船舶辅锅炉分析
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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)
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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］。
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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
1. 失水 锅炉水位低于最低工作水位时称为失水，这是锅炉的一 种严重事故。 2. 满水 水位高过最高工作水位称为满水。 3. 受热面管子破裂 因结垢严重、水循环不良等导致管壁过热，或腐蚀严重 都可能引起受热面管子破裂。 堵塞水管锅炉水管的钢塞具有一定锥度，涂上白铅油后， 塞在破管的两端，然后用手槌敲紧，再借助于工作蒸汽的压 力即可保证一定的严密性。 堵塞烟管锅炉烟管，可用图示堵棒将破管堵死。
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：
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
来自辐射受热面一、燃油锅炉
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
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
③点火升汽时间长，汽压和水位变化慢，容易 调节；对水质要求低
(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
(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
船用辅锅炉燃烧器故障分析与处理
科技资讯2015 NO.35SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION工 业 技 术145科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 某型船用燃油辅锅炉燃烧器为威索(Weishaupt) Monarch,L8Z型燃油燃烧器为全自动机械压力雾化式的设计,其总装式的结构精巧紧凑,风机直接安装在电机轴上,并与燃油增压泵同轴驱动,所有调整燃油与空气的设备都是布置得简洁合理,易于接近,便于安装及便于维护保修。
燃烧器的自动控制室根据蒸汽压力来控制投入运行的油头数量。
燃烧器为二级式火力,小火时1个喷油嘴工作,大火时2个喷油嘴同时工作。
设备具有双重式防漏保险设计,由安全电磁阀和1#、2#喷油电磁阀组成。
燃烧器采用机械压力雾化喷嘴,适用于船用燃油锅炉启、停低负荷稳烧,雾化效果好,燃烧充分而稳定,配风得当可在锅炉启、停过程中不冒黑烟,利于提高锅炉效率,减少不完全燃烧物的排放,具有较好的节能和环保作用。
1 辅锅炉燃烧器点火困难原因分析及对策探讨1.1 燃烧器的工作原理该燃烧器有自动和手动两种控制模式。
当燃烧器处于自动状态时,燃烧器的程序会自动控制风机启动、扫风、点火、喷油燃烧、大火、小火等控制,并配合光敏单元对燃烧火焰进行监测。
若在点火喷油后5s内未能建立正常的火焰信号,进油阀会马上关闭,切停喷油并产生火焰故障报警。
同样,在燃烧当中如失去正常的火焰信号,进油阀会在少于1s内关闭,切停喷油和报警。
点火前的预扫风和自动熄火后扫风的设定时间,能满足燃烧室换气4次的要求。
图1为燃烧器燃油供给图。
燃烧器还有安全联锁,它是由数个安全保护装置如极低水位、火焰故障、燃烧器马达过载、燃烧器铰链未合、燃油截止阀关闭、燃烧空气压力低、排烟温度高、蒸汽压力高等相关的触点串联在一起 ,当每对触点都处于闭合状态时,安全联锁才处于正常状态。
