锅炉燃烧系统介绍及故障分析.doc

大连海事大学大连海事大学 毕毕 业业 论论 文文 二二一二年六月一二年六月 装订线 2 “育鲲”轮锅炉燃烧系统介绍及故障分析 专业班级： 轮机 08-7 班 姓 名： 赵自庆 指导教师： 轮机工程学院 3 摘要摘要 本文首先介绍了育鲲轮 klm/vm 燃油辅锅炉的结构、工作原理和锅炉系统，在锅炉工作 过程中，发生了点火故障，结合该故障重点介绍了锅炉的燃烧器及其系统，通过故障树分 析法，对引起故障的原因经行分析及排除，结合工作中的经验，查出了引起故障的原因， 采取有效措施消除了故障。最后提出了对锅炉的设计的改进意见，以及锅炉管理中应注意 的事项。 关键字：关键字：燃油辅锅炉 燃烧系统 点火故障 故障树 abstract: this paper firstly introduced the construction, the working principle and the systems of the oil boiler equipped on yukun, then based on the ignition failure that happened during its working particularly introduced the burner and its system attached to the boiler. by using fta，this paper analyzed possible reasons causing the failure, combined with experience from daily work, found out the one that caused the malfunction and effective measures were taken to remedy the failure, eventually put forward some tips concerning the design and control of the boiler as well as some precautions on maintenance of the boiler. keywords: oil auxiliary boiler combustion system ignition failure fta 4 目录目录 0 前言.4 1 故障现象：.5 2 “育鲲”锅炉的简介及其自动控制系统.5 2.1 锅炉参数5 2.2 锅炉本体及其工作原理5 2.3 锅炉控制系统简介7 2.3.1 自动调节系统.7 2.3.2 程序控制系统.7 2.3.3 自动保护及声光报警系统7 3 锅炉燃烧器结构及工作原理.7 3.1 燃烧器的供油系统7 3.2 燃烧器的结构及主要部件8 3.2.1 燃烧器技术参数.8 3.2.2 燃烧器机构及主要部件.9 3.3 燃烧器的工作原理10 4 故障的分析及处理.12 4.1 故障树的建立：12 4.2 事故的分析及处理过程13 4.2.1 风的分析处理.14 4.2.2 油的分析及处理.14 4.2.3 点火设备的分析处理.15 5.锅炉设计及管理中的改进建议.17 5.1 设计中的改进建议17 5.2 锅炉日常维护保养的建议18 6 总结19 5 0 前言前言 锅炉是通过燃料燃烧把燃料的化学能转化为热能，使锅炉内的水变成水蒸气或者热水 的设备。在以蒸气轮机为主机的船上，锅炉产生的过热蒸气用于驱动船舶，故其为主锅炉。 在柴油机为主的船上，锅炉产生的饱和蒸气仅用于加热燃油、滑油、工作水驱动辅机及提 供各种生活用气为辅锅炉。