不但包括鍋爐本體及其主要部件，而且還有主要的附件和指示儀表，例如水位計(jì)、安全閥、壓力表等．檢驗(yàn)的目的不僅是找出腐蝕、變形、損壞的存在，而且還要研究其產(chǎn)生的原因和以后如何妥善地維護(hù)管理，同時(shí)還要確定是否要修理和修理的范圍．船齡在8年以內(nèi)者，每兩年要進(jìn)行一次檢驗(yàn)，超過8年時(shí)，每年檢驗(yàn)一次。測(cè)量局部腐蝕麻點(diǎn)深度的方法常用的有兩種：(1)壓鉛法：將軟鉛合金壓人麻點(diǎn)內(nèi)，用手錘敲平，然后取出測(cè)量其厚度，(2)金屬澆鑄法：將低熔點(diǎn)的金屬(如焊錫)熔化后注入麻點(diǎn)中，凝固后取出，并測(cè)量其厚度．大面積的均勻腐蝕可用測(cè)厚儀測(cè)定受熱面現(xiàn)存的壁厚．裂紋有表面裂紋和穿透裂紋兩種．水垢的顏色可從間接地顯示裂紋的位置，還可用兩種方法判斷是否有裂紋：(1)煤油白粉法：先用14％的硫酸溶液浸蝕需要檢查處，然后用煤油浸濕，待25min后擦干，再涂上白粉，如有裂紋，則煤油會(huì)透過白粉顯示出裂紋的輪廊。(2)超聲波探傷法：超聲波探傷儀用來發(fā)現(xiàn)平行于鍋筒表面的內(nèi)在裂紋．鍋爐水壓試驗(yàn)壓力為1．25倍鍋爐設(shè)計(jì)壓力；鍋爐損壞經(jīng)過重大修理要進(jìn)行水壓試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力為1.5倍鍋爐設(shè)計(jì)壓力．A.CombustionChamberB.FurnaceTubeSheetC.FlueGasPathD.FiretubeHeatingSurfaceE.ASMESectionIVWaterStorageVesselF.IntegralCirculator(operatesonlywhenburnerisfiring)G.CondensateDrainConnectionH.Induced-DraftBlowerA.Economizersection

Preheatsthecirculatingwaterbeforeitenter