但只要其中一个保护装置报警而相关的一对触点断开时,则安全联锁处于异常状态。
船舶辅锅炉燃烧器故障排除和分析一例
（１） 供风 系统 供 风 系 统 主 要 由风 机 和 配风 器 （图 ２） 组 成 ，配 风 器 作 用 是 分 配 一 次 风 和 二 次 风 的 风 量 ，使 助 燃 空 气 与 油 雾 充 分 混 合 ，促 使 油雾 迅 速 汽 化 和 受 热 分 解 ， 以 利于 稳 定 和 充 分 的燃 烧 ，空气少部分从 配分器中央 的圆孔 吹出 ，形成一次风 ，其 余 大部分从配风挡板外 缘与调风器罩筒之 间的缝隙吹 出，形 成二次风 ，在挡风板 后的低压 区形成 回流 ，保证及时着火 点 前 移 和 火 焰 的稳 定 ，着 火 后 随 着 风 门加 大 ，保证 了 后 期 的 空
一 、 Ｗｅ ｉ ｓｈａｕｐｔ ＭＳ８Ｚ型 燃 烧 器 系 统 简 介
气 量 供 给 。
图 ２ 配 风 器 （２）燃 烧 器 燃 油 系统
０ ＼＼
一
＿’｝ 渣 ／一
图 １ 燃 烧 器 结 构 图 １一燃 烧器 马 达 ；２一风 门 调 节伺 服 马 达 ；３一风 扇 ；４一燃 烧 器 控 制器 ；５一火 焰 观 察 镜 ；６～汽 流 调 节 片 ；７一燃 油 增 压 泵 ； ８一回 油管 ；９一点 火 变 压 器 ；１０一电极 连 接 端 ；１ １－传 感 器 ；１２一 点 火 电线 ； １３一计 时 器 ； １４－铰 接 法 兰 ； １５—１号 油 头 电磁 阀 ； １６—２号油头 电磁阀 ；１７一安全 阀 ；１８一接触器 ；１９一点火 电极 ； ２０一配 风 器 ；２１一扩 压 管 兼 火 焰 管 。 Ｗ ｅｉｓｈａｕｐｔ ＭＳ８Ｚ 型 燃 烧 器 主 要 由燃 油 系 统 和 供 风 系 统 组 成 ：
第 １２卷 第 １１期
２０１２ 在
１ １月
中 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ国 水 运
一 、 Ｗｅ ｉ ｓｈａｕｐｔ ＭＳ８Ｚ型 燃 烧 器 系 统 简 介
气 量 供 给 。
图 ２ 配 风 器 （２）燃 烧 器 燃 油 系统
０ ＼＼
一
＿’｝ 渣 ／一
图 １ 燃 烧 器 结 构 图 １一燃 烧器 马 达 ；２一风 门 调 节伺 服 马 达 ；３一风 扇 ；４一燃 烧 器 控 制器 ；５一火 焰 观 察 镜 ；６～汽 流 调 节 片 ；７一燃 油 增 压 泵 ； ８一回 油管 ；９一点 火 变 压 器 ；１０一电极 连 接 端 ；１ １－传 感 器 ；１２一 点 火 电线 ； １３一计 时 器 ； １４－铰 接 法 兰 ； １５—１号 油 头 电磁 阀 ； １６—２号油头 电磁阀 ；１７一安全 阀 ；１８一接触器 ；１９一点火 电极 ； ２０一配 风 器 ；２１一扩 压 管 兼 火 焰 管 。 Ｗ ｅｉｓｈａｕｐｔ ＭＳ８Ｚ 型 燃 烧 器 主 要 由燃 油 系 统 和 供 风 系 统 组 成 ：
第 １２卷 第 １１期
２０１２ 在
１ １月
中 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ国 水 运
船舶辅锅炉炉水化验方法研究及比较
ＶｍｇＬ。 ／
④记 录所 消耗 的００ ｏ／￣ 酸标准液 的体 积 ．５ ｌ ｍ Ｌ
ｍ Ｌ，酚酞 碱度 即为 ｍ ｌ 。 ｍｏＬ ／
⑤ 在上述水样 中 ，继续加入２ １ 滴 ％甲基橙指示 剂 ，溶液呈橙黄色。继续用０ ５ｍ ｌ 硝酸标准液滴 ． ｏＬ ０ ／
定 ，至溶液 变为 橙红 色为止 。
２ １ ￣ 总 第 ２ ０ ０ ２ｒ － ｏ期
２ ６
确的测定结果。但传统的船舶仍使用酚酞和甲基橙滴 节能、环保 ，有一定的市场推广及应用价值 。比色液 外 定法 ，因其相对容易掌握 ， 数据也较准确 。目 前操作 除了铬黑Ｔ ，包含多种化学物质的特点保证 了其测
