天津海运职业学院
毕业设计（论文）
题目船舶辅锅炉的故障分析
系名：
专业：
班级：
学号：
姓名：
指导教师：
完成日期：
目录
目录 (2)
摘要 (2)
第一章船舶辅锅炉的概况 (4)
1.1 船舶锅炉的简介 (4)
1.2 船舶锅炉的基本构造 (5)
1.3 船舶锅炉的应用 (6)
1.4 船舶锅炉的工作过程 (6)
第二章船舶辅锅炉的常见故障 (9)
2.1 水系统故障及分析 (9)
2.1.1缺水 (9)
2.1.2超压 (9)
2.1.3满水 (9)
2.1.4 锅炉失水 (9)
2.1.5 炉水异常减少 (10)
2.2 燃烧方面故障机处理 (10)
2.2.1烟面着火 (10)
2.2.2不能点火 (10)
2.2.3.汽水共腾 (11)
2.2.4锅炉喘振 (11)
2.2.5炉内燃气爆炸 (11)
2.2.6 运行中突然熄火 (12)
2.2.7燃烧不稳定 (12)
2.3 燃烧器的相关故障 (12)
第三章结论 (14)
致谢 (15)
摘要
随着现代科学技术的不断应用，船舶辅助锅炉的自动化程度已经发生了质的变化。从当初的完全手工式锅炉发展到手工机械式、半自动式，一直到全自动锅炉，从火筒发展到火管再发展到水管，一直到现在广泛采用的针型管等。船舶辅助锅炉在管理安全、能源节约、环境保护、自动化程度、使用的可靠性，以及对燃料的适应性等方面有了更高的要求。本文在对使用船只其中应用较多的锅炉，在结构、维护保养和典型故障分析等方面做探讨和研究。
论文主要包含了以下的内容：船舶锅炉的主要蒸汽原理以及锅炉的主要构造，锅炉的种类和分类，锅炉的常见故障的分析和解决办法。
摘要：辅助锅炉；故障分析；船舶；原理
摘要
随着现代科学技术的不断应用，船舶辅助锅炉的自动化程度已经发生了质的变化。从当初的完全手工式锅炉发展到手工机械式、半自动式，一直到全自动锅炉，从火筒发展到火管再发展到水管，一直到现在广泛采用的针型管等。船舶辅助锅炉在管理安全、能源节约、环境保护、自动化程度、使用的可靠性，以及对燃料的适应性等方面有了更高的要求。本文在对使用船只其中应用较多的锅炉，在结构、维护保养和典型故障分析等方面做探讨和研究。
论文主要包含了以下的内容：船舶锅炉的主要蒸汽原理以及锅炉的主要构造，锅炉的种类和分类，锅炉的常见故障的分析和解决办法。
摘要：辅助锅炉；故障分析；船舶；原理
－2－
第一章船舶辅锅炉的概况
1.1 船舶锅炉的简介
锅炉（蒸汽发生器）是利用燃料或其它能源的热能，把工质（一般为进化的水）加热到一定参数（温度、压力）的换热设备。锅炉是供热之源。锅炉及锅炉房设备的任务，在于安全、可靠、经济有效地将燃料的化学能转化为热能，进而将热能传递给水，以产生热水或蒸汽；或将燃料的化学能传递给其他工质，如导热油等，以产生其他高温的工质，如高温导热油。
船用锅炉的分类方法很多，按照不同的方法可以有不同的分类。比如：按蒸汽工作压力，可分为低压、中压、高压锅炉，其中低压锅炉的的压力不大于2.5兆帕；中压锅炉的压力大于2.5兆帕，但不大于3.9 兆帕。按结构，可分为火管锅炉、水管锅炉和混合式锅炉。按循环方式，可分为自然循环锅炉和强制循环锅炉。
蒸汽锅炉，不仅用来将热能转变成机械能（如电站锅炉的气轮机发电），蒸汽还广泛地作为工业生产和采暖通风等方面所需热量的热载体。通常，我们把用于动力、发电方面的锅炉，叫做动力锅炉；把用于工业及采暖方面的锅炉，称为供热锅炉，通常成为工业锅炉。
电站锅炉，处于提高热循环效率的需求，其锅炉所产生的蒸汽，其压力与温度都
较高，且日益趋向高温高压和大容量方向发展。例如，与国产的300MW的汽轮发电机组配套的锅炉，其容量为1025吨/小时，蒸汽压力为17MPa（170个大气压），过热蒸汽温度为555℃。
与船舶相关的工业锅炉，所产生的蒸汽或热水均不需要过高的压力和温度，容量也不太大，压力一般在2.5MPa（25个大气压）以下，温度一般为饱和蒸汽温度（或有过热，过热蒸汽温度也不太高，一般400℃以下）。生产工艺有特殊要求的除外。
1.2 船舶锅炉的基本构造
锅炉，主要是锅与炉两大部分的组合。燃料在炉内进行燃烧，将燃料的化学能转变为热能；高温燃烧产物—烟气则通过受热面将热量传递给锅内的工质，如水等，水被加热—沸腾—汽化，产生蒸汽。
锅的基本构造包括锅筒（又叫汽包）、对流管束、水冷壁、上下集箱和下降管等组成一个封闭的汽水系统。炉，对于链条炉排锅炉来说，包括煤斗、炉排、除渣机、送风装置等；对于室燃炉来说，炉包括燃烧设备等。此外，为了保证锅炉的正常工作和安全运行，蒸汽锅炉还必须装设安全阀、水位表、高低水位报警器、压力表、主汽阀、排污阀、止回阀等。
锅炉主体：锅炉整体的结构包括锅炉主体（也称“本体”）和辅助设备两大部分。锅炉中的炉膛（又称燃烧室）、锅筒、燃烧器、水冷壁过热器、省煤器、空气预热器、构架和炉墙等主要部件构成生产蒸汽的核心部分，称为锅炉主体。锅炉主体中两个最主要的部件是炉膛和锅筒。
辅助设备：锅炉的辅助设备主要有附件、供油供风、点火控制等监测和保护设施。
附件包括：汽水分离和蒸汽清洗装置、供给水分配管、排污管阀等、水位表、气压表、安全阀、放气放水阀、炉水检验考克、供汽管阀、人手孔门、火焰观察器等。
供油供风、点火设备包括：供电控制箱、油泵、加热器、油头、鼓风机、配风器、点火器、管路阀件、风油比例调节机构等。
监测设备包括：压力表、水位表、安全阀（兼保护）、温度表等。
保护设备包括：点火失败保护；熄火保护；水位保护；低风压、低油压、低油温、高油温、高汽压保护；安全阀保护；排烟高温保护等。当发生故障时，上述保护设备会发出声光报警，实现自动卸压、自动停止操作或自动断电等安全保护。锅炉的自动化程度越高，其保护设备也越多。
1.3 船舶锅炉的应用
船用锅炉在用途上主要分为两大类，一类是用锅炉产生的蒸汽为船舶提供动力，这类锅炉称为主锅炉。另一类是将锅炉产生的蒸汽用于加热燃油、滑油，主机暖缸，驱动辅助机械及生活杂用等，这类锅炉称为辅助锅炉。目前大多数船舶都使用内燃机为主要动力装置，因此船上所用锅炉多为辅助锅炉。在油轮上，货油加热、驱动货油泵及诸多辅机都需要大量的蒸汽，所以一般都装有 1-2 台蒸发量约 10-50 吨 / 小时的燃油锅炉，蒸汽压力一般都是 1.8 兆帕以下，饱和蒸汽温度约 200 度。在集装箱轮、客轮和货轮上，为了满足加热所需蒸汽，一般都装设一台小型的低压燃油锅炉，蒸发量约 1-5 吨 / 小时，蒸汽压力 0.8 兆帕以下。为了利用船舶在航行时柴油机排烟中高温废气的余热能源，船舶在烟囱中或机舱上部还装设了废气锅炉，利用柴油机的废气余热把水加热成饱和蒸汽，供船舶使用。下面，我们将分别介绍燃油锅炉和废气锅炉两种。
关于燃油锅炉：燃油锅炉本体有多种类型，如：立式水、火管锅炉，D型水管锅炉、立式针型管锅炉和最新技术的自振式水管锅炉等。
立式直水管锅炉外形上与立式火管锅炉相似，它是从立式火管锅炉改造而成，兼具了水管锅炉和火管锅炉的一些特点。
