第三节船舶辅锅炉装置一锅炉的种类及功用课件

第三节船舶辅锅炉装置

一、锅炉的种类及功用1.按照蒸汽用途分为主锅炉和辅助锅炉主锅炉

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。辅锅炉

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、滑油及满足日常生活的需要，这种锅炉称为辅锅炉。

2．按锅炉的受热面特征分类①烟管锅炉（或火管锅炉）

②水管锅炉

③混合式锅炉。3．按水循环的方法分类

①自然循环锅炉

若管子中水的流动是由于工质的密度差而产生的，这种锅炉称为自然循环锅炉。②强制循环锅炉

若管子中水的流动是借助泵来实现的，这种锅炉称为强制循环锅炉。

4、按热量来源分类

①燃煤锅炉②燃油锅炉③废气锅炉

二、锅炉主要性能指标

锅炉的主要性能指标有：

蒸发量、蒸汽参数（压力、温度）、锅炉效率、受热面积及蒸发率、炉膛容积热负荷等。

（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）;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D表示，单位是Kg/h或t／h。2．蒸汽参数

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MPa）来表示；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。注意：锅炉一般标注名义工作压力，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作压力（设计压力）。3．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供应的热量之比叫做锅炉效率，用符号η表示。

η=∑D（hq—hg）/BQD

∑D一锅炉供应的各种参数蒸汽的蒸发量，kg／h；

B—

每小时燃料消耗量，kg／h；

QD

—

燃料的低热值，kJ／kg；

hq

—

所供蒸汽的比焓，kJ／kg；

hg—

给水比焓，kJ／kg。

4.受热面积（m2

）

蒸发受热面积（炉水被加热产生饱和蒸汽的受热面积）＋过热器、空气预热器、经济器（预热给水）等附加设备的受热面积。5.蒸发率（产汽率kg/m2·h）

单位蒸发受热面积每小时产生的蒸汽量。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，锅炉结构越紧凑。三、锅炉附件1．水位计有关水位及水位计的注意事项如下：

（1）每台锅炉都规定有最高工作水位、最低工作水位和最低危险水位。

（2）正常工作时，锅炉水位应处于最高工作水位与最低工作水位之间。

（3）锅炉的最低工作水位一般应符合如下规定：

①

水管锅炉最低工作水位应高出最高受热面不少于100mm（汽包下降管应视为受热面）；

②

横烟管锅炉应高出燃烧室或烟管顶部不少于75mm，多回程的可适当减少；

③

竖烟管锅炉应不低于1／2烟管高度；

④混合式锅炉应高出热水管不小于50mm。（5）锅炉隔热层外表面在与水位表相邻处应设置最高受热面标志。（6）最高工作水位和最低工作水位都在水位计显示范围内，水管锅炉最低显示位置应位于最低工作水位以下50mm处。（7）工作水位一般位于水位计中段为宜。（8）通常每台锅炉装有两只水位计，分别布置在左、右两侧。（9）若两只水位计均已损坏，锅炉应立即熄火。（10）水位计有玻璃管式和玻璃平板式之分。（11）冲洗水位计的操作步骤和判断水位的方法(见表13－1。)（12）冲洗水位计时应注意的是，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，也应先稍开一点通汽阀，让玻璃暖一下，再开大通水阀和通汽阀。2．安全阀

（1）对安全阀的要求

【根据《钢质海船八级与建造规范》的主要要求】

①

每台锅炉本体上应装设两个安全阀，通常组装在一个阀体内。蒸发量小于1t/h的辅锅炉可仅装一只。装有过热器的锅炉，过热器上亦应至少装一只安全阀。

②

锅炉安全阀的开启压力可为大于实际允许工作压力5％，但不应超过锅炉设计压力。过热器安全阀的开启压力应低于锅炉安全阀的开启压力。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的情况下，烟管锅炉在15min内，水管锅炉在7min内汽压的升高值应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。安全阀排气管的通路面积对升程在安全阀直径的l／4以上者，应不小于安全阀总面积的2倍，对其它安全阀应不小于1．1倍。安全阀要动作准确，并保持严密不漏。

注意：安全阀都是经过船舶检验局调定后铅封的，除非经过船检局特许，船员不能随意重调。（2）安全阀的结构

安全阀有直接作用式和先导式两种。辅锅炉使用的一般都是直接作用式安全阀。对安全阀需要了解：

①降低量

即安全阀的关闭汽压要低于开启汽压，这一压力差值称为降低量。[安全阀的压力降低量可参照表13－2选定。]

②强开安全阀在安全阀的顶部设置的手动强开杠杆，用钢丝绳分别通至机舱底层和上甲板，以使必要时强开安全阀。平时一般每月手动强开一次，以防止安全阀长期不起跳而咬死。③

水压试验锅炉本体经过修理或定期检验时，要通过水压试验检验其结构强度和水密性。水压试验压力大大超过了安全阀的开启压力，所以要用专门夹具将安全阀杆顶紧，以免被水压顶开。不允许用加大弹簧张力的方法来关紧安全阀，因为过度压缩弹簧对其是有害的。

