锅炉-boiloer-13-11-27

1、13 1 概述概述一、锅炉在船舶动力装置中的作用一、锅炉在船舶动力装置中的作用主锅炉主锅炉 锅炉产生的高温高压过热蒸汽用于驱动主蒸锅炉产生的高温高压过热蒸汽用于驱动主蒸汽轮机，以推动船舶前进，这种锅炉称为主锅炉。汽轮机，以推动船舶前进，这种锅炉称为主锅炉。辅锅炉辅锅炉 在柴油机动力装置的船舶上，锅炉产生的饱在柴油机动力装置的船舶上，锅炉产生的饱和蒸汽仅用于驱动辅蒸汽轮机、加热燃油、滑油及满和蒸汽仅用于驱动辅蒸汽轮机、加热燃油、滑油及满足日常生活的需要，这种锅炉称为辅锅炉足日常生活的需要，这种锅炉称为辅锅炉。 三、锅炉主要性能指标三、锅炉主要性能指标 锅炉的主要性能指标有：锅炉的主要性能指标有：

2、 蒸发量、蒸汽参数（压力、蒸发量、蒸汽参数（压力、温度）、锅炉温度）、锅炉 效率、受热面积及蒸发率、炉膛容积热效率、受热面积及蒸发率、炉膛容积热负荷等。负荷等。 （选择燃油锅炉的依据主要是蒸发量和蒸汽参数）（选择燃油锅炉的依据主要是蒸发量和蒸汽参数） （选择废气锅炉的依据则是受热面积和蒸汽工作压力）（选择废气锅炉的依据则是受热面积和蒸汽工作压力）1蒸发量（产汽量）蒸发量（产汽量）; 在设计状态下，锅炉每小时在设计状态下，锅炉每小时产生的蒸汽量称为蒸发量，通常用符号产生的蒸汽量称为蒸发量，通常用符号D D表示，单位是表示，单位是Kg/hKg/h或或t th h。2蒸汽参数蒸汽参数 当锅炉供应饱和

3、蒸汽时，蒸汽参数用蒸汽的工作压当锅炉供应饱和蒸汽时，蒸汽参数用蒸汽的工作压力（单位为力（单位为MPaMPa）来表示；）来表示； 当锅炉向外供应过热蒸汽时，用蒸汽工作压力和蒸当锅炉向外供应过热蒸汽时，用蒸汽工作压力和蒸汽温度来表示。汽温度来表示。注意：注意：锅炉一般标注锅炉一般标注名义工作压力名义工作压力，使用的工作压力，使用的工作压力范围上限可稍超过它，但不应超过锅炉的最大许用工范围上限可稍超过它，但不应超过锅炉的最大许用工作压力（作压力（设计压力设计压力）。）。3锅炉效率锅炉效率 把给水变为蒸汽所得到的有效热量与向锅炉内所把给水变为蒸汽所得到的有效热量与向锅炉内所供应的热量之比叫做锅炉效率，

4、用符号供应的热量之比叫做锅炉效率，用符号表示。表示。 = D（hq hg）/ B QD DD一一 锅炉供应的各种参数蒸汽的蒸发量，锅炉供应的各种参数蒸汽的蒸发量，kgkgh h； B - B - 每小时燃料消耗量，每小时燃料消耗量，kgkgh h； Q QD D - - 燃料的低热值，燃料的低热值，kJkJkgkg； h hq q - - 所供蒸汽的比焓，所供蒸汽的比焓，kJkJkgkg； h hg g - - 给水比焓，给水比焓，kJkJkgkg。 另一种表示方式：另一种表示方式：可用向锅炉供入的热量减去各种热损可用向锅炉供入的热量减去各种热损失来表示，所以锅炉效率又可表示为：失来表示，所以

5、锅炉效率又可表示为： = B QD - B（Q1 Q2 Q3 Q4 ）/ B QD = 1 -（q1q2q3q4）q - q - 相对热损失（用百分比表示的热损失）相对热损失（用百分比表示的热损失）Q Q1 1 排烟热损失（排烟热损失（kJkJkgkg） 是锅炉各种热损失中最大是锅炉各种热损失中最大的一项。在锅炉额定蒸发量下，相对热损失的一项。在锅炉额定蒸发量下，相对热损失q q1 1值一般为值一般为10102020。Q2 化学不完全燃烧热损失（化学不完全燃烧热损失（kJkg）烟气中尚有若烟气中尚有若干还可以燃烧而未能燃尽的气体如干还可以燃烧而未能燃尽的气体如 COCO、CHCH4 4、H H

