第三节 船舶辅锅炉的燃油设备及系统
合集下载
船舶辅锅炉的燃油设备及系统讲解共38页
船舶辅锅炉的燃油设备及系统讲解
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
38
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
38
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
船舶燃油系统的工作原理燃油系统主要由燃油输送和分油系统燃油日
船舶燃油系统的工作原理燃油系统主要由燃油输送和分油系统、燃油日用系统两大部分组成。
而燃油日用系统又可分为主机燃油日用系统、柴油发电机燃油系统和锅炉燃油系统等。
㈠燃油输送和分油系统燃油输送和分油系统中包括了燃油的注入管路、燃油输送和燃油分油系统。
图5.1.1所示为某散货船的燃油输送和注入部分的系统图。
从图中可以看出该系统由燃油的注入、燃油的输送两部分组成。
1. 燃油的注入该船使用的燃油主要是轻柴油和燃料油，故在甲板的左右舷均设有轻柴油和燃油的加油站，以满足船舶任何一舷靠码头时都能方便地加油的需要。
由于采用压力注入法，故在加油站的注入连接管上设有压力表，注入总管上装有安全阀，以防止管路超压。
安全阀溢出的油分别泄放到机舱内双层底柴油舱和燃油溢流舱。
在注入阀之前还设有滤器，可以过滤掉一部分燃柴油中的杂质。
柴油由甲板两舷的注入阀经注入总管至左柴油深舱和双层底柴油舱。
燃油由两舷的注入阀经注入总管引至位于货舱双层底的1#、2#、3#燃油舱及机舱前部两舷的燃油深舱，燃油深舱的注入阀也设置在加油站内，可在甲板上直接控制加油过程。
燃油的加油总管还与输送泵吸口相连，因而既可以使用供油船的供油泵进行注入，在应急情况下也可以用船舶上自己的输送泵抽吸油驳上的燃油供到各油舱。
2. 燃油的输送本系统设有柴油输送泵15 和燃油输送泵14 各一台，进出口连通，可以互相备用。
连通管上设有隔离阀和双孔法兰，平时为常闭状态。
故一般情况下，两台泵通过各自的管路负责柴油和燃油的输送任务，只在应急情况下才会通过连通管路作为各自的备用泵。
燃油输送泵功能之一是能将燃油深舱的燃油驳至双层底燃油舱的任一舱内，或完成双层底燃油舱各舱之间的驳运。
之二是将各燃油储存舱内的燃油通过注入总管从甲板排出。
之三是将燃油输送至燃油沉淀舱，经沉淀和分油机分离后排至燃油日用油柜，再供给各用油设备。
燃油沉淀柜上设有四只液位开关，其中有二只（高位停泵HSP、低位开泵LST）控制输送泵的自动起停，使燃油沉淀柜的注入实现自动控制。
船舶辅机——-船舶辅助锅炉 (1)
自然循环的自补偿能力： 热负荷大的上升管含汽量多，循环动力也大， 故进水流量和循环流速也大。
热负荷小的上升管循环流速小，换热特别弱的 可能出现循环停滞(K=1时即属循环停滞)甚至循 环倒流，管子可能被烧坏。
保证良好水较粗的管子， 水位>15~25cm（大于四倍管径），入口水速 <3m/s,上升下降管距>25cm，给水管在下降管 入口等） (2)避免上升管受热不均匀(防止油在蒸发管束 间燃烧，蒸发管束及时除灰)。
锅炉一般标注名义工作压力，工作时可稍超过它，但不 得超过设计压力（最大允许工作压力）
3.锅炉效率[Fuel-to-Steam Efficiency] 从给水变为蒸汽所得到的有效热量与燃料燃烧 的产热量之比。
4.受热面积[Heating Surface] 主锅炉 蒸发受热面积 过热器受热面积 经济器受热面积 空气预热器受热面积 辅锅炉
2.保证自然水循环良好的措施
为防止蒸发受热面过热烧坏，主要是保证水循 环良好，即保证所有的上升管有足够的循环流 速w0和进水流量G。这要求上升管有足够的循 环倍率K。
KG/D
出口处蒸汽流量
入口处进水流量
K大，出口蒸汽干度x越小(x=D/G=1/K)，为防 止上升管末端出现雾状流动或膜状流动，K至 少应大于4(x<0.25) 。
X 沸水管Generating tube
燃烧器Burner
水冷壁联箱Waterwall header
3.立式直水管[Vertical Water Tube]锅炉(★★★)
1. 上锅筒
3.直立水管束 5.预燃室
7.下降水管 9-点火器
2.下锅筒 4.炉膛
6.挡烟墙
8-喷油调风装置 10-点火喷油咀
船舶辅机——船舶辅锅炉装置之一
管子中水的流动是由于工质的密度差产生的。 强制循环锅炉：
管子中水的流动是借助泵来实现的．
3．按蒸汽压力高低分类 高压锅炉，中高压锅炉、中压锅炉、低压锅炉。 根据目前的发展水平，蒸汽工作压力在： 2.0ＭＰａ以下者为低压锅炉： 2.0～4.0ＭＰａ为中压锅护； 4．0～6.0ＭＰａ为中高压锅炉； 超过6.0ＭＰａ为高压锅炉．
第一节 概述
一 锅炉在船舶动力装置中的作用 在蒸汽轮机动力装置的船舶上：锅炉产生的高温高压过热蒸汽用驱动主 蒸汽机，以推动船舶前进，这种锅炉称为主锅炉。 在柴油机动力装置的船舶上：锅炉产生的饱和蒸汽仅用于驱动蒸汽机、 加热燃油、滑油及满足日常生活的需要，这种锅炉称为辅锅炉。 • 在柴油机干货船上：一般装设一台压力为0.5—1.0MPa，产生饱和蒸 汽的辅锅炉，蒸发量为0.4～2.5Ｔ／ｈ • 在柴油机油船上：因为加热货油、驱动汽轮货油泵等蒸汽等蒸汽辅以 及洗货油舱等需要大量蒸汽，所以一般都装设两台辅锅炉，蒸发量常在 20Ｔ／ｈ上． • 在大型柴油机客轮上：一般也装设两台辅锅炉以满足日常生活所需的 大量蒸汽，且可以防止—台损坏时，影响船员和旅客的日常生活．
