船舶辅锅炉分析
船用辅锅炉的可靠性分析
路， 并增加继电器的备件。 在整机结构设计的过
设备可靠性设计的重要方面。 影响电子设备电磁
程中， 考虑到船用锅炉的特殊使用环境， 在设计
兼容性的主要因素是各种形式的电磁干扰。 电磁
上除了电路方面： （1） 干扰
括三防、 抗震等方面的设计。 随着工业技术的发
作 者 简 介 ： 王 兴 福 ， 男 ， 1982 年 生 ， 福 建 上 杭 人 ， 硕 士 ， 助理实验师。 研究领域： 船舶电气及其自动化。 已发表论
且也有利于整机的模块化、 标准化、 通用化设计。
文 2 篇。
这对确保产品质量， 提高生产效率， 节省设计、
(编辑：向 飞)
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"
日 立 制 作 所 采 用 该 技 术 试 制 出 了 2000kW 级 的 永 磁 发 电 机 。 与 该 公 司 的 风 力 发 电 用 绕 线 式 感 应 发 电 机 （2000kW 级 ） 相 比 ， 新 机 发 电 效 率 （97%以 上 ） 相 同 ， 但 重 量 减 轻 了 约 30%。 风 力 发 电 机 现 在 主 要 采 用 绕 线 式 感 应发电机。
图 1 为某船用锅炉电气控制图。 整个锅炉 系统的控制可分成四部分， 即燃烧控制、 压力 自动控制、 水位自动控制以及安全保护。 燃烧 控制部分控制的是和点火、 燃烧、 熄火相关的 整个程序， 包括点火前风机起动进行的预扫气， 油泵的启动和和风门、 油门控制， 点火过程， 还有对点火失败、 熄火、 水位低、 重油温度过 低等非正常情况的报警及自动保护措施 ［1］。
!!!!!!!!!"
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"
船用锅炉常见故障分析与处理
船用锅炉常见故障分析与处理摘要：随着船舶向大型化、自动化的方向发展，以柴油机作为主推进装置的船舶上，虽然蒸汽不直接用在主机上，但是为了保证船用燃油的加热分离和主机备车时缸套水升温，滑油的加热，船用生活用水等。
一般在船上都设有锅炉，锅炉的稳定高效的运行对于保证船舶的可靠稳定运行具有重要的影响，但是，在实际应用中，很多船用锅炉都会发生一些故障，对船只运行产生影响，从而带来经济损失。
基于此，应当细致的分析船用锅炉的故障，从而采取有效的措施进行解决。
关键词：船用锅炉；常见故障；分析处理前言：锅炉是船舶上的重要辅机设备。
它具有与很多机械设备所不一样的特点，锅炉作为一类密闭的容器，有爆炸的可能，工作条件恶劣，很容易造成损坏，并引起故障。
锅炉的安全稳定高效运行直接关系到船舶的安全稳定运行，锅炉发生故障不仅会给船员的海上日常生活带来不便而且关系到船舶的正常航运，严重的话有时甚至会威胁船用其它设备及人身的安全。
针对船用锅炉运行中可能出现的故障，本文进行了细致的分析，并且提出了一些有效故障处理方案，为维护船用锅炉的稳定运行提供了一定依据。
一、船用锅炉工作原理船用锅炉是船舶上最重要的机械设备之一。
它是一种为主推进或辅助机械产生蒸汽的装置。
准确地说，它是一个封闭的容器，装有水或其他液体，加热后产生蒸汽，也可用于清洁和加热淡水发生器中的海水。
在一些船舶上，有两个以上的锅炉，特别是对于需要高温高压蒸汽的蒸汽动力船舶确是如此。
同时，一个或两个较小的锅炉也可以运行不同的船舶机械。
锅炉的主要工作是产生高压蒸汽。
提供给锅炉汽包的给水通过燃烧燃料来利用能量的热量。
燃烧燃料的能量以高温高压的形式保留下来。
在锅炉内部的燃烧室内，燃料燃烧发生，为了实现效率和燃烧，空气被供应到该燃烧室内。
燃烧室中产生的热量随后通过大的表面积传递到水中，从而实现最高的能量传递率。
船用锅炉的种类有两种基本类型，即水管锅炉和火管锅炉。