锅炉又有燃油锅炉和废气锅炉之分。 “育鲲”轮在机舱的顶部装 有燃油锅炉和废气锅炉各一台。停泊时，由燃油锅炉提供蒸气，航行时，主要由废气锅炉 提供蒸气，必要时燃油锅炉同时使用。 “育鲲”采用针形管辅锅炉，具有体积小，重量轻， 效率高的特点，配备旋杯式燃烧器，具有雾化好，调节比高的特点。锅炉在船舶上具有举 足轻重的地位，因此作为轮机管理人员我们应保证锅炉运行的连续性。 对锅炉系统而言，最重要的系统是燃烧系统而系统中最关键的设备是燃烧器。 “育鲲” 燃油锅上位机采用单片机控制，自动化程度高，带来燃烧器的重要元件集成度高，因而工 作可靠性降低。长时间的工作中，元件的性能的老化、磨损、管理中的因素等造成燃烧系 统的不正常工作，从而影响锅炉工作的性能。 1 故障现象故障现象： 2012 年 4 月 6 日上午，停泊于大连港，集控室突然接到锅炉发出的主火焰探测失败报 警，此时锅炉蒸汽压力达到自动起炉的设定值 4.9bar，发生点火故障，随着蒸汽压力继续 降低于 3.5bar，锅炉发出蒸汽压力低报警。点火故障发生后，值班机工连续两次手动点火， 发现重油电磁阀都已动作但却点火失败，三管到场后进行点火，锅炉仍然发出主火焰探测 失败报警。 2 “育鲲育鲲”锅炉的简介及其自动控制系统锅炉的简介及其自动控制系统 2.1 锅炉参数锅炉参数 育鲲轮的燃油锅炉为 saacke 公司生产的 kln/vm2.5/7 系列。参数为： 序号性能指标参数 1 锅炉数量1 台 2针形管数量6 根 3锅炉负荷100% 4蒸发量2500kg/h 5工作压力0.7mpa 6蒸汽温度 170.4 7设计压力0.9mpa 6 2.2 锅炉本体及其工作原理锅炉本体及其工作原理 一般，锅炉本体包括炉膛、蒸发受热面、水腔和蒸汽空间等。传统的锅炉主要有两种 类型：燃油燃烧的燃气在受热面管道内流动，管外是水的烟管锅炉 锅炉受热面管内流 动的是水或汽水混合物，而燃气在外面流动的水管锅炉。近年来，新型的针形管锅炉在船 上（包括“育鲲” ）应用广泛。其结构如图 1 所示。 图 1 “育鲲”轮燃油锅炉的本体结构 1.烟箱 2.主蒸汽阀接口 3.炉膛 4.烟管 5.针形管 6.隔热层 7.烟囱 8.水位计接口 9.安全阀接口 10.锅壳 11.炉膛底板 12.耐火层 13.下排污口 14.炉膛冲洗水泄放口 15.泥渣孔 16.人孔 17.火焰观察镜 18.锅炉给水接口 a.蒸汽空间 b.水空间 c.燃烧器接口 8燃料船用燃料油（mfo） 9燃油消耗率184kg/h 10点火燃料船用柴油（mdo） 11100%负荷时的效率83.4% 12水腔容积2.6m3 7 该锅炉的圆筒形外壳（汽水空间）中大部分为水腔，在下部，上方为蒸汽空间，其下 部设有圆筒形的炉膛。炉膛底板焊接在本体上，其上覆盖有耐火层。在炉膛顶部和汽水空 间内有 6 根垂直的烟管，烟管内部共有 6 个针形管，每个烟管和其内部的针形管形成一个 单元。流经各烟管的燃气最终汇聚到烟箱，然后经过顶部的烟囱排至大气中。为减少锅炉 的散热损失，防止人员烫伤，并降低周围的环境温度，锅炉的外部覆盖有隔热层，并在其 外部用铁片罩起来。锅炉本体的外面有若干接口，分别用来连接不同的附件，如主蒸汽阀 接口、水位计接口、安全阀接口和给水接口等。此外，锅炉的底部还有下排污口和炉膛烟 灰冲洗水泄放口。锅炉本体上还有一些用于内部检查和清洁水腔的部件，如定期清理水腔 内部沉积泥沙的泥渣孔，对烟箱进行检查和清洁的人孔和火焰观察孔等。 针形管锅炉炉膛中的热传递方式主要为热辐射，同立式烟管锅炉相比，针形管的通过 外壁上焊接的许多细长的铜针，大大增加了换热面积，使换热效率得到很大提高。针形管 本体是无缝钢管，上端通蒸汽空间，下端通水空间。