／h或t／h。 2．蒸汽参数 供应饱和蒸汽时，蒸汽参数用蒸汽的工作压力，单位为MPa； 供应过热蒸汽时，用蒸汽工作压力和蒸汽温度来表示； 锅炉一般标注名义工作压力，使用的工作压力范围上限可稍超过它，
但不应超过锅炉的最大许用工作压力(设计压力)．
3．锅炉效率 在锅炉中，从给水变为蒸汽所得到的有效热量与向锅炉内所供应的
5．蒸发率(产汽率) 单位蒸发受热面积每小时产生的蒸汽量，单位为kg／m2．h； 蒸发率用于评价锅炉蒸发受热面的平均传热强度； 蒸发率越高，锅炉结构越紧凑．
6．炉膛容积热负荷 单位炉膛容积在单位时间内燃料燃烧放出的热量，用符号qv表示。炉膛
管子中水的流动是借助泵来实现的．
3．按蒸汽压力高低分类 高压锅炉，中高压锅炉、中压锅炉、低压锅炉。 根据目前的发展水平，蒸汽工作压力在： 2.0ＭＰａ以下者为低压锅炉： 2.0～4.0ＭＰａ为中压锅护； 4．0～6.0ＭＰａ为中高压锅炉； 超过6.0ＭＰａ为高压锅炉．
第一节 概述
一 锅炉在船舶动力装置中的作用 在蒸汽轮机动力装置的船舶上：锅炉产生的高温高压过热蒸汽用驱动主 蒸汽机，以推动船舶前进，这种锅炉称为主锅炉。 在柴油机动力装置的船舶上：锅炉产生的饱和蒸汽仅用于驱动蒸汽机、 加热燃油、滑油及满足日常生活的需要，这种锅炉称为辅锅炉。 • 在柴油机干货船上：一般装设一台压力为0.5—1.0MPa，产生饱和蒸 汽的辅锅炉，蒸发量为0.4～2.5Ｔ／ｈ • 在柴油机油船上：因为加热货油、驱动汽轮货油泵等蒸汽等蒸汽辅以 及洗货油舱等需要大量蒸汽，所以一般都装设两台辅锅炉，蒸发量常在 20Ｔ／ｈ上． • 在大型柴油机客轮上：一般也装设两台辅锅炉以满足日常生活所需的 大量蒸汽，且可以防止—台损坏时，影响船员和旅客的日常生活．
／h或t／h。 2．蒸汽参数 供应饱和蒸汽时，蒸汽参数用蒸汽的工作压力，单位为MPa； 供应过热蒸汽时，用蒸汽工作压力和蒸汽温度来表示； 锅炉一般标注名义工作压力，使用的工作压力范围上限可稍超过它，
但不应超过锅炉的最大许用工作压力(设计压力)．
3．锅炉效率 在锅炉中，从给水变为蒸汽所得到的有效热量与向锅炉内所供应的
5．蒸发率(产汽率) 单位蒸发受热面积每小时产生的蒸汽量，单位为kg／m2．h； 蒸发率用于评价锅炉蒸发受热面的平均传热强度； 蒸发率越高，锅炉结构越紧凑．
6．炉膛容积热负荷 单位炉膛容积在单位时间内燃料燃烧放出的热量，用符号qv表示。炉膛
XD1403锅炉燃油设备
第十四章 船舶辅助锅炉
[ 11 ]
1.喷油器 1.喷油器(Oil burner) 喷油器 喷油器作用：(1)控制喷入炉内燃油的流量；(2)将燃油雾化， 保证燃烧质量。 对喷油器性能的主要要求： 对喷油器性能的主要要求： (★★★★★) (1)有较大的调节比(最大喷油量/最小喷油量)，以适应不同蒸 调节比( 调节比 最大喷油量/最小喷油量) 发量的需要； (2)获得尽可能细和均匀的油雾(50µm>85%，无>200µm)； (3)油雾要有适当的雾化角； 雾化角； 雾化角 雾化角 雾化角>气流扩张角； ①雾化角>气流扩张角； 气流扩张角 雾化角与喷火口配合； ②雾化角与喷火口配合； 喷火口角 (4)油雾流的流量密度 流量密度(单位时间通过单位横截面积的燃油体积) 流量密度 沿圆周分布应均匀，而中心部分是回流区，流量密度要小，过 多的油喷入不利于高温烟气回流。
雾化
油雾
加热
油蒸气
空气 温度
燃烧
τ=
d 02
τ-油滴燃烧完所需要的时间；
d0-油滴的直径，mm； K-燃烧速度常数，mm2/s；
K
油滴燃烧完所需要的时间与其直径的平方成正比。 油滴燃烧完所需要的时间与其直径的平方成正比。平均油 滴直径控制在100μm以下。
船舶辅机
Marine Auxiliary Machinery
船舶辅机
Marine Auxiliary Machinery
第十四章 船舶辅助锅炉
[3]
2.空气过剩系数 2.空气过剩系数(Excess air ratio) 空气过剩系数 供给1kg燃油(完全燃烧)的实际空气量Vk与所需的理论空气量V0 实际空气量V 与所需的理论空气量V 实际空气量 之比称为空气过剩系数 α。 之比称为空气过剩系数 α。
第八章船用燃油辅锅炉的自动控制
第八章 船用燃油辅锅炉的自动控制
▪ 主锅炉、辅锅炉简介 ▪ 第一节 船用燃油辅锅炉自动控制基本原理 ▪ 第二节 货船辅锅炉的自动控制 ▪ 第三节 油船辅锅炉的自动控制
第一节 船用燃油辅锅炉自动控制
一、水位自动控制 1、柴油机货船辅助锅炉水位控制 见图9-1-1
2、管理要点及常见故障分析方法 定期冲洗、备用切换注意事项、电极
二、锅炉的控制过程 1、启动前的准备 2、燃烧的时序控制 预扫风、点火、点火失败、再次启动、中
途熄火 3、汽压的自动控制 4、安全保护 5、停炉 6、手动操作
第二节 货船辅锅炉的自动控制
