船舶鍋爐幻燈片

§1、輔鍋爐和廢氣鍋爐§2、輔助鍋爐的附件§3、輔助鍋爐的附屬裝置§4、輔助鍋爐的自動控制船舶鍋爐2/1/20231船舶鍋爐§1、輔鍋爐和廢氣鍋爐一、概述輔鍋爐是利用燃油燃燒時發出的熱能來產生蒸汽的設備，廢氣鍋爐是利用柴油機的排氣余熱來產生蒸汽(或熱水)的設備。產生一定數量和質量的蒸汽，用來滿足全船用汽的需要，1)用作機艙中燃油系統和滑油系統的加熱熱源，

2)滿足船員和旅客日常生活需要，如蒸飯，燒開水，沐浴、取暖和烘衣等，3)驅動輔汽輪機，

4)用作海水淡化裝置和冬季空調裝置中的加熱熱源，5)用于蒸汽滅火，

6)用于吹洗海底門、清洗油池和濾器及用作其它加溫系統的熱源，

7)在油船上用來加熱貨油、驅動貨油泵和蒸汽甲板機械及清洗油艙等。2/1/20232船舶鍋爐一般干貨船上都裝設一臺壓力為0.3---0.7MPa，蒸發量為1—1.8t／h左右的輔鍋爐。客船上因旅客日常生活用汽量較大，并且考慮到萬一鍋爐發生故障或損壞時不致影響正常供汽，往往裝設兩臺輔鍋爐。油船因耗汽量很大，特別是在載貨量較大的油船上，一般都裝設一臺或兩臺壓力在1.3MPa以上，蒸發量為20—150t／h的輔鍋爐。柴油機船在航行時，主機的排氣溫度較高。一般大型低速二沖程增壓柴油機增壓器后的排氣溫度在250—300℃以上，四沖程中速柴油機的排氣溫度可達400℃左右。為了利用排氣余熱，降低船舶營運成本，一般在主機功率為735kW以上的柴油機船上，都裝設廢氣鍋爐，廢氣鍋爐安置在機艙頂部柴油機排氣管道中。2/1/20233船舶鍋爐在船舶正常航行期間，全船所需的蒸汽都由廢氣鍋爐供應，當供汽量不足時，由輔鍋爐補充，在船舶停泊和進出港時，則由輔鍋爐供給全船用汽。在主機功率不大的中、小型柴油機船上，為了簡化裝置和節省機艙內占有的空間，也有采用既能利用柴油機排氣余熱，又能用燃油工作的廢氣—燃油組合式鍋爐。

2/1/20234船舶鍋爐為了提高機艙的自動化程度，特別是對無人值班機艙，輔鍋爐必須實現自動控制。輔鍋爐的自動控制通常包括程序控制，自動調節、安全保護及一些操作連鎖和信號報警等內容。使用時，在準備工作就緒只要按一下起動電鈕，鍋爐即能按操作步驟自動點火、升汽，工作時，鍋爐能自動調節調節水位，當外界不需要蒸汽時，能自動熄火停爐；發生故障時，能發出聲，光警報等。鍋爐的基本特征指標：

鍋爐參數有蒸發量，蒸汽壓力和蒸汽溫度。它們是鍋爐銘牌上或說明書中必須注明的三個基本參數。當鍋爐向外只供應飽和蒸汽時，可只注明蒸發量和蒸汽壓力，而不注明蒸汽溫度。蒸發量又稱產汽量，是鍋爐每小時能產生的蒸汽量，習慣上又稱鍋爐的容量，用符號D表示，單位是t／h或kg／h。1.蒸汽壓力是鍋爐向外供出蒸汽的壓力，也叫汽壓，以符號P表示，單位是Pa或Mpa工程制單位是kgf/c㎡。2/1/20235船舶鍋爐蒸汽壓力有絕對壓力和表壓力兩種，如果蒸汽壓力用表壓力表示，則必須在壓力單位后加注“表”，或用符號P表表示。絕對壓力=表壓力+大氣壓力鍋爐工作壓力常用表壓力表示。蒸汽溫度是鍋爐向外供出蒸汽的溫度，用符號t表示，單位是℃。蒸汽壓力和溫度都是表征蒸汽品質的參數。2．相當蒸發量相當蒸發量是將鍋爐的實際蒸發量換算到標準氣壓下的飽和蒸汽產量，又稱換算蒸發量或折算蒸發量，用符號Dxd表示。Dxd=D（hzh-hjs）/2257t／h或kg／h．式中：D——鍋爐的蒸發量，t／h或kg／h，hzh——蒸汽的比焓，kJ／kg，hjs——給水的比焓，kJ／kg；2257——標準氣壓下水的汽化熱，kJ／kg2/1/20236船舶鍋爐相當蒸發量是對不同參數和不同型式鍋爐的鍋爐容量進行比較的參數。3．蒸發率蒸發率是鍋爐的蒸發量與蒸發受熱面面積之比，也就是鍋爐在單位時間內，每㎡蒸發受熱面能產生的蒸汽量，用符號y表示。蒸發率可表示；y=D/F

t／(㎡·h)或kg／(㎡·h)D——鍋爐的蒸發量t/h或kg／h；F—鍋爐的蒸發受熱面面積，㎡。

蒸發率是表征鍋爐蒸發受熱面工作強烈程度的參數。2/1/20237船舶鍋爐4．爐膛容積熱負荷爐膛容積熱負荷是1小時內燃油燃燒放出的熱量與爐膛容積之比，用符號qv表示。qv=QV/V1kJ／（KJ/m3·h）式中：Qv——1小時內燃油燃燒放出的熱量，kJ／hv1一爐膛容積，m3。