关于废气锅炉：船舶常用的废气锅炉的结构形式主要有：立式烟管废气锅炉和强制循环盘香管式废气锅炉。立式火管废气锅炉结构比较简单，即在一个圆形锅壳中贯穿着大量烟管。柴油机的排气流过烟管，将热量传给炉水，从而产生蒸汽。该废气锅炉的烟管通常采用麻花管式，现在也有用螺纹管式的。使得在烟气流过时产生旋转扰动，以提高传热效率。
废气锅炉一般不宜完全无水“空炉”工作，以防万一烟管受热面上积存的烟灰着火烧坏管子。如果因给水系统故障不得已“空炉”工作，应注意以下事项：（1）开启废气锅炉的泄放阀和空气阀；(2)用吹灰器将烟管表面的积灰吹除干净；(3)烟气温度必须低于 350 ℃；(4)重新通水时应避免“热冲击”：即先降低主机负荷以减小传热温差，循环水必须逐渐引入。
1.4 船舶锅炉的工作过程
锅炉的工作包括三个过程，燃料的燃烧、烟气向水的传热过程和水的汽化过程，
这三个过程在锅炉中同时进行。
一、燃料的燃烧过程
不同的燃烧方式其燃烧状况有所不同。以链条炉排锅炉为例，其燃烧设备为链条炉排。燃料在加煤斗中借自重下落到炉排面上，炉排借电动机通过变速齿轮箱减速后由链轮来带动，链条炉排犹如运输机，将燃料源源不断的带入炉内。燃料在炉排上一面燃烧，一面向后移动；燃料燃烧所需的空气由鼓风机通过风道及炉排下部的风仓，向上穿过炉排到达燃料层，进行燃烧，形成高温烟气。燃料最后烧成灰渣，在炉排末端翻过除渣板（俗称老鹰铁）后排出，这整个过程称为燃烧过程。当然，为了锅炉燃烧的持续进行，需要连续不断地供应燃料、空气和排出烟气、灰渣，为了环保的要求，还须对烟气进行除尘处理，为此，需配置鼓风机、引风机、运煤出渣设备及消烟除尘设备。
二、烟气向工质（水、汽、导热油等）的传热过程
由于燃料的燃烧放热，炉内温度很高。在炉膛的四周墙面上，都布置一排水管，俗称水冷壁管。高温烟气与水冷壁进行强里的辐射换热，将热量传递给管内工质。继而烟气受引风机、烟囱的引力而向炉膛上方流动。烟气出烟窗（炉膛出口）并掠过防渣管后，就冲刷蒸汽过热器----一组垂直放置的蛇形管受热面，使锅（汽包与水冷壁）中产生的饱和蒸汽在其中受烟气加热而得到过热。尾部烟道内依次布置省煤器及空气预热器。经多级传热后的烟气最后排出锅炉。
三、水的汽化过程
水的汽化过程也是蒸汽的产生过程，其主要包括水循环和汽水分离过程。经过水处理的锅炉给水由给水泵加压，先经过省煤器而得到预热，然后进入汽包。
锅炉工作时，汽包中的工质是处于饱和状态下的汽水混合物。位于烟温较低区段的对流管束，因受热较弱，汽水混合物的比重较大；而位于烟气高温区的水冷壁和对流管束由于受热较强，相应地汽水混合物的比重较小；从而比重大的汽水混合物则往下流入下锅筒，比重小的汽水混合物则往上流入上锅筒，这就形成了锅内的自然循环。此外，为了更有效地组织水循环和进行流量分配的需要，一般还设有置于炉墙外的不受热的下降管，借以将工质引如水冷壁的下集箱，而通过上集箱上的汽水引出管将汽水混合物引入上锅筒。
借助上锅筒内装设的汽水分离装置，以及在锅筒本身空间的重力分离作用，使汽
水混合物得到了分离；若有过热器，则蒸汽在上锅筒顶部引出后进入蒸汽过热器中，而分离下来的饱和水仍回落到上锅筒下半部的水空间。汽包中的水循环，也保证了与高温烟气相接触的金属受热面得以冷却而不会烧坏，是锅炉长期安全可靠运行的必要条件。而汽水混合物的分离设备则是保证蒸汽品质和蒸汽过热器可靠工作的必要设备。
第二章船舶辅锅炉的常见故障
2.1 水系统故障及分析
2.1.1缺水
a、锅炉自动给水时，如给水柜缺水或其它原因引起锅炉水位降至极限低水位时，锅炉自动报警，切断燃烧、锁定，只有在检查故障原因并排除后，锅炉才能重新投入运行。
b、当突然发现水位低水位，而自动控制系统又不报警，但此时在水位表中还可以看到水位时，则应立即手动补充给水和停炉检查自动控制系统的故障原因并予以排除。
c、当突然发现水位表内已经看不到水位时，应立即停炉检查，不可进行手动补充给水，以免由于温度低的水位接触过热的锅炉受热面而引起材料或结构损坏。
2.1.2超压
当在外部负荷不变的情况下，锅炉汽压超过允许使用压力而直至安全阀启跳时，应立即停炉检查原因。
若锅炉处于自动运行状态，则检查自动控制系统及有关控制器，找出原因予以排除。当锅炉处于手动运行状态，则立即纠正操作疏忽。
2.1.3满水
高过最高工作水位蒸汽大量携水，水击、腐蚀管路停止送汽，上排污，管路上泄水受热面管子破裂、结垢严重、水循环不良等导致管壁过热或腐蚀严重受热面温度降低前继续给水堵管或换管，其他如给水系统进油，进海水，排污阀漏等。
2.1.4 锅炉失水
原因：由于康定生冷却效果不好，回水温度过高，造成泵内集聚了气体、给水泵气蚀严重或其他原因不能打水；锅炉给水阀不能止回，蒸汽反蹿进入泵体，造成不能打水；差压变送器故障，不能正确显示水位；锅炉水管严重漏泻；等等处理方法：
1、发现锅炉失水应立即停炉.关闭水位计上通汽阀，如果“叫水”进入水位计则表明水位仍在水位计通水接管之上，可以迅速加大给水
2、如果关闭水位计上通汽阀“叫水“不来，千万不能向炉内补水，待自然冷却
后进一步检查受热面的损坏程度，并查明和排除失水的原因
2.1.5 炉水异常减少
在正常条件下，产生异常低的水位，原因是水位计通水阀和通气阀开关有误；吹灰器、安全阀及锅炉受热面管泄露；给水泵、阀及自动给水装置发生故障。
水位计玻璃破损：玻璃因炉水的腐蚀而变薄，安装时有内应力，温度剧变或震动剧烈等都可以使玻璃破损。安装新玻璃管时，先使下侧的金属轻轻接触玻璃管，后装上侧。安装新玻璃时，注意板框螺钉要对称均匀上紧，升压后再紧一次，以免膨胀不均匀顶坏玻璃板。
2.2燃烧方面故障机处理
2.2.1烟面着火
原因：燃油质量差。柴油机燃用轻油时产生的烟灰沉积物数量甚微，而燃用劣质油时其数量不仅增多，而且所含有的可燃性物质也更多。燃油的喷油设备不完善或故障，不完全燃烧使排气中的含油物质增加；气缸润滑油的注油量太大；气缸进气系统工作不完善。四冲程柴油机换气条件优于二冲程柴油机，所以发生烟囱冒火的情况也少些；废气锅炉脏堵。当排气的流量阻力增加到12.7KPA-13.3KPA时容易发生烟囱冒火.冒火停止后,烟灰沉积物当自减少,排气流动阻力可下降0.67KPA-1.33KPA.
处理方法：一般废气锅炉着火都伴随着蒸汽压力升高、主机烟囱冒火等现象。当废气锅炉着火后应立即检查锅炉循环水泵的运行情况，必要时可以开启两台水泵确保锅炉供水正常
a）如果蒸汽压力过高，应立即打开各燃油舱的加温阀以泻放蒸汽压力，确保锅炉水泵能正常供水
b）可用淡水进行灭火，如果有喷水清洗装置，也可利用该装置进行喷水灭火。但水量必须要充足，以避免淡水分解促进燃烧。避免使用二氧化碳灭火器灭火c）如有必要主机降速或停车
d) 当废气锅炉着火时，主机排烟管往往伴有大量火花飞出，此时应通知驾驶台派专人至后甲板看火，防止飞出的火花造成火灾
2.2.2不能点火
a、原因：油压低（一般情况是低油压报警），滤器、油泵、压力继电器风油配比不合适（风油比程序马达尽量不要动）点火电极距离不合适，产生点火花太小点火
变压器故障，不能产生高压光敏电阻故障
2.2.
