船用輔鍋爐自動控制及常見故障的排除方法

周濤+劉昕+張明敏

摘 要：該文詳細(xì)敘述了船用輔鍋爐的自動控制裝置能在安全可靠的情況下，保持輔鍋爐蒸汽的壓力、排煙溫度及水位穩(wěn)定不變，如果鍋爐負(fù)荷改變，自動控制裝置立即發(fā)出經(jīng)過處理的信號，借壓縮空氣、油壓、電力或者聯(lián)動機(jī)構(gòu)，迅速有效地改變鍋爐燃油供應(yīng)量、助燃空氣量、給水量，維持原設(shè)參數(shù)。該文不僅詳細(xì)敘述了船用輔鍋爐的自動控制裝置還對輔鍋爐出現(xiàn)的常見故障進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：船用輔鍋爐 自動控制 常見故障排除 自動保護(hù)

中圖分類號：U66 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）03（c）-0033-02

燃油輔鍋爐在現(xiàn)代大型船舶中應(yīng)用非常廣泛，為保證船舶在停泊和航行期間的正常用汽，一般大型船舶都裝備有燃油輔鍋爐，但是由于輔鍋爐受工作條件影響工況變化較大，而人員又無法及時發(fā)現(xiàn)輔鍋爐工況改變，所以船用輔鍋爐自動控制裝置得到了廣泛應(yīng)用，其能保持輔鍋爐蒸汽的壓力、排煙溫度及水位穩(wěn)定不變，如果鍋爐負(fù)荷改變，自動控制裝置立即發(fā)出經(jīng)過處理的信號，借壓縮空氣、油壓、電力或者聯(lián)動機(jī)構(gòu)，迅速有效地改變鍋爐燃油供應(yīng)量、助燃空氣量、給水量，維持原設(shè)參數(shù)。自動控制裝置必須迅速、有效、可靠，而且在發(fā)生任何不正?，F(xiàn)象時，都可以發(fā)出報警及自動改正或熄火，避免人為的延遲或者錯誤。

1 船舶輔鍋爐的自動控制

1.1 點(diǎn)火、燃燒、蒸汽壓力的自動控制

（1）原理：以蒸汽壓力為信號，雙位（點(diǎn)火、熄火）控制與比例（風(fēng)油比例供給）調(diào)節(jié)相結(jié)合。

（2）過程：程序控制熱態(tài)點(diǎn)火和燃燒。

輔鍋爐的程序控制是指在既定的操作指令下，按照預(yù)定的操作程序能自動地完成某一操作過程。主要是控制啟動和停止，通常采用電氣控制程序。

點(diǎn)火自動控制，應(yīng)滿足以下條件：接通電源；初用或故障按“復(fù)位”按鈕；水位正常；油路正常；蒸汽壓力低于燃燒停止時的壓力。

①預(yù)掃風(fēng)：風(fēng)機(jī)和油泵同時啟動，燃油循環(huán)而不噴，風(fēng)門全開預(yù)掃風(fēng)，時間應(yīng)足以保證爐膛4次換氣。

②點(diǎn)火：點(diǎn)火變壓器通電點(diǎn)火，然后燃油電磁閥動作噴油開始，點(diǎn)火期間風(fēng)門關(guān)小，點(diǎn)著后開大風(fēng)門。

③檢查火焰：通電點(diǎn)火5～10 s后點(diǎn)火變壓器失電停止點(diǎn)火。火焰監(jiān)測探頭測到火焰則正常燃燒工作，當(dāng)火焰監(jiān)測探頭測不到火焰時則報警并開始自動停爐程序。

燃燒、蒸汽壓力自動控制：蒸汽壓力的條件依靠自動控制燃燒。用簡單的壓力式噴油器的輔鍋爐多采用雙位或者多位控制；用回油式、旋杯式或者蒸汽式噴油器的輔鍋爐燃燒控制多采用比例控制。此外，當(dāng)蒸汽壓力低于較低的設(shè)定值時會蒸汽壓力低報警；而高于工作壓力設(shè)定值時先是蒸汽管路的壓力調(diào)節(jié)閥開啟向冷凝器溢流；更高則報警；再高則自動熄火停爐；若以上措施未奏效安全閥會達(dá)到開啟壓力。