在水侧，炉膛和换热壁面的水被加热， 产生气泡，含气泡的水密度相对较低，迅速上升，在蒸汽空间实现汽水分离，其余的水从 下方流过来补充，形成自然循环。而针形管的这种结构，更能保证其内部的炉水从下部的 水空间流入上部的蒸汽空间，形成良好的自然循环。 “育鲲”轮上的燃油锅炉，约有 50% 的热量来自热辐射，其余的热量则来自针形管的热对流。 2.3 锅炉控制系统简介锅炉控制系统简介 2.3.1 自动调节系统自动调节系统 水位自动调节环节：给水阀的开度随炉内水位升高而减小，随水位下降而增大，使锅 炉运行时自动保持水位在适宜的范围之内。锅炉水位达下限时，水泵自动启动给水，到达 高水位时，自动停止给水，锅炉水位降低到低水位时发出声光报警信号，降到危险水位时， 使全部系统停止工作，并发出声光报警信号。 蒸汽压力自动控制环节：锅炉内蒸汽压力降到下限值时，能自动点火燃烧。压力到达 上限值时，自动熄火。压力达到最大值时，能够发出声光报警，并自动放汽降压。 2.3.2 程序控制系统程序控制系统 锅炉的点火燃烧按照一定的程序进行，接通电源，按下自动启动按钮后系统按如下程 序工作。风机先运转向炉膛内鼓风进行预扫气，经一定时间后燃油泵启动。随后点火变压 器有电，开始点火，同时点火油头喷油。若点火成功，光敏电阻发出信号，点火停止，同 时转杯开始喷油。风机和燃油泵进入正常运行，调节器根据气压变化对风油按比例自动调 节，同时自动控制装置对锅炉运行进行自动调节。若点火失败，点火和喷油自动停止，同 时进行后扫气。扫气结束后，进行声光报警。 锅炉正常燃烧使气压到达上限压力时，自动熄火，后扫气，同时高压状态指示灯亮。 气压下降到下线时，自动点火，按前述程序进行。 2.3.3 自动保护及声光报警系统自动保护及声光报警系统 低水位时声光报警，危险低水位时，自动熄火，发出声光报警；蒸汽压力达到最大压 8 力值时，自动熄火，放汽并报警；点火失败时，自动熄火，后扫气并报警；风压低，声光 报警；油温低声光报警；油压低/高，声光报警等。 3 锅炉燃烧器结构及工作原理锅炉燃烧器结构及工作原理 3.1 燃烧器的供油系统燃烧器的供油系统 “育鲲”轮辅锅炉燃油系统图 1.重油日用柜；2.柴油日用柜；3.燃油泵组；4.点火油泵；5.调压阀；6.回油三通阀；7. 轻/重油转换阀；8、9、10.滤器；11.温度表； 12.压力表； 13.安全阀；a.燃油至燃烧器； b.燃烧器回油；c.柴油至点火油头； “育鲲”轮锅炉燃油供给系统如图所示。燃油输送泵组主要是有两个三螺杆泵组成， 利用轻/重油转换三通阀的选择将燃油从重油日用柜或柴油日用柜、吸入，然后通过接口 a 泵送至主燃烧器。压力调节阀用来调节 a 口处（主燃烧器）的供油压力。经调压阀旁通出 来的燃油以及经过 b 口的燃烧器回油在回油三通阀的转换选择下一起返回重油日用柜，或 回到燃油泵的吸口。当燃油泵组的排压过高时，安全阀打开将高压燃油泄放至燃油泵的吸 入口，保护系统安全工作。点火用的轻油经点火齿轮泵从轻油日用柜吸入，然后经过接口 c 泵送至点火油头进行点火。另外，在冷炉点火时，由于重油需要用蒸汽加热而只能先燃 用轻油。此时，锅炉燃油泵组应在三通阀的选择下与轻油日用柜相连，只有当重油预热至 要求温度时才能转换至燃用重油。在较长时间停炉前的一段时间也需要燃用轻油，防止重 油堵塞管路而导致下次起动困难。 