船舶輔鍋爐的故障分析

船舶輔鍋爐的故障分析船舶輔鍋爐的故障分析船舶輔鍋爐的故障分析V:1.0精細整理，僅供參考船舶輔鍋爐的故障分析日期：20xx年X月天津海運職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文）題目船舶輔鍋爐的故障分析系名：專業(yè)：班級：學號：姓名：指導教師：完成日期：

目錄目錄 2摘要 3第一章船舶輔鍋爐的概況 4船舶鍋爐的簡介 4船舶鍋爐的基本構造 5船舶鍋爐的應用 6船舶鍋爐的工作過程 7第二章船舶輔鍋爐的常見故障 9水系統(tǒng)故障及分析 9缺水 9超壓 9滿水 9鍋爐失水 9爐水異常減少 10燃燒方面故障機處理 10煙面著火 10不能點火 10汽水共騰 11鍋爐喘振 11爐內燃氣爆炸 11運行中突然熄火 12燃燒不穩(wěn)定 12燃燒器的相關故障 12第三章結論 14致謝 15摘要隨著現(xiàn)代科學技術的不斷應用，船舶輔助鍋爐的自動化程度已經(jīng)發(fā)生了質的變化。從當初的完全手工式鍋爐發(fā)展到手工機械式、半自動式，一直到全自動鍋爐，從火筒發(fā)展到火管再發(fā)展到水管，一直到現(xiàn)在廣泛采用的針型管等。船舶輔助鍋爐在管理安全、能源節(jié)約、環(huán)境保護、自動化程度、使用的可靠性，以及對燃料的適應性等方面有了更高的要求。本文在對使用船只其中應用較多的鍋爐，在結構、維護保養(yǎng)和典型故障分析等方面做探討和研究。論文主要包含了以下的內容：船舶鍋爐的主要蒸汽原理以及鍋爐的主要構造，鍋爐的種類和分類，鍋爐的常見故障的分析和解決辦法。摘要：輔助鍋爐；故障分析；船舶；原理摘要隨著現(xiàn)代科學技術的不斷應用，船舶輔助鍋爐的自動化程度已經(jīng)發(fā)生了質的變化。從當初的完全手工式鍋爐發(fā)展到手工機械式、半自動式，一直到全自動鍋爐，從火筒發(fā)展到火管再發(fā)展到水管，一直到現(xiàn)在廣泛采用的針型管等。船舶輔助鍋爐在管理安全、能源節(jié)約、環(huán)境保護、自動化程度、使用的可靠性，以及對燃料的適應性等方面有了更高的要求。本文在對使用船只其中應用較多的鍋爐，在結構、維護保養(yǎng)和典型故障分析等方面做探討和研究。論文主要包含了以下的內容：船舶鍋爐的主要蒸汽原理以及鍋爐的主要構造，鍋爐的種類和分類，鍋爐的常見故障的分析和解決辦法。摘要：輔助鍋爐；故障分析；船舶；原理－2－第一章船舶輔鍋爐的概況船舶鍋爐的簡介鍋爐（蒸汽發(fā)生器）是利用燃料或其它能源的熱能，把工質（一般為進化的水）加熱到一定參數(shù)（溫度、壓力）的換熱設備。鍋爐是供熱之源。鍋爐及鍋爐房設備的任務，在于安全、可靠、經(jīng)濟有效地將燃料的化學能轉化為熱能，進而將熱能傳遞給水，以產(chǎn)生熱水或蒸汽；或將燃料的化學能傳遞給其他工質，如導熱油等，以產(chǎn)生其他高溫的工質，如高溫導熱油。