爐膛容積熱負荷是表征爐膛工作強烈程度的參數。5．鍋爐效率鍋爐效率是鍋爐內有效利用熱量與燃油在爐膛中燃燒放出的熱量之比，用符號g表示。

g=D（hzh-hjs）/BQD×l00％式中：D——鍋爐的蒸發量，t／h或kg／h，hzh——蒸汽的比焓，kJ／kg，hjs——給水的比焓，kJ／kg；B—鍋爐每小時燃油消耗量，t／h或kg／h，QD——燃油的低熱值，kJ／kg。2/1/20238船舶鍋爐鍋爐效率計算：式中B——鍋爐每小時燃油消耗量，t／h或kg／h，QD——燃油的低熱值，kJ／kg，Q2——排煙熱損失，kJ／h，Q3——化學未完全燃燒熱損失，kJ／h，Q4——機械未完全燃燒熱損失，kJ／h，Q5——散熱損失，kJ／h，Q6——灰渣熱損失，kJ／h。鍋爐效率表示鍋爐內燃油燃燒放出熱量的有效利用程度，是表征鍋爐工作經濟性的重要指標。2/1/20239船舶鍋爐二、輔鍋爐根據煙氣和水的流動途徑分：1)火管鍋爐火管鍋爐又稱煙管鍋爐，特點是煙氣在管內流動，管外被鍋水包圍。2)水管鍋爐

水管鍋爐的特點是煙氣在管外的管間流動，管內充滿水或汽水混合物。根據鍋水循環方式分：1)自然循環鍋爐

自然循環鍋爐的鍋水循環是靠上升管中的汽水混合物和下降管中的水的密度差·

2/1/202310船舶鍋爐2)強制循環鍋爐強制循環鍋爐的鍋水循環是靠外界動力(鍋水循環水泵)來進行。根據鍋爐筒體布置分：1)立式鍋爐；2)臥式鍋爐。(一)火管鍋爐火管鍋爐又稱煙管鍋爐，是屬于不規則水循環鍋爐。火管鍋爐有立式和臥式之分，立式火管鍋爐有橫煙管、直煙管和指形管等幾種型式，臥式火管鍋爐只有橫煙管一種型式。1、立式橫煙管式火管鍋爐煙氣在橫置煙管中流動，又稱考克蘭鍋爐(CochranBoiler)，它是船用輔鍋爐中歷史最悠久的一種。鍋爐的蒸發量為1—4.5t／h，最大工作汽壓約為0.98—1.67MPa，蒸發率為25—40kg／(㎡·h)。

2/1/202311船舶鍋爐2/1/202312船舶鍋爐立式橫煙管式火管鍋爐特點有一個直立的圓筒形鍋筒，其直徑根據蒸發量大小不同，約為1500—2600mm，整臺鍋爐的高度為3.7---6.3m。鍋筒的頂部和底部都近似球面的橢球形封頭12。鍋筒中的下部是球形爐膽18(又稱爐膛)，由鍋爐鋼板壓制制成。燃燒室和煙箱中有管板15和6，兩管板之間裝有數百根橫置煙管，管子與管板采用擴接和焊接相連接。爐膽和煙管將整個鍋筒內部分成兩個互相隔絕的空間，爐膽和煙管的里側是煙氣，外側是鍋水，工作時鍋水必須浸沒最高一排煙管。燃油由電動燃油泵供給，經噴油器霧化后噴入爐膛，空氣由鼓風機3供給，經配風裝置送入爐膛助燃。2/1/202313船舶鍋爐2/1/202314船舶鍋爐燃燒后產生的高溫火焰和煙氣，主要以輻射方式將部分熱量通過爐膽壁面傳給鍋水。未燃盡的油滴和煙氣經出煙口17流入燃燒室繼續燃燒，然后煙氣沿橫置煙管流至煙箱。煙氣在流經煙管的過程中，主要依靠對流傳熱，不斷將熱量通過管壁傳給鍋水，經煙囪排入大氣。位于鍋筒下部爐膽外圍的鍋水，主要吸收爐膛中輻射的熱量，而位于煙管外側的鍋水主要吸收對流傳熱的熱量，爐膽和煙管都是蒸發受熱面。為了保證蒸汽有一定的干度，考慮到鍋水水位自動調節有一定的余量，鍋水上部必須有容汽空間9。鍋水受熱后產生蒸汽汽泡，由于密度小而自動上升，逸出水面后聚集在容汽空間中，然后經集汽管10和停汽閥輸出，供各用汽設備使用。2/1/202315船舶鍋爐立式橫煙管式火管鍋爐的一種改進型式。它將煙管分成上、中、下三組，增加煙氣流程，并適當提高煙氣流速，使鍋爐的蒸發量和效率都有所提高，共工作壓力一般為0.7MPa。2/1/202316船舶鍋爐聯合式鍋爐聯合式鍋爐又稱背包式鍋爐，是一種火管鍋爐和水管鍋爐結合的結構型式，實際上它是蘇格蘭鍋爐的改進型。蒸發量為5—6t／h，蒸汽壓力為1.274MPa，在早期的油船上應用較普遍。聯合式鍋爐有一個圓筒形鍋筒7，下部裝有三個圓筒形波形爐膽l，爐膽的后部與燃燒室3相連接。燃燒室的前壁和鍋筒的前端板間裝有煙管9。燃燒室的上部有四個水管聯箱5，下部有兩個水管聯箱2。聯箱的一端直接與鍋筒的后端板相連。上，下聯箱用水管4連接。這些水管增加了鍋爐的輻射受熱面和對流受熱面。燃油燃燒產生的高溫火焰，經過爐膽后進入燃燒室進一步燃燒，產生的煙氣沖刷水管后轉向進入煙管。燃燒室內的水管通過輻射和對流傳熱方式吸收煙氣中的熱量，使鍋水不斷從下聯箱進入水管，吸熱后產生大量氣泡。汽水混合物向上聯箱流動，進入鍋爐上部，形成獨立的水循環回路，提高鍋爐的蒸發量和效率。2/1/202317船舶鍋爐2/1/202318船舶鍋爐(二)水管鍋爐一般船上所用水管鍋爐絕大多數屬于自然循環鍋爐。在蒸汽參數相同的情況下，水管鍋爐具有重量輕、體積小、起動迅速、傳熱效率高等優點，并且大多裝備自動控制系統，提高了鍋爐運行的安全可靠性，成為現代船舶上輔鍋爐的主要型式。水管鍋爐有立式短直水管鍋爐，立式長直水管鍋爐、立式橫水管鍋爐、雙鍋筒水管鍋爐和角管鍋爐等五種型式。1、立式短直水管鍋爐也稱為立式水、火管聯合式鍋爐，在我國沿海、遠洋干貨船上應用很廣泛。早期水管鍋爐產品，蒸發量為1.8t／h。整個鍋爐分為上鍋筒4和下鍋筒1，上下鍋筒用水管8連接。爐膛2位于下鍋筒中，在其前方設有一個小容積預燃室9，供入的燃油和空氣先在預燃室中混合燃燒，然后再進入爐膛(又稱主燃燒室)。尚有未燃盡的可燃氣體，在爐膛中可得到進一步燃燒，使燃燒過程更加完善。2/1/202319船舶鍋爐小容積預燃室主燃燒室擋煙板2/1/202320船舶鍋爐煙氣流出爐膛后，經過喉部接管，沿水平方向沖刷水管受熱面。在喉部接管出口處的幾根水管上焊有擋煙板14，煙氣只能從兩側流出，橫向沖刷水管，減少了煙氣偏流和流動中的死角為了加強鍋水循環，在管束中煙氣溫度較低的出口處左右兩方，各裝有一根直徑較大(299mm)的下降管15，專供鍋水從上鍋筒流向下鍋筒之用。這種鍋爐由于水管受熱面采用直徑較小(44.5mm)的管子，并可將管子排列得比較緊密，加上煙氣是橫向沖刷水管，增加了受熱面，還提高了傳熱效率。使受熱面的蒸發率和鍋爐蒸發量提高。2/1/202321船舶鍋爐(一)廢氣鍋爐的型式廢氣鍋爐根據煙氣和水的流動途徑，可以分成火管和水管廢氣鍋爐兩種；根據水循環方式，可以分成自然循環和強制循環廢氣鍋爐兩種。火管廢氣鍋爐都采用自然循環，強制循環多用于水管廢氣鍋爐，它又有盤香管式和蛇形管式兩種。由于機艙頂部地位有限，廢氣鍋爐都采用立式結構。