三、管理与维护 1、日常维护检查的注意事项 2、常见故障分析与排除
第三节 油船辅锅炉的自动控制
一、油船辅锅炉水位自动控制 1、锅炉水位控制的特点 虚假水位现象 1)锅炉水位的双冲量控制 单冲量控制：水位控制 双冲量控制：水位＋蒸汽流量 2)水位自动控制中的双回路给水
G F P
水位控制回路 给水压差控制回路
第三节 油船辅锅炉的自动控制
一、油船辅锅炉水位自动控制 2、油船辅锅炉水位自动控制系统的组成及工作原理
第三节 油船辅锅炉的自动控制
二、油船辅锅炉蒸汽压力自动控制 蒸汽压力控制即燃烧自动控制－－定值控制方案
1、蒸汽压力控制的特点 汽压－蒸汽压力调节器（PI）－控制喷油量
三、燃烧时序控制 1、信号发讯器 手动信号发讯器：起动、停炉按钮、 转换或选择开关 自动信号发讯器：压力开关、温度开 关 2、时序控制元件（时序控制器) 有触点时序控制器:凸轮式时序控制器 无触点时序控制器：RC电路延时实现、 PLC实现
第一节 船用燃油辅锅炉自动控制
三、燃烧时序控制 3、火焰感受器 光敏电阻 遇光电阻不同，不能承受高温，需要 阻挡红外线。 光电池 遇光能产生电压，使用寿命长，对红 外线不敏感。
▪ 主锅炉、辅锅炉简介 ▪ 第一节 船用燃油辅锅炉自动控制基本原理 ▪ 第二节 货船辅锅炉的自动控制 ▪ 第三节 油船辅锅炉的自动控制
第一节 船用燃油辅锅炉自动控制
一、水位自动控制 1、柴油机货船辅助锅炉水位控制 见图9-1-1
2、管理要点及常见故障分析方法 定期冲洗、备用切换注意事项、电极
二、锅炉的控制过程 1、启动前的准备 2、燃烧的时序控制 预扫风、点火、点火失败、再次启动、中
途熄火 3、汽压的自动控制 4、安全保护 5、停炉 6、手动操作
第二节 货船辅锅炉的自动控制
三、管理与维护 1、日常维护检查的注意事项 2、常见故障分析与排除
第三节 油船辅锅炉的自动控制
一、油船辅锅炉水位自动控制 1、锅炉水位控制的特点 虚假水位现象 1)锅炉水位的双冲量控制 单冲量控制：水位控制 双冲量控制：水位＋蒸汽流量 2)水位自动控制中的双回路给水
G F P
水位控制回路 给水压差控制回路
第三节 油船辅锅炉的自动控制
一、油船辅锅炉水位自动控制 2、油船辅锅炉水位自动控制系统的组成及工作原理
第三节 油船辅锅炉的自动控制
二、油船辅锅炉蒸汽压力自动控制 蒸汽压力控制即燃烧自动控制－－定值控制方案
1、蒸汽压力控制的特点 汽压－蒸汽压力调节器（PI）－控制喷油量
三、燃烧时序控制 1、信号发讯器 手动信号发讯器：起动、停炉按钮、 转换或选择开关 自动信号发讯器：压力开关、温度开 关 2、时序控制元件（时序控制器) 有触点时序控制器:凸轮式时序控制器 无触点时序控制器：RC电路延时实现、 PLC实现
第一节 船用燃油辅锅炉自动控制
三、燃烧时序控制 3、火焰感受器 光敏电阻 遇光电阻不同，不能承受高温，需要 阻挡红外线。 光电池 遇光能产生电压，使用寿命长，对红 外线不敏感。
船舶辅锅炉及造水装置
第七章船舶辅锅炉及造水装置锅炉是船舶动力装置的重要组成部分，其通过燃料（一般为燃油）的燃烧把化学能转化为热能，使炉内的水变成蒸汽（或热水）。
在以蒸汽轮机为主机的船上，锅炉产生的过热蒸汽用于驱动船舶，故称其为主锅炉，这种形式在普通商船上已经很少采用；而在柴油机为主机的船上，锅炉产生的饱和蒸汽仅用于加热燃油、滑油以及满足生活使用，故称其为辅锅炉，“育鲲”轮便是如此。
商船一般设置1台饱和蒸汽压力为0.5～1.0MPa、蒸发量为0.4～2.5t/h的辅锅炉。
而油轮则因为需要加热货油、驱动货油泵、清洗油舱等，需要大量蒸汽，故一般应设置两台辅锅炉。
在大型客船上，因旅客人数较多，一般也设置两台辅锅炉，万一有一台损坏也不至于影响旅客和船员的日常生活。
船舶在航行过程中，主机的排气量很大，温度也很高。
大型低速二冲程船舶柴油机的排气温度一般在300℃以上，四冲程中速柴油机的排气温度可达400℃左右。
而水蒸气在压力为0.5 MPa时，其饱和蒸汽温度为165℃；压力为1.3MPa时，饱和蒸汽的温度也仅为194℃。
所以，可以利用船舶主柴油机的排气余热来产生蒸汽。
在船舶主柴油机的排气管上，一般都装设有废气锅炉。
废气锅炉不但可以节约燃油，还可以降低柴油机排气噪音，起到节能减排之功效。
锅炉的主要性能指标有：蒸发量、饱和蒸汽压力、效率、受热面积、蒸发率、炉膛容积热负荷等。
“育鲲”轮在机舱顶部装有燃油锅炉和废气锅炉各一台。
停泊时，由燃油锅炉提供蒸汽；航行时，主要由废气锅炉提供蒸汽，必要时燃油锅炉可同时使用。
第一节燃油锅炉一、燃油锅炉的结构燃油锅炉利用燃油燃烧时发出的热量来产生蒸汽。
燃油锅炉本体一般包括炉膛、蒸发受热面、水腔和蒸汽空间等。
锅炉本体上还应有一系列的附件，如水位计、安全阀、主蒸汽阀、炉水取样阀、上/下排污阀等。
传统的燃油锅炉主要有两种类型，即烟管锅炉和水管锅炉。
若燃油燃烧产生的烟气在受热面管内流动，管外是水，则该锅炉为烟管锅炉。
船舶辅锅炉的燃油设备及系统
(2)停炉后：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， 引起爆炸。 关键两点：无预扫风、漏油
船舶辅机