最简单、 设备要求低的方法首推优利多３ｏ ｌ 锅炉水一 量的准确性 、稳定性 、可靠性。监控仪还可在设定的 酚
① 取５ ． 化验 用炉水 水样 放 于带盖 的瓶 中 。 ０ ０ｍＬ ０
②用勺子取０ Ｈ ．ｇ ６ 的ｐ 试剂药粉 ，加入到水样 ， 搅
拌 溶解 。
选用特定波长的吸收光并使其反射到水样 中， 化 学反应过程 中溶液颜色的变化会引起光吸收强度的变 化， 并转化为电信号输出，从而通过观察电信号输出
②在此溶液中，再加入２ 滴茜素红一 甲基红混合指 示剂 ，继续用盐酸标准液滴定至 由紫红色变为橙红
①调节水样至适应的Ｐ 值 ， Ｈ 加入适量指标剂 （ 一
般将适宜 的药剂按一定 的比例配制成硬度 比度 比色
剂） 并摇晃 ，将水样颜色与标准 比色板颜色进行 比
色 ，记下盐酸标准液的消耗体积 （ ）。 ③按同样方法平行测定３ ，３ 次 次平行测定 的结果
与平均值的相对偏差不得大于０ ％，否则重做。 ． ２
（ ４）ｐ 值试纸 测试 Ｈ
④记 录所 消耗 的００ ｏ／￣ 酸标准液 的体 积 ．５ ｌ ｍ Ｌ
ｍ Ｌ，酚酞 碱度 即为 ｍ ｌ 。 ｍｏＬ ／
⑤ 在上述水样 中 ，继续加入２ １ 滴 ％甲基橙指示 剂 ，溶液呈橙黄色。继续用０ ５ｍ ｌ 硝酸标准液滴 ． ｏＬ ０ ／
定 ，至溶液 变为 橙红 色为止 。
２ １ ￣ 总 第 ２ ０ ０ ２ｒ － ｏ期
２ ６
确的测定结果。但传统的船舶仍使用酚酞和甲基橙滴 节能、环保 ，有一定的市场推广及应用价值 。比色液 外 定法 ，因其相对容易掌握 ， 数据也较准确 。目 前操作 除了铬黑Ｔ ，包含多种化学物质的特点保证 了其测
最简单、 设备要求低的方法首推优利多３ｏ ｌ 锅炉水一 量的准确性 、稳定性 、可靠性。监控仪还可在设定的 酚
① 取５ ． 化验 用炉水 水样 放 于带盖 的瓶 中 。 ０ ０ｍＬ ０
②用勺子取０ Ｈ ．ｇ ６ 的ｐ 试剂药粉 ，加入到水样 ， 搅
拌 溶解 。
选用特定波长的吸收光并使其反射到水样 中， 化 学反应过程 中溶液颜色的变化会引起光吸收强度的变 化， 并转化为电信号输出，从而通过观察电信号输出
②在此溶液中，再加入２ 滴茜素红一 甲基红混合指 示剂 ，继续用盐酸标准液滴定至 由紫红色变为橙红
①调节水样至适应的Ｐ 值 ， Ｈ 加入适量指标剂 （ 一
般将适宜 的药剂按一定 的比例配制成硬度 比度 比色
剂） 并摇晃 ，将水样颜色与标准 比色板颜色进行 比
色 ，记下盐酸标准液的消耗体积 （ ）。 ③按同样方法平行测定３ ，３ 次 次平行测定 的结果
与平均值的相对偏差不得大于０ ％，否则重做。 ． ２
（ ４）ｐ 值试纸 测试 Ｈ
辅锅炉自动控制系统功能及原理分析
目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1选题目的（研究背景） (1)1.2辅锅炉控制的特点 (1)1.3辅锅炉自动控制的原则和要求 (2)1.4国内外船舶辅锅炉自动控制手段的改进 (3)1.5章节安排 (4)2辅锅炉控制的原理分析 (5)2.1船舶辅锅炉自动控制概述 (5)2.2船舶辅锅炉的主要调节任务 (5)2.3辅锅炉自动控制的原理分析 (5)2.4安全保护 (6)2.5本章小结 (7)3 辅锅炉控制系统的设计与分析 (8)3.1可编程控制器的基本特点 (8)3.2设计要求 (8)3.3PLC选型、设计及系统梯形图 (9)3.3.1 PLC选型 (9)3.3.2 输入/输出点的设计 (10)3.3.3 硬件设计 (11)3.3.4 系统梯形图 (12)3.4锅炉的控制过程分析 (15)3.4.1 起动前的准备 (15)3.4.2 燃烧的时序控制 (15)3.4.3 汽压的自动控制 (16)3.4.4 安全保护 (16)3.4.5 停炉 (16)3.4.6 手动操作 (17)3.5本章小结 (17)4总结与展望 (18)4.1辅锅炉自动控制系统的总结与展望 (18)4.2对PLC用于船舶辅助机械的展望 (18)结束语 (20)致谢 (21)参考文献 (22)摘要随着我国内外贸易量的大幅增长，作为外贸货物主要运输工具的船舶也得到飞速发展，作为船舶自动化重要组成部分的船舶辅锅炉自动控制系统也因采用高新技术而获得新的生命力。
