船舶辅锅炉的故障分析

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:2

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 3

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4

－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5

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 17MP（a 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6

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