船用锅炉工作示意图二、船用锅炉常见故障及处置（一）烟面着火烟面着火故障主要是由于燃油的质量有问题。
船舶辅锅炉水位计的检测体会
船舶辅锅炉水位计的检测体会
一、背景
船舶辅锅炉是船上不可或缺的设备之一，其主要作用是为船上的机器
提供蒸汽。
同时，为了更好地维护船舶辅锅炉的运作，需要对水位计
进行定期的检测和维护。
二、水位计的重要性
船舶辅锅炉的正常运作需要掌握正确的水位，并且必须确保水位不会
过高或过低。
因此，水位计的准确性对于船舶辅锅炉的运作至关重要。
三、检测过程
1. 准备工作：检测前需要确定辅锅炉的操作状态，包括辅锅炉的工作
状态、水位计漏斗的状态等。
2. 判断水位计准确性：在辅锅炉工作状态下，观察水位计的显示和实
际水位，并通过调节漏斗和排放阀等方式调整水位计的准确性。
3. 检查水位计内部：通过拆卸水位计内部的仪表，检查仪表的清洁程
度和是否损坏。
4. 测量水位计：使用水位计测量仪器，对水位计进行正面和侧面的测量，确保水位计的准确度。
四、注意事项
1. 检测前需要确定辅锅炉的工作状态，以确保检测的准确性。
2. 在检测过程中，需要注意操作规范，不能损坏水位计的内部仪表。
3. 在调整水位计准确性时，需要密切配合观察实际水位的变化，并做出相应的调整。
4. 检测完成后，需要对检测结果进行记录并进行维护。
五、总结
船舶辅锅炉水位计的检测是保证辅锅炉正常运行的必要措施之一。
在进行检测时，需要仔细操作，注意细节，从而确保水位计的准确性和辅锅炉的正常运转。
船用辅助锅炉的工作原理
船用辅助锅炉的工作原理
船用辅助锅炉通常采用燃油作为燃料，其工作原理如下：
1. 燃料供应：燃油从船舶的燃油储存系统中供给给辅助锅炉。
燃油可以是重油、轻油或柴油，根据船舶的需求和燃油的可用性来决定。
2. 点火和燃烧：燃油进入辅助锅炉的燃烧室，在燃烧室中点火。
点火时，将一个点火器或火焰枪引燃燃烧室中的燃油，以启动燃烧过程。
3. 加热水：辅助锅炉内的燃烧过程会释放出热能，从而加热锅炉的水。
水从船舶的给水系统中经过泵送到锅炉中，在锅炉内与热能进行热交换，从而升温。
4. 蒸汽产生：经过加热的水会转化为蒸汽。
锅炉内的加热水会使水中的分子变得活跃，并形成蒸汽，蒸汽在锅炉内积聚。
5. 蒸汽供应：产生的蒸汽通过管道输送到船舶的主蒸汽系统中，为主发动机、发电机或其他设备提供动力。
蒸汽供应可以通过调节辅助锅炉的蒸汽排放和控制系统来进行调整。
6. 控制系统：辅助锅炉通常配备了各种传感器和控制装置，用于监测和控制锅炉的温度、压力和燃油供应等参数。
这些控制系统能自动调整燃油供应和燃烧过程，以确保锅炉的安全和高效运行。
总之，船用辅助锅炉的工作原理是利用燃油的燃烧释放热能，将水加热转化为蒸汽，最终提供动力供给船舶的各种设备。
船舶辅锅炉几种水位的定义及“失水”应对措施辨析
・ 低 ．部分传 热 面可能 因失 去炉水 冷却 而 高温 过 烧损 ， 尤其是传 热面 温度过 高又被 补加 的水骤 冷 ， 易 极
裂纹 或扩 管连接处松 动漏泄 。
２３ 正常 工作水位 的某些 其他表述 辨析 ． （ ） 高工作水 位 和最 低工作水 位 １最
最低 工作水 位和最 高工作 水位 ， 如上 引《 钢质海 船 船舶 人级与建 造规 范） ０ ６年版第 ６３ ． 。 ） ０ ２ ．． ２条 ４ “ 最高工作水位 ” 最低工作水 位” 和“ 的词义不 准确 ．
水 位” “ 全工作 最高水位 ” 和 安 ：
・ 如 “ 常工 作水 位 上 限 ” 正 常工 作水 位 下 不 正 和“
限 ” 确 准
（ ）锅 炉最高水 位” “ ３“ 和 锅炉最低 水位 ”
见 于《 水运 技 术词 典 》 交通 部 《 运技 术 词典 》 （ 水 编
（） ２ 拆检时注 意装配 问隙 随着 轮机 自动化 的发展 ，机舱 设备 控制 越来越 来 精密 、 杂 ， 复 各种 参数 、 设置 也越来 越复 杂。很 多故 障 ， 并非 由零 部件 的损坏 引起 ，而是 由于装 配间 隙等参 数
