第二节船舶辅锅炉的结构与附件

1、1 第二节 船舶辅锅炉的结构与附件 船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler 一、燃油锅炉Oil Fired Boiler 二、废气锅炉Exhaust Boiler 三、锅炉附件Boiler Mountings 四、锅炉的通风Boiler Ventilation 2 1-锅壳 2-封头 3-炉胆 4-出烟口 5-燃烧室 6-后管板 7-前管板 8-烟管 9-电动油泵 10-燃烧器 11-鼓风机 12-烟箱 13-汽空间 14-集汽管 15-停汽阀 16-内给水管 17-检查门 一、燃油锅炉Oil Fired Boiler 1.立式横烟管锅炉

2、 烟气流线 辐射受热面 船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler 3 缺点 热效率低72% 工作压力低2MPa 蒸发量低10t/h 蒸发率低，受热面大 蓄水量大 点火升汽时间长 优点 蓄水蓄热多，汽压与水位变动慢，易 实现自动控制。炉胆外水垢易清除， 运行时管壁温度低。对水质要求不高。 船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler 4 2.D型水管锅炉 1-汽包Steam Drum 2-水筒Water Drum 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

3、 10-燃烧器Burner 11-过热器 12-经济器 1700oC 1100oC 船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler 5 烟囱Smoke uptake 经济器Economizer 蒸汽出口Steam outlet 除水器Cyclone 支撑管Stay tube 支撑Stays 过热蒸汽出口 Superheated Steam out let 过热器Superheater 过热器联箱 Superheater header 水筒Water Drum 燃烧器Burner 水冷壁联箱Waterwall header 水冷壁Waterwall

4、 水冷壁联箱 Waterwall header 后侧水冷壁Back Side Waterwall 炉罩Boiler hood 上升管Riser 水冷壁联箱 Waterwall header 下降管Downcomer 汽包(筒)Steamdrum 经济器联箱Economizer header X沸水管Generating tube () 船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler 6 船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Aux

5、iliary Boiler 7 水冷壁Water Wall 上接汽包、下接联箱，组成水自然循环的上升 管。是主要的辐射受热面，同时保护炉墙不会 过热烧毁。 光管疏排、密排光管和狭钢条拼焊棘形水冷壁 船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler 8 1、汽包与联箱、汽包与水筒之间 2、不受热的水管，放在温度较低处 3、直径较粗 4、靠近给水管，远离上升管 目的是增强水自然循环。 下降管Downcomer 船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler 9 船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装

6、置 Marine Auxiliary Boiler 经济器(省煤器)Economizer用来加热锅炉给水， 传热温差大，水是强迫对流，受热面积小。可提 高给水温度，降低排烟温度。但通风阻力增加， 给水析氧腐蚀金属。 空气预热器Air Preheater在经济器后，可提高 炉膛温度，改善燃烧；提高锅炉热效率；预 热燃烧用的空气，降低排烟温度。但传热系数小， 受热面积应较大。 经济器和空气预热器统称为尾部受热面，提高锅 炉效率 船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler 10 沸水管Generating tube 连接上、下锅筒的管束，也称蒸发管

7、束，布置 在炉膛出口侧。前排主要为辐射Radiation换热、 后排为对流Convection换热。后排沸水管比烟管 锅炉的烟管换热效果好，因为烟气横向冲刷管 束，烟气流速较高。 船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler 11 3.立式直水管Vertical Water Tube锅炉() 1. 上锅筒 2.下锅筒 3.直立水管束 4.炉膛 5.预燃室 8-喷油调风装置 9-点火器 10-点火喷油咀 11-火焰感受器 12.汽水分离器 13.上排污漏斗 15. 人孔门 6.挡烟墙 7.下降水管 14.自动水位调节器 船舶辅机第十四章 船舶辅锅

8、炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler 12 船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler 13 水管锅炉和烟管锅炉的几点对比() ： 1. 水管锅炉蒸发率较大，相对体积小、重量轻， 效率高。 2. 水管锅炉对水质要求高。因为结垢较难清除， 水循环阻力大，更易烧坏管子。 3. 蒸发量相同，水管锅炉蓄水量小，点火升汽 较快，汽压和水位波动较大(Solved)。 船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler 14 二、废气锅炉Exhaust Boiler 利用柴油机排气