1、火管廢氣鍋爐

我國海船上使用較普遍的立式火管廢氣鍋爐，結構非常簡單。鍋筒4是一個直立圓筒，兩端的封頭1兼作管板，中間連接著幾百根煙管3，煙管直徑一般為51×4mm。為了加強管板和減少煙管承受的拉力，裝有少量牽條煙管6，其壁厚比普通煙管厚l㎜鍋爐下端裝有進口煙箱(下煙箱)，上端裝有出口煙箱(上煙箱)。柴油機排氣自下煙箱流經煙管時，一部分熱量傳給鍋水并產生蒸汽，然后從上煙箱排出。為了增加煙氣的擾動，提高傳熱效果，廢氣鍋爐的煙管通常采用麻花管。2/1/202322船舶鍋爐2/1/202323船舶鍋爐

§2、輔助鍋爐的附件鍋爐附件包括主蒸汽閥、空氣閥、安全閥、水位表、試水閥，壓力表和上，下排污閥等。1．水位表水位表是指示鍋爐爐水水位高低的儀表。輔助鍋爐有最高工作水位，最低工作水位和危險水位之分。鍋爐運行中，容許爐水在最高工作水位與最低工作水位之間波動。鍋爐水位低于最低工作水位時稱為失水；水位高出最高工作水位時則稱為滿水。鍋爐滿水時，容汽空間減小，蒸汽濕度大，易發生汽水共騰，會導致大量爐水跑進蒸汽管系和蒸汽動力設備，造成機件因發生液擊而損壞；鍋爐失水，則會造成受熱面過熱，甚至燒塌破裂。每一臺鍋爐至少裝有一個準確可靠的水位表，并在水位表旁邊裝有兩個或三個試水閥。當水位表損壞而鍋爐又不可能立即停止使用時，可開啟試水閥，根據從其中放出來的是蒸汽或是水來判斷爐內水位的高低，以確保鍋爐安全運行。2/1/202324船舶鍋爐水位表有玻璃管式和玻璃板式兩種，前者多用于壓力較低的鍋爐，而后者因強度大，則多用于壓力較高的鍋爐。上下水平接管分別與鍋爐的容汽空間和容水空間相通。在接管上分別裝有汽水截止閥。兩接管間接一鋼化玻璃管2。當鍋爐工作時，汽閥和水閥均應開啟，以便與鍋爐內連通而正確顯示水位。表的底部有常閉的放泄閥5，此閥只在沖洗水位表時才開啟。2/1/202325船舶鍋爐上下水平接管和玻璃管式是相同的。所不同的是用一個開有玻璃板窗口的金屬盒代替玻璃管。在玻璃板與汽水接觸的一面刻有縱向鋸齒槽。在燈光的照射下，由于光的折射作用，水的部分呈黑色，汽的部分呈白色，從而呈現出明顯的水位線。玻璃管式水位表安裝時，管子長度應適中，管口要平，旋緊螺母應防止過緊和單邊受力，玻璃板式水位表的玻璃板與金屬框架間的接觸面應研磨平整，緊密貼合，螺釘均勻交叉擰緊，否則受熱后管和板易碎裂。2/1/202326船舶鍋爐看表時要注意，只有當水位表中的水位有波動時，才表明汽，水接管暢通，水位表顯示的水位正確。如表中水位無波動，則表示接管已堵塞，應立即沖洗。沖洗步驟如下：1)開啟放泄閥，關閉通水閥，開啟通汽閥，利用蒸汽的沖擊力將污物沖走。------有氣流聲2)關通汽閥，開通水閥，用水沖洗。如不暢通，可連續開關通水閥。--------有水流聲3)先關閉通水閥和放泄閥，再慢慢開啟通水閥“叫水”。操作中要注意，通汽、通水閥同時關閉的時間應盡量短，以防玻璃管被周圍的空氣冷卻，通汽與通水后驟然變熱而爆烈。2/1/202327船舶鍋爐若水位上升到玻璃管頂部，則表示爐水高于通水接管，情況正常。如無水出現，則表明鍋爐處于“失水”狀態，應立即采取措施。如果“失水”僅幾分鐘，則可暫時停汽，加大給水量；若“失水”時間不清，應立即熄火，停止供汽和給水，查明情況。因為如果水位下降甚多，鍋爐部分受熱面已露出水面，此時若給水，被高溫煙氣燒紅的赤熱鋼板就會突然遇冷水而產生裂紋，甚至招致鍋爐燒塌。4)開啟通氣閥，如果此時玻璃管內水位仍處于頂部則表明鍋爐處于“滿水”狀態，應暫時停止供汽，開啟排污閥放水。2/1/202328船舶鍋爐2．壓力表每臺鍋爐至少裝有一只靈敏可靠的壓力表，用以指示鍋爐工作壓力的大小。常用的壓力表為彈簧管式壓力表，它是利用橢圓形彈簧管內壁兩側的受壓面積不等，產生大小不同的作用力而使彈簧管變形的原理制成的。2/1/202329船舶鍋爐3．安全閥安全閥是控制鍋爐在安全壓力下工作的保護設備。當外界對蒸汽的需要量突然減小或爐膛燃燒過于強烈時，鍋爐汽壓會迅速上升，甚至明顯地超過額定工作汽壓，而鍋爐本體的壁厚是根據額定工作壓力來設計的。為了防止壓力過分升高而損壞鍋爐，甚至產生爆炸事故，每臺鍋爐頂部都裝設兩個安全閥。當鍋爐汽壓超過工作壓力調定值時，它自動開啟，蒸汽經安全閥排至大氣，直到汽壓下降到工作壓力以下的某一值時，它才自動關閉，從而保證鍋爐安全運行。