・ 常工作 水位 下 限 ．高 于锅 炉传热 面最 高点 一 正 定 高度 。 水 位下限 。 ． 水位 表均 明显 标识 正常 工作水 位上 限和 正常工 作
・ 义 不 明确 ， 能 被理 解 为 “ 高 安全 ” 词 可 最 的水 位
和“ 最低 安全 ” 的水位 ， 格地 说 ， 是 “ 全工 作 最低 严 应 安
辑 委 员 会 主 编 ， 民交 通 出 版 社 ，９ ４年 出 版 ，９ 人 １８ ２ ３页 ，
水位 下 限的水位 。
船舶辅锅炉的汽、水系统
3. 防止蒸汽品质恶化的措施
锅炉运行时为了防止供应的蒸汽湿度过大，管理上必须注意如下 几点：
(1) 防止水位过高。尤其不宜在高负荷下高水位运行，因为，高 负荷时水位表中指示的水位要比汽包内实际水位低得多，其次，高负 荷时蒸发平面上蒸汽逸出的平均速度增大，更易携带出较大的水滴。
(2) 严格控制水质。避免含盐量高引起汽水共腾。 (3) 锅炉供汽量不宜增加过快。以防汽包内压力急降，炉水产生 “自蒸发’现象，而导致汽泡急剧增多，水位上升，分离高度减小。
二、影响蒸汽带水的因素和汽水分离设备
2. 汽水分离设备
(1) 水下孔板 当汽水混合物由水空间引入汽
包时，可利用水下孔板来均衡蒸发 平面负荷。 (2) 集汽板
控制蒸汽流速减少蒸汽携带 细小水滴的数量。 (3) 集汽管
增强汽水分离作用。
第四节 船舶辅锅炉的汽、水系统
二、影响蒸汽带水的因素和汽水分离设备
热水井
具有做为缓冲的存水容器；过滤水中固体杂质和油污；加 入补充水和投放炉水处理药剂等用途。
上排污漏斗
若炉水碱度、含盐量过高，漂浮在水面上的油污、泡沫、 悬浮物太多，可进行上排污。
第四节 船舶辅锅炉的汽、水系统
四、汽、水系统常见故障
除了自然水循环故障、蒸汽携水过多之外，锅炉汽水系统常见 的故障还有：
船舶辅机_船舶辅锅炉的结构与附件
1. 立式横烟管锅炉
热效率低 1-<锅7壳2%
工作压力低 23--<封炉2头胆MPa
缺 蒸发量低 4-<出1烟0t口/h 点 蒸发率低，受56--燃后热烧管面室板大
蓄水量大 7-前管板
点火升汽时间89--烟电长管动油泵
蓄水蓄热多，10-汽燃压烧器与
水位变动慢，11-易鼓风实机现
(1)炉膛、炉墙和炉衣 1100oC
1700oC
1-汽包
2-水筒
3-联箱 4-炉膛 5-水冷壁 6、7-蒸发管束 8-联箱供水管 9-水筒供水管 10-燃烧器 11-过热器 12-经济器
2. D型水管锅炉
1-汽包
2-水筒
3-联箱 4-炉膛 5-水冷壁 6、7-蒸发管束 8-联箱供水管 9-水筒供水管 10-燃烧器 11-过热器 12-经济器
是连接上、下锅筒的管束，也称蒸发管束，布置在 炉膛出口侧。前排为辐射换热面，后面为对流换热 面。汽包与联箱之间还有不受热的独立供水管作为 自然水循环下降管。
尾部受热面
工作条件
q5
1.5%
C
87.75%
H
10.5%
S
1.2%
N
0.15%
O
0.4%
空气温度 100oC
1.15
(给水)经济器
特点 作用 缺点 管理
挡
下锅筒
炉膛 预燃室
烟 墙
下 降 水
管
二、废气锅炉
大型低速二冲程柴油机排气温度为250~380oC，中速四冲程柴 油机排气温度可达400oC，可利用排气的热量加热水产生蒸汽。
1. 废气锅炉的结构型式 (1) 立式烟管废气锅炉
封头
船舶辅锅炉资料
(卧式三回程火管锅炉)
2、D型水管锅炉
（1）炉膛、炉墙和 炉衣
a、炉膛4：
作用：提供足够的 空间，使燃油充分 燃烧
温度：理论燃烧温 度17000C左右。
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