3.炉膛内燃气爆炸预防措施[Preventive] (1)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 (3)需人工用火把点火方法：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 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。 (4)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。
1-喷嘴帽 5-喷嘴座
2-雾化片 3-旋流片 4-分油嘴 6-进油管 7-回油管
回油阀
船舶辅机
(3) 蒸汽式喷油器[Steam Assisted Press. Jet Atomizer]
1-喷嘴头部 2.3-垫圈4-螺帽 5-外管 6-内管 7-油孔 8-蒸汽 9-混合孔
船舶辅机
DDZ蒸汽雾化式燃烧器
船舶辅机
4.锅炉喘振(炉吼) [Boiler Surging]
燃烧不稳定导致压力波动。 (1)供油压力波动或燃油雾化不良，大油滴滞燃 (2)风量不足或风压波动
较大的调节幅度(最大喷油量/最小喷油量) 细油滴(50m占85%，无> 200m) 雾化角>气流扩张角
要求
油雾流的流量密度(单位时间内通过垂直油雾流轴向速度 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
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
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。
船舶辅锅炉-2
4、保证燃烧质量的主要因素
（1）油雾化质量良好 （2）适量的一次风（10%~30%，风速 10~40m/s）和二次风 （3）油雾和空气混合均匀，着火前沿的 位置和长度应合适 （4）炉膛容积热负荷适合
二、燃烧器
组成：喷油器、配风器、电点火器、火焰感受器 （光电元件）、看火孔（兼人工点火孔） 1、喷油器 a、作用：①控制喷油数量②雾化燃油，保证燃烧 质量 b、要求：
五、燃烧方面常见故障
1、运行中突然熄火（汽压未到上限）
①日用油柜燃油用完 ②油路被切断 ③油中有水 ④自动保护起作用（危险水位、低油压、低风压、 火焰感受器失灵等）
2、点不着火
除上述原因外 ①风量过大 ②喷油器堵塞 ③电点火器故障
3、炉膛内燃气爆炸
一般在点火或热炉熄火后发生 原因 ①预扫风或后扫风不充分；点火失败后重复点火前未 从粉预扫风 ②停炉后燃油系统阀件漏泄
四、燃油系统
1、采用回油式喷油器的 锅炉燃油系统 组成 主电磁三通阀10：断 电时油回流，通电时油 送往喷油器6。汽压过 高、水位低、油压低、 油温低、风压低、突然 熄火、点火不成功，它 都关闭。 速闭阀5：紧急切断供 油，可远控
回油调节阀7：由比例 调节器8根据汽压自动 控制喷油量 安全阀12：防止管路油 压过高 轻重油转换阀18：冷炉 点火用轻油，停炉前几 分钟换轻油。 压力式点火喷油嘴13： 主喷油嘴熄火前用炉内 火焰点燃，维持不断火。 停炉后重新点火时用电 火花 主喷油嘴6：靠点火喷 油嘴的火焰点燃
影响雾化质量的主要因素：
①油压 最高≯2~3MPa，最低0.7MPa左右 ②喷孔直径 ③油流旋转的强烈程度 ④油的粘度
喷油量与油压平方根和喷孔截面积成正比 喷油量调节方法：
①改变喷油压力 油压调节范围受限，故油量调节范围小，调节幅度 不过2 ②使用喷孔直径不同的喷嘴（或喷油器） ③改变投入工作的喷嘴（或喷油器）数目
哈工程船舶辅机--14-辅助锅炉
•燃油锅炉合适的空气过剩系数一般为1.05－1.2。
20
3．燃油在炉膛中的燃烧过程 燃油在炉膛中的燃烧是以火炬的方式进行的．燃烧过程 分为两个阶段： (1)准备阶段：雾化的油滴被迅速加热、气化、与空气相混合， 同时进行热分解； (2)燃烧阶段：油气与空气的混合气体的浓度达到一定数值， 并被加热到一定温度，遇明火着火燃烧。
4
3．锅炉效率
在锅炉中，从给水变为蒸汽所得到的有效热量与向锅炉内所供应 的热量之比叫做锅炉效率，用符号v表示．锅炉效率可用下式表示：
5
4．受热面积 主锅炉受热面积除蒸发受热面积(炉水被加热产生饱和蒸汽的 受热面积)外，还可能包括过热器、空气预热器、经济器(预热给 水)等附加设备的受热面积t单位是m2．辅锅炉通常没有上述附加 设备，其受热面积即为蒸发受热面积． 5．蒸发率(产汽率) 单位蒸发受热面积每小时产生的蒸汽量，单位为kg／m2．h； 蒸发率用于评价锅炉蒸发受热面的平均传热强度； 蒸发率越高，锅炉结构越紧凑． 6．炉膛容积热负荷 单位炉膛容积在单位时间内燃料燃烧放出的热量，用符号qv 表示。
22
二、燃烧器
燃烧器主要由喷油器、配风器及点火器等部件组成． 1．喷油器 燃油是通过喷油器(俗称油枪或油头)喷进炉内的。 喷油器有两个作用：一是控制喷入炉内燃油的数量； 二是将燃油雾化，保证在炉膛内的燃烧质量。
23
24
空气经配风器进入炉膛， 它被挡风罩或挡风板分为 两部分： 一部分紧贴着喷油器吹出， 称为一次风(根部风)，它 的作用是保证油雾一离开 喷油器就有一定量的空气 与之混合，从而减少产生 碳黑的可能性． 另一部分风沿炉墙喷火口 外围进入炉膛，称为二次 风，其作用主要是供给燃 烧所需的大部分空气。