對安全閥的要求：1)開啟時，動作迅速，一開就開足。2)開啟后，爐內蒸汽能暢通排出，即在爐火燃燒最旺的情況下，在一定時間內(水管鍋爐7min；火管鍋爐15min)鍋爐的汽壓上升量也不超過額定工作壓力的10％。3)關閉動作迅速，不跳動，關閉嚴密。2/1/202330船舶鍋爐彈簧9置于閥盤4上，當鍋爐蒸汽壓力產生的上頂力小于彈簧張力時，閥盤在張力作用下緊貼閥座，當蒸汽壓力上升到對閥盤的上頂力稍大于彈簧預緊力時，閥盤向上移動，閥開啟并使彈簧進一步壓縮，張力增大，待閥盤上移一定高度后，張力就會大于汽壓的上頂力，加上慣性的作用，閥盤將落下而使閥關閉。閥關閉后，汽壓對閥盤的上頂力又大于彈簧預緊力，于是閥又重新開啟，開啟后又關閉。如此重復，閥盤就處于跳動狀態。不僅影響蒸汽的順利排出，而且閥盤和閥座連續地沖擊還會破壞其氣密性。為了使閥開啟后穩定，在閥盤外緣加一圈唇邊。閥開啟后汽壓對閥盤的作用面積就多了唇邊面積，閥盤的上頂力增大，并足以平衡因閥開啟被壓縮而增加的彈簧張力，因而消除了閥盤的跳動現象。2/1/202331船舶鍋爐2/1/202332船舶鍋爐閥盤采用了唇邊結構解決了閥開啟后的穩定。但又帶來了汽壓降低量過大的問題。因為唇邊的存在，使閥開啟后的汽壓作用面積大于開啟前的作用面積，要待汽壓低于閥開啟時的汽壓某一值時，汽壓的上頂力才會小于彈簧力，閥才會自動關閉。汽壓的這一差值被稱為汽壓降低量。唇邊面積越大，閥開啟后受到的上頂力越大，閥的開啟越穩定，但閥關閉時的氣壓越低，故汽壓降低量越大，這勢必導致排汽過多，造成蒸汽的不必要損失。為協調安全閥開啟穩定性和汽壓降低量的矛盾，在閥座上加裝了調整圈3。調整圈與閥座為螺紋連接，轉動調整圈，使其上下移動，可以調節汽壓降低量。2/1/202333船舶鍋爐爐內汽壓P1經閥盤與閥座間的縫隙第一次節流汽壓降至P2，后經閥盤與調節圈間的縫隙第二次節流，再降到大氣壓力Pa當調整圈上旋時，閥盤與調節圈間的縫隙減小，二次節流作用加強，P2升高，作用于閥盤的平均汽壓升高，上頂力增大，閥開啟更穩定，但閥關閉時的爐內汽壓降低，故汽壓降低量增大；反之，當調節圈下旋時，P2降低，作用于閥盤的平均氣壓降低，但汽壓降低量減小。調節圈的位置調節得當，就可以滿足既使閥開啟悲定，又使汽壓降低量適當的要求.2/1/202334船舶鍋爐《船舶檢驗規范》規定鍋爐額定工作壓力為980kPa(或980kPa以下者，安全閥開啟壓力比工作壓力高29.4kPa。轉動彈簧套11可以改變彈簧的預緊力即可調整安全閥開啟的汽壓。調整好了的安全閥，罩子13上都有檢驗部門的“鉛封”，不能隨便起封。安全閥的頂部設有人工開啟機構，并用鋼絲繩分別拉到機艙及上甲板，以便必要時在多處強行開啟安全閥放氣，保證鍋爐的安全。每月安全閥應強開1—2次，檢查其可靠性，防止閥長期不起跳而咬死。新造的鍋爐投入使用前和使用多年的鍋爐都需進行水壓試驗。按規定，試驗壓力為鍋爐工作壓力的1.25倍。進行水壓試驗時，要用專門工具將安全閥閥桿頂緊，以免閥盤被頂開。但決不容許用壓緊彈簧加大預緊力的方法來壓緊閥盤，免使彈簧過度壓縮而影響其彈性。2/1/202335船舶鍋爐4．排污閥

每臺鍋爐有上下排污閥各一個，分別安裝在鍋爐容水空間的最高和最低兩個部位。開啟下排污閥，可以排除爐水中的沉淀泥渣。開啟上排污閥，可以排除爐水中的懸浮污物。為使爐水清潔，每天必須排污一次。排污應在爐水加足，鍋爐熄火，爐內有汽壓時進行。在排污過程中，要密切注視爐內水位變化。