3.汽水共腾
危害、原因及处理方法：
汽水共腾是锅炉内水位波动幅度超出正常情况，水面翻腾程度异常剧烈的一种现象。其后果是蒸汽大量带水，使蒸汽品质下降；易发生水冲击，使过热器管壁上积附盐垢，影响传热而使过热器超温，严重时会烧坏过热器而引发爆管事故。
汽水共腾原因：锅炉水质没有达到标准；没有及时排污或排污不够，造成锅水中盐碱含量过高；锅水中油污或悬浮物过多；负荷突然增加。
处理措施：降低负荷，减少蒸发量；开启表面连续排污阀，降低锅水含碱、盐量；适当增加下部排污量，增加给水，使锅水不断调换新水。
2.2.4锅炉喘振
锅炉喘振，也叫作“炉吼”，主要是由于燃烧不稳定，导致炉膛内压力产生波动。起因是有供油压力波动；油质差雾化不良；大油滴滞燃；风量不足或风压波动；以及排烟道不畅等。
此外，废气锅炉常见的故障是废气流经管道被烟垢堵塞，它不仅影响传热效率，导致升汽慢，达不到要求的汽压和温度，而且还会影响主机燃烧与转速，严重时会造成增压器喘振。另外，废气锅炉位置一般比较高，震动也较大，冷热变化大，易造成管板扩管处裂损或松动漏水
2.2.5炉内燃气爆炸
炉内燃气爆炸也叫“冷爆”，是燃油锅炉易发的一种危险事故，一般在点火或热炉熄火后发生。强烈的炉内爆炸会对锅炉本体、炉膛和烟道造成损坏，甚至还会因火从锅炉的调风器冲出引起火灾及人身伤害事故。冷爆产生的原因多数是由于操作不当、喷油器与其控制阀件泄漏造成，使大量燃油积存炉膛中，蒸发后产生大量的可燃气体，一旦进行点火操作，可燃气体被点燃引发炉内爆炸。
为了防止锅炉发生燃气爆炸事故，应采取的措施包括：预扫风要充分，点火失败后要重新预扫风再点火；紧急停用时，应先关速闭阀，待扫风结束后再停风机；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。
现代船舶辅助锅炉都采用自动控制点火程序，它预设的点火前预扫风程序能够满足正常情况下扫除积聚的可燃油气，但在具体操作时，轮机人员应对锅炉点火不成功
保持足够的警惕，检查点火系统和燃油系统，防止大量燃油进入炉膛。
2.2.6 运行中突然熄火
锅炉气压未达到上限，可能是：（1）日用油柜燃油用完；（2）油路被切断，例如燃油电磁阀因损坏而关闭；（3）燃油中有水；（）供风中断或者风量不足(包括风道积灰严重堵塞)；（5）自动保护起作用（如危险水位，低油压，或者火焰感受器失灵等）2.2.7燃烧不稳定
由于燃烧雾化不良，油温低，油压低，风门调节不当，风压波动，油中有气或水，燃烧控制系统工作不良，配风器位置不当等引起燃烧不稳定。这时可采取调整风压，风门开度或者燃烧器位置，减少燃油压力后慢慢增加等措施使燃烧恢复正常。
2.3燃烧器的相关故障
表2-1 为锅炉的燃烧器故障原因及解决方法
对于船舶锅炉的相关的燃烧器主要故障已经在上表给出了，主要是对锅炉的主要故障以及部分解决办法做出了充分的说明，以及必要的阐述。
第三章结论
本文在查阅了相关的文献的基础上，对主要的船舶辅锅炉作了基本的概况的论述，其中包括了船舶锅炉的相关简介、锅炉的基本构造、锅炉的应用、以及锅炉常见的工作环境。
然后对船舶锅炉的常见故障作了基本的分析，包括了水系统的常见故障和燃烧器的以及燃烧方面的基本处理思路。
为了避免这些故障的产生我们应当对于锅炉做出基本的检测，包括：应张贴与设备实际相符的安全操作规程或须知，并严格按要求操作；应保持锅炉工况良好，液位安全报警(含低位报警)及保护装置正常。特别是要保证水、蒸汽和燃油系统，阀件、水位计及蒸汽压力表显示正常；锅炉外部的绝热层完整无损；安全装置的炉侧和遥控操作正常；安全阀的自动和手动控制操作正常；手动和自动启动系统操作正常；炉侧和远距离可见报警器、显示器正常；保持锅炉的固定装置，机座和防摇牵条正常。
通过对这些日常的检查和维护，我们才能保证对船舶锅炉正常运转。
致谢
本论文是在导师XX教授悉心指导下完成的。导师渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚师德，严以律己、宽以待人的崇高风范，朴实无华、平易近人的人格魅力对我影响深远。不仅使我树立了远大的学术目标、掌握了基本的研究方法，还使我明白了许多待人接物与为人处世的道理。本论文从选题到完成，每一步都是在导师的指导下完成的，倾注了导师大量的心血。在此，谨向导师表示崇高的敬意和衷心的感谢！
在研究过程中，特别感谢XX师兄在实验的过程中给予我的支持和教导，从师兄这学会了很多思考方法和知识，对我的毕业论文起到了重要的作用！
由于本人水平有限，在论文中难免存在不足，欢迎论文评审专家批评指正。在此，我谨向导师、论文评审专家、所有帮助过我的老师、同学和朋友们表示最诚挚的感谢。
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。若锅炉受热面管内流动的是水或汽水混合物，而烟气在管外流动，则该锅炉为水管锅炉。近些年，一种新型的针形管锅炉在船上取得了广泛应用，“育鲲”轮燃油辅锅炉便是这种类型。 “育鲲”轮针形管式燃油锅炉为德国生产的SAACKE KLN/VM-2.5/7型，其结构如图7-1所示。该锅炉的圆筒形锅壳（汽水空间）10中大部为水腔B，上部是蒸汽空间A，下部设有圆筒形的炉膛3。炉膛底板11焊接在炉膛本体上，上面覆盖有耐火层12。 在炉膛顶部和汽水空间内有一系列的垂直烟管4，内有针形管5，每一个烟管及其内部的针形管构成一个单元。流经各烟管的烟气最终汇聚到烟箱1，然后经顶部的烟囱7排至大气中。
探讨锅炉风机故障诊断及状态维修 发表时间：2018-06-14T09:33:55.807Z 来源：《电力设备》2018年第4期作者：严锦雄[导读] 摘要：锅炉风机有送风机与引风机两种，对锅炉风机的工作状态实行测试与实时监督，来定位出风险部位和异常部位，经过分析其原因，来确定故障的程度，并且给出对应的预防与处理方案，进而达成设备维修的目的。 （湛江电力有限公司） 摘要：锅炉风机有送风机与引风机两种，对锅炉风机的工作状态实行测试与实时监督，来定位出风险部位和异常部位，经过分析其原因，来确定故障的程度，并且给出对应的预防与处理方案，进而达成设备维修的目的。该文章把锅炉风机所有故障诊断和状态维修实行分析，从而强化锅炉风机的诊断效率，来更好的实现锅炉风机的运行需求，进而提升运行效益。 关键字：锅炉风机；故障诊断；状态维修 0引言 锅炉风机的设备简介。该文章是以国产的Y4-73型系列的锅炉风机作为模板来介绍。引风机与送风机的叶片是后向安装的机翼型，他的气动效率比其他型号的国产机型要高。基于该叶片的外形，适用来送风机做较为洁净的冷空气运输，当用在引风机上时，因为它的传输介质是含尘量比较高、腐蚀性比较强且高温的介质，因此细灰容易在叶片背面附着，而且附着层厚度将会愈来愈大，最终使叶轮受力变得不均衡从而引起振动。另外，当单侧进气的时候，会给予轴向叶轮很大的推力，对悬臂轴产生的压力会因方向不同而不同，会使得两只的承力快速增加，这些因素就是使得风机的轴承磨损、运行不正常、使用的寿命削减、温度升高的原因。 1故障的诱因 1.1 叶片积尘与磨损 锅炉风机中的叶轮基本是机翼型的叶片，因为叶片中心的空洞，倘若混有尘土的烟气进到风机叶轮当中，灰尘会造成叶片边缘的磨损，伴随时间增长，磨损变得更加严重，因此引起风机叶轮的质量问题，使得风机振动更加厉害。风机内部的灰粒会引起撞击机体与切削的现象，这些都是导致风机磨损主要的原因，严重的时候会导致设备的表面材料脱下。机翼型叶片的损耗程度很大而且快，还有灰尘沉积导致地振动，要定期性的进行停机清理与维护，增添了维修的工作量，在停机的时候导致发电的损失比停机维修时大。 1.2 轴向的推力 单吸悬臂的两个轴承受力的情况不一样，使得轴承A与轴承B工作状态发生差异，使设备的运行稳定性降低。