6、2 2等，等，它们未发出的热量即属于化学不完全燃烧损失。通常在它们未发出的热量即属于化学不完全燃烧损失。通常在燃烧正常的情况下，燃油锅炉的化学不完全燃烧相对热燃烧正常的情况下，燃油锅炉的化学不完全燃烧相对热损失损失q q2 2约为约为 0 03 3 0 05 5 。 Q3机械不完全燃烧热损失（机械不完全燃烧热损失（kJkg） 燃油中的碳燃油中的碳元素在未完全燃烧时形成一些可燃元素在未完全燃烧时形成一些可燃 的固体粒子，其中的固体粒子，其中包括油蒸气热分解后产生的碳黑及油滴燃烧后残留的包括油蒸气热分解后产生的碳黑及油滴燃烧后残留的固体状态的焦粒等。这些可燃的固体粒子未能燃烧而固体状态的焦粒等。这

7、些可燃的固体粒子未能燃烧而构成的热损失称为机械不完全燃烧热损失。在燃烧正构成的热损失称为机械不完全燃烧热损失。在燃烧正常时可认为机械不完全燃烧的相对热损失常时可认为机械不完全燃烧的相对热损失q q3 3 = 0 = 0，在燃，在燃烧不正常时，烧不正常时，q q3 3可达可达0.50.51 1。 Q4散热损失（散热损失（kJkg）锅炉由于温度高于周围大锅炉由于温度高于周围大气而向四周环境所散失的热量。散热损失随锅炉蒸发气而向四周环境所散失的热量。散热损失随锅炉蒸发量的增加而减小。当量的增加而减小。当 D = 2 tD = 2 th h时，时，q q4 4约为约为 2 26 6左左右；右； D =

8、 100 t / hD = 100 t / h时，时，q q4 4只有只有 0.30.3左右。左右。 4.受热面积（受热面积（m2 ） 蒸发受热面积蒸发受热面积（炉水被加热产生饱和蒸汽的受热面炉水被加热产生饱和蒸汽的受热面积）积） 过热器、空气预热器、经济器过热器、空气预热器、经济器（预热给水）（预热给水）等等附加设备的受热面积。附加设备的受热面积。5.蒸发率（产汽率蒸发率（产汽率kg /m2h） 单位蒸发受热面积每小时产生的蒸汽量。单位蒸发受热面积每小时产生的蒸汽量。 蒸发率用蒸发率用于评价锅炉蒸发受热面的平均传热强度。蒸发率越高，于评价锅炉蒸发受热面的平均传热强度。蒸发率越高，锅炉结构越紧

9、凑。锅炉结构越紧凑。6.炉膛容积热负荷（炉膛容积热负荷（ kw/m3 ） 每单位炉膛容积在单位时间内燃料燃烧放出的热每单位炉膛容积在单位时间内燃料燃烧放出的热量，用符号量，用符号q qv v表示表示 。 qv = B QD /3600V kw/m3V V - - 炉膛容积，炉膛容积，m m3 3 B - B - 每小时燃料消耗量，每小时燃料消耗量，kgkgh h；Q QD D - - 燃料的低热值，燃料的低热值，kJkJkgkg； q qv v值越大，意味炉膛的容积越小，因而燃油在炉值越大，意味炉膛的容积越小，因而燃油在炉膛内燃烧停留时间越短，炉膛内的烟气平均温度也越膛内燃烧停留时间越短，炉膛

10、内的烟气平均温度也越高。高。 q qv v是影响燃烧质量、锅炉效率、工作可靠性以及锅是影响燃烧质量、锅炉效率、工作可靠性以及锅炉尺寸和重量的一个重要参数。炉尺寸和重量的一个重要参数。13 2 船舶辅锅炉的结构与附件船舶辅锅炉的结构与附件一、燃油锅炉一、燃油锅炉 （介绍立式横烟管锅炉、（介绍立式横烟管锅炉、D型水管锅炉和立式直水管锅炉）型水管锅炉和立式直水管锅炉）1立式横烟管锅炉立式横烟管锅炉 图图 1 换热面：换热面：辐射受热面辐射受热面炉胆炉胆 对流换热面对流换热面烟管烟管船舶辅机第13章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler缺点热效率低热效率低72%