船用鍋爐的分類方法很多，按照不同的方法可以有不同的分類。比如：按蒸汽工作壓力，可分為低壓、中壓、高壓鍋爐，其中低壓鍋爐的的壓力不大于兆帕；中壓鍋爐的壓力大于兆帕，但不大于兆帕。按結構，可分為火管鍋爐、水管鍋爐和混合式鍋爐。按循環(huán)方式，可分為自然循環(huán)鍋爐和強制循環(huán)鍋爐。蒸汽鍋爐，不僅用來將熱能轉變成機械能（如電站鍋爐的氣輪機發(fā)電），蒸汽還廣泛地作為工業(yè)生產(chǎn)和采暖通風等方面所需熱量的熱載體。通常，我們把用于動力、發(fā)電方面的鍋爐，叫做動力鍋爐；把用于工業(yè)及采暖方面的鍋爐，稱為供熱鍋爐，通常成為工業(yè)鍋爐。電站鍋爐，處于提高熱循環(huán)效率的需求，其鍋爐所產(chǎn)生的蒸汽，其壓力與溫度都較高，且日益趨向高溫高壓和大容量方向發(fā)展。例如，與國產(chǎn)的300MW的汽輪發(fā)電機組配套的鍋爐，其容量為1025噸/小時，蒸汽壓力為17MPa（170個大氣壓），過熱蒸汽溫度為555℃。與船舶相關的工業(yè)鍋爐，所產(chǎn)生的蒸汽或熱水均不需要過高的壓力和溫度，容量也不太大，壓力一般在（25個大氣壓）以下，溫度一般為飽和蒸汽溫度（或有過熱，過熱蒸汽溫度也不太高，一般400℃以下）。生產(chǎn)工藝有特殊要求的除外。船舶鍋爐的基本構造鍋爐，主要是鍋與爐兩大部分的組合。燃料在爐內進行燃燒，將燃料的化學能轉變?yōu)闊崮埽桓邷厝紵a(chǎn)物—煙氣則通過受熱面將熱量傳遞給鍋內的工質，如水等，水被加熱—沸騰—汽化，產(chǎn)生蒸汽。鍋的基本構造包括鍋筒（又叫汽包）、對流管束、水冷壁、上下集箱和下降管等組成一個封閉的汽水系統(tǒng)。爐，對于鏈條爐排鍋爐來說，包括煤斗、爐排、除渣機、送風裝置等；對于室燃爐來說，爐包括燃燒設備等。此外，為了保證鍋爐的正常工作和安全運行，蒸汽鍋爐還必須裝設安全閥、水位表、高低水位報警器、壓力表、主汽閥、排污閥、止回閥等。鍋爐主體：鍋爐整體的結構包括鍋爐主體（也稱“本體”）和輔助設備兩大部分。鍋爐中的爐膛（又稱燃燒室）、鍋筒、燃燒器、水冷壁過熱器、省煤器、空氣預熱器、構架和爐墻等主要部件構成生產(chǎn)蒸汽的核心部分，稱為鍋爐主體。鍋爐主體中兩個最主要的部件是爐膛和鍋筒。輔助設備：鍋爐的輔助設備主要有附件、供油供風、點火控制等監(jiān)測和保護設施。附件包括：汽水分離和蒸汽清洗裝置、供給水分配管、排污管閥等、水位表、氣壓表、安全閥、放氣放水閥、爐水檢驗考克、供汽管閥、人手孔門、火焰觀察器等。供油供風、點火設備包括：供電控制箱、油泵、加熱器、油頭、鼓風機、配風器、點火器、管路閥件、風油比例調節(jié)機構等。監(jiān)測設備包括：壓力表、水位表、安全閥（兼保護）、溫度表等。保護設備包括：點火失敗保護；熄火保護；水位保護；低風壓、低油壓、低油溫、高油溫、高汽壓保護；安全閥保護；排煙高溫保護等。當發(fā)生故障時，上述保護設備會發(fā)出聲光報警，實現(xiàn)自動卸壓、自動停止操作或自動斷電等安全保護。