一、燃油在锅炉中的燃烧情况 1．燃油燃烧的特点 燃油的沸点低于它的燃点．所以实际上燃 烧的不是液态的“油”，而是‘油气”。燃油 燃烧的实质是油气与空气混合后所形成的可燃 气的一种剧烈的氧化过程。因此油在炉内燃烧 的速度取决于油滴蒸发速度，油气和空气相互 扩散的速度及油气氧化速度。
- 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)。
5. 接收新锅炉时，雾化片备件应充足。 6. 装备多个燃烧器时，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。
36
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
四、燃油系统[Fuel System]
大部分锅炉使用与主机相同的重油。
速闭阀
换油旋塞
比例操作器
喷孔直径 喷孔直径越小，雾化质量越好。 油流旋转的强烈程度 旋转越强烈，雾化质量越好。 油的粘度 粘度越小，雾化质量越好。燃油需加热。
16
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
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 0.5~1.2mm分为几档。雾化片性能用型号表示： 25—60号雾化片(★) 雾化角为60o 喷油量为25kg/h
供油管[Oil Supply Line]
回油管[Oil
Return Line]
风门[Damper]
10
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
油泵[Oil Pump]
电磁阀[Solenoid Valve]
11
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
13
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
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
14
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
(1) 压力式喷油器[Pressure Jet Atomizer]
可换用不同形状(锥度)的油杯，改
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
旋(转）杯式喷油器特点 优点： (1)调节方便； (2)调节幅度最大(10)(最小的是压力式) (3)在低负荷时，雾化质量更好； (4)对油的过滤要求不高； (5)适用劣质燃油，所需油压低。 缺点：结构复杂，价格较高。
观察镜[Sight Glass] 火焰感受器[Flame Sensor]
风机[Forced
Draught Fan] 电机[Fan Motor]
M/V YULONG 9
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
风量调节伺服电机
[Servomotor for Air Regulator]
平叶片旋流式配风器 (二次风旋转)
5 6
调节一 次风量
1-斜向叶片 2-喷油器管架 3-挡风罩 4-电点火器 5-火焰感受器 6-看火孔 7-拉杆
31
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
可调叶片用来调节二次风量
叶片可调型旋流配风器
32
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
12
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
1.喷油器[Nozzle/Atomizer] 作用：控制喷油量；雾化燃油，保证燃烧质量。
较大的调节幅度(最大喷油量/最小喷油量)
细油滴(50m占85%，无> 200m)
雾化角>气流扩张角 要求 油雾流的流量密度(单位时间内通过垂直 油雾流轴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。
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) 影响燃烧速 (2) 油气氧化速度(通风) 度的因素 (3) 油气与空气相互扩散速度(加热) 2.空气过剩系数[Excess Air Ratio]
19
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
(2) 回油式喷油器 如果锅炉汽压过低，应如何调节？ 进油量不变，油流在切向槽中的流速和在喷 旋流片上有切向槽，雾化片上开漩涡室 孔中的旋转速度不变，用回油阀改变喷油量 关小回油阀，开大风门。 (喷油量调节范围3~5 ) ，不影响雾化质量。