11、工作压力低工作压力低2MPa蒸发量低蒸发量低10t/h受热面大（烟管）受热面大（烟管）, 蒸发率低蒸发率低水循环差水循环差蓄水量大，点火升汽时间长蓄水量大，点火升汽时间长体积、重量大体积、重量大优点蓄水蓄热多，汽压与水位变动慢，易实现控制。蓄水蓄热多，汽压与水位变动慢，易实现控制。炉胆外水垢易清除，运行时管壁温度低，结水垢炉胆外水垢易清除，运行时管壁温度低，结水垢轻，对水质要求不高。烟管易清洁。易管理。轻，对水质要求不高。烟管易清洁。易管理。特点：特点：2立式直水管锅炉立式直水管锅炉 图图136 和和 附图附图 蒸发量为蒸发量为 1.8 t1.8 th h，蒸汽工作压力，蒸汽工作压力 0.7

12、MPa.0.7 MPa.水管锅炉水管锅炉和和烟管锅炉烟管锅炉的几点对比的几点对比() ：水管锅炉水管锅炉水循环好，传热性能好，蒸发率较大水循环好，传热性能好，蒸发率较大。2.水管锅炉水管锅炉可快速起动升汽。可快速起动升汽。3.水管锅炉水管锅炉相对体积小、重量轻，效率高。相对体积小、重量轻，效率高。4. 水管锅炉水管锅炉对水质要求高对水质要求高。因为结垢较难清除，水循。因为结垢较难清除，水循环阻力大，环阻力大，更更易烧坏管子易烧坏管子。5. 水管锅炉水管锅炉蓄水量小，汽压和水位波动较大蓄水量小，汽压和水位波动较大(Solved)。二、废气锅炉二、废气锅炉 （利用柴油机排气的余热来产生水蒸（利用柴

13、油机排气的余热来产生水蒸气的锅炉）气的锅炉）作用：作用：节约燃油，还可起到柴油机排气消音器的作用。节约燃油，还可起到柴油机排气消音器的作用。1废气锅炉的结构型式废气锅炉的结构型式 （1）立式烟管废气锅炉）立式烟管废气锅炉 图图138 （2）强制循环盘香管式废气锅炉）强制循环盘香管式废气锅炉 图图1392废气锅炉蒸发量的调节废气锅炉蒸发量的调节 （1）烟气旁通法）烟气旁通法 图图13 11（2）改变有效受热面积法）改变有效受热面积法（3）多余蒸气冷凝法）多余蒸气冷凝法 废气锅炉的多余蒸气可通过废气锅炉的多余蒸气可通过蒸汽压力调节阀向冷凝器泄放。蒸汽压力调节阀向冷凝器泄放。 在特殊情况下不得已在特

14、殊情况下不得已“空炉空炉”工作，应注意以下事项工作，应注意以下事项：开启废气炉的泄放阀和空气阀；开启废气炉的泄放阀和空气阀； 用吹灰器将烟管表面积灰吹除干净；用吹灰器将烟管表面积灰吹除干净；烟气温度必须低于烟气温度必须低于350350；重新通水时应避免重新通水时应避免“热冲击热冲击”，即主机负荷应先降，即主机负荷应先降低以减小传热温差；循环水必须逐渐引入；并检查阀低以减小传热温差；循环水必须逐渐引入；并检查阀和接头的联接有否松动。和接头的联接有否松动。3废气锅炉与燃油锅炉的联系废气锅炉与燃油锅炉的联系（l）二者独立）二者独立 图图1312（a）特点特点：运行时管理比较方便，应用较多。不过当废气