轴承A紧靠着叶轮，他的承受力是平衡另一个轴承力和转子重力的和，他所受力的总和要比转子本身重力还大；轴承B距联轴器很近，他承受的力是叶轮的重力分力与巨大的轴向推力的和，使他所承载的支持力增大等于轴向力3到3.5倍，因此悬臂在装置设备工作的时候，承载的荷载会快速加大，不但削弱了轴承使用的寿命，还影响到整个设备使用的寿命。 1.3 设备轴承间隙 轴承用来支撑轴系，确定的轴承间隙可以确保轴承与设备相对稳定以及安全的进行工作。若轴承间隙的设置不精准，会使设备的轴承加速磨损、温度升高、不稳定的振动，严重时会使得设备的主轴弯曲、变形、轴承压盖坏掉，从而很快就导致设备的损坏，包含烧毁轴承与抱轴等。 2振动产生的原因 引起风机振动原因主要包括三个方面，这其中有机械振动与电磁振动以及气流振动。当旋转的速度不充足或者入口位置气流不是特别稳定的时候会导致气流的振动，这主要表现在转速的频率比特征的频率大，振幅非常不稳定，他的波动区间比较大，设备装置整体特别是在机壳位置振动的最为剧烈。引起电磁振动最主要的原因是由于气隙的不均匀。可以利用断电的方式来进行分析实验，伴随着转速的降低振幅也会降低。在设备的电源断开之后，电磁的振动会马上停止，而且在频谱之中不会显示电源的频率。在机械的振动方面的原因比较多，而且也比较复杂，通常包含内部的设备松动、没有平衡、没有对中、轴承的损坏等。内部的设备松动还包含连接位置的松动与叶轮的松动以及轴承的松动还有基体的松动等。 3 锅炉风机产生故障的维修措施 3.1 锅炉风机叶轮的磨损以及腐蚀造成振动维修 可以运用热喷涂的技术，把耐磨金属与陶瓷材料进行改变，将他们改变成高温高速的粒子流，并且把它喷在风机叶轮片的上面，从而提升风机叶轮耐磨性与抗氧性，以免造成叶轮的不平衡状况的出现，引起风机的振动。此外，制作锅炉的单位需要将锅炉的烟气除尘与脱硫工作做好，对烟气当中水分的含量要严格的控制，从而减轻叶轮上灰尘的聚集，以免引起振动。 3.2 叶片的非工作面的积灰故障修理 在停止风机运转之后，要立刻将叶轮上灰尘清除，减弱风机引起的振动。不过这样会耗用较长检修时间，所以，在停机之后，可以立刻把喷嘴的冲水阀门打开，运用叶轮惯性，来清洗叶片非工作面，并将机壳底部阀门打开，来排放废水，以便于清理灰尘，进而实现解决振动故障的目的。 3.3 锅炉风机的轴承温度过高维修 第一，检查温度过高是否是因为润滑不良引起的。要确保油质符合规范要求，没有变质且无杂质；第二，不能缺油，要定期的补油；第三，确保冷却的效果，能够在轴承的安装处设置压缩空气，便于压缩，假如温度比较低，那么可以把压缩空气给关闭；第四，定期的查看轴承，将轴承故障排除，以避免因为轴承的断裂，不但引起风机的损坏，还对设备的运行造成影响。 3.4 安装不牢固的维修 对机座需要进行加固的处理，并且尽可能提高其刚度，从而使风机运行的需求得到满足。还要定期的安排维修工作人员针对风机运行的情况，来进行检修，保证全部零部件的安装牢固，从而避免因为安装的不牢固引起的振动故障。 4诊断实验举例 振动检测与分析定位的设备是HY-160单通道的数据采集仪，而且借用专业的计算机的模拟技术、辅助软件、故障定位等技术。对电动机与风机4个轴承的位置实施监测与分析，所有测试点测试的方向都是轴向A、垂直V、水平H。 4.1 送风机不满足的基础刚度要求
2012-2013第二学期船舶辅机教案 一、授课教案 课程名称: 船舶辅机授课教师姓名: 程相山职称（或学历）: 甲类三管 授课对象：（轮机专业12年级wp1、2班级学生）授课时数: 4 课题名称: 船舶辅机授课类型: 理论授课 教材名称及版本: 船舶辅机（船员时任考试培训教材） *本单元或章节的 第九章船用辅助锅炉第一节锅炉的性能参数和结构 *教学目的及要求： 锅炉的种类和结构锅炉的主要特性指标 *授课主要内容及课时分配 船舶锅炉的分类 管中－高温烟气立式 按火管锅炉管外－水（布置）卧式 构造 分管中－水或汽混合物锅筒三锅 水管锅炉管外－烟气数目双锅 单锅 一部分管子火管式 混合式一部分管子水管式产生蒸汽
自然循环：流动因密度差而产生 按水 循环强制循环：多次强制循环——多次流过才全部蒸发 方法（流动靠外力）直流锅炉——一次流过全部蒸发 低压＜2.0MPa 按汽中压 2.0～4.0MPa 压分中高压 4.0～6.0MPa 高压＞6.0Mpa 锅炉的主要特性指标 特性指标是指表征锅炉的热力特性、经济性、安全性、蒸汽质量生产能力等特性的指标。 主要特性指标有：蒸汽参数、蒸发量、
锅炉效率、蒸发率、受热面热负荷、炉膛容积热负荷 一、蒸汽参数 表示锅炉所产生蒸汽的质量。 供应过热蒸汽时，压力和温度来表示 供应饱和蒸汽时，压力和干度来表示 二、蒸发量（D）单位：kg／h或t／h 每小时产生的蒸汽数量叫做蒸发量。 在设计工况下，每小时产生的蒸汽数量叫做额定蒸发量。 D相同，蒸汽参数不同，蒸汽所具有的做功能力也不相同。因此，用蒸发量表示锅炉的容量时，必须同时标明锅炉供应的蒸汽压力和温度。 三、蒸发率 锅炉的蒸发率是锅炉的蒸发量D和蒸发受热面积H K之比。 表示蒸发受热面的传热强度，亦表征锅炉结构的紧凑程度。因锅炉受热面各部分的受热量大小不等，故蒸发率为平均值。 四、锅炉效率η 在锅炉中，把水变为蒸汽所用去的有效热量与向锅炉内供应的热量之比
锅炉故障分析及处理一．水系统故障及分析 1.）缺水 a、锅炉自动给水时，如给水柜缺水或其它原因引起锅炉水位降至极限低水位时，锅炉自动报警，切断燃烧、锁定，只有在检查故障原因并排除后，锅炉才能重新投入运行。 b、当突然发现水位低水位，而自动控制系统又不报警，但此时在水位表中还可以看到水位时，则应立即手动补充给水和停炉检查自动控制系统的故障原因并予以排除。 c、当突然发现水位表已经看不到水位时，应立即停炉检查，不可进行手动补充给水，以免由于温度低的水位接触过热的锅炉受热面而引起材料或结构损坏。 2 .）超压 当在外部负荷不变的情况下，锅炉汽压超过允许使用压力而直至安全阀启跳时，应立即停炉检查原因。 若锅炉处于自动运行状态，则检查自动控制系统及有关控制器，找出原因予以排除。当锅炉处于手动运行状态，则立即纠正操作疏忽。 3. ）满水 高过最高工作水位蒸汽大量携水，水击、腐蚀管路停止送汽，上排污，管路上泄水
4. ）受热面管子破裂、结垢严重、水循环不良等导致管壁过热或腐蚀严重受热面温度降低前继续给水 堵管或换管，其他如给水系统进油，进海水，排污阀漏等 5.）锅炉失水 原因： 由于生冷却效果不好，回水温度过高，造成泵集聚了气体、给水泵气蚀严重或其他原因不能打水；锅炉给水阀不能止回，蒸汽反蹿进入泵体，造成不能打水；差压变送器故障，不能正确显示水位；锅炉水管严重漏泻；等等 处理方法： 1、发现锅炉失水应立即停炉.关闭水位计上通汽阀，如果“叫水”进入水位计则表明水位仍在水位计通水接管之上，可以迅速加大给水 2、如果关闭水位计上通汽阀“叫水“不来，千万不能向炉补水，待自然冷却后进一步检查受热面的损坏程度，并查明和排除失水的原因 6.）炉水异常减少 在正常条件下，产生异常低的水位，原因是水位计通水阀和通气阀开关有误；吹灰器、安全阀及锅炉受热面管泄露；给水泵、阀及自动给水装置发生故障。 7.）水位计玻璃破损