3.2 燃烧器的结构及主要部件燃烧器的结构及主要部件 3.2.1 燃烧器技术参数燃烧器技术参数 “育鲲”轮锅炉燃烧器的主要技术参数 序号性能指标参数 1燃烧器型号skvj m18 9 2总重量340kg 3燃油类型/工作温度/压力 hfo（180380 cst）/ 7090 / 0.30.5mpa mdo / 1060 / 0.150.3mpa 4燃油流量 40185kg/h 5点火油类型/工作温度/压力 mdo / 1060 / 0.71.4mpa 6风机效率7.5kw（50hz） 7转杯功率1.5kw(50hz) 3.2.2 燃烧器机构及主要部件燃烧器机构及主要部件 燃烧器结构图 1.风机；2.速闭阀；3.调压阀；4.滤器；5.流量计；6.伺服电机；7.负荷凸轮；8.燃油电 磁阀；9.手动操作按钮；10.火焰探测器；11.点火油头座；12.主喷油器；13.配风器；14. 火焰观察镜； 15.进油口；16.回油口 其主要部件如下： (1) 压力式点火油头 如下图所示点火油头和电极的结构图。点火电极之间的距离为（2-4）mm,点火时，点 火电极通电，两极之间尖端放电产生火花；同时，加压的柴油在点火油头中央的细小喷孔 的节流作用下以油雾的形式喷出，油雾在配风器周围的空气助燃下被点火电极点燃；然后， 点火油引燃主喷油器所喷出的燃油； 10 压力式点火油头及电极 1.点火电极；2.点火油头；3.配风器 (2) 转杯式喷油器 如下图所示，电机通过皮带带动中央轴高速旋转，同时驱动圆锥形的转杯和雾化风机 叶轮旋转。压力约 2.0bar 的燃油被泵入转杯后，由于离心力的作用，在转杯内壁形成油膜 并被甩入炉膛；叶轮将雾化风从转杯外缘吹入，将甩出的油膜吹散成油雾。一次风量可由 风门调节，而提供燃烧所需氧气的二次风则由另外的管道供应。 转杯式喷油器 1.转杯；2.中央轴；3.雾化风机叶轮；4.外壳；5.电机；6.传动皮带；7.一次风门 (3) 调压阀 用于调节主喷油器中的供油压力，使之保持在一个合适的范围。 (4) 风机 用于提供燃烧所需空气以及起动前的预扫风和停炉后的后扫风，为离心式 风机 (5) 伺服电机 接受燃烧控制器发出的控制指令并执行指令驱动负荷凸轮。 (6) 负荷凸轮 用于控制并指示锅炉负荷，可同时对风门和油门进行调节，使之保持 合适的风油比以调节锅炉燃烧强度。 (7) 油量调节阀 由负荷凸轮带动，根据锅炉的负荷，调节进油量的大小，满足锅炉需 求。 (8) 配风器 用于向主喷油器分配一次风和二次风，确保风量与油量相匹配。配风器 应当能够提供风量、风向和风速适宜的一次风和二次风。 (9) 火焰探测器 对炉膛内的燃烧火焰进行自动探测，并将探测的信息反馈给控制器。 3.3 燃烧器的工作原理燃烧器的工作原理 在锅炉处于停止工作状态期间，重油主油路上的两个电磁阀断电，主油路不供油，转 杯断油 。点火油路的两个电磁阀均处于断电关闭状态。当燃烧控制器内产生点火信号时， 首先起动风机，然后控制器控制伺服马达，带动负荷凸轮，使其转向最大负荷位置，负荷 11 指示为“10” ，此时风门开到最大，在此位置扫风 1min 后，伺服马达转到最小位置，负荷 指示为“1” 。同时，转杯电机起动开始工作，带动转杯转动，但不供油以将转杯和管路内 可能存在的剩油甩出，防止“冷爆”的发生。 预扫风结束后，点火变压器通电，点火电极通电发火，同时燃烧控制器控制点火油路 上的俩点火电磁阀打开，轻油泄油电磁阀断电关闭，燃油供给系统来的柴油经过进口 c 进 入点火油头并在喷入炉膛后被点火电极高压放电点燃，该过程需要 12s。接着火焰探测 器进行点火检查，大约需要 24s 时间，如果已经点火成功，燃烧控制器则发出指令，使 主油路俩电磁阀通电打开，重油泄油电磁阀通电关闭，从燃油泵而来的燃油通过进口 a 进 入转杯，经过温控器和调压阀的调节形成油膜后被甩入炉膛，和风机供来的一次风交叉后， 被吹散形成细小油粒，实现雾化，大约 45s，然后被点火火焰引燃。 燃烧器系统图 1.