对辅锅炉系统的控制，特别是对透平机船或油轮所使用的大型辅锅炉系统的控制，一直是船舶轮机技术和自动化技术的一个重要课题，因为这一控制不仅直接涉及到锅炉运行的效率性能，而且关系到它运行的安全性和可靠性。
以继电器──接触器为主的老一代控制系统已不能满足现代船舶对其锅炉控制越来越高、越来越复杂的控制要求，这一领域的计算机化已势出必行，而应用在当前工业过程控制领域中引人注目的可编程序控制器（PLC）则是使其计算机化的最简便、最可靠途径。
船舶辅机锅炉考点
锅炉考点一基本概念1蒸发率单位kg/m2h，高意味着蒸发受热面积平均传热系数大。
蒸发量常用单位为t/h。
炉膛容积热负荷为kw/m3h，炉膛容积热负荷为单位时间单位容积内燃烧释放出的热量。
但是其比较高并不意味着效率高。
2锅炉热损失最大为排烟损失。
工作良好的一半机械不完全燃烧热损失几乎为零。
效率=工质得到的有效热量/消耗燃料的阀热量。
蒸发率=蒸发量/蒸发受热面积3主要工作指标为蒸发量、效率和蒸发温度（为饱和蒸汽，所以与蒸发压力一致），一般供应饱和蒸汽的用蒸汽压力表示，而过热蒸汽用蒸汽温度和蒸汽压力表示。
选择燃油锅炉的主要参数为蒸发量和蒸汽参数。
4废气锅炉的主要参数为蒸汽工作压力和受热面积,尾部受热面指在烟道后部装经济器（加热给水）和空气预热器，叫尾部受热面，也是附加受热面。
表示容量大小一般以受热面积来衡量。
受热面积包括炉膛、针形管和烟管。
二本体和附件知识点——锅炉结构和特点1汽包出口蒸汽为饱和蒸汽，过热器不属于尾部受热面。
2水管锅炉汽包与水筒间有连接不受热的较粗水管为下降管，作用是增强自然循环。
水冷壁吸热多，含汽量大，密度小，构成强制循环的上升管。
（水管锅炉的辐射换热面是水冷壁，主要对流换热面是沸水管），如有时候考沸水管的主要换热方式是对流。
而烟管锅炉对流的换热面为烟管，辐射换热再炉膛。
3 水管锅炉比烟管锅炉水质要求高是因为受热最强，容易结垢。
但比烟管锅炉（好处为汽压稳定，原因为蒸发量小）效率高。
水管锅炉特点：（1）蓄水量热量小；（2）负荷变化时压力波动大，适应变负荷能力弱（3）升汽时间短；（4）效率高原因为换热好，烟气离开锅炉时温度低。
也叫排烟损失小。
（5）蒸发率高，原因烟气流过沸水管流速高，辐射换热面比例大。
4 海船规定炉膛和炉外衣表明温度不大于60度。
盘香管式废气锅炉进口设置截流孔板及节流阀，作用是调节各层进水量，从而均衡上下层进水量，使出口蒸汽干度为0.1左右为宜。
5 盘管式废气锅炉是一种强制循环水管锅炉，因为盘管阻力大，烟气绝对不能在管内流动，否则柴油机背压太大，管内水的如果自然循环，则循环效果不良。
《船舶辅锅炉》课件
燃烧器故障： 检查燃烧器 是否正常工 作，如有问 题及时更换 或维修。
烟道堵塞： 检查烟道是 否堵塞，如 有问题及时 清理。
锅炉漏水： 检查锅炉是 否有漏水现 象，如有问 题及时维修。
锅炉温度异 常：检查锅 炉温度是否 正常，如有 问题及时调 整燃烧器或 更换加热元 件。
锅炉噪音异 常：检查锅 炉是否有噪 音现象，如 有问题及时 检查和维修。
燃烧室：燃料和空气混合燃烧的场所 燃烧控制系统：控制燃烧器的点火、熄火 和燃烧状态
燃烧产物处理系统：处理燃烧产生的废气、 烟尘等污染物
燃烧效率：衡量燃烧系统工作效率的重要 指标
燃烧稳定性：影响船舶辅锅炉运行稳定性 的重要因素
燃烧效率与污染排放
燃烧效率：影 响因素包括燃 料种类、燃烧 器设计、燃烧
控制等
添加标题
作用：船舶辅锅炉的主要作用是为船舶提供蒸汽或热水，以满足船舶的各种需求，如加热、通风、 空调、照明等。此外，船舶辅锅炉还可以用于船舶的推进系统，为船舶提供动力。
船舶辅锅炉的类型和结构
燃气锅炉：使用燃气作为燃 料，燃烧效率高，环保性能 好
燃油锅炉：使用燃油作为燃 料，结构简单，操作方便
燃煤锅炉：使用煤炭作为燃 料，结构复杂，操作难度大
电锅炉：使用电力作为能源， 环保性能好，但成本较高