5．空氣旋塞空氣旋塞安裝在鍋爐的最高處，開啟它可排除鍋爐內空氣或將空氣吸入爐內。在充水，升汽及進行水壓試驗時，應將它開啟，以便排除爐內空氣，在鍋爐熄火放水時，應開啟，因鍋爐熄火冷卻，爐內因蒸汽凝結而產生真空，只有開啟它將空氣吸入使之與外界壓力平衡，才能將爐水全部放盡。2/1/202336船舶鍋爐2/1/202337船舶鍋爐§3、輔助鍋爐的附屬裝置輔助鍋爐有給水、點火、燃燒三大附屬裝置。1．給水裝置------向鍋爐供給足夠的干凈爐水給水裝置的主要組成部分有清水柜，電動給水泵組、給水安全閥、止回閥、截止閥、壓力表等。電動給水泵機組多為交流電動機與雙級旋渦泵組成，通過自動控制，及時地向爐內給水或停水；給水安全閥作為保護給水管系及防止水泵機組過載之用，清水柜用來儲存經過過濾的清潔爐水；止回閥用來防止給水泵不工作時，爐水發生倒流現象，截止閥用來連通或截斷給水管路，它要么全開，要么全關，不應處于中間位置，以免閥盤遭受水流沖蝕而破壞其水密性，起動給水泵前應將它打開；壓力表裝在給水泵的輸出端。為了保證安全，每臺鍋爐設有兩路給水管系，其中一路備用。2/1/202338船舶鍋爐2．燃燒裝置輔助鍋爐是靠爐膛中燃油燃燒來產生熱量。目前鍋爐的常用方法是通過噴油嘴使油成霧狀噴入爐膛，通過調風器，供入旋轉的高速空氣，使油霧在風口處良好混合，以獲得完全燃燒.

燃燒裝置主要由噴油嘴、調風器，點火器三部分組成，裝于鍋爐底部由耐火磚砌成的圓孔中。1)噴油嘴將油噴成很細的霧滴，以利完全燃燒。鍋爐噴油嘴的型式基本分三類：壓力式噴油嘴、回流式噴油嘴和旋杯式噴油嘴。(1)壓力式噴油嘴2/1/202339船舶鍋爐2/1/202340船舶鍋爐噴油嘴的接頭與燃油系統的輸油管相連，油泵來的壓力油經過濾網過濾后流入芯子的中央，穿過芯子前端的橫孔，流入油頭的環形空間，充滿開有切線槽的霧化片的背面外圍，再沿切線油槽高速流入霧化片中央的旋渦室，在此產生強烈的旋轉運動，然后從噴孔中高速噴出。噴射的油滴在離心慣性力和與空氣摩擦的作用下被粉碎成霧狀，并且沿軸向速度和徑向速度合成的速度方向運動，從而擴散成60-70°的霧化錐。霧化片是噴油嘴的主要零件，與燃油的霧化質量密切相關，要注意維護保養，定期檢查和清洗。若發現噴孔不圓或其內壁有缺口、毛刺時，應予換新。2/1/202341船舶鍋爐燃燒情況的好壞在很大程度上取決于燃油的霧化質量，而霧化的好壞又與燃油的流速有關。流速越大，噴油越細，即霧化越好。當霧化片的孔徑尺寸一定時，流速越大，則單位時間內所噴射的油量也越多。根據流體力學的原理，在相同的流道斷面積下，壓差越大則流速越高。因而提高燃油壓力，可以改善燃油的霧化質量。燃油壓力一般以不低于784kPa為宜。但流量與油壓之間成平方根關系，欲將噴油量捉高一倍，必須將油壓提高三倍，噴油量提高二倍，油壓需捉高八倍。由于噴油壓力受到工作油泵最高壓力的限制，不可能無限制提高，所以這種型式的噴油嘴調節噴油量的幅度較小，常借更換噴孔直徑不同的霧化片調節噴油量。油溫對霧化質量有影響。油溫低，粘度大，流動阻力大，燃油在噴出噴油嘴時不易粉碎，霧化質量下降，所以需要預熱。用重柴油作燃料時，一般預熱溫度不低于60--70℃，用燃料油時，預熱溫度不低于90℃。2/1/202342船舶鍋爐(2)回油式噴油嘴回油式噴油嘴的構造和壓力式噴油嘴相比，多了一個回油孔道，彌補了壓力式噴油嘴的不足。具有二個管接口：一個接供油管，燃油從此管進入油頭旋渦室；另一管接口接回油管，回油管路上有一個油量調節閥，只要改變閥的開度就可調節從旋渦室引回的油量，從而達到調節噴油量的目的。噴油量調節幅度比壓力式噴油嘴有了顯著擴大，而且不影響噴油壓力和霧化質量。其最小噴油量可達最大噴油量的1／3一1／5。2/1/202343船舶鍋爐3)旋轉杯式噴油器SpinningCup解決了因低負荷引起噴油出口流速不夠高而影響霧化質量進一步提高的缺陷。電動機通過增速皮帶輪帶動空心轉動軸，使它獲得近3000-8000RPM的高速回轉，軸9的頭部帶動著旋轉杯，它接受空心固定軸(供油管)來的燃油，油液直接滴到它的杯內。由于杯為向外擴大的錐度，促進油流產生強烈的旋轉而進入爐膛，且形成一個空心圓錐狀的薄油膜，加之切向分速度大。促進油膜變薄，最后使油膜撕裂成無數細小油珠。2/1/202344船舶鍋爐2/1/202345船舶鍋爐不論油量如何變化，由于轉速恒定，則旋轉杯的出口切向分速度不會變，霧化質量將始終保持良好。在空心轉動軸還配置一臺小風機，它造成一定風壓的一次空氣由旋轉杯外的環形縫隙3(縫隙空氣流道內裝有導風葉片)流出，它的旋轉方向是與燃油形成的空心錐形油膜作反方向旋轉。由于燃油形成的油膜與空氣流相互沖擊的結果，加速油膜破碎，使霧化質量得到改善，且燃料與空氣的混合也較均勻，故能使燃料燃燒完善。這種噴油器在我國遠洋船舶中很常見。2/1/202346船舶鍋爐3、配風器airregister配風器的作用：控制一次和二次風量，使助燃空氣與油霧充分混合，使油霧迅速汽化和受熱分解，以利于穩定和充分燃燒。好的配風器除可調節風量和分配外，還應有下述能力：1)在燃燒器前方產生一個適當回流區，以保證著火及時和火焰穩定；2)油霧在燃燒器出口與空氣早期混合必須良好；3)要有足夠大的風速，使燃燒后期有良好的混合作用。調風器的形式很多，可據二次風是否旋轉分為旋流式和平流式兩種。旋流式配風器，葉片為固定式，二次風經斜向葉片供入，少量的一次風則是由風罩3上的風孔供入。一次風的風量由拉桿7使風罩軸向移來調節。2/1/202347船舶鍋爐2/1/202348船舶鍋爐2/1/202349船舶鍋爐4、電點火器電點火器是一個電火花發生器。它是用兩根耐熱的鎳、鉻合金制成的電極組成。電極棒前端彎折成150°角度，后端套有耐高壓的瓷管。兩根電極棒裝于調風器的點火器支承外蓋上，后端的瓷管段與噴油嘴平行，前端彎折的裸體段彼此構成60°的夾角，兩尖端的距離為3--4mm。當兩電極棒通以點火變壓器提供的1000—15000V高壓電時，尖端間產生電弧火花，點燃噴入爐膛的燃油。為了保證點火效果良好和防止錐形油霧噴在電極棒上，點火器的安裝應符合下述要求：(1)兩個點火器尖端比噴油器中心線高1lmm，超出噴油嘴前端端面2.5mm。(2)兩電極棒不能錯開。2/1/202350船舶鍋爐