15、锅：运行时管理比较方便，应用较多。不过当废气锅炉水位调节系统失灵时，因其位置较高，航行时的管理炉水位调节系统失灵时，因其位置较高，航行时的管理就比较麻烦就比较麻烦 。（2）废气锅炉为燃油锅炉的一个附加受热面）废气锅炉为燃油锅炉的一个附加受热面 图图1312（b）特点：特点：水位不需调节，但须多设一台或两台热水循环泵水位不需调节，但须多设一台或两台热水循环泵当废气锅炉的蒸发量满足不了航行用汽需求时，可与燃当废气锅炉的蒸发量满足不了航行用汽需求时，可与燃油锅炉合作向外供汽，油船即采用此方式。油锅炉合作向外供汽，油船即采用此方式。（3）组合式锅炉）组合式锅炉 联合式联合式图图1313 （a）交替式交

16、替式图图1313（b）15船舶辅机第13章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler三、锅炉附件Boiler MountingsCertain fittings are necessary on a boiler to ensure its safe operation. They are usually referred to as Boiler Mountings. The mountings found on a boiler are:16船舶辅机第13章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary BoilerSafety val

17、ves 安全阀安全阀(1对对)Main steam stop valve 主停汽阀主停汽阀Auxiliary steam stop valve 辅停汽阀辅停汽阀control valve 控制阀控制阀(成对成对)Water level gauge 水位计水位计(1对对)Air release valve 放气旋塞放气旋塞17船舶辅机第13章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler1.水位计Water Level Gauge () 对水位的要求对水位的要求：水管锅炉水管锅炉最低水位应高出最高受热面最低水位应高出最高受热面不少于不少于100mm；横烟管锅炉应高

18、出燃烧室或烟管顶部；横烟管锅炉应高出燃烧室或烟管顶部不少于不少于75mm；最高工作水位最低工作水位最低危险水位炉水正常工作水位在此范围波动18船舶辅机第13章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler锅炉上一般装有锅炉上一般装有玻璃水位计玻璃水位计Gauge Glass。水管锅炉最低显示水管锅炉最低显示水位应低于最低工作水位水位应低于最低工作水位50mm。 工作水位一般位于中段为宜。工作水位一般位于中段为宜。 通常每台锅炉装设通常每台锅炉装设两只水位计两只水位计，分设在左、右两侧。若两只水位，分设在左、右两侧。若两只水位计均已损坏，锅炉应立即熄火。计均已损坏

19、，锅炉应立即熄火。玻璃水位计的形式玻璃管水位计平板玻璃式水位计19船舶辅机第13章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler(1)玻璃管水位计优点结构简单，结构简单，价格便宜，价格便宜，使用方便使用方便缺点水位显示水位显示不清晰，不清晰，承压能力承压能力低低(0.8Mpa的锅的锅炉炉)20船舶辅机第13章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler(2)平板玻璃式水位计21船舶辅机第13章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler(2)平板玻璃式水位计M/V YULONG22船舶辅机第13

20、章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary BoilerM/V TIANHUAI23船舶辅机第13章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler冲洗水位计的操作步骤冲洗水位计的操作步骤() 操作顺序操作顺序结果结果处理意见处理意见1开开冲洗阀，冲洗阀，关关通水阀，通水阀，冲洗后冲洗后关关闭通汽阀闭通汽阀听见汽流声甚大，听见汽流声甚大，表明汽路通畅表明汽路通畅如不通畅，可连续如不通畅，可连续开、关通汽阀或通开、关通汽阀或通水阀数次，利用汽水阀数次，利用汽水冲击力将污物冲水冲击力将污物冲走走2开开通水阀，通水阀，冲洗后冲洗后关关闭闭听见水流

21、声听见水流声,甚大，甚大，表明水路通畅表明水路通畅24船舶辅机第13章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler冲洗水位计的操作步骤冲洗水位计的操作步骤3关关冲洗冲洗阀，阀，慢慢慢开启慢开启通水阀通水阀予以予以“叫水叫水”此时通汽阀关闭，此时通汽阀关闭，如水位高于水连通如水位高于水连通管，水位一直升到管，水位一直升到水位计顶部水位计顶部可继续进行第可继续进行第4步操步操作作如无水出现如无水出现，应立应立即熄火，停止供汽即熄火，停止供汽。说明炉水位于水连说明炉水位于水连通管以下，锅炉已通管以下，锅炉已处于处于失水失水危险状态。危险状态。如数分钟前水位仍如数分钟