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
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
1
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
35
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
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。
2. 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， 应将雾化片在柴油中浸泡，然后用木片刮净。
4. 雾化片使用一段时间(>500h)后会磨损，在试 验台上检查喷油量、雾化角和喷出油雾圆锥。
28
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
2.配风器[Air Diffuser] 作用：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，以利于稳定和充分燃烧。
29
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
1-喷嘴头部 2.3-垫圈4-螺帽 5-外管 6-内管 7-油孔 8-蒸汽孔 9-混合孔
22
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
DDZ蒸汽雾化式燃烧器
23
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
(4) 旋杯式喷油器[Rotary Cup Atomizer] 电动机带动一次风机和油杯转动。 1-中央传动轴
1-喷嘴帽 2-雾化片 3-旋流片4-分油嘴 5-喷嘴座 6-进油管 7-回油管
回油阀
20
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
(2) 回油式喷油器
21
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
(3) 蒸汽式喷油器[Steam Assisted Press. Jet Atomizer]
2-油杯 3-雾化风机 4-电动机 调节风门可调节一次风量和二次风量。 5-传动皮带 6-燃油电磁阀 7-供油软管 8-中央油管 9-出油口 10-一次风进口 油杯内壁为扩张圆锥(按油流方向)。 11-一次风道 13-二次风道 改变进油流量调 14-二次风出口 变火焰形状适应不同形状的炉膛。 节喷油量。 15-二次风调节门 24 16-一次风调节门
平流式配风器 (二次风不旋转) 减小风阻，强 化后期油气混 合作用 1-调风挡板 2-空气导叶 3-喉环 4-稳焰器 5-导管
6-导环
33
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
3.点火电极[Ignition Electrodes] 注意点火电极的间 电极电压 5,000~10,000V， 距、它们与油头的 距离(说明书 一定注意安全。 [Instruction Manual]) 。 如果要试验点 防止油雾喷到点火 火情况，“手 电极上，防止电火 动点火”，喷 花跳到喷油器和挡 油器千万不能 风罩上。 供油。
(3)油雾和空气混合均匀，着火前沿位置和 长度合适
(4)炉膛容积热负荷要合适
5
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
二、燃烧器[Burner](★★★★★)
喷油器—供油 风机—供风 主要部件 配风器—配风 电点火器—点火 火焰监视器—反馈
6
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
3
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
燃烧器[Burner]
保证油雾离开喷油器就有一 定的空气(10~30%)与之混合， 减少碳黑的产生。(太大点 火困难，太小冒黑烟)
[Secondary Air]
配风器
一次风
[Primary Air]
二次风
喷油器
17
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
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， 1-喷嘴接头 要使喷油器投入工作，电磁阀应关闭 2-阀室 3-阀盖 4-喷油阀 5-弹簧座 重复数次后再使油泵连续工作，油压可正常。 6-弹簧 7-O形密封圈 8-调节螺丝 9-管接头 10-喷嘴 目的：防止粘度太大，高油压直接顶开安全阀。
1kg燃油完全燃烧所需要的实际空气量Vk与理 论空气量V0之比。
2
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
