5.2锅炉燃油系统.ppt

2021/3/24,,1,第三节船舶辅锅炉的燃油设备及系统,,,,,,,船舶辅机第13章船舶辅锅炉装置[MarineAuxiliaryBoiler],,,,一、燃油在锅炉中的燃烧情况,二、燃烧器,三、燃烧器使用管理要点,四、燃油系统,五、燃烧常见故障分析与排除,2021/3/24,,2,,,,,,,船舶辅机第13章船舶辅锅炉装置[MarineAuxiliaryBoiler],,,,一、燃油在锅炉中的燃烧情况,1.燃油燃烧[FuelCombustion]的特点,燃油的燃烧以“油气[OilMist]”形式进行。,2021/3/24,,3,,,,,,,船舶辅机第13章船舶辅锅炉装置[MarineAuxiliaryBoiler],,,,3．燃油在炉膛中的燃烧过程燃油在炉膛中的燃烧是以火炬的方式进行的．燃烧过程分为两个阶段1准备阶段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；2燃烧阶段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，遇明火着火燃烧。,空气经配风器进入炉膛，它被挡风罩或挡风板分为两部分一部分紧贴着喷油器吹出，称为一次风根部风，它的作用是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．另一部分风沿炉墙喷火口外围进入炉膛，称为二次风，其作用主要是供给燃烧所需的大部分空气。,2021/3/24,,5,,,,,,,船舶辅机第13章船舶辅锅炉装置[MarineAuxiliaryBoiler],,,,燃烧器[Burner],2021/3/24,,6,,,,,,,船舶辅机第13章船舶辅锅炉装置[MarineAuxiliaryBoiler],,,,着火前沿,油气和空气混合形成的可燃气被点燃后形成的燃烧带位置、长度。它一方面向燃烧器方向扩展，另一方面随气流向炉膛流动，当二者速度相等时，着火前沿便稳定在一定位置上。,4.保证燃烧质量的主要因素,2021/3/24,,7,,,,,,,船舶辅机第13章船舶辅锅炉装置[MarineAuxiliaryBoiler],,,,二、燃烧器[Burner]★★★★★,风机供风,,常用的喷油器有以下几种1压力式喷油器2回油式喷油器3蒸汽喷射式喷油器4旋杯式喷油器,1压力式喷油器,原理演示,压力式喷油器的喷油量与油压的平方根和喷孔的截面积成正比．一台锅炉常配备有不同规格的雾化片，喷孔直径从0.5～1.2mm分为几档，可根据燃油品种和锅炉所采用的蒸发量选用．雾化片基本特性用标在其上的型号来表示。例如25--60号雾化片表示其喷油量为25kg／h，雾化角为60。为了防止在油压不足时喷油雾化不良，新式的压力式喷油器带有喷油阀，结构如图所示。,弹簧6与阀4保证最低的喷油压力。,2021/3/24,,11,,,,,,,船舶辅机第13章船舶辅锅炉装置[MarineAuxiliaryBoiler],,,,,压力式喷油器[PressureJetAtomizer],喷嘴体上有68个燃油孔道,雾化片上有切向槽、漩涡室和喷孔，雾化片的喷孔大小决定喷油量大小。,1油压。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2MPa以后，雾化质量的改善并不明显，耗能却增加，因此一般船用燃油锅炉燃油系统的最高压力多不超过2～3MPa．要保证良好雾化的最低油压是0.7MPa左右．,2喷孔直径。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。3油流旋转的强烈程度。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，同时油流中的紊流脉动也越强烈，因而有利于雾化。4油的粘度。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，油膜就越容易破碎，因而雾化质量越好。一般要求雾化前燃油的的粘度不高于雷氏粘度R．W．No．138℃70s约相当于16mm2／s，而最佳粘度为R．W．No．138℃60s左右约相当于13mm2／s。因此，R.W．No.1为100s的柴油约加热至55-60℃，R．W．No.l为1500s的中间燃料应加热至105110℃，R．W．N01为3500s的重油需加热至115～120℃。,压力式喷油器的喷油量与油压的平方根和喷孔的截面积成正比．一台锅炉常配备有不同规格的雾化片，喷孔直径从0.5～1.2mm分为几档，可根据燃油品种和锅炉所采用的蒸发量选用．雾化片基本特性用标在其上的型号来表示。例如25--60号雾化片表示其喷油量为25kg／h，雾化角为60。为了防止在油压不足时喷油雾化不良，新式的压力式喷油器带有喷油阀，结构如图所示。,弹簧6与阀4保证最低的喷油压力。,压力式喷油器喷油量的调节三种方法1）改变喷油压力；2）变换使用喷孔直径不同的喷嘴或喷油器；3）改变投入工作的喷嘴或喷油器数目。