1.2 熄火的控制

（1）原理：以蒸汽壓力（正常）、火焰（非正常）為信號，切斷燃油供應(yīng)。

（2）過程：程序控制熱態(tài)熄火。

①風(fēng)機(jī)和油泵繼續(xù)運(yùn)行，燃油電磁閥動作停止噴油，風(fēng)門關(guān)小后掃風(fēng)。

②后掃風(fēng)完成后油泵和風(fēng)機(jī)斷電。

③程序馬達(dá)轉(zhuǎn)至“失電”位置。

1.3 水位的自動控制

（1）原理：以機(jī)械位置/導(dǎo)電性為信號，雙位控制給水泵運(yùn)轉(zhuǎn)。

（2）過程：輔鍋爐大多采用雙位控制（水位下限時給水泵啟動補(bǔ)水；水位上限時給水泵停止補(bǔ)水）。若給水泵故障水位降至最低工作水位以下備用泵會自動啟動；降至更低水位時則會報警；若再降至更低水位則會報警同時熄火停爐。水位至最高水位以上會報警。

1.4 自動保護(hù)

自動控制鍋爐的保護(hù)可以包括以下幾個方面。

（1）火失?。▏娪忘c(diǎn)火若干秒內(nèi)火焰不著）和運(yùn)行中熄火保護(hù)，這時火焰感受器發(fā)出信號。

（2）最低危險水位保護(hù)。

（3）低風(fēng)壓保護(hù)。

（4）低油壓保護(hù)。

（5）低油溫保護(hù)。

（6）高油溫保護(hù)。

當(dāng)發(fā)生上述故障時，會發(fā)出聲、光報警，然后按自動?；鸪绦蛳ɑ?，程序控制器回到初始狀態(tài)。有的鍋爐低油溫時自動切換為柴油。當(dāng)水位低于危險水位或者風(fēng)壓低于調(diào)定下限時，自動點(diǎn)火程序不能進(jìn)行。

2 船舶輔鍋爐的常見故障與排除方法

2.1 點(diǎn)不著火

（1）檢查輔鍋爐控制箱有無報警，有報警則消除。

（2）檢查輔鍋爐油柜的油位、油質(zhì)及相關(guān)管路是否暢通。

（3）檢查點(diǎn)火電極是否完好。

2.2 運(yùn)行中突然熄火

（1）自動保護(hù)起到作用（如：極低水位、油壓低、火焰故障等）。

（2）檢查油泵是否正常供油。

（3）燃油系統(tǒng)有無進(jìn)水。

（4）檢查燃油管路上濾網(wǎng)是否堵塞。

2.3 爐膛喘振

（1）檢查油泵供油壓力是否正常，霧化效果是否良好。

（2）檢查燃燒器風(fēng)量是否有波動。

2.4 爐內(nèi)燃?xì)獗?/p>

爐內(nèi)燃?xì)獗ㄊ侨加湾仩t的一種危險事故，一般在點(diǎn)火或熱爐熄火后發(fā)生。這是因?yàn)椴僮鞴芾聿划?dāng)，使大量燃油積存在爐膛底部，蒸發(fā)以后在爐膛內(nèi)產(chǎn)生可燃?xì)怏w，一旦被點(diǎn)燃，突然產(chǎn)生大量煙氣，來不及從煙道排除，爐膛壓力劇增而爆炸。爐內(nèi)燃?xì)獗ǖ脑蛑饕幸韵聨c(diǎn)。

（1）點(diǎn)火前預(yù)掃風(fēng)和熄火后掃風(fēng)不充分；或點(diǎn)火失敗后重復(fù)點(diǎn)火前沒有充分掃風(fēng)。