9、的热量加热水产生蒸汽，接生 燃油，提高效益。 1.废气锅炉的结构型式 (1)立式烟管废气锅炉 (2)强制循环盘香管式废气锅炉 (3)热管式废气锅炉 船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler 15 (1) 立式烟管废气锅炉 锅壳 烟管封头 牵条管(厚壁管) 作用：使封头不易变形、 减少烟管拉力 船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler 16 船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Mari

10、ne Auxiliary Boiler 17 (2) 强制循环盘香管式废气锅炉 1-单层盘香管 2-双层盘香管 3-进口分配联箱 4-出口集合联箱 5-节流孔板 6-调节阀 进入出口联箱的 是汽水混合物 用来调节各层进水量。 上层盘香管进口节流程 度大，因为受热程度轻， 产生蒸汽少，流阻小、 为防止水从上层偏流。 如需减小蒸发量， 可停止上面12 组盘管进水 船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler 18 (3) 热管式Heat Pipe废气锅炉 热管工作原理 热流体 冷流体 主机排气 主机排气 锅炉给水 锅炉蒸汽 船舶辅机第十四章 船舶辅

11、锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler 19 2.废气锅炉蒸发量的调节 废气锅炉的蒸发量取决于主机的排气量和排气 温度(主机功率)，正常航行主机功率稳定而用 汽量变化，因此废气锅炉蒸发量需调节。 船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler 20 船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler (1)烟气旁通Exhaust Bypass法 Exhaust Damper 调节挡板装在锅炉的烟 气入口和烟气旁通管。 船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Mar

12、ine Auxiliary Boiler 21 (2)改变有效受热面积法 立式烟管废气锅炉：选择不同的工作水位改变 有效受热面积。因为柴油机排气温度不太高， 低于锅炉材料的许用温度。 盘香管式废气锅炉：进口联箱将盘香管分组， 使用不同的组数工作。如要减小蒸发量，可停 止上面12组盘管进水，因为它们接触的烟气 温度低，停水更安全。 船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler 22 废气锅炉不许 “空炉”(炉内完全无水)工作， 以防烟管受热面烟灰着火引起局部过热造成损 坏。 “空炉” 时的措施() 1.开启废气锅炉的泄放阀Drain Cock和空

13、气 阀Air Cock 。 2.用吹灰器Soot Blower进行吹灰。 3.烟气温度必须低于350oC 4.重新通水时应避免“热冲击”，即主机 负荷应先降低减小传热温差；循环水必须 逐渐引入；检查阀和接头的联接是否松动。 船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler 23 3.废气锅炉与燃油锅炉的联系 (1) 废气锅炉与燃油锅炉各自独立 (2)废气锅炉为燃油锅炉的一个附加受热面 (3)废气锅炉为燃油锅炉组成组合式锅炉 船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler 24 (1) 废气锅炉与燃油锅

14、炉各自独立 船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler 25 (2)废气锅炉为燃油锅炉的一个附加受热面 (强制循环式) 船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler 26 (3)废气锅炉为燃油锅炉组成组合式锅炉 废气和燃气可同时工作废气和燃气可同时工作 船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler 27 船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler 三、锅炉附件Boiler Mountings

15、Certain 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: 船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler 28 Safety valves安全阀(1对) Main steam stop valve主停汽阀 Auxiliary steam stop valve辅停汽阀 Feed check/

16、control valve给水止回/控制阀(成对) Water level gauge水位计(1对) Air release valve放气旋塞 Sampling Connection取样接头 Blow down valve泄放阀(下排污阀) Scum valve除渣阀(上排污阀) Automatic feed water regulator自动给水调节器 Sootblower吹灰器 船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler 29 浮子式自动给水调节器 船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boi

17、ler 30 1.水位计Water Level Gauge () 对水位的要求：水管锅炉最低水位应高出最高受热面 不少于100mm；横烟管锅炉应高出燃烧室或烟管顶部 不少于75mm；竖烟管锅炉应不低于1/2烟管高度；混合 式锅炉应高出热水管不小于50mm。横倾4o满足要求。 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 船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler 31 锅炉上一般装有玻璃水位计Gauge Glass。水管 锅炉最低显示水位应低于最低工作水位50mm。 工作水位一般位于中段为宜。通常每台锅炉装 设两

