船舶動力系統(tǒng)3-1

1、 采用回?zé)岬恼羝麆恿ρb置 蒸汽：6-10MPa，520-545C 廢氣鍋爐廢氣鍋爐(Exhaust boiler)：船舶航行時，船舶航行時， 將排氣通入在主機(jī)煙道中特設(shè)的鍋爐中，將排氣通入在主機(jī)煙道中特設(shè)的鍋爐中， 利用主機(jī)排氣的熱能，把鍋爐中的水加利用主機(jī)排氣的熱能，把鍋爐中的水加 熱成飽和蒸汽，替代輔助鍋爐，提高了熱成飽和蒸汽，替代輔助鍋爐，提高了 動力裝置的熱效率動力裝置的熱效率 鍋爐的分類.按鍋爐結(jié)構(gòu)分類 煙管(火管)鍋爐Smoke-tube Boiler 燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庠谑軣崦婀苤辛鲃?，?外是水 柴油機(jī)船上小蒸發(fā)量輔鍋爐的類型 水管鍋爐Water-tube Boiler 在受熱

2、面管中流動的是水或汽水混合物，煙 氣在管外流過 主鍋爐和輔鍋爐都廣為使用 混合式鍋爐Composite Boiler： 部分煙管，部分水管 燃油鍋爐Oil Fired Boiler 1-鍋殼 2-封頭 3-爐膽 4-出煙口 5-燃燒室 6-后管板 7-前管板 8-煙管 9-電動油泵 10-燃燒器 11-鼓風(fēng)機(jī) 12-煙箱 13-汽空間 14-集汽管 15-停汽閥 16-內(nèi)給水管 17-檢查門 1.立式橫煙管鍋爐 煙氣流線 輻射受熱面 2.D型水管鍋爐 1-汽包Steam DrumSteam Drum 2-水筒Water DrumWater Drum 3-聯(lián)箱 4-爐膛 5-水冷壁 6、7-蒸發(fā)

3、管束 8-聯(lián)箱供水管 9-水筒供水管 10-燃燒器BurnerBurner 11-過熱器 12-經(jīng)濟(jì)器 1700oC 1100oC 爐墻 煙囪Smoke uptake 經(jīng)濟(jì)器Economizer 蒸汽出口Steam outlet 除水器Cyclone 支撐管Stay tube 支撐Stays 過熱蒸汽出口 Superheated Steam out let 過熱器Superheater 過熱器聯(lián)箱 Superheater header 水筒Water Drum 燃燒器Burner 水冷壁聯(lián)箱Waterwall header 水冷壁Waterwall 水冷壁聯(lián)箱 Waterwall header

4、 后側(cè)水冷壁Back Side Waterwall 爐罩Boiler hood 上升管Riser 水冷壁聯(lián)箱 Waterwall header 下降管Downcomer 汽包(筒)Steamdrum 經(jīng)濟(jì)器聯(lián)箱Economizer header X沸水管Generating tube 水冷壁Water Wall 上接汽包、下接聯(lián)箱上接汽包、下接聯(lián)箱，組成水自然循環(huán)的上升組成水自然循環(huán)的上升 管管。是主要的輻射受熱面是主要的輻射受熱面，同時保護(hù)爐墻不會，同時保護(hù)爐墻不會 過熱燒毀。過熱燒毀。 光管疏排、密排光管和狹鋼條拼焊棘形水冷壁 返回 汽包與聯(lián)箱、汽包與水筒之間不受熱的水管，直 徑較粗，用來

5、增強(qiáng)水自然循環(huán) 下降管Downcomer 返回 經(jīng)濟(jì)器(省煤器)Economizer用來加熱鍋爐給水， 傳熱溫差大，水是強(qiáng)迫對流，受熱面積小?？商?高給水溫度，降低排煙溫度。但通風(fēng)阻力增加， 給水析氧腐蝕金屬。 空氣預(yù)熱器Air Preheater在經(jīng)濟(jì)器后，可提高 爐膛溫度，改善燃燒；提高鍋爐熱效率；預(yù) 熱燃燒用的空氣，降低排煙溫度。但傳熱系數(shù)小， 受熱面積應(yīng)較大。 經(jīng)濟(jì)器和空氣預(yù)熱器統(tǒng)稱為尾部受熱面，提高鍋 爐效率。尾部受熱面使鍋爐裝置的尺寸、造價增加，管理工 作(吹灰、防腐蝕等)也增加，一般只用于蒸發(fā)量較大、蒸汽參數(shù) 較高的大、中型鍋爐 返回 返回 沸水管Generating tube