Vk V0
(1.05~1.2)
大：风机的耗能大，排烟损失大 小：不完全燃烧损失大 3.燃油在炉膛中的燃烧过程
准备阶段：油滴加热、气化、与空气混合 燃烧阶段：混合气体浓度、温度达到一定数值， 遇到明火着火燃烧。
27
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
36
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
四、燃油系统[Fuel System]
大部分锅炉使用与主机相同的重油。
速闭阀
换油旋塞
比例操作器
喷孔直径 喷孔直径越小，雾化质量越好。 油流旋转的强烈程度 旋转越强烈，雾化质量越好。 油的粘度 粘度越小，雾化质量越好。燃油需加热。
16
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
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 0.5~1.2mm分为几档。雾化片性能用型号表示： 25—60号雾化片(★) 雾化角为60o 喷油量为25kg/h
供油管[Oil Supply Line]
回油管[Oil
Return Line]
风门[Damper]
10
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
油泵[Oil Pump]
电磁阀[Solenoid Valve]
11
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
13
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
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
14
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
(1) 压力式喷油器[Pressure Jet Atomizer]
可换用不同形状(锥度)的油杯，改
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
旋(转）杯式喷油器特点 优点： (1)调节方便； (2)调节幅度最大(10)(最小的是压力式) (3)在低负荷时，雾化质量更好； (4)对油的过滤要求不高； (5)适用劣质燃油，所需油压低。 缺点：结构复杂，价格较高。
观察镜[Sight Glass] 火焰感受器[Flame Sensor]
风机[Forced
Draught Fan] 电机[Fan Motor]
M/V YULONG 9
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
风量调节伺服电机
[Servomotor for Air Regulator]
平叶片旋流式配风器 (二次风旋转)
5 6
调节一 次风量
1-斜向叶片 2-喷油器管架 3-挡风罩 4-电点火器 5-火焰感受器 6-看火孔 7-拉杆
31
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
可调叶片用来调节二次风量
叶片可调型旋流配风器
32
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
12
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
1.喷油器[Nozzle/Atomizer] 作用：控制喷油量；雾化燃油，保证燃烧质量。
较大的调节幅度(最大喷油量/最小喷油量)
细油滴(50m占85%，无> 200m)
雾化角>气流扩张角 要求 油雾流的流量密度(单位时间内通过垂直 油雾流轴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。
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) 影响燃烧速 (2) 油气氧化速度(通风) 度的因素 (3) 油气与空气相互扩散速度(加热) 2.空气过剩系数[Excess Air Ratio]
19
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
(2) 回油式喷油器 如果锅炉汽压过低，应如何调节？ 进油量不变，油流在切向槽中的流速和在喷 旋流片上有切向槽，雾化片上开漩涡室 孔中的旋转速度不变，用回油阀改变喷油量 关小回油阀，开大风门。 (喷油量调节范围3~5 ) ，不影响雾化质量。
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
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
1
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
35