锅炉引风机异常监测及故障诊断 摘要：本文针对铝电解大型锅炉引风机异常振动及轴承发热问题，采用数据采集仪器进行各部位的数据采集，通过软件对其数据进行分析、找出故障的原因和部位， 制定了解决方案，保证了排烟风机的正常运行。 关键词：锅炉引风机，异常振动，轴承发热，频谱分析，频谱图 Boiler Fan abnormal Monitoring and Fault Diagnosis LIU Jin-liang （China Aluminium Co.，Ltd Qinghai Datong，810108 ）[Abstract]： This paper electrolytic abnormal vibration and bearing large Boiler Fan fever, Data Acquisition equipment used for the location of data acquisition, data analysis through its software. identify the causes and location of a solution to ensure the normal operation of the exhaust fan. [Key words] : Boiler fan, abnormal vibration, bearing heating, power spectrum analysis, spectrum 0 前言 大型锅炉引风机是铝电解生产过程中的关键设备，主要是对电解生产过程中产生的大量含氟、一氧化碳、二氧化硫、灰尘等有毒气体通过排烟风机产生负压，经过净化处理后排入大气，它的正常运行直接影响电解厂房工人的工作环境。我公司5＃排烟机在专业点检人员采用先进的数据采集仪器进行分析，发现第4点水平方向超标，由于及时准确地对风机进行状态监测和故障诊断分析，避免了由于振动剧烈，可能造成的联轴器端轴承座基础破坏，轴承保持架散架，滚动体脱位、轴承底座开裂、地脚螺栓松动、轴承损坏等故障的发生。若不能及时发现这些事故隐患而造成停机事故，不仅可能造成人身和设备事故而且将给生产带来严重损失。本文就5＃排烟风机异常振动的原因进行分析并提出相应对策，对处理同类设备故障有一定的参考价值。 2 仪器组成 状态监测配有VB1000数据采集仪器、测振仪、红外线测温仪以及听诊器，主要用于设备的专业点检和设备周检，并对检测数据进行记录建档，绘制设备振动劣化趋势图，对设备的运行状态进行跟踪。故障的精密诊断仪器主要由VB1000数据采集分析仪、分
船舶辅助锅炉的燃烧时序控制 目录 一前言 (3) 二锅炉的类型 (3) 三电磁阀认识 (5) 四时序控制功能 (7) 五燃烧时序控制实例 (9) 六参考文献 (13)
摘要 在现代内燃机动力装置的船舶上，辅助蒸汽锅炉（简称辅锅炉）是对水进行加热而产生蒸汽的设备。船用锅炉的种类较多，从结构、工作特性方面基本可分为火管式和水管式两大类。锅炉是发电、炼油、化工、造纸、制糖等工业部门必不可少的动力设备。由于设备分散、管理不善或技术上的原因，多数锅炉目前处于人工控制状态。人工控制不仅加大了操作工人的劳动强度，而且燃料的消耗量与蒸汽生产量的比值主要取决于操作工人的技术水平和工作责任心，难以使锅炉处于良好的工况，增加了燃料消耗，降低了锅炉的热效率，增加了环境污染。由于计算机具有记忆、高速运算和便于集中控制等优点，而且计算机程序具有灵活性，可以方便地组成和修改控制算法，所以在锅炉控制中采用微机代替人工进行控制。 关键词：辅助蒸汽锅炉计算机控制电磁阀PLC
前言 在柴油机动力装置的货船上，加热燃油、滑油、水及供生活所需要的蒸汽，都来自小型辅锅炉。 辅锅炉具有蒸发量小（一般小于5t/h），气压低（一般低于1MPa），对蒸汽品质要求不高等特点，所以容易实现自动化。它包括水位和蒸汽压力自动控制，燃烧的时序控制及安全保护等。控制系统要求工作可靠，维修简单。造价低，便于管理。船用锅炉的种类较多，从结构、工作特性方面基本可分为火管式和水管式两大类。锅炉是发电、炼油、化工、造纸、制糖等工业部门必不可少的动力设备。由于设备分散、管理不善或技术上的原因，多数锅炉目前处于人工控制状态。人工控制不仅加大了操作工人的劳动强度，而且燃料的消耗量与蒸汽生产量的比值主要取决于操作工人的技术水平和工作责任心，难以使锅炉处于良好的工况，增加了燃料消耗，降低了锅炉的热效率，增加了环境污染。由于计算机具有记忆、高速运算和便于集中控制等优点，而且计算机程序具有灵活性，可以方便地组成和修改控制算法，所以在锅炉控制中采用微机代替人工进行控制。 锅炉的类型 在现代内燃机动力装置的船舶上，辅助蒸汽锅炉（简称辅锅炉）是对水进行加热而产生蒸汽的设备。船用锅炉的种类较多，从结构、工作特性方面基本可分为火管式和水管式两大类。 锅炉的组成主要包裹三部分：燃烧室——供燃油燃烧产生热量的炉膛（或炉胆）；火管（或水管）——将热量给炉水使其气化的管簇；容汽空间——蒸汽从水中分离出来所占的空间。 船用辅锅炉主要有以下类型。 1.烟管式（又称火管式）辅锅炉
船舶辅锅炉操作与运行 一、辅锅炉点火前的准备工作 1．本体及汽水系统的准备 （1）检查锅炉本体，并使其处于工作状态 （2）检查给水系统，并使其处于工作状态 （3）检查蒸汽系统并使其处于工作状态 （4）检查凝水系统，并使其处于工作状态 （5）检查排污系统，并使其处于工作状态 （6）给水泵试运转正常 2．燃油供风报警系统检查 （1）检查燃油系统及燃油设备，并使其处于工作状态 （2）油泵试运转正常 （3）检查供风系统，开启风机试运转正常 （4）检查自动调节报警系统无缺陷 3．安全阀空气阀水位表检查 （1）检查并实验安全阀强开装置 （2）检查水位表，并关闭冲洗阀，开启通汽和通水阀 （3）开启压力表旋塞，压力表泄放阀，空气阀，待产生蒸汽后，关闭泄放阀和空气阀4．上水与关闭主停汽阀操作 （1）启动给水泵给水，并使水位达到水管锅炉水位计低水位处（火管锅炉水位至水位计高水位处） （2）关紧主停汽阀后，再开启1/4周 二、辅锅炉点火升汽 1．辅锅炉点火操作 （1）准备工作完成后，启动风机进行预扫风 （2）关小风门，点火，高火燃烧。（每燃烧0.5-1分钟，按下停止按钮，停烧10-15分钟，然后再起炉） （3）当放汽阀有汽，投入正常升汽燃烧 2．供汽前的准备与暖管送气操作 （1）空气阀有蒸汽出来后应关闭 （2）当汽压达到0.3-0.4Mpa时，停炉检查，曾拆国的人孔和手孔螺栓在拧紧一次 （3）在升汽的过程中应多次冲洗水位计 （4）当压力达到额定工作压力后应进行上排污一次，冲洗水位计 （5）稍开主停汽阀，开蒸汽系统泄水阀，当有大量蒸汽冲出时关闭之，全开主停汽阀，对外供汽 三、辅锅炉运行管理 1．本体.系统.仪表读数检查 （1）经常检查锅炉本体是否有参漏 （2）经常检查附属装置是否有参漏 （3）经常检查个系统及附件工作是否正常 （4）经常检查和观察个仪表所指示的参数是否正常 2．水位冲洗计操作 （1）开冲洗阀关通水阀冲洗汽连通管后关闭通气阀 （2）开通水阀，冲洗水连通管后关闭
课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修 一、课程介绍 1.课程描述： 船舶辅机是轮机工程专业的主要专业课程之一，学生通过本课程的学习之后，应该系统掌握船舶辅机的工作原理，主要性能、具体结构和典型实例。 课程以课堂讲授为主，结合教学模型和教学软件, 互相协调进行，力求配合紧密。 2.设计思路： 第一章：船用泵 主要内容：船用泵性能参数；电动往复泵，齿轮泵(外、内啮合式)、叶片泵(单、
双作用式)、螺杆泵(单、三螺杆式)、水环泵、离心泵、旋涡泵、喷射泵的工作原理、典型结构、性能特点；泵的正常工作条件和常见故障的分析与处理。 教学要求：熟悉流量、扬程、功率、允许吸上真空度、汽蚀余量等参数。了解所列各种泵的工作和结构特点；了解叶轮式泵比转数的意义和特性曲线的应用；能对所列泵的性能进行对比；掌握工况调节、串、并联使用的特点和管理维修的要求；能分析所列各泵不能输送液体或流量不足、发生汽蚀、异响、过载等故障的原因及提出正确的处理方法。 重点：船用泵性能参数；电动往复泵，齿轮泵(外、内啮合式)、叶片泵(单、双作用式)、螺杆泵(单、三螺杆式)、水环泵、离心泵、旋涡泵、喷射泵的工作原理、典型结构、性能特点和管理维修要点；泵的正常工作条件和常见故障的分析与处理。 难点：允许吸上真空度、汽蚀余量参数的正确理解；能对所列泵的性能进行对比；能分析所列各泵不能输送液体或流量不足、发生汽蚀、异响、过载等故障的原因及提出正确的处理方法。 第二章：活塞式空气压缩机 主要内容：空气压缩机的工作原理和典型结构；空气压缩机的操作管理和常见故障分析。 教学要求：能分析影响输气系数的因素；了解多级压缩的意义和级间压力、中间冷却对工作的影响；了解两级空压机的结构特点。掌握操作管理要点；能分析排