2/1/202351船舶鍋爐2/1/202352船舶鍋爐§4、輔助鍋爐的自動控制鍋爐的自動控制包括：汽，水，油，風、點火和熄火的自動控制，輕、重燃油的自動轉換，故障的自動報警等。準備工作完成后，按一下啟動電鈕，鍋爐就按一定程序自動點火升汽，在正常運行時，汽壓，水位，油量和風量自動調節；不需要蒸汽時，自動熄火停爐，發生故障時，發出聲，光警報，使用重柴油作燃料的鍋爐，冷爐點火和熄火停爐前自動轉換至輕柴油系統，鍋爐點燃后自動轉換至重柴油系統。一、水位調節鍋爐工作時，爐水不斷地被蒸發并獲得補充。如果蒸發量和補充量不平衡，水位必然上下變動，在自動化的輔助鍋爐中，根據鍋爐結構定出最高水位和最低水位(兩者的距離為60—120mm)，利用雙位式水位調節器控制給水泵電動機的電路，實現水位的自動調節。2/1/202353船舶鍋爐爐水降至最低水位時，水位調節器中的水位感受元件發出低水位信號，使給水泵電動機的電路接通，泵起動，向鍋爐給水；當爐水上升至最高水位時，水位感受元件發出高水位信號，水泵電動機的電路斷開，給水泵停止運轉，給水停止。于是，鍋爐的水位就自動控制在最高與最低水位之間。1、磁性浮子水位調節器由一個漂在水面上的浮子作為水位感受元件，浮子上下浮動時能繞支點擺動。磁鋼3與調節板4固接在一起可繞支點2擺動。當水位降低時，浮子下擺，當接近最低水位時，浮子桿觸及調節板上的定位銷5，帶動調節板一起向下，使磁鋼3向上擺動。在鍋爐筒體外部有一塊磁性相同的觸頭磁鋼6，它的另一端裝有電觸頭7。當磁鋼3向上擺動與觸頭磁鋼6相遇時，由于磁鋼同性相斥，觸頭磁鋼6被推斥向下，電觸頭閉合，接通給水泵電動機的電路，給水泵起動，向爐內給水。2/1/202354船舶鍋爐2/1/202355船舶鍋爐2．電極式水位調節器

電極式水位調節器是用電極棒代替浮子，利用水的導電性能和電極棒控制電動機電路的通，斷。在鍋爐工作水位高度附近接出一筒形容室2，上下端與鍋爐的汽、水空間相連通。容室中垂向裝著三根長度不同且與容室外殼絕緣的電極棒3，棒末端的安裝高度正好相應于鍋爐的最高，最低工作水位和最低危險水位，最長的電極棒用以控制油泵風機。水導電性強，蒸汽的導電性弱，當水面與電極棒的末端接觸或脫離時，便將所連接的電路接通或斷開，控制水泵、油泵、風機的起動或停轉。2/1/202356船舶鍋爐火花塞式水位調節器。在鍋爐工作水位附近接一根與鍋爐汽水空間相連通的斜置空心管2，其上安裝四個火花塞，它們的位置分別表示四個不同的水位，水位容許在Dfs和Gfs之間變化。如因某種原因水位調節器失靈，爐水上升至最高水位，水泵仍不停止給水或爐水降至最低水位水泵仍不給水，以至水位降至最低危險水位或升至最高危險水位，火花塞Hfs和Bfs就把連接的電路斷開，警報響，紅燈亮，風機，油泵停止運轉，鍋爐熄火。最高危險水位最高水位最低水位最低危險水位2/1/202357船舶鍋爐§5、輔鍋爐與廢氣鍋爐的技術管理（一）輔鍋爐的點火升汽1、點火前的準備首先要檢查鍋爐和附件：檢查并確認鍋爐受熱面、爐墻，爐衣等完好無損。檢查并確認鍋爐內沒有殘留的工具，棉紗頭，垃圾等雜物。檢查爐膛內有無存油。如果有，則必須清除。鍋爐各附件，特別是安全閥、水位表、壓力表，給水閥，蒸汽截止閥、空氣閥、觀察鏡，吹灰器等必須安裝適當并處于良好狀態。燃燒設備，通風設備應完好，煙道和風道所有擋板必須活動靈活，并打開。

2/1/202358船舶鍋爐檢查并確認點火裝置準備完畢。然后要檢查鍋爐環境：移走鍋爐周圍與鍋爐工作無關的物品，移走易燃，易爆品。清潔鍋爐周圍積油和積水。如有疏水孔，應保持暢通。滅火設備和消防系統應處于備用狀態。最后要檢查鍋爐工作系統，燃油系統，蒸汽、給水，凝水系統，鼓風系統，電氣系統，自動控制系統和警報系統應處于正常工作狀態。洗爐后或鍋爐修理后首次點火，應更仔細檢查。只有在確認上述各項都正常后，方可關閉人孔門、手孔門，向鍋內上水。2/1/202359船舶鍋爐2．上水