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
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。
2. 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， 应将雾化片在柴油中浸泡，然后用木片刮净。
4. 雾化片使用一段时间(>500h)后会磨损，在试 验台上检查喷油量、雾化角和喷出油雾圆锥。
28
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
2.配风器[Air Diffuser] 作用：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，以利于稳定和充分燃烧。
29
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
1-喷嘴头部 2.3-垫圈4-螺帽 5-外管 6-内管 7-油孔 8-蒸汽孔 9-混合孔
22
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
DDZ蒸汽雾化式燃烧器
23
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
(4) 旋杯式喷油器[Rotary Cup Atomizer] 电动机带动一次风机和油杯转动。 1-中央传动轴
1-喷嘴帽 2-雾化片 3-旋流片4-分油嘴 5-喷嘴座 6-进油管 7-回油管
回油阀
20
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
(2) 回油式喷油器
21
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
(3) 蒸汽式喷油器[Steam Assisted Press. Jet Atomizer]
2-油杯 3-雾化风机 4-电动机 调节风门可调节一次风量和二次风量。 5-传动皮带 6-燃油电磁阀 7-供油软管 8-中央油管 9-出油口 10-一次风进口 油杯内壁为扩张圆锥(按油流方向)。 11-一次风道 13-二次风道 改变进油流量调 14-二次风出口 变火焰形状适应不同形状的炉膛。 节喷油量。 15-二次风调节门 24 16-一次风调节门
平流式配风器 (二次风不旋转) 减小风阻，强 化后期油气混 合作用 1-调风挡板 2-空气导叶 3-喉环 4-稳焰器 5-导管
6-导环
33
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
3.点火电极[Ignition Electrodes] 注意点火电极的间 电极电压 5,000~10,000V， 距、它们与油头的 距离(说明书 一定注意安全。 [Instruction Manual]) 。 如果要试验点 防止油雾喷到点火 火情况，“手 电极上，防止电火 动点火”，喷 花跳到喷油器和挡 油器千万不能 风罩上。 供油。
(3)油雾和空气混合均匀，着火前沿位置和 长度合适
(4)炉膛容积热负荷要合适
5
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
二、燃烧器[Burner](★★★★★)
喷油器—供油 风机—供风 主要部件 配风器—配风 电点火器—点火 火焰监视器—反馈
6
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
3
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
燃烧器[Burner]
保证油雾离开喷油器就有一 定的空气(10~30%)与之混合， 减少碳黑的产生。(太大点 火困难，太小冒黑烟)
[Secondary Air]
配风器
一次风
[Primary Air]
二次风
喷油器
17
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
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， 1-喷嘴接头 要使喷油器投入工作，电磁阀应关闭 2-阀室 3-阀盖 4-喷油阀 5-弹簧座 重复数次后再使油泵连续工作，油压可正常。 6-弹簧 7-O形密封圈 8-调节螺丝 9-管接头 10-喷嘴 目的：防止粘度太大，高油压直接顶开安全阀。
1kg燃油完全燃烧所需要的实际空气量Vk与理 论空气量V0之比。
2
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
Vk V0
(1.05~1.2)
大：风机的耗能大，排烟损失大 小：不完全燃烧损失大 3.燃油在炉膛中的燃烧过程
准备阶段：油滴加热、气化、与空气混合 燃烧阶段：混合气体浓度、温度达到一定数值， 遇到明火着火燃烧。
27
船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]