鍋爐的自動化程度越高，其保護設備也越多。船舶鍋爐的應用船用鍋爐在用途上主要分為兩大類，一類是用鍋爐產(chǎn)生的蒸汽為船舶提供動力，這類鍋爐稱為主鍋爐。另一類是將鍋爐產(chǎn)生的蒸汽用于加熱燃油、滑油，主機暖缸，驅動輔助機械及生活雜用等，這類鍋爐稱為輔助鍋爐。目前大多數(shù)船舶都使用內燃機為主要動力裝置，因此船上所用鍋爐多為輔助鍋爐。在油輪上，貨油加熱、驅動貨油泵及諸多輔機都需要大量的蒸汽，所以一般都裝有1-2臺蒸發(fā)量約10-50噸/小時的燃油鍋爐，蒸汽壓力一般都是兆帕以下，飽和蒸汽溫度約200度。在集裝箱輪、客輪和貨輪上，為了滿足加熱所需蒸汽，一般都裝設一臺小型的低壓燃油鍋爐，蒸發(fā)量約1-5噸/小時，蒸汽壓力兆帕以下。為了利用船舶在航行時柴油機排煙中高溫廢氣的余熱能源，船舶在煙囪中或機艙上部還裝設了廢氣鍋爐，利用柴油機的廢氣余熱把水加熱成飽和蒸汽，供船舶使用。下面，我們將分別介紹燃油鍋爐和廢氣鍋爐兩種。關于燃油鍋爐：燃油鍋爐本體有多種類型，如：立式水、火管鍋爐，D型水管鍋爐、立式針型管鍋爐和最新技術的自振式水管鍋爐等。立式直水管鍋爐外形上與立式火管鍋爐相似，它是從立式火管鍋爐改造而成，兼具了水管鍋爐和火管鍋爐的一些特點。關于廢氣鍋爐：船舶常用的廢氣鍋爐的結構形式主要有：立式煙管廢氣鍋爐和強制循環(huán)盤香管式廢氣鍋爐。立式火管廢氣鍋爐結構比較簡單，即在一個圓形鍋殼中貫穿著大量煙管。柴油機的排氣流過煙管，將熱量傳給爐水，從而產(chǎn)生蒸汽。該廢氣鍋爐的煙管通常采用麻花管式，現(xiàn)在也有用螺紋管式的。使得在煙氣流過時產(chǎn)生旋轉擾動，以提高傳熱效率。廢氣鍋爐一般不宜完全無水“空爐”工作，以防萬一煙管受熱面上積存的煙灰著火燒壞管子。如果因給水系統(tǒng)故障不得已“空爐”工作，應注意以下事項：（1）開啟廢氣鍋爐的泄放閥和空氣閥；(2)用吹灰器將煙管表面的積灰吹除干凈；(3)煙氣溫度必須低于350℃；(4)重新通水時應避免“熱沖擊”：即先降低主機負荷以減小傳熱溫差，循環(huán)水必須逐漸引入。船舶鍋爐的工作過程鍋爐的工作包括三個過程，燃料的燃燒、煙氣向水的傳熱過程和水的汽化過程，這三個過程在鍋爐中同時進行。燃料的燃燒過程不同的燃燒方式其燃燒狀況有所不同。以鏈條爐排鍋爐為例，其燃燒設備為鏈條爐排。燃料在加煤斗中借自重下落到爐排面上，爐排借電動機通過變速齒輪箱減速后由鏈輪來帶動，鏈條爐排猶如運輸機，將燃料源源不斷的帶入爐內。燃料在爐排上一面燃燒，一面向后移動；燃料燃燒所需的空氣由鼓風機通過風道及爐排下部的風倉，向上穿過爐排到達燃料層，進行燃燒，形成高溫煙氣。燃料最后燒成灰渣，在爐排末端翻過除渣板（俗稱老鷹鐵）后排出，這整個過程稱為燃燒過程。當然，為了鍋爐燃燒的持續(xù)進行，需要連續(xù)不斷地供應燃料、空氣和排出煙氣、灰渣，為了環(huán)保的要求，還須對煙氣進行除塵處理，為此，需配置鼓風機、引風機、運煤出渣設備及消煙除塵設備。