22、前水位仍处于正常位置，可处于正常位置，可加大给水量，迅速加大给水量，迅速恢复水位；如失水恢复水位；如失水时间不清楚，应时间不清楚，应立立即熄火，停止供汽即熄火，停止供汽25船舶辅机第13章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler冲洗水位计的操作步骤冲洗水位计的操作步骤操作顺序操作顺序结果结果处理意见处理意见4开开通汽阀通汽阀水位降至水位计中段水位降至水位计中段为正常为正常可投入工作可投入工作如水位计下降至水位如水位计下降至水位计玻璃以下表明炉水计玻璃以下表明炉水少，但水位仍在水连少，但水位仍在水连通管以上通管以上加大给水量，迅加大给水量，迅速恢复正常水位速

23、恢复正常水位如水位仍在顶部不降如水位仍在顶部不降下来，表明锅炉已处下来，表明锅炉已处于满水状态于满水状态首先停止供汽，首先停止供汽，并开启上排污阀并开启上排污阀放水，使水位恢放水，使水位恢复正常复正常26船舶辅机第13章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler故障分析故障分析Trouble-shooting水位计中水位很快上升到顶部。水位计中水蒸气较缓慢地凝结，水位计中水位在值班期内无显著变化。1.通水管路堵塞或2.通水管路和通汽管路都堵塞1. 锅炉水位正常，如果通汽管路堵塞，水位锅炉水位正常，如果通汽管路堵塞，水位?2. 锅炉水位正常，如果通水管路堵塞，

24、水位锅炉水位正常，如果通水管路堵塞，水位?3. 如果水位计中水位静止不动，什么原因如果水位计中水位静止不动，什么原因?27船舶辅机第13章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler2.2.安全阀安全阀Safety Valve () 锅炉是压力容器。汽压超过一定限度时锅炉是压力容器。汽压超过一定限度时安全阀开启，使大量蒸汽排入大气，保安全阀开启，使大量蒸汽排入大气，保护锅炉。护锅炉。28船舶辅机第13章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler-1-. 安全阀的结构29船舶辅机第13章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Mari

25、ne Auxiliary BoilerSafety ValveSteam Stop ValveReleasing Line Steam Supply Line30船舶辅机第13章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler31船舶辅机第13章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler工作原理Working Principle转动弹簧的调节螺丝可调节开启汽压调节圈阀盘唇边阀座使阀在开启后能迅速达到较大的升程而且工作稳定。32船舶辅机第13章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler开启后阀盘

26、的蒸汽作用面积大于开启前的面积，阀开启后阀盘的蒸汽作用面积大于开启前的面积，阀进一步进一步开大并保持稳定开度开大并保持稳定开度。即使汽压恢复至额定汽压，阀盘也。即使汽压恢复至额定汽压，阀盘也不立即关闭，汽压继续下降，直到阀盘和唇边上的蒸汽上不立即关闭，汽压继续下降，直到阀盘和唇边上的蒸汽上顶力小于弹簧向下的作用力时，安全阀才能关闭。顶力小于弹簧向下的作用力时，安全阀才能关闭。即安全阀的即安全阀的关闭汽压要低于开启汽压关闭汽压要低于开启汽压，这一差值称为，这一差值称为降低降低量量Safety V/V Blowdown，可，可通过通过调节圈调节圈调节调节。33船舶辅机第13章 船舶辅锅炉装置船舶辅

27、锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler调节圈上移调节圈上移，阀的升程和压力降低量加大阀的升程和压力降低量加大。因为蒸汽流通面积因为蒸汽流通面积缩小，唇边上的附加上顶力增大缩小，唇边上的附加上顶力增大。调节圈下移调节圈下移，阀的升程和压力降低量减小阀的升程和压力降低量减小。因为蒸汽流通面积因为蒸汽流通面积加大，唇边上的附加上顶力减小。加大，唇边上的附加上顶力减小。34船舶辅机第13章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler调节调节方法方法开启开启压力压力开阀开阀力力阀升阀升程程降低降低量量关阀关阀压力压力弹簧弹簧调紧调紧 调节调节圈圈升高升