18、只水位计，分设在左、右两侧。若两只水 位计均已损坏，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 船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler 32 (1)玻璃管水位计 1-玻璃管 2-通汽阀 (常开) 3-止回阀 4-通水阀 (常开) 5-冲洗阀 (常闭) 优 点 结构简单， 价格便宜， 使用方便 缺 点 水位显示 不清晰， 承压能力 低(0.8 Mpa的锅 炉) 船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler 33 (2)平板玻璃式水位计 船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置

19、船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler 34 (2)平板玻璃式水位计 M/V YULONG 船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler 35M/V TIANHUAI 船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler 36 主锅炉油轮锅炉，每班(4h)冲洗Flush水位计1次。 冲洗水位计的操作步骤() 操作顺序结果处理意见 1 开冲洗阀， 关通水阀， 冲洗后关 闭通汽阀 听见汽流声甚大， 表明汽路通畅 如不通畅，可连续开、 关通汽阀或通水阀数 次，利用汽水冲击力 将污物冲走

20、 2 开通水阀， 冲洗后关 闭 听见水流声甚大， 表明水路通畅 船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler 37 冲洗水位计的操作步骤 3 关冲洗 阀，慢 慢开启 通水阀 予以 “叫水” 此时通汽阀关闭，如 水位高于水连通管， 水位一直升到水位计 顶部 可继续进行第4步操 作 如无水出现，应立即 熄火，停止供汽。说 明炉水位于水连通管 以下，锅炉已处于失 水危险状态。 如数分钟前水位仍处 于正常位置，可加大 给水量，迅速恢复水 位；如失水时间不清 楚，应立即熄火，停 止供汽 船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Aux

21、iliary Boiler 38 冲洗水位计的操作步骤 操作顺序结果处理意见 4 开通汽阀 水位降至水位计中段 为正常 可投入工作 如水位计下降至水位 计玻璃以下表明炉水 少，但水位仍在水连 通管以上 加大给水量，迅速 恢复正常水位 如水位仍在顶部不降 下来，表明锅炉已处 于满水状态 首先停止供汽，并 开启上排污阀放水， 使水位恢复正常 船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler 39 注意事项：通水阀和通汽阀同时关闭的时间 要尽量短，以防周围空气使玻璃冷却，在随 后通入汽、水时玻璃骤然变热而破裂。在换 新玻璃时，也应先稍开通汽阀，让玻璃暖一

22、 下，再开大通水阀和通汽阀。 船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler 40 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? 2. 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? 船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler 41 2.安全阀Safety Valve ()

23、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，保护锅炉。 船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler 42 1. 对安全阀的要求 (1) 每台锅炉本体上应装设两个安全阀，通常装 在一个阀体内。蒸发量小于1t/h的锅炉可仅装一 只。过热器(如有)上至少装一只安全阀。 (2)安全阀开启压力可大于实际允许工作压力5%， 但不应超过设计压力。过热器安全阀开启压力 应低于锅炉安全阀开启压力。 船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler 43 船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置船舶辅

24、锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler (3)安全阀开启后应能通畅地排出蒸汽，以保证 在蒸汽阀关闭和炉内充分燃烧时烟管锅炉在 15min内，水管锅炉在7min内汽压的升高值不超 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。 对安全阀的要求 船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler 44 2. 安全阀的结构 船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler 45 Safety Valv

25、e Steam Stop Valve Releasing Line Steam Supply Line 船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler 46 3-调节螺丝 2-阀盘 1-弹簧 4-弹簧压板 5-唇边 6-套筒 7-调节圈 8-调节圈固定螺钉 9-阀杆 10-手动强开杠杆 11-铅封 水压试验时，压力 为1.25倍(或1.5倍) 设计压力，用专门 夹具将阀杆顶紧(不 许用增加弹簧张力 的方法关紧)。 上有钢丝绳，分别 通至机舱底层和上 甲板，用于强开安 全阀，每月手动强 开一次，以防咬死。 船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler 47 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。 船舶辅机第十四章 船舶辅锅炉装置船舶辅锅炉装置 Marine Auxiliary Boiler 48 开启后阀盘的蒸汽作用面积大于开启前的面积，