温控器；2.调压阀；3.滤器；4.油压监测器（高） ；5.压力表；6.伺服电机；7.负荷凸轮； 8.油量调节器；9.流量计；10.旁通阀；11.速闭阀；12/13/29/30.电磁阀；14/33.泄油电 磁阀（常开） ；15.油温监测器（低） ；16.油温监测器（高） ；17.主喷油器（转杯） ；18.电 机；19.风机；20.风压监测器（低） ；21.一次风挡板；22.二次风挡板；23.风箱温度监测 器（高） ；24.一次风压差监测器（低） ；25.节流孔；26.温度表；27.截止阀；28.压力表； 31.火焰探测器；32.点火油头及电极；34.燃烧器连锁开关；a.进油；b.回油；c.点火柴油 进；d.泄放油出 12 燃烧控制器通过伺服电机带动负荷凸轮控制二次风风门挡板让大量的二次风进入锅炉 炉膛，提供燃烧的绝大部分空气，然后火焰探测器进一步检查点火是否成功，大约 35s。点火成功后，火焰检测器检测的信号作用送至控制器，控制器发出指令，切断点火 油路，锅炉进入自动控制运行状态。如果火焰检测不到主火焰，控制器发出主火焰未发现 的声光报警信号。正常燃烧过程中，根据锅炉蒸汽压力的变化，伺服电机会通过负荷凸轮 对锅炉的负荷进行调节。负荷凸轮同时驱动油量调节器、一次风挡板和二次风挡板，使风 油比时保持匹配。当锅炉负荷减小时，燃烧控制器控制油门开度使之减小，同时风门挡板 开度做微小调整，控制合适的风油比使锅炉在低负荷运行。其负荷增大时燃烧控制器通过 伺服电机同理做出相应调整。在锅炉停止燃烧时，轻、重油供油电磁阀均关闭时，两个阀 间的燃油则经过泄油电磁阀所连接的管系汇集到泄放油处，由 d 口流出。 锅炉燃烧时序控制方框图 4 故障的分析及处理故障的分析及处理 恢复起动前状 态 油泵停轻/重泄油 电磁阀开 轻/重供油 电磁阀关 风机停转杯电机停 故障熄 火 报警无主火 焰 泄油电磁 阀关 点火 起动 启动油泵 起动风机 开打风门 点火电磁 阀开 启动转杯 电极 点火器通 电 关小风门 点火变压 器断电 维持风门 开启重油 电磁阀 关闭泄油 电磁阀 有主火焰 开打风门 无点火火 焰 有点火 火焰 正常停 炉 正常燃烧 负荷控制 负荷控制 预扫风 13 4.1 故障树的建立：故障树的建立： 根据锅炉燃烧时序图和燃烧过程分析，建立故障树。故障树是一种简单快捷的事故分 析方法，通过对故障原因的层层分割，揭示故障发生的根本原因，为故障处理提供理论方 向。 故障树符号图 名称 顶事件 中间事件 底事件 或门 符号 点火失败故障树： 点火变压 器故障 风量不 足 点火泵 喷油器堵塞 点火器 锅炉启动失败 风要素 风量过 大 风压过 低 油要素 油压低油质差油温低油量小 点火设备 点火电极 损坏泄漏 结碳距离不适接触差 火焰感受器 脏污 14 4.2 事故的分析及处理过程事故的分析及处理过程 事故的处理中，我们采用经验与理论结合的方式。在手动启动锅炉的过程中，可以看 到点火火焰，因此对点火设备及其油路做了暂时的排除。根据经验，在工作过程中，由于 点火探测器脏污可能导致探测器误报警。所以，首先我们先打开燃烧器，对转杯残油进行 清理，对火焰探测器的探头进行了清洁，重新启动锅炉，结果没有成功。由于育鲲燃烧器 配备了两个火焰检测器，并且已经清洁，同时出故障的概率很小，所以排除这一因素的干 扰。 4.2.1 风的分析处理风的分析处理 重新打开燃烧器，发现转杯里的残留重油，证明火焰探测器发现点火火焰，plc 给出 了开启燃油电磁的指令，可以听到燃油电磁阀动作的声音，这说明证明燃油电磁阀的动作 良好。