28、高 降低降低 安全阀调节对性能的影响总结安全阀调节对性能的影响总结()35船舶辅机第13章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler-2-. 对安全阀的要求对安全阀的要求(1) 每台每台锅炉本体上应装设两个安全阀锅炉本体上应装设两个安全阀，通常装在一个阀体内。，通常装在一个阀体内。蒸发量小于蒸发量小于1t/h的锅炉可仅装一只。的锅炉可仅装一只。(2)安全阀安全阀开启压力可大于实际允许工作压力开启压力可大于实际允许工作压力5%。(3)安全阀安全阀开启后应能通畅地排出蒸汽开启后应能通畅地排出蒸汽，以保证在蒸汽阀关闭和，以保证在蒸汽阀关闭和炉内充分燃烧时炉内充分燃

29、烧时烟管锅炉在烟管锅炉在15min内，水管锅炉在内，水管锅炉在7min内汽压的内汽压的升高值不超过锅炉设计压力的升高值不超过锅炉设计压力的10%，所以安全阀不但应有足够，所以安全阀不但应有足够大的直径，而且开启后应该稳定且具有较大的提升量。大的直径，而且开启后应该稳定且具有较大的提升量。(4)安全阀要动作准确，并保持严密不漏。安全阀要动作准确，并保持严密不漏。13 3 船舶铺锅炉的燃油设备及系统船舶铺锅炉的燃油设备及系统一、燃油在锅炉中的燃烧情况一、燃油在锅炉中的燃烧情况 1燃油燃烧的特点燃油燃烧的特点 见附图油在炉内燃烧的速度取决于油在炉内燃烧的速度取决于油滴蒸发速度；油滴蒸发速度； （与油

30、滴的蒸发表面积、油滴周围介质中油气的分压力及油温有关 ） 油气和空气相互扩散的速度；油气和空气相互扩散的速度；油气氧化速度油气氧化速度。2空气过剩系数空气过剩系数 1 kg1 kg燃油在标准状况下完全燃烧时所需的理论空气量燃油在标准状况下完全燃烧时所需的理论空气量用用V Vo o（Kg/mKg/m3 3） 可用下列经验公式近似计算：可用下列经验公式近似计算： Vo = 0.26 QD / 1000 m3 / kg Q QD D燃油的低热值，一般在燃油的低热值，一般在 3977539775 41868 kJ41868 kJkgkg范围范围内。内。 近似认为近似认为V Vo o = 11 m =

31、11 m3 3kgkg 空气过剩系数（空气过剩系数（） 1 kg1 kg燃油燃烧所用的实际空气量燃油燃烧所用的实际空气量V Vk k与所需的理论空气量与所需的理论空气量VoVo之比称为空气过剩系数之比称为空气过剩系数 。 = Vk / Vo 燃油锅炉合适的空气过剩系数一般为燃油锅炉合适的空气过剩系数一般为l.05 l.05 1.21.2。 3燃油在炉膛中的燃烧过程燃油在炉膛中的燃烧过程 燃烧过程两个阶段：燃烧过程两个阶段： （1）准备阶段）准备阶段: 雾化的油滴被迅速加热、气化、与空气雾化的油滴被迅速加热、气化、与空气相混合，同时进行热分解；相混合，同时进行热分解； （2）燃烧阶段）燃烧阶段:

32、 油气与空气的混合气体的浓度达到一定油气与空气的混合气体的浓度达到一定数值，并被加热到一定温度，通过明火着火燃烧。数值，并被加热到一定温度，通过明火着火燃烧。解释：解释：一次风一次风 （根部风）（根部风） 紧贴着喷油器吹出，称为一次风紧贴着喷油器吹出，称为一次风 作作用用: : 保证油雾一离开喷油器就有一定量的空气与之混合，保证油雾一离开喷油器就有一定量的空气与之混合，从而减少产生碳黑的可能性从而减少产生碳黑的可能性 。二次风二次风 风沿炉墙喷火口外围进人炉膛，称为二次风。风沿炉墙喷火口外围进人炉膛，称为二次风。 作用作用: : 主要是供给燃烧所需的大部分空气。主要是供给燃烧所需的大部分空气。