用改变油压的方法来调节油量，喷油量与油压的平方根成正比，当喷油量降到1/2时，油压必须降到1／4；而喷油器的油压最高为2～3MPa，最低为0.7MPa；用改变油压的方法来调节油量时，其调节幅度很少超过2，不能适应锅炉负荷的变化幅度10％～100％，燃烧器起停会较频繁．后两种方法必须采用多喷嘴喷油器或设多个喷油器．它们都属于有级调节。,2回油式喷油器回油式喷油器是在压力式喷油器的基础进行改进的．其结构如图所示．,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．这样其调节幅度就可以达到30～50％。,喷油演示,2021/3/24,,16,,,,,,,船舶辅机第13章船舶辅锅炉装置[MarineAuxiliaryBoiler],,,,M/VHAIYANGDAO,2021/3/24,,17,,,,,,,船舶辅机第13章船舶辅锅炉装置[MarineAuxiliaryBoiler],,,,2021/3/24,,18,,,,,,,船舶辅机第13章船舶辅锅炉装置[MarineAuxiliaryBoiler],,,,M/VYULONG,火焰感受器[FlameSensor],风机[ForcedDraughtFan]电机[FanMotor],观察镜[SightGlass],2021/3/24,,19,,,,,,,船舶辅机第13章船舶辅锅炉装置[MarineAuxiliaryBoiler],,,,供油管[OilSupplyLine],回油管[OilReturnLine],风量调节伺服电机[ServomotorforAirRegulator],2021/3/24,,20,,,,,,,船舶辅机第13章船舶辅锅炉装置[MarineAuxiliaryBoiler],,,,油泵[OilPump],电磁阀[SolenoidValve],2021/3/24,,21,,,,,,,船舶辅机第13章船舶辅锅炉装置[MarineAuxiliaryBoiler],,,,2021/3/24,,22,,,,,,,船舶辅机第13章船舶辅锅炉装置[MarineAuxiliaryBoiler],,,,1.喷油器[Nozzle/Atomizer],作用控制喷油量；雾化燃油，保证燃烧质量。,,2021/3/24,,23,,,,,,,船舶辅机第13章船舶辅锅炉装置[MarineAuxiliaryBoiler],,,,,影响雾化质量的主要因素★★★,油压越高，雾化质量越好。0.73MPa。,喷孔直径越小，雾化质量越好。,旋转越强烈，雾化质量越好。,粘度越小，雾化质量越好。燃油需加热。,2021/3/24,,24,,,,,,,船舶辅机第13章船舶辅锅炉装置[MarineAuxiliaryBoiler],,,,2560号雾化片★,喷油量为25kg/h,雾化角为60o,2021/3/24,,25,,,,,,,船舶辅机第13章船舶辅锅炉装置[MarineAuxiliaryBoiler],,,,带喷油阀的压力式喷油器,,,,,,,,电磁阀,,使用方法起动油泵前先使油加热器通电加热，然后起动油泵很短时间，使油在管内稍作移动，重复数次后再使油泵连续工作，油压可正常。目的防止粘度太大，高油压直接顶开安全阀。,2021/3/24,,26,,,,,,,船舶辅机第13章船舶辅锅炉装置[MarineAuxiliaryBoiler],,,,压力式喷油器喷油量调节方法,2021/3/24,,27,,,,,,,船舶辅机第13章船舶辅锅炉装置[MarineAuxiliaryBoiler],,,,3蒸汽式喷油器[SteamAssistedPress.JetAtomizer],2021/3/24,,28,,,,,,,船舶辅机第13章船舶辅锅炉装置[MarineAuxiliaryBoiler],,,,DDZ蒸汽雾化式燃烧器,2021/3/24,,29,,,,,,,船舶辅机第13章船舶辅锅炉装置[MarineAuxiliaryBoiler],,,,4旋杯式喷油器[RotaryCupAtomizer],电动机带动一次风机和油杯转动。,,2021/3/24,,30,,,,,,,船舶辅机第13章船舶辅锅炉装置[MarineAuxiliaryBoiler],,,,SKVJ转杯式燃烧器,2021/3/24,,31,,,,,,,船舶辅机第13章船舶辅锅炉装置[MarineAuxiliaryBoiler],,,,SKV转杯式燃烧器,2021/3/24,,32,,,,,,,船舶辅机第13章船舶辅锅炉装置[MarineAuxiliaryBoiler],,,,旋转）杯式喷油器特点,2021/3/24,,33,,,,,,,船舶辅机第13章船舶辅锅炉装置[MarineAuxiliaryBoiler],,,,几种喷油器的比较★★★,2021/3/24,,34,,,,,,,船舶辅机第13章船舶辅锅炉装置[MarineAuxiliaryBoiler],,,,2.