结构：包括燃烧室、炉膛、 烟道、水冷壁、过热器、省
煤器等部分
船舶辅锅炉的工作原理
燃料燃烧：将燃料燃烧产生热能 热能传递：通过热交换器将热能传递给水 水加热：水吸收热能后温度升高，产生蒸汽 蒸汽驱动：蒸汽推动汽轮机旋转，产生动力 动力输出：动力通过传动系统传递给螺旋桨，推动船舶前进
环保材料：使用环保材料制造锅炉， 减少对环境的污染
船舶辅锅炉的结构与课件
详细描述
温度计的作用是实时显示锅炉的出口水温，帮助操作人员 了解锅炉的效率。操作人员可以根据温度计的读数调整燃 烧器的燃烧状态，提高锅炉的效率。
04
船舶辅锅炉的操作与维护
船舶辅锅炉的操作规程
01
启动前的检查
在启动船舶辅锅炉前，应进行 全面检查，确保锅炉及其附件
正常、安全。
02
操作步骤
按照规定的操作步骤启动、运 行和停止船舶辅锅炉，并密切
船舶辅锅炉的发展趋势
总结词
随着技术的不断进步和环保要求的提高，船舶辅锅炉正朝着高效、环保、智能化方向发 展。
详细描述
近年来，随着能源和环保技术的不断发展，船舶辅锅炉也在不断改进和优化。高效燃烧 技术、余热回收利用、智能化控制等技术的应用，使得船舶辅锅炉的效率和环保性能得 到显著提高。同时，随着智能化技术的发展，船舶辅锅炉的自动化和智能化程度也越来
越高，能够更好地满足现代船舶工业的需求。
02
确保辅锅炉获得适量的燃料，如燃油或 煤。
燃烧室
为燃料提供适当的燃烧条件，包括温度 和氧气。
点火和火焰监测
确保燃烧过程顺利启动并持续进行。
灰渣排放
处理燃烧产生的灰渣，保持锅炉清洁。
汽水系统
给水系统
将水引入锅炉，经过加热和蒸发成为蒸 汽。
总结词
燃烧器是船舶辅锅炉的重要附件，用于提供燃料燃烧的设 备。
详细描述
燃烧器的作用是将燃料与空气混合并点燃，产生高温烟气 ，为锅炉提供热源。不同类型的船舶辅锅炉使用的燃烧器 也不同，常见的有油燃烧器和燃气燃烧器。
总结词
安全阀是船舶辅锅炉的重要附件，用于控制锅炉内部压力 。
船舶辅锅炉的附件 燃烧器
01
水位特殊
温度计的作用是实时显示锅炉的出口水温，帮助操作人员 了解锅炉的效率。操作人员可以根据温度计的读数调整燃 烧器的燃烧状态，提高锅炉的效率。
04
船舶辅锅炉的操作与维护
船舶辅锅炉的操作规程
01
启动前的检查
在启动船舶辅锅炉前，应进行 全面检查，确保锅炉及其附件
正常、安全。
02
操作步骤
按照规定的操作步骤启动、运 行和停止船舶辅锅炉，并密切
船舶辅锅炉的发展趋势
总结词
随着技术的不断进步和环保要求的提高，船舶辅锅炉正朝着高效、环保、智能化方向发 展。
详细描述
近年来，随着能源和环保技术的不断发展，船舶辅锅炉也在不断改进和优化。高效燃烧 技术、余热回收利用、智能化控制等技术的应用，使得船舶辅锅炉的效率和环保性能得 到显著提高。同时，随着智能化技术的发展，船舶辅锅炉的自动化和智能化程度也越来
越高，能够更好地满足现代船舶工业的需求。
02
确保辅锅炉获得适量的燃料，如燃油或 煤。
燃烧室
为燃料提供适当的燃烧条件，包括温度 和氧气。
点火和火焰监测
确保燃烧过程顺利启动并持续进行。
灰渣排放
处理燃烧产生的灰渣，保持锅炉清洁。
汽水系统
给水系统
将水引入锅炉，经过加热和蒸发成为蒸 汽。
总结词
燃烧器是船舶辅锅炉的重要附件，用于提供燃料燃烧的设 备。
详细描述
燃烧器的作用是将燃料与空气混合并点燃，产生高温烟气 ，为锅炉提供热源。不同类型的船舶辅锅炉使用的燃烧器 也不同，常见的有油燃烧器和燃气燃烧器。
总结词
安全阀是船舶辅锅炉的重要附件，用于控制锅炉内部压力 。
船舶辅锅炉的附件 燃烧器
01
水位特殊
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排污时机：需要时随时进行，一般在投药前 注意事项：
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
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