33、扩张角扩张角: 空气可经配风器的斜向叶叶形成与油雾反向空气可经配风器的斜向叶叶形成与油雾反向旋转的气流，以利于油的蒸发和与空气的混合。旋转旋转的气流，以利于油的蒸发和与空气的混合。旋转气流在离心力作用下向外扩张形成的角度称为扩张气流在离心力作用下向外扩张形成的角度称为扩张角。角。 气流旋转越强烈，扩张角越大。这样气流中心便气流旋转越强烈，扩张角越大。这样气流中心便形成低压，吸引炉膛内高温烟气回流，形成回流区。形成低压，吸引炉膛内高温烟气回流，形成回流区。回流区内高温烟气加速了油雾的蒸发、升温、分解和回流区内高温烟气加速了油雾的蒸发、升温、分解和与空气混合，进而着火燃烧。与空气混合，进而着火燃烧

34、。4保证燃烧质量的主要因素保证燃烧质量的主要因素 （1）油的雾化质量良好）油的雾化质量良好 油滴雾化得越细，分布均匀油滴雾化得越细，分布均匀性越好，则油滴的蒸发速度越快，与空气混合也越好。性越好，则油滴的蒸发速度越快，与空气混合也越好。见附图见附图（2）要有适量的一次风和二次风）要有适量的一次风和二次风 一次风量约占总风量一次风量约占总风量的的10103030、风速在、风速在101040m40ms s为宜。太少则油雾为宜。太少则油雾在着火前就会在高温缺氧条件下裂解，产生大量碳黑，在着火前就会在高温缺氧条件下裂解，产生大量碳黑，烟囱冒黑烟；太多又会因火炬根部风速过高而着火困难，烟囱冒黑烟；太多又

35、会因火炬根部风速过高而着火困难，甚至将火炬吹灭。甚至将火炬吹灭。 二次风量大小关系到过剩空气系数合适与否，直接二次风量大小关系到过剩空气系数合适与否，直接影响不完全燃烧损失和排烟损失。影响不完全燃烧损失和排烟损失。（3）油雾和空气应该混合均匀，着火前沿的位置和长）油雾和空气应该混合均匀，着火前沿的位置和长度应合适度应合适 着火前沿如离燃烧器大近，则可能使喷火口和着火前沿如离燃烧器大近，则可能使喷火口和燃烧器过热烧坏；太远又会因气流速度衰减，与油气混燃烧器过热烧坏；太远又会因气流速度衰减，与油气混合的强烈程度减弱，以至火炬拖长，燃烧不良合的强烈程度减弱，以至火炬拖长，燃烧不良。 （4）炉膛容积热

36、负荷要适合）炉膛容积热负荷要适合 太高会使油在炉膛停留时太高会使油在炉膛停留时间太短来不及完全燃烧；太低又不能保证足够高的炉膛间太短来不及完全燃烧；太低又不能保证足够高的炉膛烟气温度，也不利于完全燃烧。烟气温度，也不利于完全燃烧。二、燃烧器二、燃烧器 ( (主要由喷油器、配风器及电点火器等部主要由喷油器、配风器及电点火器等部件组成件组成) ) 1. 喷油器喷油器（俗称油枪或油头）（俗称油枪或油头） 作用作用 控制喷入炉内燃油的数量；将燃油雾化，保证在控制喷入炉内燃油的数量；将燃油雾化，保证在炉膛内的燃烧质量。炉膛内的燃烧质量。对喷油器的主要要求：对喷油器的主要要求： （1 1）有较大的调节幅度

37、（即最大喷油量与最小喷油量之）有较大的调节幅度（即最大喷油量与最小喷油量之比）以适应不同蒸发量的需要；比）以适应不同蒸发量的需要；（2 2）在要求的喷油量范围内，获得尽可能细的油滴，）在要求的喷油量范围内，获得尽可能细的油滴，以利于燃烧；以利于燃烧； 油雾中油滴大小是不均匀的，用油滴的平均直径作油雾中油滴大小是不均匀的，用油滴的平均直径作为衡量油滴大小（即雾化粒度）的指标。为衡量油滴大小（即雾化粒度）的指标。 希望直径为希望直径为 50m50m的油滴能占的油滴能占8585以上，并且不要以上，并且不要出现出现200u m200u m以上的大油滴以上的大油滴 。（3 3）油雾的分布要有一个适当的雾