配风器[AirDiffuser],作用控制一次风和二次风的风量，创造条件使助燃空气与油雾充分混合，促使油雾迅速气化和受热分解，以利于稳定和充分燃烧。,2021/3/24,,35,,,,,,,船舶辅机第13章船舶辅锅炉装置[MarineAuxiliaryBoiler],,,,要求,1调节风量，分配一次、二次风。,2在燃烧室前产生适当的回流区，保证及时着火和火焰稳定。,3油雾在燃烧室出口与空气的早期混合良好。,4足够大的风速，使燃烧后期也良好混合。,2021/3/24,,36,,,,,,,船舶辅机第13章船舶辅锅炉装置[MarineAuxiliaryBoiler],,,,平叶片旋流式配风器二次风旋转,5,6,2021/3/24,,37,,,,,,,船舶辅机第13章船舶辅锅炉装置[MarineAuxiliaryBoiler],,,,叶片可调型旋流配风器,可调叶片用来调节二次风量,2021/3/24,,38,,,,,,,船舶辅机第13章船舶辅锅炉装置[MarineAuxiliaryBoiler],,,,平流式配风器二次风不旋转减小风阻，强化后期油气混合作用,2021/3/24,,39,,,,,,,船舶辅机第13章船舶辅锅炉装置[MarineAuxiliaryBoiler],,,,3.电点火器,,,500010000V,耐热铬镁金属丝2根,,喷油器,,电点火器顶端发火部分应伸至喷油器前方稍偏一点24mm，并注意防止油雾喷到点火电极上，也应防止电火花跳到喷油器和挡风罩上。,2021/3/24,,40,,,,,,,船舶辅机第13章船舶辅锅炉装置[MarineAuxiliaryBoiler],,,,3.点火电极[IgnitionElectrodes],注意点火电极的间距、它们与油头的距离说明书[InstructionManual]。防止油雾喷到点火电极上，防止电火花跳到喷油器和挡风罩上。,电极电压5,00010,000V，一定注意安全。如果要试验点火情况，“手动点火”，喷油器千万不能供油。,2021/3/24,,41,,,,,,,船舶辅机第13章船舶辅锅炉装置[MarineAuxiliaryBoiler],,,,三、燃烧器使用管理要点,1.安装时，使喷油器中心线与喷火口轴线一致。,2.炉膛底部积油生成量可判断喷油器漏油现象。,3.燃烧火炬不对称或有黑色条纹表明喷孔结焦，应将雾化片在柴油中浸泡，然后用木片刮净。,4.雾化片使用一段时间500h后会磨损，在试验台上检查喷油量、雾化角和喷出油雾圆锥。,5.接收新锅炉时，雾化片备件应充足。,6.装备多个燃烧器时，停用的燃烧器风门不应关严，以便漏入少量空气起冷却作用。,2021/3/24,,42,,,,,,,船舶辅机第13章船舶辅锅炉装置[MarineAuxiliaryBoiler],,,,四、燃油系统[FuelSystem],,比例操作器,换油旋塞,速闭阀,,,,速闭阀[QuickClosingV/V]，在机舱[EngineRoom]外操作。,大部分锅炉使用与主机相同的重油。,,2021/3/24,,43,,,,,,,船舶辅机第13章船舶辅锅炉装置[MarineAuxiliaryBoiler],,,,五、燃烧常见故障★★★★★,2.点不着火,突然熄火后，应停止供油，继续供风后扫风[PostPurge]，清除炉膛内油气。,2021/3/24,,44,,,,,,,船舶辅机第13章船舶辅锅炉装置[MarineAuxiliaryBoiler],,,,3.炉膛内燃气爆炸[Explosion],因操作管理不当，使大量燃油积存于炉膛底部，蒸发以后在炉膛内形成可燃气体，一旦被点燃，突然产生大量烟气，来不及从烟道排出，烟气压力剧增引起爆炸。可使火焰从燃烧器向外喷出，严重时使烟气挡板飞出或把锅炉外壳炸开，危及人身安全、引起火灾。,2021/3/24,,45,,,,,,,船舶辅机第13章船舶辅锅炉装置[MarineAuxiliaryBoiler],,,,3.炉膛内燃气爆炸原因★★★★★,1点火时点火前预扫风[Purge]和熄火后扫风[PostPurge]不充分；点火失败后重复点火前没进行充分的预扫风。,2停炉后停炉后燃油系统的阀件有漏泄，使燃油漏入炉膛又被余热点着；积存在底部，下次重新点火时预扫风不足，引起爆炸。,关键两点无预扫风、漏油,2021/3/24,,46,,,,,,,船舶辅机第13章船舶辅锅炉装置[MarineAuxiliaryBoiler],,,,1预扫风要充分，点火失败后要重新预扫风,2紧急停用先关速闭阀，后扫风再停风,3需人工用火把点火方法燃油系统准备好后，先稍开风门供小量风；然后将火把点着，侧身从燃烧器点火孔伸至喷油器前，开速闭阀，点着火后再将风门开大到适合位置。,4加强对燃油系统及燃烧自动控制装置的检查，发现漏油或其它问题及时修理。,3.炉膛内燃气爆炸预防措施[Preventive],2021/3/24,,47,,,,,,,船舶辅机第13章船舶辅锅炉装置[MarineAuxiliaryBoiler],,,,4.锅炉喘振炉吼[BoilerSurging],