6、連接上、下鍋筒的管束，也稱蒸發(fā)管束，布置 在爐膛出口側(cè)。前排主要為輻射Radiation換熱、 后排為對流Convection換熱。后排沸水管比煙管 鍋爐的煙管換熱效果好，因?yàn)闊煔鈾M向沖刷管 束，煙氣流速較高。 3.立式直水管Vertical Water Tube鍋爐 1. 上鍋筒 2.下鍋筒 3.直立水管束 4.爐膛 5.預(yù)燃室 8-噴油調(diào)風(fēng)裝置 9-點(diǎn)火器 10-點(diǎn)火噴油咀 11-火焰感受器 12.汽水分離器 13.上排污漏斗 15. 人孔門 6.擋煙墻 7.下降水管 14.自動水位調(diào)節(jié)器 水管鍋爐和煙管鍋爐的比較： 1. 水管鍋爐蒸發(fā)率較大，相對體積小、重 量輕，效率高。 2. 水管鍋爐

7、對水質(zhì)要求高。因?yàn)榻Y(jié)垢較難 清除，水循環(huán)阻力大，更易燒壞管子。 3. 蒸發(fā)量相同，水管鍋爐蓄水量小，點(diǎn)火 升汽較快，汽壓和水位波動較大(Solved)。 自然循環(huán)鍋爐Natural Circulating Boiler ：管 內(nèi)水的流動由于密度差產(chǎn)生。 強(qiáng)制循環(huán)鍋爐Forced Circulating Boiler ：管 內(nèi)水的流動借助泵來實(shí)現(xiàn)。 鍋爐的通風(fēng)鍋爐的通風(fēng) 作用：(1)將燃燒用的空氣送入爐膛 ； 、 (2)將煙氣排出鍋爐。 自然通風(fēng)： 機(jī)械通風(fēng)： 不設(shè)風(fēng)機(jī)，用煙囪產(chǎn)生的自然通風(fēng) 力通風(fēng)(爐膛壓力小于大氣壓)。 利用風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓通風(fēng)。 機(jī)械通風(fēng)的形式 平衡通風(fēng)壓力通風(fēng)誘導(dǎo)通風(fēng) 送 風(fēng)

8、機(jī) 抽風(fēng)機(jī) 送 風(fēng) 機(jī) 抽風(fēng)機(jī) 爐膛為負(fù)壓爐膛為正壓爐膛為負(fù)壓 煙囪的作用：(1)產(chǎn)生一定的自然通風(fēng)力 (2)排除煙灰，減輕對船體的污染。 k k A D y 蒸汽產(chǎn)量 受熱面 蒸發(fā)率越高，平均傳熱系數(shù)越大， 鍋爐結(jié)構(gòu)越緊湊。 受熱面積 主鍋爐 蒸發(fā)受熱面積 過熱器受熱面積 空氣預(yù)熱器受熱面積 經(jīng)濟(jì)器受熱面積 輔鍋爐 )/( 2 hmkJ A Q qH 受熱面每小時 所受到的總熱量 受熱面積 %100 )( 21 pH k b QB hHD 燃料的低發(fā)熱值燃料的低發(fā)熱值 (kJ/kg) 過熱蒸汽熱焓過熱蒸汽熱焓 (kJ/kg) 進(jìn)鍋爐給水熱焓進(jìn)鍋爐給水熱焓 (kJ/kg) 燃料消耗量燃料消耗量(kg/h) 蒸汽量蒸汽量 (kg/h) )T/( D V V 3 k k k hm 鍋爐所占體積 蒸汽產(chǎn)量 我國石油公司鍋爐重油的主要屬性我國石油公司鍋爐重油的主要屬性 1 V V 0 k 完全燃燒完全燃燒1kg燃料燃料 理論上所需空氣量理論上所需空氣量 的體積的體積 實(shí)際供給的空氣量實(shí)際供給的空氣量 )(