上水前應檢查鍋爐水艙的水質，并按船舶鍋爐水質標準和處理規定，向鍋內投入水處理藥劑。必須注意，上水的溫度與鍋爐金屬的溫差不宜超過20℃，以防鍋爐各處因受熱膨脹不均而產生過大的熱應力，使鍋爐受損。尤其不能向熱鍋爐中加冷水，以免引起接管處松動而發生漏泄。上水時，除接通蒸汽壓力表的閥，水位表的通汽閥和通水閥及空氣閥應處于全開位置外，其它的閥，人孔門、手孔門都應關閉，其中蒸汽截止閥(或稱停汽閥)關緊后應回旋1／4----1／2轉，以防升汽后閥桿受熱膨脹，使以后開閥時發生困難。但是也不能回旋太松，以免升汽后蒸汽外流，造成鍋爐失水。應及時檢查鍋爐各部位，如人孔門、手孔門，管子連接處等有無向外漏水現象。如果有，則必須立即消除。在未消除前，禁止繼續上水。2/1/202360船舶鍋爐火管鍋爐——冷爐上水水位應在水位表的最上緣位置。因為火管鍋爐在點火升汽時各部分受熱不易均勻，冷爐時上水至水位表的最上緣位置，升汽后通過底部排污閥分數次將位于底部溫度較低的鍋水放掉，使整個鍋爐的溫度盡快趨于均勻。水管鍋爐——冷爐上水水位一般在水位表的最低水位位置。因為水從冷態到熱態，本身體積膨脹，再加上蒸汽產生后，鍋水中由于含有汽泡而發脹，使水位自動上升至正常水位。但要注意，D型水管鍋爐的冷爐上水水位應較其它水管鍋爐的冷爐上水水位要略高一些，因為這種鍋爐的水筒和聯箱處溫升較慢，升汽后也要放掉一部分鍋水，以加速整臺鍋爐溫度趨于均勻。強制循環輔鍋爐——冷爐上水水位(指汽水分離筒水位)在水位表較高位置。因循環水打入蒸發盤管后，水位會急劇降低。2/1/202361船舶鍋爐3．點火升汽輔鍋爐冷爐點火升汽時，鍋爐各部分的溫度變化很大。為了使爐溫均勻升高，點火升汽的開始階段應盡可能緩慢，燃燒不要太猛。凡在升汽時需要抑制燃燒強度的鍋爐都以人工手動控制點火升汽為宜。應使用點火用霧化片(即口徑較小者)進行間斷點火燃燒，一般是燃燒0.5一1min，停10—15min。當汽壓升高至0.2—0.3MPa時，點火燃燒時間可延長一些，間斷時間也可相應縮短。對于多爐膛鍋爐，要按次序輪流點火。三爐膛鍋爐應先點低位爐膛，以防各部分冷熱不均而產生過大的熱應力。冷爐點火時，如果燃油用蒸汽預熱，則因無蒸汽而無法預熱重柴油，只能燃用輕柴油。鍋爐燃油泵和輕柴油柜接通。只有在重柴油預熱至60—70℃時，才改換燃用重柴油。2/1/202362船舶鍋爐

輔鍋爐點火過程中，必須自始至終注意防止發生爐內爆炸。爐內爆炸(即冷爆)是由于操作不當，油槍滴漏等原因，使大量燃油積存在爐膛內，這些燃油因蒸發而形成易爆氣體，一旦被點燃，立即引起爆炸。爐內爆炸對鍋爐損傷很大，甚至會引起火災和危及人身安全。點火時必須注意以下各點：1)點火噴油前應進行預掃風，即起動風機，加強通風1—2min左右，將爐內積存的油氣徹底吹凈后方能點火。點火時，操作人員不應站在油槍中心線位置。2)點火時，通常先稍微打開風門，當燃油點燃后，應立即開大風門，以防燃油落入爐底太多。3)人工點火時，應使用點火棒伸入點火孔點燃，嚴禁利用熱爐磚墻或爐內余熱引燃，更不允許用投入棉紗頭來點火。2/1/202363船舶鍋爐4)如果一次點火失敗，則應停止噴油，并加強通風，將爐內吹掃一遍后，才允許第二次點火。如果多次點火失敗，應查明原因，排除故障后再點火。5)萬一發生冷爆回火，應立即關閉燃油截止閥，并停止燃油泵工作，以防釀成火災。6)調換霧化片或熄火時，應先關燃油截止閥和速閉閥，拉出油槍，再關風門。7)全自動鍋爐點火時，應經常注意火焰是否正常，點火程序是否正確。如果一次點火不成，第二次點火仍按程序完成各動作。若仍點不著，則應檢查原因，不得多次重復點火。當自動點火裝置發生故障，需人工點火時，應注意在點火前必須將熄火時噴出的油滴蒸發成油氣，并連同煙道死角中剩留的易燃氣體全部吹凈后，才能進行點火2/1/202364船舶鍋爐掌握升汽時間，具體要求：蒸發量為1-2t／h的火管鍋爐，冷爐點火升汽時間一般為2—3h;水管鍋爐因具有良好的水循環，各部分溫度容易達到均勻，故只需15min左右，其中從點火到產生汽壓所需的時間約占整個升汽時間的三分之二。蒸發量為5-6t／h的聯合式鍋爐，冷爐點火升汽時間一般不低于8—12h。雙鍋筒D型水管鍋爐的冷爐點火升汽時間一般為2—7h。強制循環鍋爐的蒸發盤管具有良好的彈性，能自由膨脹，所以允許快速升汽。如單管強制循環鍋爐，點火后約6—12min，即可向外供汽。冷爐點火升汽所需的時間，以能保征鍋爐各部分溫度均勻上升為原則。非萬不得已，不得過快升汽。否則，對鍋爐不利。2/1/202365船舶鍋爐當有蒸汽從空氣閥噴出及壓力表指針開始動作時，即可將空氣閥關閉。注意蒸汽壓力表的指針，如果指針指示出壓力，并隨汽壓升高而升高，則表明蒸汽壓力表及連接管路工作正常。否則，就是有故障，是壓力表失靈，或是管路堵塞，應予排除。在升汽過程中，應沖洗水位表數次，使水位表的玻璃板或玻璃管逐步加熱，防止因驟熱而爆破，同時也可以檢查水位指示的正確性。對新鍋爐和修理后的鍋爐，第一次點火時，當汽壓升至0.3-0.4MPa時，對曾拆檢過的螺栓，人孔門和手孔門再上緊一次，并用人力強開安全閥一次，使大量蒸汽噴出，吹除掉可能附著于安全閥座上的雜質污物，以防安全閥咬死，或起跳后關閉不嚴引起漏汽。