那么燃油的雾化差可能是影响锅炉点火的原因了，这涉及到风的因素和转杯传动机 构及其电极的工作状态，对于风的因素，点火过程中一次风压监视与二次风压监视器并没 有发出风压低的报警，这说明风压正常，侧面反映风机的工作状态也正常。风量过大或风 量不足可能引起点火故障，风量和风压、风道相关，既然风压排除了，加上有一段时间没 有清理风道，综合考虑，拆下风道，对风道清洁，发现风道内、一、二次风门挡板上、燃 烧器壳体内有些许积灰，但是应该不足以导致故障，一、二次风门位置也正常，用压缩空 气吹扫以后装复。考虑转杯的因素，三管将转杯内的残油清洁完后，细致检查转杯同一次 风出口的周向距离，因为周向距离大小不一会造成雾化不良，之前也因此发生过点火故障。 通过检查发现周向距离正常，通过控制箱实验转杯电机的工作状态发现良好，触摸电机皮 带的温度正常，从外部的各种表现，根据经验判断，问题不出在转杯这。 点火变 压器故 障 泄 露 损 坏 风量 不足 点火泵喷油器堵塞火焰感受 器脏污 点火器 锅炉启动失败 风要 素 风量 过大 风压 过低 油要 素 油压 低 油质 差 油温 低 油量 小 点火设 备 点火电极 结碳距离不适接触差 15 电机和风道的检查清洁 4.2.2 油的分析及处理油的分析及处理 会不会是油的问题呢，根据上面的故障树图，对油的分析可以在四个方面考虑。从油 压的各项参数来看，油泵的出口压力为 2.4bar，油压调节器后的进燃烧器的压力 2.2bar 略 高于 2.0bar 的正常值，属于正常的参数范围，燃油的进入温度为 84，略高于 80的设定 值，但这并不会影响锅炉的点火。锅炉的燃油和发电机使用相同的燃油，发电机处于正常 的运行状态，锅炉轻、重油的油位都在 2/3 的高度，基本可以排除油压和油柜的油位对燃 油发火性的影响。重油的供给量少的话，会导致点火失败的情况。在供油管道上，对油量 有影响的设备包括油压调节器，两个供油电磁阀，滤器，油量调节阀，管路，油泵。从上 面的检查及分析来看，只剩下油量调节器以及其后面的滤器。然而滤器的脏堵，会引起燃 烧器喷油过程中压力的升高，但是在实际工作中，滤器之前的压力表读数一直在 2.0bar 左 右，没有明显的升高。如此分析，目标锁定在油量调节阀上，油量调节阀调节油量的原理 是，在油量调节器的圆柱体上，有一条逐渐变宽的油槽，由伺服马达驱动，通过使圆柱体 的转动，改变流道的宽度，从而实现油量的调节。锅炉在一开始点火时，是在低负荷下进 行的，负荷凸轮的指示为“1” ，如果调节器的初始很狭窄部分的油槽由于杂质积聚，会减 少点火时进入燃烧器的油量，另外前几天三管在更换油量调节阀的密封垫片后，没有严格 对准之前油量调节阀的位置，这可能会进一步导致其在点火时油量减少以及油槽杂质的积 聚。三管推测可能是这个原因，于是对调节器拆下检修。在轻油中刷洗，并压缩空气利用 压缩空气将油道内的残油杂质吹干净，清洁了油量调节器，校正并调整好油量调节器同负 16 荷凸轮的关系后上紧还原。重新手动点火，但故障依旧。 4.2.34.2.3 点火设备的分析处理点火设备的分析处理 风、油、机器都经过验证工作正常，那问题到底出现在哪呢？虽然再次点火失败，但 这次通过火焰检测口，三管发现，点火火焰在点火过程中不稳定的迹象，一开始我们对点 火设备及其油路做了排除，现在看来有些盲目，于是拆下点火设备，发现电极及配风器上 有少量的结碳，配风器结碳用木片刮除，然后用轻油洗净。电极用细砂纸打磨干净。因为 有点火火焰，所以我们可以排除点火电极以及点火变压器的问题。那么问题很可能出现在 喷油器及其管路上，初步怀疑点火轻油油路堵塞。三管随即拆下喷油器，点火油头外部略 有结碳，旋下点火油头后，发现点火油头里的滤器已经脏堵，进一步检查发现，经过滤器， 通往喷口的三条细小油道上，略有杂质堵独，油头已经暂时不能使用，三管更换了油头， 清理了油道后将喷油器重新装复，再次点火，锅炉点火迅速成功，故障排除。 