正常： q3 =0.5%~1% Q4：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.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
Qv=BQD/（3600Vl）
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）：
烟气侧：检查门17
水侧：人孔门18
隔热
传热特点和工作性能
①蒸发率低，热效率也较低 ②相对体积和重量较大，适用工作压力较低，
蒸发量较小
蓄水量多（锅炉蒸发量的3~4倍），锅炉重量大 （蒸发量的6~8倍），一般工作压力＜2MPa，蒸发 量≯10t/h
船舶辅锅炉的结构与附件
一、燃油锅炉F.O. Boiler
1、立式横烟管锅炉 结构：
烟侧：炉胆、燃烧室、 烟管
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
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1300~14000C
b、空气预热器
提高锅炉效率 改善燃烧条件 因受热面积大，使锅炉重量和尺寸增加，管理麻烦
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
①排污时密切注意水位变化； ②含盐量太高，表面排污难以降到符合要求时停炉换水
下排污
排污时机： ①投药后一段时间； ②熄火后半小时或锅炉低负荷，压力降至0.4~0.5MPa； ③水管锅炉不允许正常工作时进行
注意事项： ①水位较高时进行； ②注意水位变化，防止失水； ③时间不宜过长，阀全开≯30s； ④每次排污量：1/3~1/2水位表高度
Ⅵ结束后，x=1，属过热段
Ⅰ：α2≈5000W/m2·k，管内壁温升100OC左右 Ⅱ~Ⅴ：沫态沸腾，α2≈18000 W/m2·k，管内壁温升33OC左右 Ⅵ：α2≈1500W/m2·k，管内壁温升396OC左右，不允许出现 防止受热面烧坏的措施：
防止受热面热负荷过大、结垢严重及失水
Ⅲ：泡状流动
管内水流全面达到沸点并保持不变， tb 高于沸点并大致稳定
Ⅳ：弹状流动
管内壁受周期性加热和冷却，管壁易产 生热疲劳应力
Ⅴ：环状流动
α2取决于环状水层中汽泡扰动程度 Ⅵ：弥散六或雾状流动（x≥0.5时）
局部壁面被撕去水膜，形成汽膜，放热 恶化。薄水膜也可能被烧干，水中盐分 积存造成壁温急剧上升
（2）避免上升管受热不均现象严重 ①燃油雾化燃烧良好，防止局部过热 ②若受热面结存灰渣严重，要及时除灰 ③设多个燃烧器时，按顺序增减使用
（3）避免上升管流动阻力过大 ①上升管径不宜太小 ②上升管高度差H既定时管长尽量短 ③避免结垢严重
（4）避免锅炉负荷突然增减 （5）运行中不宜进行下排污
4.排污系统(Blow Down)
任务： 下排污：排除炉底泥渣及投放除垢药物后产生的沉淀物 上排污：降低炉水碱度及含盐量；消除漂浮在水面上的过多的油污、泡沫和悬浮物
上排污： 漏斗位置：高于最低水位25mm~低于正常水位25mm 排污操作：炉水接近最高水位→开始排污 水位降至浮渣盘高度→停止排污 可重复进行
作用：补水均匀分布，避免产生较大热应力 锅炉给水泵：两台以上（互为备用）
蒸发量小，电动旋涡泵，间断供水 蒸发量大，多级离心泵，连续供水(两级离心泵、多级离心泵)
热水井
用途：过滤水中固体杂质和油污；加补充水；投放炉水处理剂；缓冲器 结构：三道吸附过滤设备
若蒸汽仅供加热，可取消过滤吸附材料，但仍分隔为多部分
二、影响蒸汽带水的因素和汽水分离设备
蒸汽带水的危害：蒸汽品质下降 ①水中盐分加快汽水管路及设备的腐蚀 ②带水过多引起水击（蒸汽辅机） ③有过热器时盐分沉积在过热器内壁上使其烧坏