基于单片机的船舶辅助锅炉智能控制系统 目前,国内多数船舶的机舱服务设备仍采用大量的继电器、接触器、时间继电器组成,实现各种控制功能，它们的共同特点是线路复杂、可靠性差、有时容易出现误动作，特别是触头氧化及铁芯与衔铁弄脏后的吸力不足,机械运动部件运动不灵活而出现被卡烧坏 线圈等故障，给维护过程带来极大不便,甚至会影响正常营运工作，而且，这种设备体积大、重量重、价格贵。因此采用先进的设计思想对船用控制系统进行全新设计尤为必要。? 1 单片机智能辅助锅炉控制系统原理 ?基于单片机的船舶辅助锅炉控制系统的工作原理如图１—1所示。系统的被控对象是锅炉,执行机构是锅炉的风、油门驱动电器，被控参数为锅炉内的压力,本系统利用压力传感器检测锅炉内的压力，传感器输出的电信号经信号变换后送至单片机智能控制器,控制器根据此信号的大小,利用智能控制算法计算出输出控制信号,经放大器放大后以调节风、油门的大小，从而控制锅炉内的压力。 2 智能控制器的设计? 众所周知,二阶系统是工程上最常见而又最重要的一类系统，这一系统的形式代表了许许多多控制系统的动力学特征。正因为如此,经典控制理论将二阶系统作为典型系统，并通过对二阶系统阶跃响应的过渡过程分析，定义了表示系统控制质量的一些特征量，其中以调节时间、最大超调量和稳态误差3个特征量作为性能指标。但是,控制系统的动态过程是不断变化的，以常规PIＤ控制器控制,难以解决稳定性和准确性之间的矛盾，原因在于这种控制方式以不变的统一模式之间的矛盾，原因在于这种控制方式以不变的统一模式来处理变化多端的动态过程。?为了有效地模拟人的智能控制行为,并采用微机实现智能控制，在模糊控制中通常采用误差e和误差变化率Δe作为描述控制系统动态特征的输入变量。根据船舶辅助锅炉控制系统的特点，从误差ｅ和误差变化率Δｅ这两个基本的模糊控制变量出发,引出两个特征变量ｅ·Δe和Δe／e,利用这些信息设计智能控制器。 2.1 利用ｅ·Δｅ取值量是否大于0，可以描述系统动态过程误差变化的趋势
锅炉压力异常原因分析及处理办法 发表时间：2019-01-04T09:43:12.200Z 来源：《基层建设》2018年第35期作者：刘明[导读] 摘要：锅炉是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能，锅炉输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。 江苏双阳锅炉压力容器有限公司江苏淮安 223001 摘要：锅炉是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能，锅炉输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。本文为锅炉压力异常的原因进行分析探讨，仅供参考。 关键词：锅炉超压；锅炉爆管；锅炉水锤 引言 锅炉看似是一种简单的工业设备，可是不正确的应用方式很可能导致大型化工事故。锅炉的压力表是反应锅炉状态、预防锅炉事故的重要指标之一，如果压力表出现异常，如何及时处理异常情况？ 首先要结合其他情况分析压力表异常原因，一般来说，压力表异常有以下几种原因（具体情况仍需专业人士具体分析，此处只分享常见情况）： 一、锅炉超压 1 锅炉超压现象： 1.1气压急剧上升，超过许可工作压力，压力表指针超过许可工作“红线”，安全阀动作后，压力仍在升高。 1.2发出超压报警信号，超压联锁保护装置动作。 1.3蒸汽温度升高而蒸汽流量减少。 2 锅炉超压处理： 2.1迅速减弱燃烧，手动开启安全阀或放汽阀。 2.2加大给水，同时在下汽包加强排污（此时应注意保持锅炉正常水位）以降低锅水温度，从而降低锅炉汽包压力。 2.3如安全阀失灵或全部压力表损坏，应紧急停炉，待安全阀、压力表都修好后再升压运行。 2.4锅炉发生超压而危及安全运行时，应采取降压措施，但严禁降压速度过快。 二、锅炉爆管 1 锅炉爆管现象： 1.1 爆管时可听到汽水喷射的响声，严重时有明显的爆破声。 1.2炉膛由负压燃烧变为正压燃烧，并且有炉烟和蒸汽从炉墙的门孔及漏风处大量喷出。 1.3给水流量不正常大于蒸汽流量。 1.4虽然加大给水，但水位常常难于维持，且汽压降低。 1.5排烟温度降低，烟气颜色变白。 1.6炉膛温度降低，甚至灭火。 1.7引风机负荷加大，电流增高。 1.8锅炉底部有水流出，灰渣增多。 2. 锅炉爆管处理： 2.1炉管爆裂泄露不严重且能保持水位，事故不至扩大时，可以短时间降低负荷维持运行，待备用炉启动后再停炉。 2.2炉管破裂不能保持水位时，应紧急停炉，但引风机不应停止，还应继续给锅炉上水，降低管壁温度，使事故不致再扩大。 2.3如因锅炉缺水，管壁过热而爆管时，应紧急停炉，且严禁向锅炉给水，这时应尽快撤出炉内余火，降低炉膛温度，减少锅炉过热的程度。 2.4如有几台锅炉并列供汽，应将事故锅炉的主蒸汽管与蒸汽母管隔断。 三、过热器管爆破 1 过热器管爆破事故现象： 1.1过热器附近有蒸汽喷出的响声或爆破声。 1.2蒸汽流量不正常地下降，且流量不正常地小于给水流量。 1.3炉膛负压减少或变为正压，严重时从炉门、看火孔向外喷汽和冒烟。 1.4过热器后的烟气温度不正常地降低或过热器前后烟气温差增大。 1.5损坏严重时，锅炉蒸汽压力下降。 1.6排烟温度显著下降，烟囱排出烟气颜色变成灰白色或白色。 1.7引风机负荷加大，电流增高。 2过热器管爆破事故处理： 2.1过热器管轻微破裂，可适当降低负荷，在短时间内维持运行，此时应严密监视泄露情况，与此同时，迅速启动备用锅炉。若监视过程中故障情况恶化，则应尽快停炉。 2.2过热器管爆裂严重时必须紧急停护。 四、锅炉水锤 1锅炉水锤现象： 1.1在锅炉和管道处发出有一定节律的撞击声，有时响声巨大，同时伴随给水管道或蒸汽管道的强烈震动。 1.2压力表指针来回摆动，与震动的响声频率一致。 1.3水锤严重时，可能导致各连接部件，如法兰、焊口开裂、阀门破损等。
0 船舶PLC 锅炉培训仿真系统的功能 0.1 某柴油机货轮锅炉的主要特点 某柴油机货轮所配备的锅炉所产生的蒸汽主要用来加热主、辅柴油机所用燃油、厨房用汽，锅炉水位和汽压采用双位控制，燃烧采用单油头、定油量和定风量燃烧。系统设有中途熄火、危险低水位和低风压等安全保护装置，详细的控制原理和过程见教材[5] 。 为了更好对程序进行解读，结合船舶控制的安全保护需求，我们采用西门子公司的S7224CN 对控制系统进行了设计，并制作了该装置。 0.2 锅炉自动控制装置总体功能设计 系统包括点火自动/手动模式、水位自动/手动模式、风机、油泵自动/手动模式（简称风油自动/手动），水位和压力采用双位控制，另外系统设置有多个故障点（风压、水位、火焰）对锅炉的工作进行全程监控，具体如图1所示。 自动点火程序根据锅炉的点火特点，首先进行预扫风60秒，然后关小风门，打开点火变压器进行点火，10秒内点火成功，系统没有警报产生，则点火成功。具体实现程序如图2所示，系统的I/O 点设计如表1所示，系统使用了14个输入点8个输出点，装置的实物如图3所示。 图1 PLC 锅炉总体功能设计框架图 表1 系统I/O 点的设计 I0.0 手动点火油头 I1.3 燃烧自动 I0.1 风压开关 I1.4 燃烧手动 I0.2 火焰开关 I1.5 风油手动 I0.3 蒸汽开关 Q0.0 水泵 I0.4 低水位 Q0.1 风机 I0.5 高水位 Q0.2 油泵 I0.6 水位自动 Q0.3 点火线圈 I0.7 危险水位 Q0.4 风门挡板 I1.0 风油自动 Q0.6 油头电磁阀 I1.1 手动点火 Q0.7 熄火保护 I1.2 复位开关 Q1.1 报警 手动点火水位控制压力控制故障设置 故障报警 故障处理 自动点火 执行自动点火程序 蒸汽压力双位控制（低汽压锅炉自动起动，高汽压锅炉自动停止） 水位双位控制 （低水位水泵自动起动，高水位水泵自动停止炉） 锅炉仿真系统