（2）停爐后燃油系統(tǒng)的閥件有漏泄，使燃油漏至爐膛內(nèi)又被余熱點(diǎn)著產(chǎn)生爆炸。

為了防止鍋爐發(fā)生燃?xì)獗ㄊ鹿?，?yīng)做好以下4點(diǎn)。

（1）預(yù)掃風(fēng)要充分，點(diǎn)火失敗后重新點(diǎn)火前必須充分掃風(fēng)。

（2）緊急停用先關(guān)燃油速關(guān)閥，后掃風(fēng)再停風(fēng)。

（3）如需要人工點(diǎn)火時必須嚴(yán)格按照操作流程進(jìn)行操作。

（4）加強(qiáng)對燃油系統(tǒng)以及燃燒自動控制器的檢查，發(fā)現(xiàn)漏油或其他問題及時修理，嚴(yán)禁出現(xiàn)故障還繼續(xù)使用。

2.5 缺水

鍋爐自動控制給水時，如給水柜脫水或其他原因引起鍋爐水位降至極限低水位時（危險水位），鍋爐即自動報警，同時燃燒停止。這時應(yīng)立即檢查原因并徹底解決，然后重新投入運(yùn)行。

當(dāng)突然發(fā)現(xiàn)鍋爐水位低于極低水位，而自動控制系統(tǒng)又不報警，但此時在水位表中還可以看到水位時，則可立即手動補(bǔ)充給水和停爐檢查自動控制系統(tǒng)的故障。

當(dāng)突然發(fā)現(xiàn)水位表內(nèi)已經(jīng)看不到水位時，應(yīng)立即停爐檢查，如肯定缺水時間很短，則可立即補(bǔ)充給水；若發(fā)現(xiàn)缺水時間較長，則不可再進(jìn)行給水，以免由于溫度較低的給水接觸過熱的鍋爐受熱面而引起材料或結(jié)構(gòu)的損壞，此時必須立即停爐，檢查受熱面的過熱情況。同時也應(yīng)檢查水位表通道有否堵塞，水位表旋塞的開關(guān)位置是否正確。

2.6 超壓

當(dāng)在外部負(fù)荷不變的情況下，鍋爐汽壓超過允許使用壓力而直至安全閥啟跳排汽時，應(yīng)立即停止燃燒，檢查自動控制系統(tǒng)并校對操作程序，找出原因，排除故障后，再投入運(yùn)行。

2.7 排煙溫度過高

鍋爐的排煙溫度一般在400 ℃以下，當(dāng)發(fā)現(xiàn)溫度過高時，應(yīng)檢查原因及時消除，排煙溫度過高可能產(chǎn)生的原因如以下幾點(diǎn)。

（1）鍋爐超負(fù)荷使用，由于燃油量增加使排煙溫度升高。

（2）進(jìn)入爐膛的空氣量過多。

（3）鍋爐使用時間過久末加清洗，致使受熱面兩側(cè)大量積聚水垢和煙垢，降低傳熱面的傳熱效率，使排煙溫度升高。

3 結(jié)語

該文第一部分船舶輔鍋爐的自動控制中詳細(xì)敘述了船用輔鍋爐的自動控制裝置的可靠性、實(shí)用性，在發(fā)生任何不正?，F(xiàn)象時，都可以發(fā)出報警及自動改正或熄火，及時避免因人為的延遲或者錯誤引起的設(shè)備事故，為船舶安全奠定了基礎(chǔ)。第二部分船舶輔鍋爐的常見故障與排除方法中列出了七種船用鍋爐的常見故障，并且針對七種故障詳細(xì)提出了解決辦法。

參考文獻(xiàn)

[1] 青島船用輔鍋爐廠有限公司，LSK型立式針形管鍋爐說明書[Z].

[2] 費(fèi)千.船舶輔機(jī)[M].大連：大連海事大學(xué)出版社，2008.

[3] 于潔.鍋爐運(yùn)行與維護(hù)[M].北京：理工大學(xué)出版社，2014：44-53.