轻油点火油头滤器 油量调节槽 油量调节器 17 4.2.44.2.4 事后分析事后分析 此次故障由于船舶新上轻油质量较差，在锅炉使用中，杂质的积累导致滤器堵塞，锅 炉点火时喷入的轻油量较少，点火火焰能量不足，引起点火故障。此次点火失败故障之前， 三管曾发现锅炉的点火初期有爆燃的现象，但是由于锅炉能正常点火，而且之后的运行都 正常，所以没有做过多的追究，此次更换点火油头后，点火过程中的爆燃现象消失，点火 迅速，说明爆燃现象的发生和点火油头的堵塞密切相关：爆燃发生时，点火火焰能量开始 不足，点火时间延长，雾化重油较浓，点燃初期燃烧剧烈。轻油油路压力表由于故障原因 被锁死，所以滤器的堵塞不能及时通过压力表的读数发现，鉴于以往的工作中，轻油油路 工作正常，本次点火故障开始没有做过多观察，导致此次故障处理的效率低下，但这为我 们更好的管理锅炉积累了经验。 5.锅炉设计及管理中的改进建议锅炉设计及管理中的改进建议 5.1 设计中的改进建议设计中的改进建议 一、锅炉烟道增加烟气浓度指示仪 锅炉燃烧器工作性能差，造成锅炉排气冒黑烟的负面影响包括： 燃油没有充分的燃烧，废气中带走相当一部分的热量，增加了燃油的消耗量 黑烟对锅炉的工作性能产生中大影响，使附着在燃油及废气锅炉换热翅片上积灰量 增多，带来潜在的故障隐患。 18 在港停泊时，船舶黑烟会造成周围环境污染，属于 psc 检查的重点项目等。 建议理由： 在“育鲲”实习的时间里，曾遇到三管对锅炉的风油调节机构的检修，假如在装复 后和之前的位置不同，可能导致风油比例不适，造成燃烧冒黑烟的现象，因此每次装复后 总要去机舱的外面查看锅炉的排烟情况，不当的话还需进行纠正，给工作带来不方便。 “育鲲”加装重油并不是固定牌号的，对于燃用不同的重油需要不同的加热温度， 在变更过程中可能由于重油加温没达到，导致锅炉燃烧不良的情况。 冬天时，因为温度原因“育鲲”锅炉层上方的机舱门往往会被随手关闭，造成锅炉 风机抽吸风的量不足甚至使锅炉发出风压低的报警信号，风量的不足导致风油比例不协调， 导致锅炉排黑烟。 因此，为了及时纠正锅炉工作中的不良状态，建议在船舶锅炉烟道中安装烟气浓度指 示仪，通过排烟检测，侧面了解锅炉工作状态，方便锅炉管理中的工作。 二、锅炉燃烧器控制的进一步自动化的设想 建议理由：“育鲲”锅炉的风油比例的调节开始是人为设定的，工作过程中，通过负 荷凸轮按照既定的机械设计形状进行调节风门挡板和油量调节机构。开始人为的调节往往 不会使锅炉工作在最佳的风油比例上，负荷凸轮的调节过程中，也存在着同最佳风右比的 偏离，这往往会降低其经济性，增加其油耗性。为了解决这个问题。 构想及建议：利用单片机控制燃烧器的燃烧，根据负荷的高低，用单片机控制伺服马 达分别驱动二次风门挡板和油量调节阀，并且在排烟管道中安装氧传感器，单片机接受锅 炉的负荷信号，按照储存在单片机内部的风油比例信息去调节风门挡板和油量调节器的开 度，同时接收氧传感器的信号修正单片机发出的调节风门信号，油门开度通过负荷来控制。 从而使锅炉的燃烧在各种负荷达到理想的效果。当氧传感器接到排烟中的氧含量低时，反 馈给单片机，单片机判断发出指令，开大风门增加燃烧的氧量。反之，当烟气中的氧气含 量高时通过氧传感器的反馈，减小风门的开度。 单片 机 伺服马达 1 油门 风门 伺服马达 2 氧传 感器 燃烧 器 负荷 排烟 风 油 19 控制改进图 三、促进锅炉诊断系统的建立 锅炉系统对于船舶来说是一个较为复杂的系统其包含若干个子系统，船舶的工作条件 较为恶劣，加之锅炉自身处于高温高