锅炉还装有至少两个压力表和压力表阀、两个给水阀（蒸发量小于1t/h的辅锅炉可仅装一个）以及停汽阀、表面排污阀、底部排污阀、取水样阀、空气阀（设在最高处通大气用，通径一般为10～15mm）等。四、锅炉的燃油、汽、水系统的基本组成1、燃油系统（包括从锅炉日用油柜至锅炉燃烧器的管系及管系中的各种设备图26）压力式喷油器喷油量的调节有三种方法：

①改变喷油压力；说明②变换使用喷孔直径不同的喷嘴（或喷油器）；说明③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和多喷嘴的，以便加大喷油量或实现分级燃烧控制。

回油式喷油器的雾化原理也和压力式喷油器相同。随着回油阀开度的改变，回油压力变化，回油量和喷油量随之改变。但是因进油量几乎不变，油在切向槽内的速度也不变，所以，喷油量虽然变了，但油的旋转速度不变，故油的雾化质量仍然不变。2.蒸汽系统

职能：向用汽场所提供蒸汽（加热、辅蒸汽动力；空调与生活等，须减压）蒸汽调节阀的作用：大气冷凝法岸供蒸汽接头：一般采用国际通岸接头。蒸汽消耗途径：（空调加湿、冲洗物件、漏泄）维护保养：暖管，放残水，防水击。3.凝水系统职能：回收各处的乏汽（蒸汽凝水），防止混入凝水中的油污进入锅炉。大气冷凝器：使乏汽充分冷凝，必须注意保持冷凝水位1/2～2/3。水位过高：冷凝效果不佳。水位过低：温差大，热应力也大，容易漏泄。保持在1/2～2/3为佳。阻汽器：仅让水通过，阻止蒸汽的作用。（提高经济性，是蒸汽得到充分利用）1-波纹管2-阀3-阀座观察柜：加以过滤，及时发现油污，及时检查处理。炉水含油污的危害性：影响导热，妨碍受热面的冷却（长期在500℃以上工作），引起局部过热、管爆裂、炉胆变形甚至烧塌。4.给水系统

职能：其任务在于向锅炉供给足够数量和品质符合要求的给水。为确保安全运行，每台锅炉都必须设置二条给水管，两台给水泵，其中之一作为备用。内给水管的作用：通过内给水管补水可以达到均匀分布的目的，减少热应力。一般布置在工作水面之下。给水泵：一般采用多级离心泵或旋涡泵。工作方式为间歇工作，不间歇工作（设旁通回流阀）。热水井的作用

①缓冲的存水容器②过滤水中固体杂质和油污③加入补充水④投放炉水处理药剂等用途。热水井的水温应保持在30～50℃之间。锅炉给水阀（由截止阀与止回阀组成）作用：截止阀用来连通和截断给水供应，要么全开，要么全闭，不能处在半开闭状态。止回阀用来防止给水泵不工作时，炉水倒流炉外。安装：截止阀必须装在锅炉和止回阀之间，方便维修保养。截止阀通常反装，便于工作时更换盘根材料。正常流向反装流向代表给水侧代表锅炉侧总(高压)蒸汽分配联箱至大汽冷凝器ReducingV/VFromBoiler至低压蒸汽分配联箱AshoreV/V低压蒸汽分配联箱来自高压蒸汽分配联箱SafetyV/VDrainToA/CPlant热水井给水泵(多级离心泵)观察镜凝水观察柜补水5.排污系统

上排污（表面排污）主要排除漂浮在水面上的油污、泡沫和悬浮物，减小炉水碱度，减少含盐量。时刻：可在任何情况下进行（但需要注意在每次投药之前进行）；数量：每天排污量和次数视水质化验结果而定；操作：排污时，先补水到最高水位，并密切注视水位变化。表面排污(上排污)：清除水面油污、泡沫等(1)先将炉水加至接近最高水位再开始排污，当水位降至浮渣盘高度时停止排污。如一次排出水量不够，可重复操作。排污时注意水位变化。(2)表面排污可在含盐量高(>1000mg/LNacl)、碱度太大、汽水共腾、炉水进油或大修后进行。一般在投药前进行，以免药物在起作用前损失。底部排污(下排污)：排除底部泥渣和沉淀物(1)在水位较高时开始，密切注意水位变化，谨防失水。阀全开时间不超过30s，每次排污量按1/3~1/2水位计高度。废气锅炉也要进行排污。(2)可定期在投药后进行。在熄火后半小时或锅炉负荷较低，锅筒压力在0.4~0.5MPa时进行，此时炉水比较平静，有更多的泥渣沉积在底部。如需调节排污流量，可在排污阀管路上装调节阀，后装通海阀(避免管路压力水击)(1)开启顺序：通海阀