煙氣向工質（水、汽、導熱油等）的傳熱過程由于燃料的燃燒放熱，爐內溫度很高。在爐膛的四周墻面上，都布置一排水管，俗稱水冷壁管。高溫煙氣與水冷壁進行強里的輻射換熱，將熱量傳遞給管內工質。繼而煙氣受引風機、煙囪的引力而向爐膛上方流動。煙氣出煙窗（爐膛出口）并掠過防渣管后，就沖刷蒸汽過熱器一組垂直放置的蛇形管受熱面，使鍋（汽包與水冷壁）中產(chǎn)生的飽和蒸汽在其中受煙氣加熱而得到過熱。尾部煙道內依次布置省煤器及空氣預熱器。經(jīng)多級傳熱后的煙氣最后排出鍋爐。水的汽化過程水的汽化過程也是蒸汽的產(chǎn)生過程，其主要包括水循環(huán)和汽水分離過程。經(jīng)過水處理的鍋爐給水由給水泵加壓，先經(jīng)過省煤器而得到預熱，然后進入汽包。鍋爐工作時，汽包中的工質是處于飽和狀態(tài)下的汽水混合物。位于煙溫較低區(qū)段的對流管束，因受熱較弱，汽水混合物的比重較大；而位于煙氣高溫區(qū)的水冷壁和對流管束由于受熱較強，相應地汽水混合物的比重較小；從而比重大的汽水混合物則往下流入下鍋筒，比重小的汽水混合物則往上流入上鍋筒，這就形成了鍋內的自然循環(huán)。此外，為了更有效地組織水循環(huán)和進行流量分配的需要，一般還設有置于爐墻外的不受熱的下降管，借以將工質引如水冷壁的下集箱，而通過上集箱上的汽水引出管將汽水混合物引入上鍋筒。借助上鍋筒內裝設的汽水分離裝置，以及在鍋筒本身空間的重力分離作用，使汽水混合物得到了分離；若有過熱器，則蒸汽在上鍋筒頂部引出后進入蒸汽過熱器中，而分離下來的飽和水仍回落到上鍋筒下半部的水空間。汽包中的水循環(huán)，也保證了與高溫煙氣相接觸的金屬受熱面得以冷卻而不會燒壞，是鍋爐長期安全可靠運行的必要條件。而汽水混合物的分離設備則是保證蒸汽品質和蒸汽過熱器可靠工作的必要設備。

第二章船舶輔鍋爐的常見故障水系統(tǒng)故障及分析缺水a(chǎn)、鍋爐自動給水時，如給水柜缺水或其它原因引起鍋爐水位降至極限低水位時，鍋爐自動報警，切斷燃燒、鎖定，只有在檢查故障原因并排除后，鍋爐才能重新投入運行。b、當突然發(fā)現(xiàn)水位低水位，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，則應立即手動補充給水和停爐檢查自動控制系統(tǒng)的故障原因并予以排除。c、當突然發(fā)現(xiàn)水位表內已經(jīng)看不到水位時，應立即停爐檢查，不可進行手動補充給水，以免由于溫度低的水位接觸過熱的鍋爐受熱面而引起材料或結構損壞。超壓當在外部負荷不變的情況下，鍋爐汽壓超過允許使用壓力而直至安全閥啟跳時，應立即停爐檢查原因。若鍋爐處于自動運行狀態(tài)，則檢查自動控制系統(tǒng)及有關控制器，找出原因予以排除。當鍋爐處于手動運行狀態(tài)，則立即糾正操作疏忽。