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摘 要：文中作者結合多年工作經(jīng)驗，針對輪船輔鍋爐燃燒故障發(fā)生過程以及故障原因進行了分析，根據(jù)得出的結論提出了若干改進措施。通過對故障的處理我們可以認識到，在處理問題時不能拘泥于故障本身，需要綜合各方面的因素查找根源所在。 關鍵詞：輪船鍋爐故障；霧化；點火；配風器 中圖分類號：U664.5；U672 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）09-0052-02 輪船輔助鍋爐故障時常發(fā)生，尤其是燃燒故障的出現(xiàn)。船舶設備人員經(jīng)常針對綜合電器設備、燃油、配風等因素尋找故障原因。文中作者結合多年工作經(jīng)驗，針對輪船輔鍋爐燃燒故障發(fā)生過程以及故障原因進行了分析，根據(jù)得出的結論提出了若干改進措施。 1 故障發(fā)生的過程 某散貨船載重17萬t，輔鍋爐為立式水管燃油鍋爐，使用輕油點火，正常燃燒時燃用與主、副機相同的IFO380燃油。到港后設備人員對其檢查，發(fā)現(xiàn)如下幾個問題。輔鍋爐參數(shù)詳見表1。 ?。?）有時點火困難，或點著后又熄火，甚至在正常燃燒過程中也會熄火。 （2）由于點火困難，須經(jīng)常拆檢清洗燃燒器，通常每天洗1～2次，有時半夜點不著火，輪機員要下機艙緊急處理，嚴重影響休息。清洗燃燒器時發(fā)現(xiàn)鍋爐噴火口、配風器、點火電極處積碳。 2 故障原因分析 現(xiàn)代船舶對鍋爐的要求特別高，為保證船舶蒸汽的連續(xù)供應，通常不允許長時間停爐。該船靠泊期間，分油機停止運行，各油艙、焚燒爐渣油沉淀柜等處的蒸汽加熱閥均關閉，使得蒸汽消耗量大大降低，但也相對穩(wěn)定。目前，燃油輔鍋爐的點火、燃燒實現(xiàn)自動化控制。在港期間輔鍋爐的燃燒器自動啟停，通常40min左右點火1次。在?；鹌陂g，燃油在油路中自動循環(huán)加熱。基于此，分析可能的故障原因如下： 2.1 點火電極故障 點火電極的安裝有嚴格的要求，如果安裝不當，容易引起點火困難及點火電極積碳。 2.2 火焰感受器故障 該船輔鍋爐的火焰感受器為光敏電阻型，用來監(jiān)視爐膛有無火焰。??點火失敗或在持續(xù)燃燒期間熄火時，火焰感受器立即發(fā)出信號，關閉燃油電磁閥并停止噴油，同時發(fā)出聲光報警，避免再向爐內(nèi)噴油而引起故障。 2.3 “死油區(qū)”造成燃油霧化不良 自動停爐期間，燃油循環(huán)加熱，但在燃燒器至燃油發(fā)火電磁閥之間有1段燃油不能循環(huán)，俗稱“DEADOIL”（即圖1中所標“死油區(qū)”）。在燃燒器?；鹌陂g，“死油區(qū)”油溫逐漸下降，加上風門關閉不嚴及鍋爐煙筒的抽吸作用而漏氣，“死油區(qū)”燃油黏度進一步增高；在點火預掃風后，油溫將進一步下降。而這一部分燃油正是點火時由主噴油器最先噴出的油，由于黏度高、霧化差，點火困難，經(jīng)常造成自動點火失敗。通常鍋爐復位后又可能點火成功，是因為“死油區(qū)”的油已噴出，隨后噴出的燃油是一直在循環(huán)加熱的低黏度燃油。多次點火失敗使噴油器、配風器、噴火口積碳的速率大大提高，可能造成點火“冷爆”。這就要求管理人員不得不經(jīng)常取出燃燒裝置，清潔燃燒器及配風器，清除爐膛內(nèi)的積碳。 2.4 燃油狀況的影響 燃油含水量、燃油壓力和溫度對燃燒及點火有很大的影響。該輔鍋爐燃油壓力設定值是2MPa，燃油溫度設定值為115℃。 2.5 風量的控制 由于剛噴出的燃油不易霧化，點火成功后，燃燒較弱，而此時風門突然開大，很容易將爐火吹滅。該輔鍋爐火焰感受器感受的是爐膛通過配風器的漏光，鍋爐燃燒時如果風量太大，火焰不穩(wěn)定，引起火焰感受器感光不穩(wěn)定，導致燃油電磁閥來回跳動，開啟不穩(wěn)定，從而鍋爐供油油壓不穩(wěn)定，鍋爐容易熄火。 3 改進措施 3.1 點火電極的調(diào)整與配風器的改造 3.1.1 點火電極的調(diào)整 點火電極是根據(jù)高壓尖端放電原理點火的，由2根鎳鉻合金絲組成，一端用陶瓷管絕緣固定在燃燒器上。其放電區(qū)的距離和位置在說明書上有嚴格的要求，發(fā)火端間距應為3.5～4mm。檢查發(fā)現(xiàn)該點火電極安裝固定不良而松動，發(fā)火端間距約為3.4mm。經(jīng)過試驗發(fā)現(xiàn)：若兩電極間間距太小，則形成的火花小而內(nèi)斂，火焰無法接觸油頭噴出的燃油而點火困難；若間隙太大，則高壓電難以擊穿空氣，無法放電發(fā)火；若電極間距為4mm，此時形成的火花最大，并且前伸，利于點火成功。