2/1/202366船舶鍋爐當汽壓達到額定工作壓力后，應再沖洗水位表，檢查水位，并進行表面排污，排去水面上的油污和懸浮雜物。必要時，可以再人為地提高汽壓，使安全閥自動頂開，以檢驗其工作靈敏性。進行升汽工作后，送汽，并將鍋爐改為自動操作。送汽前應先進行暖管。首先打開主汽管上所有泄水閥，將管內的殘水放出，慢慢開啟停汽閥供汽。開始可先稍微開一點停汽閥，隔一會再開一點，待聽到管內有蒸汽流動聲，且泄水閥開始流出干燥蒸汽后，可將泄水閥關閉，后再逐漸開大停汽閥。2/1/202367船舶鍋爐必須注意，不得猛然開大停汽閥。否則，冷管會因突然通入高溫蒸汽產生巨大的熱應力，并且在冷管中還會由于大量蒸汽凝結，凝水在高速蒸汽推動下產生水擊，嚴重時會損壞閥件，管道或設備。暖管時間一般不應少于15---20min。如果兩臺輔鍋爐同時投入工作，應先使兩者汽壓相同，然后再并汽。如果升汽的鍋爐要與另一臺正在工作的鍋爐并汽，則接并鍋爐的汽壓應比工作鍋爐的汽壓高50kPa，才能并汽。

2/1/202368船舶鍋爐(二)輔鍋爐運行中的管理1．水位最高工作水位不得超過水位表高度的3／4，最低工作水位不得低于水位表高度的1／4。鍋爐正常工作時，允許水位在最高工作水位和最低工作水位間波動，但應經常保持在水位表的中段位置，即水位表高度的1／3---2／3間。一般正常水位控制在水位表中間偏高處。當船舶在大風浪中航行時，鍋爐水位不宜過低，以防最高的受熱面管子露出水面而燒壞。水位過高，容汽變小，蒸汽的濕度增大。這種蒸汽用于蒸汽動力機械，會使動力機械發生水擊。用于加取暖，會影響供熱效果。當鍋水質量不高時，滿水容易引起“汽水共騰”，造成蒸汽管手和設備損壞。如果鍋爐有過熱器，水位過高，蒸汽中攜帶大量含有鹽分的鍋水進入過熱器，會造成過熱器管內結垢，引起管壁過熱而燒損。2/1/202369船舶鍋爐水位控制系統發生故障，發現水位失常，采取措施1)立即熄火，檢查水位表的正確水位，判斷是滿水還是失水。2)如果確系失水，不要急于加水，應盡可能緩冷鍋爐。待鍋爐稍冷后，進行爐內檢查。經檢查如無損傷，方可進水升汽。3)如果確系滿水，應通過排污來降低水位。排污時，要注意水位變化，以防失水。鍋爐工作時，水位表要經常沖洗和檢查，一般值班人員每次值班時要沖洗一次。沖洗水位表時，要注意通汽閥和通水閥同時關閉的時間盡可能短，以防玻璃管冷卻后通入汽，水時，由于玻璃管驟然受熱而爆裂。2/1/202370船舶鍋爐當水位表損壞，用驗水閥來判斷水位，注意蒸汽噴出燙傷人。調換水位表玻璃管(板)時，應先預熱管(板)。裝好后，應先稍開一點通汽閥逐漸加熱待玻璃管(板)溫度升高后再開大通汽閥和通水閥。鍋爐工作時，要注意出現“虛假水位”現象。鍋爐工作時，鍋爐內的水位是由其中的蓄水量和水中所含汽泡量決定的。在同樣的水量下，工作負荷高(即燃燒強烈)，水中汽泡就多，水位就高。在負荷迅速升高的短時間內，水位會迅速升高。反之，在負荷急劇降低的短時間內，水位會很快下降。有時可以看到這樣的情況：看到水位很高，但只要爐膛內的燃燒減弱甚至熄火，水位即因鍋水中的汽泡大量減少而立刻低到在水位表上看不見。或原來水位正常，當燃燒加強時，雖沒有向鍋爐增加供水量，水位卻上升很高。這是一種“虛假水位”，并不代表鍋爐的真實水位。因此，在變負荷操作時，最好用手動控制給水。2/1/202371船舶鍋爐手動操作的規則是：在開始增加負荷時不要馬上增加給水量，要等到水位上升到不再上升時再增加給水量；在負荷下降時，待水位一開始下降就增加給水量，然后再減少給水量，只有這樣才能保持較為穩定的水位。掌握一個原則；在鍋爐負荷可能經常變動的情況下，鍋爐在高負荷運行時，水位應保持稍高一些，在低負荷運行時，水位應保持稍低一些。如果鍋爐在穩定負荷下工作，則應相反，高負荷運行時水位應保持低些，防止濕度太高，低負荷運行時水位應保持稍高些。有時向鍋爐供水時，水位不但不上升，反而急劇下降。這是由于低溫給水進入鍋內后，使原來在鍋爐內水中的汽泡凝結所致，這在蓄水量較少的水管鍋爐中尤為明顯。2/1/202372船舶鍋爐爐運行過程中，應注意防止汽水共騰。汽水共騰是由于鍋水中溶解的鹽類，懸浮物和油脂太多，水面附近產生一層厚達十幾厘米且長時間不消散的泡沫，加上水位過高和蒸發強烈等原因所引起，表現是水位表水位突然急劇升高，而且水的顏色變得混濁不清。為了防止汽水共騰應采取下列措施：1)加強鍋水監督，按規定進行鍋水化驗和投藥處理，按時排污，使鍋水含鹽量保持在規定的范圍內。2)加強對熱水井、凝水觀察柜的監督，及時清除積油，防止油脂進入鍋爐；3)加強安全操作，切不要為了避免缺水而經常把鍋水升到過高位置。4)開啟蒸汽停止閥不要太快。2/1/202373船舶鍋爐2．汽壓汽壓的上限應低于安全閥的起跳壓力，下限應保證滿足各用汽設備的要求。為了保持正常的工作汽壓，應及時調整燃燒，合理選擇霧化片的噴孔直徑和恰當的助燃空氣量。對于采用比例調節的自動鍋爐，必須調整好風，油配合比例。如果汽壓超過安全閥起跳壓力，安全閥不能自行開啟，則必須用人力強制開啟。此時應首先減少燃油量，甚至短時間停止燃燒。如果汽壓降至額定工作壓力時安全閥不能