1. 锅炉的基本组成和原理 船舶辅锅炉的构造形式很多，但锅炉的最基本最原始的构造是上锅下炉。船舶辅锅炉按热源主要分为燃油锅炉和废气锅炉，燃油锅炉可按受热面特征分为水管锅炉和烟管锅炉。废气锅炉可按结构形式分为强制循环香管式废气锅炉、立式烟管锅炉。 锅炉的附件主要有水位计、主蒸汽阀、上排污阀、下排污阀、给水阀、取样阀、空气阀、仪表阀等。 船舶锅炉是由锅炉本体和辅助设备所组成。锅炉本体的任务是将燃料的化学能转换为蒸汽的热能。辅助设备是由提供锅炉工作所必须的设备和工作系统。 锅炉本体包括有蒸发受热面、炉膛、蒸汽过热器、蒸发受热面、空气预热器等。 辅助设备包括有燃油设备及燃料系统、蒸汽系统、排污系统、给水系统、供风系统、附件、监视仪表和控制设备等。 2. 锅炉本体的组成 2.1 炉膛 炉膛是柴油进行雾化燃烧的地方，它的作用是提供足够的空间使得燃油充分的燃烧，同时，使燃烧散发出的热量不会辐射到锅炉外面去。 2.2 蒸发受热面 在锅炉中直接受热并产生饱和蒸汽的管束或锅筒，称之为蒸发受热面。烟气通过对流传热的方式将热量传给管束中的炉水。 2.3 蒸汽过热器 蒸发受热面产生的含有一定湿度的饱和蒸汽，它聚集在汽包上半部的蒸汽空间中。如果机器设备需要过热蒸汽，则必须将汽包中湿蒸汽过热器进行再加热。
蒸汽过热器由管子组成，其受热面的多少及放置的位置是根据蒸汽参数的高低而异。 3. 锅炉的辅助设备 3.1 燃烧装置 燃油锅炉的燃烧装置包括有喷油器、送风机构和燃油系统。喷油器是将燃油进行雾化；送风机构是将助燃空气合理地导入炉膛中，使之能与经过雾化的燃油进行正常混合；燃油系统是从油舱中将燃油抽出到日用油柜，需要用时再从日用油柜抽出进行升温、加压、过滤、最后送到喷油嘴雾化，因此，在燃油系统中包括有燃油加热器、驳油泵、加压泵、燃油截止阀、各种监测仪表、滤器、以及燃油管路等。 3.2 供风系统 供风系统的作用是将外界空气送入炉膛中，待燃料完全燃烧后将烟气引出炉膛排放到大气中去。常见的有强制送风、诱导送风以及自然送风。 3.3 给水系统 给水系统的作用是向锅炉提供足够数量和符合品质要求的水。根据船级社船舶建造规则要求，每台锅炉都要有两条给水管路，其中一条作为备用。给水系统包括补充锅炉给水所必需的给水泵、给水调节阀、给水加热器和给水管路组成。 为了防止锅炉水中的杂质对锅炉受热面造成结垢和腐蚀，从而造成不必要的损失，给水应进行一定的处理。锅炉水控制的主要项目有：碱度、硬度和含盐量。 3.4 蒸汽系统 蒸汽系统的任务是将锅炉产生的蒸汽按不同压力的需要，通过总蒸气分配联箱送至各用汽设备。蒸汽系统中包括主停气阀、蒸气分配联箱、减压阀、供气管道等。 3.5 凝水系统
火电厂锅炉常见故障的数据挖掘诊断方法 发表时间：2018-10-17T10:32:25.840Z 来源：《电力设备》2018年第19期作者：松有年 [导读] 摘要：本研究的主要目的是针对锅炉故障特征和故障诊断方法的研究，建立智能诊断策略，来提高故障诊断的准确度和识别故障及时反馈给操作员，提高火电厂锅炉的运行效益，仅供参考。 （青海宁北发电有限责任公司青海西宁 810100） 摘要：本研究的主要目的是针对锅炉故障特征和故障诊断方法的研究，建立智能诊断策略，来提高故障诊断的准确度和识别故障及时反馈给操作员，提高火电厂锅炉的运行效益，仅供参考。 关键词：火电厂锅炉；常见故障；诊断方法 前言 电力是基础型经济能源，特别是火力电力更是电力生产的关键组成部分。实现全社会经济和社会的高速而稳定的发展，必须强化火电厂锅炉的安装、检测、生产和维护等重点环节，这是发展和珍惜电力事业、实现国民经济跨越式成长的基本保障。 1火电厂锅炉电力生产的原理 火电厂锅炉是重要的能源转换装置，其原理是将燃料燃烧而来的热量通过交换、辐射和传导，使锅炉内循环系统中的水变成高温高压的工作蒸汽，进而通过管道驱动动力设备旋转做功，产生电力。火电厂锅炉处于电力生产的能源转换核心部位，是火电生产重要的设备。无论是火电厂锅炉的安装还是故障处理，都必须引起技术层面、决策层面和管理层面的高度重视，只有把握住火电厂锅炉安装和维修两个环节的技术要旨，才能有效维护火电厂锅炉的正常电力生产。 2锅炉故障分析 在火电厂，主要常见的锅炉故障包括：积灰与结焦故障(燃烧炉膛、过热器、空气预热器)；各种泵与风机跳闸；各种轴承的温度高与振动大；膛、尾部烟道和空气预热器漏风、控制门卡涩、误开、误关和拒动；煤粉系统通道堵塞、起火以及输送间断；各级系统泄漏故障等。其中“四管泄漏”不仅发生频率高，而且危害极大，往往带来巨大损失影响发电设备、人员的安全。在电厂锅炉实际运行中，“四管泄漏”不仅是引起发电厂突发性停炉的重大事故，而且还在火电厂设备故障中占有相当大的比例。 3锅炉“四管”泄漏的规律 锅炉“四管”是锅炉水冷壁、过热器、再热器和省煤器的统称。根据发电机组锅炉的实际运行情况，“四管”在锅炉内部承受着工质压力及一些化学成分的作用。高温环境、侵蚀环境和磨损环境是“四管”的外部影响因素。过热器泄露、再热器泄露和水冷壁泄漏所引起的停运事故已经成为了锅炉事故中的常见事故。对锅炉“四管”的泄露规律与防范措施进行分析，可以为火力发电厂发电机组的安全运行提供保障。一般情况下，锅炉“四管”泄漏问题主要涉及到了以下内容：一是锅炉对流过热器的泄漏事故；二是锅炉低温再热器吊挂管泄漏所引发的停运事故；三是锅炉水冷壁泄漏所引发的停运事故；四是锅炉包覆过热器、低温再热器泄漏所引发的停运事故。以某火力发电厂检测出的锅炉“四管”泄漏问题为例，过热对流器泄漏的规律表现出了以下几点：第一，对流器迎火侧外二圈下弯头斜下方存在纵向裂纹，裂纹为粗糙脆性断口，断口附近有较厚的氧化铁缝与密集的纵向裂纹。在锅炉低温再热器吊挂管泄漏问题产生以后，锅炉右侧低在下组烟道内会出现明显的异音，并会出现少量蒸汽，但是机组的运行参数未出现异常现象[2]。补水量也未得到明显增加。锅炉水冷壁泄漏故障产生以后，锅炉汽水分离器进出水管会出现内外保温罩滴水问题，锅炉大包厢也会出现明显的异常声音。锅炉包覆过热器泄漏故障产生以后，锅炉设备会出现补水流量不正常增大，蒸发量与积水量不符的问题。 4故障诊断方法 4.1基于信号处理的方法 目前，应用在锅炉故障诊断上的技术手段主要有考虑观测值或变化趋势、小波变换以及可测信号的处理三种方法。基于观测值技术手段是指当输入或者输出不在正常区间或者对应的输入与输出变化率不满足约束条件就可以判定故障已形成或者马上就要产生。电厂锅炉常用的测点报警与紧急联锁保护均属于这类诊断方法的实际应用。小波变换技术实质上是属于时间尺度分析方法。它最主要的特点是多分辨析，且拥有很好的逼近能力。这种方法通过对系统的输出数据进行小波转换，解出该模型中的奇异点，再去掉由于输入突变引起的极点，剩下的极值点则对应其故障。这种方法不依赖研究对象的求解模型，且拥有抗干扰，高灵敏的特点。基于可测信号技术基本原理是指通过监测装置的在线辐值、相位变化、频率改变与故障点之间的联系，来判别故障点发生的位置。锅炉存在故障时，可以将上述关系通过数学模型描述，然后对相应的量进行求解。常用的分析方法有频谱分析法、概率密度法、主元分析法等。数学模型解析法一般用在输入输出数量关系不大的小型系统中。 4.2基于数学模型的方法 基于数学模型的方法是目前应用最为广泛的算法，其研究的主要成果大部分集中在线性系统。