船舶辅助锅炉3（引导文法）.ppt

,,情境任务三船舶辅锅炉的燃油设备及系统,能力目标1、燃油在锅炉中的燃烧情况2、燃烧器3、燃烧器使用管理要点4、燃油系统5、燃烧常见故障分析与排除,学习任务1、燃烧器的种类及结构；2、燃烧情况分析；3、燃油系统管理；4、燃烧常见故障分析与排除。,课内实践1、燃烧器的拆装2、燃油系统管线及点火,情境任务概要,教学方法引导文教学法,,工作任务一台辅助燃油锅炉，在冷炉进行点火的情况下，直到燃烧正常。具体任务1、燃烧器的种类及规格；2、燃油的规格及系统；3、火焰及排烟颜色；4、燃油系统的管理。,,船舶辅助燃油系统操作六步骤,,,,,,,实施,评价,咨询,决策,计划,引导文教学,,检查,资讯阶段,,燃油在锅炉中的燃烧情况,1,,燃烧器,2,,燃烧器使用管理要点,3,,燃油系统,4,,,资讯的主要内容,,燃烧常见故障分析与排除,燃油在锅炉中的燃烧情况,1．燃油燃烧的特点燃油沸点低于它的燃点，实际烧的不是“油”，而是“油气”油燃烧的速度取决于油滴蒸发速度、油气和空气相互扩散的速度及油气氧化速度1油滴蒸发速度与油滴的蒸发表面积、油滴周围介质中油气的分压力及油温有关①油气蒸发在油表面进行单位质量燃油的表面积越大，单位时间蒸发的数量就越多在锅炉中总是将油雾化成细小的油滴再进行燃烧即油滴的蒸发速度与油的雾化质量有关,燃油燃烧的特点,②油气蒸发速度与油滴表面的油气分压力大小有关要求油滴与周围介质有较大的相对速度，以加强油气扩散，减小油滴附近油气的分压力⑧油温越高，蒸发速度越快在炉膛中要组织足够数量和较高温度的烟气回流对油进行加热2油气与空气相互扩散的速度油气从油滴周围向四周扩散为提高扩散速度，要提高助燃空气的速度，并增加空气流的扰动同时提高油的雾化质量即提高雾化油滴的细度和油滴分布的均匀程度,3油气氧化速度环境温度越高，则氧化速度越快炉膛内烟气温度越高，燃烧就越剧烈温度较低时，燃烧进行慢，甚至不能保证稳定燃烧而熄火要求锅炉低负荷时，炉膛出口的烟气温度不低于1000℃。油气主要成分是高分子碳氢化合物它在氧气不足而温度又很高时，会产生不对称的热分解形成难燃的碳黑，容易造成不完全燃烧因此，在油气着火之前一定要供人一定数量的空气与之充分混合，尽量避免产生碳黑,,空气过剩系数,1kg燃油完全燃烧时所需的理论空气量用V。m3／kg表示以标准状况计此时燃油中的可燃物质恰好与空气中的氧全部发生氧化反应每公斤燃油完全燃烧时所需的空气量标准状况可用下列经验公式近似计算；V。0.26QD/1000m3／kg式中，QD燃油的低热值V。11m3／kg,燃油在炉膛进行燃烧反应时空气中的氧分子不可能都有机会与燃油成分接触使油完全燃烧就要向炉膛内多送人空气空气过剩系数1kg燃油燃烧所用的实际空气量Vk与所需的理论空气量V0之比αVk/V0α是保持锅炉经济运行的重要指标α越大，风机耗能越大，锅炉排烟损失越大α太小，锅炉的不完全燃烧损失又可能太大燃油锅炉合适的α一般为1.05～1.2,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可分为两个阶段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,燃烧器由喷油器和配风器等组成装在锅炉前墙风道中，前端对着炉墙上的喷火口喷油器将油雾化成细小油滴使油雾以一定的旋转速度从喷油嘴的喷孔中喷入炉内形成有一定锥角的空心圆锥油雾在前进中不断与空气掺混离喷嘴越远，油雾层厚度越大，而浓度越小空气经配风器进入炉膛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，称为二次风供给燃烧所需的大部分空气,空气经配风器斜向叶片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气流在离心力作用下向外扩张气流旋转越强烈，扩张角越大气流中心形成低压，吸引高温烟气回流回流区加速了油雾的蒸发、升温、分解和与空气混合,着火前沿油气混合可燃气被点燃后形成的燃烧带它一方面要向燃烧器方向扩展另一方面又随气流反方向向炉膛内流动当两者速度相等时，着火前沿便稳定在一定位置上,保证燃烧质量的因素,要使燃油燃烧好主要取决于1油的雾化质量良好油滴雾化越细，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2要有适量的一次风和二次风一次风量占总风量的10％～30％太少则油雾在着火前就会高温裂解,烟囱冒黑烟太多会因火炬根部风速过高而着火困难，甚至将火吹灭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,3油雾和空气应该混合均匀，着火前沿的位置和长度应合适着火前沿如离燃烧器太近，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，与油气混合的强烈程度减弱，以至火炬拖长，燃烧不良。4炉膛容积热负荷要适合太高会使油在炉膛停留时间太短来不及完全燃烧太低不能保证足够高的炉膛烟气温度，不利于完全燃烧,,燃烧器[Burner],燃烧器-喷油器,燃烧器主要由喷油器、配风器及电点火器组成。燃油是通过喷油器油枪或油头喷进炉内的喷油器有两个作用一是控制喷人炉内燃油的数量二是将燃油雾化，保证在炉膛内的燃烧质量喷油器要求1有较大的调节幅度，以适应不同蒸发量的需要2在要求的喷油量范围内，获得尽可能细的油滴,3油雾有一个适当的雾化角，以适合配风器的要求油雾离开喷油器后燃油一方面外喷射，有轴向速度同时还旋转，有切向速度油雾形成空心的圆锥形，其圆锥的顶角叫做雾化角雾化角应稍大于经配风器出口气流的扩张角，使油雾能与空气均匀混合雾化角应与喷火口配合恰当过大油雾会喷在喷火口上产生结碳过小则从油雾锥体外漏人的空气不能与油雾很好地混合。