1、影响蒸汽带水的因素 （1）分离高度H（蒸发平面到集汽设备之间的距离） H↑→重力分离作用↑（＞0.5~0.6m效果不明显） （2）锅炉负荷（用汽量） 负荷↑→H↓，炉水飞溅↑，蒸汽流速↑→蒸汽带水 量↑ （3）炉水含盐量 达临界含盐量→汽水共腾→蒸汽品质恶化
排污操作： 开阀顺序：开通海阀→全开排污阀→开调节阀 关阀顺序：关调节阀→关排污阀→关通海阀
二、汽水系统常见故障
1.失水（水位＜最低工作水位） 危害：上部受热面烧坏 措施：若关通汽阀后仍能“叫水”进入水位计——迅速加大给水； 若“叫水”不来—立即停炉，冷却后检查
2.满水（水位＞最高工作水位） 危害：蒸汽大量携水，导致水击，腐蚀管路设备等 措施： ①停止送汽，进行上排污； ②开启蒸汽管路和设备上的泄水阀泄水； ③查明原因予以排除
任务：将锅炉产生的蒸汽按不同压力的需要送至各用汽设备
工作过程： 蒸汽压力调节阀6：调节废炉蒸汽压力。供大于求时向冷凝器泄放多余蒸汽 接岸供汽管7：修船停炉时由岸上或其它船舶供汽
2.凝水系统(Condensate System)
任务：回收蒸汽凝水；防止混入水中的油污进入锅炉 工作过程： 锅炉中有油的危害：妨碍传热，使受热面变形或爆裂 预防措施：加热油舱（柜）的凝水→观察柜→无油→热水井；有油→舱底
保证水循环良好。即上升管有足够的循环倍率K——入口处进水流量G与出口处蒸汽流量 D之比 K=G/D＞4（x＜0.25）
3、保证自然水循环良好的措施
（1）尽量减少或避免下降管带汽 ①下降管不受热或水受热相对较少（管径粗，烟气温度较低处） ②上升管供水充足（水冷壁配单独的联箱和下降管） ③下降管处水位高度＞150~200mm（＞4倍管内径） ④避免进口阻力太大（入口水速＜3m/s） ⑤防止下降管与上升管串汽（两者间距＞250mm，或设隔板） ⑥给水管在下降管附近，使进水过冷度较大
船舶辅锅炉分析
1
2、上升管的流动状况和限制壁温过高的条件
水管外壁温度与管内工质温度之差主要取决于管内壁对流换热系数α2及单位受热面热负荷q 上升管的流动状况
Ⅰ：入口→开始沸点
壁温tb渐↑，α2主要取决于水的流速 Ⅱ：管内水平均温度＜沸点，近壁处水温已达
沸点开始产生汽泡。 tb继续↑，α2因有汽泡产 生而↑
（1）防止水位过高，尤其不宜高负荷高水位运行 （2）严格控制水质，避免含盐量高引起汽水共腾 （3）供汽量不宜增加过快
船舶辅锅炉的汽、水系统 The Steam and Water Systems of Marine Auxiliary Boiler
一、锅炉的蒸汽、给水、凝水和排污系统 1.蒸汽系统(Steam System)
谢谢观赏！2020/11/源自620受热面管子破裂
原因： ①烧坏——受热面热负荷过大；结垢严重；失水；水循环不良 ②腐蚀严重
现象： ①水位、汽压迅速下降； ②烟囱冒“白烟”（水雾）； ③异常噪音
措施： 微小渗水——监视使用； 水位下降较快——停炉修理（封堵漏管），水压试验。 水管锅炉：一定锥度钢塞涂白铅油堵破管两端 火管锅炉：专用堵棒
3.给水系统(Feed Water System)
任务：向锅炉提供足够数量和品质符合要求的给水 工作过程：热水井→给水泵→截止阀→止回阀→截止阀→锅炉 截止阀：锅炉与止回阀之间，必要时将锅炉隔断(该阀必须反装)
注意：关闭更换阀杆填料时炉水不溢出；禁用此阀调节给水流量 截止止回阀：作用----防止炉水倒流、同时向两台锅炉并联供水时调节给水量的分配 内给水管：锅炉水面以下，下半圆开有很多小孔的水平管
2、汽水分离设备
（1）水下孔板 原理：降低汽水混合物的动能，使蒸汽均匀从小孔中穿出。流速3~4m/s 位置：最低水位下100~150mm左右，孔板距下降管进口＞300~500mm
（2）集汽管 布置：沿汽包纵向布置，尽可能使H↑ 原理：惯性分离
（3）集汽板 位置： 原理：惯性分离
3、防止蒸汽品质恶化的措施