38、化角，以适合配风）油雾的分布要有一个适当的雾化角，以适合配风器的要求；附图器的要求；附图 油雾离开喷油器后立即扩张，形成空心的圆锥形，油雾离开喷油器后立即扩张，形成空心的圆锥形，其圆锥的顶角叫做雾化角。其圆锥的顶角叫做雾化角。（4 4）油雾流的流量密度分布要合适；）油雾流的流量密度分布要合适；油雾流的流量密度油雾流的流量密度 单位时间内，通过垂直于油雾流轴单位时间内，通过垂直于油雾流轴向速度的单位面积上的燃油体积称为油雾流的流量向速度的单位面积上的燃油体积称为油雾流的流量密度，单位是密度，单位是cmcm3 3cmcm2 2 .s .s。 流量密度沿着圆周方向的分布应当均匀，并避免流量密度沿着圆

39、周方向的分布应当均匀，并避免在油雾流中心部分有较大的流量密度。在油雾流中心部分有较大的流量密度。（5 5）结构简单，运行可靠，操作和调节方便，检修和）结构简单，运行可靠，操作和调节方便，检修和清洗容易，并易于实现自动控制。清洗容易，并易于实现自动控制。喷油器喷油器 ：（1）压力式喷油器）压力式喷油器 图1316 和图和图13-17影响压力式喷油器雾化质量的主要因素有：影响压力式喷油器雾化质量的主要因素有： 油压油压 喷油器前的油压越高，则油的喷出速度越快，喷油器前的油压越高，则油的喷出速度越快，紊流脉动越强烈，雾化质量就越好。但油压超过紊流脉动越强烈，雾化质量就越好。但油压超过2 MPa2 M

40、Pa以后，雾化质量的改善并不明显，耗能却增加，一般船以后，雾化质量的改善并不明显，耗能却增加，一般船用燃油锅炉燃油系统的最高压力多不超过用燃油锅炉燃油系统的最高压力多不超过 2 23 MPa3 MPa。要保证良好雾化的最低油压是要保证良好雾化的最低油压是 0 07 MPa7 MPa左右。左右。喷孔直径喷孔直径 喷孔直径越小，形成的油膜越薄，则雾化喷孔直径越小，形成的油膜越薄，则雾化质量越好。故每个喷嘴的喷油量不宜过大。质量越好。故每个喷嘴的喷油量不宜过大。油流旋转的强烈程度油流旋转的强烈程度 在旋涡室旋转越强烈，喷孔在旋涡室旋转越强烈，喷孔处气体旋涡的直径就越大，形成的油膜也越薄，同时处气体旋

41、涡的直径就越大，形成的油膜也越薄，同时油流中的紊流脉动也越强烈，因而有利于雾化。油流中的紊流脉动也越强烈，因而有利于雾化。油的粘度油的粘度 油的粘度越小，油流分子间的摩擦力越小，油的粘度越小，油流分子间的摩擦力越小，则油流在旋涡室和雾化片内的速度衰减就小，油膜就则油流在旋涡室和雾化片内的速度衰减就小，油膜就越容易破碎，因而雾化质量越好。越容易破碎，因而雾化质量越好。 要求的粘度？要求的粘度？压力式喷油器喷油量的调节有三种方法：压力式喷油器喷油量的调节有三种方法： 改变喷油压力；改变喷油压力； 说明说明 变换使用喷孔直径不同的喷嘴（或喷油器）；说明变换使用喷孔直径不同的喷嘴（或喷油器）；说明 改变投入工作的喷嘴（或喷油器）数目。改变投入工作的喷嘴（或喷油器）数目。 压力式喷油器还可以做成同一个喷油器有多油路压力式喷油器还可以做成同一个喷油器有多油路和多喷嘴的，以便加大喷油量或实现分级燃烧控制。和多喷嘴的，以便加大喷油量或实现分级燃烧控制。 为了防止在油压不足时喷油以至雾化不良，新式为了防止在油压不足时喷油以至雾化不良，新式的压力式喷油器带有喷油阀。图的压力式喷油器带有喷油阀