,4油雾流的流量密度分布要合适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，单位是cm3／cm2s喷油器还要结构简单，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,常用的喷油器有以下几种1压力式喷油器喷油器后端管接头5与输油管相连，其中装有滤甲6管接头用螺纹连接于空心的喷油器本体4上后者前端以螺纹连接喷嘴体3雾化片2被喷嘴帽1用螺纹拧紧在喷嘴体上,喷嘴喷嘴体、雾化片和喷嘴帽对喷油量的大小和雾化质量的好坏起着决定性作用油泵升压喷油器喷嘴体上6～8个通孔环形浅槽旋涡室强烈旋转旋涡室壁面限制旋转半径不断缩小喷孔喷出,油流旋转切向速度随旋转半径的缩小而增加，压力也越来越低当压力降低到低于外面气体的压力时外面气体就被吸人喷油器，使中心形成一个气体旋涡所以油离开喷油器时是呈环形截面喷出，形成空心圆锥形旋转越强烈，则雾化角越大,油喷出后，由于油流本身的紊流脉动以及油流和空气相互撞击而雾化成细小的油滴影响雾化质量的主要因素有1油压油压越高，喷出速度越快，雾化质量越好但超过2MPa后，雾化质量改善不明显，耗能却增加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，油膜越薄，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，有利于雾化4油的粘度粘度越小，分子间摩擦力越小，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,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的蒸发量选用为防在油压不足时喷油以至雾化不良新式压力式喷油器带有喷油阀，结构如图1318所示燃油泵加热器喷油器进口出口燃油泵进口,喷油器出口管上装有电磁阀该阀开启时燃油压力较低，燃油空载循环当该阀关闭时，油压迅速升高作用在喷油阀4上，克服弹簧6的张力将阀顶开，油即喷出其螺旋销14右端装有过滤元件O型密封圈7后的漏油引回油泵进口,可以做成同一个喷油器有多油路和多喷嘴以便加大喷油量或实现分级燃烧控制喷油量调节有三种方法改变喷油压力变换使用喷孔直径不同的喷嘴或喷油器改变投入工作的喷嘴或喷油器数目,-2回油式喷油器,,,,,回油阀,旋流片上有切向槽，雾化片上开漩涡室,进油量不变，油流在切向槽中的流速和在喷孔中的旋转速度不变，用回油阀改变喷油量喷油量调节范围35，不影响雾化质量。,如果锅炉汽压过低，应如何调节,关小回油阀，开大风门。,3蒸汽式喷油器[SteamAssistedPress.JetAtomizer],DDZ蒸汽雾化式燃烧器,4旋杯式喷油器[RotaryCupAtomizer],电动机带动一次风机和油杯转动。,SKVJ转杯式燃烧器,SKV转杯式燃烧器,旋转）杯式喷油器特点,几种喷油器的比较★★★,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。,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。,平叶片旋流式配风器二次风旋转,5,6,叶片可调型旋流配风器,可调叶片用来调节二次风量,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,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。,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。,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。,,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。,,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。,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。,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,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],4.锅炉喘振炉吼[BoilerSurging],,50,,,检查锅炉运行参数的改变，对锅炉燃烧情况的影响,检查学生对燃油锅炉燃烧器的种类、规格；燃油系统的管理；燃烧情况的分析及燃烧故障的处理能力的考核。,检查阶段,,评价阶段,如何做得更好,,,,,,,,,,,,,,,自评,互评,教师点评,评价阶段,组间交流组与组交流完成锅炉燃烧器认识和拆装任务过程遇到困难及燃烧系统的管理，如何解决并对整个过程详细自评，各组交流后组与组之间互评。教师评价●动作是否规范、表达要点是否清楚。●态度、协作能力。●教师对本次核心难点是锅炉燃烧情况进行精讲细评，并引导学生拓展思考锅炉运行参数改变对锅炉燃烧带来的影响，通过引申培养学生由点到面，处理综合任务的能力。。学生反思资讯决策计划实施中哪个环节有待改进，如何改进。明确下一次工作中需要改进什么。,ThankYou,