排污阀

调节阀(2)关闭顺序：调节阀

排污阀

通海阀通海阀排污阀调节阀锅炉五、锅炉的基本操作

[点火前的准备、点火生汽操作、运行中的管理、停火留汽、停用放空

]1．点火前的准备

（冷态点火）①仔细检查锅炉本体各部分受热面及炉膛内的砖墙等是否完好无损，各有关设备和自动控制系统工作是否正常。如果是在洗炉后或修理后的首次点火，还应检查炉舱中的防火设备是否齐全并处于备用状态。只有在确认上述一切正常之后，才能进行上水工作。②上水前，检查水舱中水的质量，并向锅炉中加入水处理药剂，使炉水符合规定标准。

上水的水温与汽包壁面温度之差不宜超过60℃，最大不超过90℃。

在热态点火时不要向热炉中加入大量冷水，以免产生过大的温度应力和引起管子松动漏泄。③先确认两套给水系统工作是否正常。

对于烟管锅炉，上水至水位计的高水位，在升汽后通过底部排污，分数次将位于锅炉底部温度较低的炉水放掉．促使整个锅炉的温度均匀。

对于水管锅炉，上水至水位计的低水位，因为产生蒸汽后，炉水会因产生汽泡而膨胀，使锅简内水位上涨。

对装有经济器的锅炉，上水时经济器应充满水，以免点火后它处于干烧或由于水受热膨胀而遭到破坏。④上水时应查看水位计是否完好无损，表面是否清晰透明。在船舶无倾斜的状态下，两只水位计水位高度应一致。

上水结束后要观察半小时，只有水位不变，才能确认各承压部件没有发生泄漏⑤点火前应检查日用油柜油量和温度是否已加热至符合要求，并开泄放阀泄放残水。

确认燃油系统中的各种设备均处于适用状态。

点火前还应先关闭停汽阀后再打开1／4转，防止受热后咬住。

完成上述各项工作后，锅炉可以点火。2．点火升汽操作

①点火前．一定要先预扫风5min以上，将炉内积存的油气彻底吹净。

点火失败，再次点火前仍要进行预扫风至少3min。当多次点火失败时，应查明原因排除故障后再点火。

万一发生爆炸回火，应立即关闭燃油速闭阀并停油泵，以防酿成火灾。②点火成功后应检查燃烧情况。

汽压开始产生后，应关闭汽包上的空气阀。

锅炉由冷态进入热态后，对于停炉时曾拆卸过的人孔和手孔门螺栓和其它紧固螺栓均应再次旅紧，这些工作必须在汽压未达到0．5MPa以前进行。③升汽过程中，应随时注意水位的变化，以防因底部排污阀或给水阀泄漏而失水。

在升汽过程中应冲洗水位计数次，使水位计逐渐加热。④

升汽的开始阶段应尽可能缓慢，蓄水量越大的锅炉，此阶段应越长。对蒸发量1～2t/h的辅锅炉，从点火到满压所需时间烟管锅炉大约2h；水管锅炉因水循环好，约需15min左右。从点火到产生汽压的时间约占整个点火升汽时间为2／3。

大蒸发量烟管锅炉升汽时间正常不少于8～12h，D型水管锅炉约需2～3h。

对自动控制的锅炉，在冷炉点火升汽阶段，应改由手动启停，待锅炉投入正常运行时，再改为自动操作。⑤汽压达到工作汽压后，供汽之前应进行表面排污。

对蒸汽管路进行暖管工作，暖管时间不宜过短。否则管壁和管路上法兰及螺栓会产生较大的热应力；还会出现“水击”现象可而损坏阀门、管路和设备。暖管时间一般不应少于15～20min。⑥如果两台锅炉同时投入工作，应先使两者汽压相同而后再供汽。

如果升汽的锅炉与另一台已在工作的锅炉共汽，锅炉中的汽压应比主蒸汽管中汽压高出0．05MPa左右再供汽。3．运行中的管理

（保证安全生产、燃烧质量良好和维持蒸汽参数的稳定）锅炉在运行时总的注意事项：

随时注意水位、汽压、油压、油温、风压、炉内的燃烧情况和排烟的颜色，以及给水和炉水水质的分析与处理等。同时要注意油泵、风机和及其它附件的工作情况，保证其处于正常状态。具体的管理：

①每4h应冲洗一次水位计，如果在运行中发现水位计中的水位不动，应及时进行冲洗并查明原因。②通过观察炉膛中火焰和烟气的颜色来判断运行中锅炉的燃烧情况。③运行中要获得燃油完全燃烧应：

Ⅰ.保持燃油系统中的油压和油温稳定在规定的数值。Ⅱ.经常注意滤器前后的油压差。超过0.05MPa时及时换洗滤器。Ⅲ.注意喷油器的位置和雾化角是否合适，以免在喷火口、稳焰器和喷油器顶端上产生结碳。Ⅳ.定期清洗燃油日用油柜，防止油柜的蒸汽加热管漏泄，并经常排放日用油柜底部的水分和杂质。尤其在大风浪天气，沉淀在油柜底部的水分和杂质均翻腾上来，可能使滤器堵塞或燃烧系统进水，造成熄火。④有多个燃烧器的锅炉在低负荷运行时，首先停用靠近炉膛出口或炉底的燃烧器，使用位于炉膛中央的燃烧器。当某个燃烧器停用时，应立