该算法通过仪表等工具检测收集被监测锅炉的特征量，在经过对信号模型进行分析之后生成一些特征，将这些特征与正常条件下的特征进行比较，最后完成对系统故障的检测和分离。状态评估、表征量评估和等价空间变换等方法均为典型的基于数学模型的方法。 4.3基于知识的方法 基于知识的方法是在锅炉运行的历史数据模型基础之上，通过关键参考量的变化监测以及专家经验进行诊断，设计定性的诊断模型实现了对研究对象的监控和诊断，这种方法不依赖系统的数学模型，回避了建模误差、扰动等难点，适用于不能获取准确的数学模型或者难以获得数学模型的研究对象，尤其是在非线性系统领域有较好效果。基于知识方法主要有专家系统、模糊推理和神经网络等方法。 4.3.1专家系统故障诊断方法。专家系统故障诊断方法是通过利用专家以往历史经验和积累形成的规则，对被监测锅炉设备的数据信息进行甄别，将前后对比差异较大，较明显的特征量通过计算机辅助系统进行收集和推理，然后将这些关键信息发送给用户，以供用户进一步辅助研判。这种方法依赖历史经验和专家系统辅助，不利于机器的自适应学习和知识的动态更新，而且系统组成复杂，通常需要为专家系统提供必要的数据库以及推理机制，这对于产品的更新匹配不足。 4.3.2模糊故障诊断方法。模糊故障诊断方法主要是根据故障集合与被监测设备的征兆集合之间的匹配对比关系，找到被监测设备目前处于的故障状态，该方法原理简单，速度快捷。但是在故障集合的构建过程中往往需要人工干预，存在一定的主观性，对于故障的描述和添加具有随意性。关键在故障集合和征兆集合的构成过程中容易把握不好度，数据庞大则反映慢，数据简单则精度会受影响。
天津海运职业学院 毕业设计（论文） 题目船舶辅锅炉的故障分析 系名： 专业： 班级： 学号： 姓名： 指导教师： 完成日期：
目录 目录 (2) 摘要 (2) 第一章船舶辅锅炉的概况 (4) 1.1 船舶锅炉的简介 (4) 1.2 船舶锅炉的基本构造 (5) 1.3 船舶锅炉的应用 (6) 1.4 船舶锅炉的工作过程 (6) 第二章船舶辅锅炉的常见故障 (9) 2.1 水系统故障及分析 (9) 2.1.1缺水 (9) 2.1.2超压 (9) 2.1.3满水 (9) 2.1.4 锅炉失水 (9) 2.1.5 炉水异常减少 (10) 2.2 燃烧方面故障机处理 (10) 2.2.1烟面着火 (10) 2.2.2不能点火 (10) 2.2.3.汽水共腾 (11) 2.2.4锅炉喘振 (11) 2.2.5炉内燃气爆炸 (11) 2.2.6 运行中突然熄火 (12) 2.2.7燃烧不稳定 (12) 2.3 燃烧器的相关故障 (12) 第三章结论 (14) 致谢 (15) 摘要
随着现代科学技术的不断应用，船舶辅助锅炉的自动化程度已经发生了质的变化。从当初的完全手工式锅炉发展到手工机械式、半自动式，一直到全自动锅炉，从火筒发展到火管再发展到水管，一直到现在广泛采用的针型管等。船舶辅助锅炉在管理安全、能源节约、环境保护、自动化程度、使用的可靠性，以及对燃料的适应性等方面有了更高的要求。本文在对使用船只其中应用较多的锅炉，在结构、维护保养和典型故障分析等方面做探讨和研究。 论文主要包含了以下的内容：船舶锅炉的主要蒸汽原理以及锅炉的主要构造，锅炉的种类和分类，锅炉的常见故障的分析和解决办法。 摘要：辅助锅炉；故障分析；船舶；原理 摘要 随着现代科学技术的不断应用，船舶辅助锅炉的自动化程度已经发生了质的变化。从当初的完全手工式锅炉发展到手工机械式、半自动式，一直到全自动锅炉，从火筒发展到火管再发展到水管，一直到现在广泛采用的针型管等。船舶辅助锅炉在管理安全、能源节约、环境保护、自动化程度、使用的可靠性，以及对燃料的适应性等方面有了更高的要求。本文在对使用船只其中应用较多的锅炉，在结构、维护保养和典型故障分析等方面做探讨和研究。 论文主要包含了以下的内容：船舶锅炉的主要蒸汽原理以及锅炉的主要构造，锅炉的种类和分类，锅炉的常见故障的分析和解决办法。 摘要：辅助锅炉；故障分析；船舶；原理
船舶辅锅炉的自动控制系统分析 [摘要] 锅炉整体的结构包括锅炉本体和辅助设备两大部分。本文就船舶辅锅炉的自动控制和运行管理进行论述。首先，介绍了锅炉的功用和工作原理。锅炉在船舶辅助机械中占有非常重要的位置,我们只有对锅炉的结构有了深入了解，才可以为以后的工作带来更多便利;其次,介绍了锅炉的自动控制系统。随着船舶自动化程度的提高，锅炉的管理也越来越向着自动化、智能化的方向发展,特别PLC技术在锅炉自动化控制中的应用越来越普遍，作为一名管理者,有一个较好的自动化基础是十分有必要的；最后，介绍了锅炉的运行与管理。由于其地位的突出,所以平时的良好管理,可以减少很多不必要的麻烦。例如水位计的冲洗，炉水放残，烟管侧的吹灰，炉水水质的化验，油嘴和滤器的更换等工作。 [关键词］锅炉;结构组成;自动控制系统；运行管理 ? Marine Auxiliary BoileｒＡｕｔｏmatiｃConｔrol aｎdＯ
peraｔiｏn Maｎａｇeｍent [Abｓｔraｃt]Boiｌｅｒthｅoveｒalｌstrucｔuｒｅof ｏntology ａnd auxilｉary ｅｑuiｐｍenｔiｎcｌuding ｂoiｌer two parｔs.Thｉｓｐaper Marｉne aux ｉliary boilｅr aｕtomaticｃｏntｒol ａnd ｏperation ｍaｎagｅｍent wｅre dｉscuｓｓed. Firstly intrｏduces thｅfunction and ｗoｒkiｎg pｒincipｌｅof ｂｏiler．Boileｒocｃupies a very iｍｐortant pｏsｉtioｎｉn the ship aｕxiliaｒy machinery,Wｉth iｎ－dｅpth ｕｎderstaｎdinｇwｅｈａve ｏnｌy thｅstructure of the boiｌer ,In ordｅrｆor futuｒｅｗork to brｉｎg more conv ｅnienｃe;Secondｌy，thｅauｔomatiｃcoｎtrol sysｔｅm of the ｂoilｅr is introdｕced．Ｗith ｔhe ｉmprｏvement oｆthe ｄegree ｏf auｔｏmation of the ship, Thｅbｏiler ｍanagemeｎt is moｒe and mｏrｅtoward autoｍａtion, inｔeｌｌigeｎtｄirection, In particulａr, the iｎcrｅａsiｎｇapplｉｃation ｏf PLC teｃhnology iｎtｈｅｂoileｒａutomaticｃontｒｏl, As ａmanageｒ，t ｈere ｉs a beｔtｅr autｏmation fｏｕｎdation is ｖerｙnecesｓary.Ｆinally，ｔhe boiler’s operａtｉon and ｍａnａgｅｍｅnt. Promｉnenｔstaｔｕs uｓuaｌly ｇｏod manａgement can reducｅa ｌｏt oｆunneceｓsary troublｅ. Ｆoｒexample, ｔｈe ｗater lｅvel ｏf the washｉng,boiｌer water ｄiｓchａrgｅreｓiｄue, smokｅtube sｉdｅbｌoｗｉng, tｈe furnaｃe ｗａtｅr qualit ｙlabｏraｔｏry, glib ａndｆiｌｔer replacemｅnt. ［Key ｗordｓ] Ｂoiｌｅr;Ｓtructｕrｅs；ThｅAutomaｔiｃCｏｎtroｌＳysｔｅm;The Operatｉon Maｎagｅment