因此，對點火電極按照說明書的要求重新安裝，間隙調(diào)整為4mm，并固定牢固，避免使用過程中移位 3.1.2 配風器的改造 改造配風器，可解決火焰感受器感受信號不穩(wěn)定的問題。該船火焰感受器安裝在配風器后，感受的是爐膛透過配風器葉片的漏光，而且其安裝位置太靠后，離爐膛距離很遠，當配風器有積碳或燃燒不穩(wěn)定而火焰閃爍時，容易引起火焰感受器誤動作，因此決定對配風器進行改造。 在配風器上鉆2個直徑約10mm的小孔，改造后，在點火和正常燃燒過程中能夠使火焰直接照射到安裝在配風器后端的火焰感受器，避免火焰感受器感受信號不穩(wěn)定，導致供油電磁閥開啟不穩(wěn)定而熄火。 3.2 自動點火燃燒改為手動點火燃燒 自動點火燃燒改為手動點火燃燒可解決“死油區(qū)”問題。當自動點火燃燒時，通常每40min須點火1次，點火頻繁。若改為手動點火燃燒，從輔鍋爐點火投入使用到備車航行停爐期間，輔鍋爐點火油頭只有在開始工作時點火1次。手動點火燃燒有以下優(yōu)點。 3.2.1 燃燒工況得到改善 在靠泊期間，蒸汽消耗量相對穩(wěn)定，輔鍋爐所產(chǎn)蒸汽僅供副機重油的加熱及主機暖缸使用。這時只要將油量調(diào)至使得輔鍋爐蒸汽壓力穩(wěn)定在0.6～0.65MPa就可滿足使用要求，平時一般很少需要調(diào)節(jié)供油量。同時，將風量調(diào)節(jié)至與此時的供油量相匹配，達到最佳的風油比。當風油比穩(wěn)定時，燃燒也就穩(wěn)定，此時手動點火燃燒工況比自動點火燃燒工況要好得多。由于外界負荷的變化較小，輔鍋爐的燃燒與蒸汽的產(chǎn)生達到1種動態(tài)平衡。 3.2.2 節(jié)約燃油 （1）節(jié)省輕油。改手動點火燃燒后，輕油消耗情況見表2。在停泊時，自輔鍋爐點火投入使用到停用，輕油點火只工作1次。在自動點火燃燒工況下，每次點火時輕油油頭都參與點火、燃燒。因此，手動點火燃燒可節(jié)約一定的輕油。據(jù)觀察，輔鍋爐在船舶停泊使用時，每40min點火1次，每次消耗輕油0.5L，這樣每天消耗輕油約18L，按每年停航時間100天計算，可節(jié)約輕油1800L。同時，因不能點火而清洗燃燒器時須進行換輕油操作，按每天清洗2次，每次消耗輕油50L，每年停航時間100天計算，每年可節(jié)約輕油10000L。 ?。?）節(jié)省重油。在自動點火燃燒過程中，輔鍋爐風油比不佳時燃油消耗量增大，而在手動點火燃燒過程中，輔鍋爐風油比穩(wěn)定，燃燒工況改善，從而降低重油消耗量。通過連續(xù)觀察、記錄輔鍋爐燃油流量計讀數(shù)，發(fā)現(xiàn)在同樣時間內(nèi)手動點火燃燒時流量計讀數(shù)略小于自動點火時流量計讀數(shù)，證明上述推斷正確。 3.2.3 優(yōu)化風油比 該船輔鍋爐在手動點火燃燒期間油門一般控制在4格左右（蒸汽壓力在0.6MPa左右，上、下浮動不超過0.02MPa），風量調(diào)為3.5～5.5格，4格為最佳。通常情況下無需再作其他調(diào)整。在此工況下，靠泊期間配風器、噴火口等幾乎沒有積碳臟堵，只需在開航使用廢氣鍋爐后，再對輔鍋爐進行正常的保養(yǎng)。由于手?擁慊鶉忌瘴榷ǎ?不積碳，減少輔鍋爐管理上的難度，同時減少輪機員的工作量。 3.3 燃油溫度調(diào)整 檢查鍋爐日用柜的放殘情況，發(fā)現(xiàn)燃油中水分、雜質含量很少，燃油分油機分油效果也很好，可以初步判斷燃油油質正常。清洗濾器并檢查燃油管路，無臟堵。噴油器前的油壓保持在2MPa左右，燃油油壓正常。同時更換燃油霧化片。從說明書的380cSt燃油黏溫特性表可知，燃油要獲得良好的燃燒黏度，其溫度應控制在115℃左右。該輔鍋爐油溫溫度繼電器的設定值設定為110℃啟動、120℃停止。因此，燃油溫度應該不存在問題。 綜上所述，當將控制燃油循環(huán)加熱溫度的油溫溫度繼電器的設定值設定為110℃啟動、120℃停止時，循環(huán)燃油的實測溫度是110℃左右，而將油溫溫度繼電器的設定值設定為115℃啟動、125℃停止時，循環(huán)燃油的實測溫度是115℃左右。由此可以看出，由于電器設備的長期使用，設定值與真實值之間存在5℃左右的偏差。因此，調(diào)高油溫溫度繼電器的燃油循環(huán)溫度設定值，使加熱器從先前的110℃啟動、120℃停止，提高到115℃啟動、125℃停止。調(diào)整并等待油溫穩(wěn)定后，觀察燃燒情況，發(fā)現(xiàn)火焰的穩(wěn)定性、燃燒顏色、火焰長度和圓度及燃油的霧化都能達到很好的狀態(tài)。 |
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