滿水高過最高工作水位蒸汽大量攜水，水擊、腐蝕管路停止送汽，上排污，管路上泄水受熱面管子破裂、結垢嚴重、水循環(huán)不良等導致管壁過熱或腐蝕嚴重受熱面溫度降低前繼續(xù)給水堵管或換管，其他如給水系統(tǒng)進油，進海水，排污閥漏等。鍋爐失水原因：由于康定生冷卻效果不好，回水溫度過高，造成泵內集聚了氣體、給水泵氣蝕嚴重或其他原因不能打水；鍋爐給水閥不能止回，蒸汽反躥進入泵體，造成不能打水；差壓變送器故障，不能正確顯示水位；鍋爐水管嚴重漏瀉；等等處理方法：1、發(fā)現(xiàn)鍋爐失水應立即停爐.關閉水位計上通汽閥，如果“叫水”進入水位計則表明水位仍在水位計通水接管之上，可以迅速加大給水2、如果關閉水位計上通汽閥“叫水“不來，千萬不能向爐內補水，待自然冷卻后進一步檢查受熱面的損壞程度，并查明和排除失水的原因爐水異常減少在正常條件下，產(chǎn)生異常低的水位，原因是水位計通水閥和通氣閥開關有誤；吹灰器、安全閥及鍋爐受熱面管泄露；給水泵、閥及自動給水裝置發(fā)生故障。水位計玻璃破損：玻璃因爐水的腐蝕而變薄，安裝時有內應力，溫度劇變或震動劇烈等都可以使玻璃破損。安裝新玻璃管時，先使下側的金屬輕輕接觸玻璃管，后裝上側。安裝新玻璃時，注意板框螺釘要對稱均勻上緊，升壓后再緊一次，以免膨脹不均勻頂壞玻璃板。燃燒方面故障機處理煙面著火原因：燃油質量差。柴油機燃用輕油時產(chǎn)生的煙灰沉積物數(shù)量甚微，而燃用劣質油時其數(shù)量不僅增多，而且所含有的可燃性物質也更多。燃油的噴油設備不完善或故障，不完全燃燒使排氣中的含油物質增加；氣缸潤滑油的注油量太大；氣缸進氣系統(tǒng)工作不完善。四沖程柴油機換氣條件優(yōu)于二沖程柴油機，所以發(fā)生煙囪冒火的情況也少些；廢氣鍋爐臟堵。當排氣的流量阻力增加到時容易發(fā)生煙囪冒火.冒火停止后,煙灰沉積物當自減少,排氣流動阻力可下降處理方法：一般廢氣鍋爐著火都伴隨著蒸汽壓力升高、主機煙囪冒火等現(xiàn)象。當廢氣鍋爐著火后應立即檢查鍋爐循環(huán)水泵的運行情況，必要時可以開啟兩臺水泵確保鍋爐供水正常a）如果蒸汽壓力過高，應立即打開各燃油艙的加溫閥以瀉放蒸汽壓力，確保鍋爐水泵能正常供水b）可用淡水進行滅火，如果有噴水清洗裝置，也可利用該裝置進行噴水滅火。但水量必須要充足，以避免淡水分解促進燃燒。避免使用二氧化碳滅火器滅火c）如有必要主機降速或停車d)當廢氣鍋爐著火時，主機排煙管往往伴有大量火花飛出，此時應通知駕駛臺派專人至后甲板看火，防止飛出的火花造成火災不能點火a、原因：油壓低（一般情況是低油壓報警），濾器、油泵、壓力繼電器風油配比不合適（風油比程序馬達盡量不要動）點火電極距離不合適，產(chǎn)生點火花太小點火變壓器故障，不能產(chǎn)生高壓光敏電阻故障汽水共騰危害、原因及處理方法：汽水共騰是鍋爐內水位波動幅度超出正常情況，水面翻騰程度異常劇烈的一種現(xiàn)象。其后果是蒸汽大量帶水，使蒸汽品質下降；易發(fā)生水沖擊，使過熱器管壁上積附鹽垢，影響傳熱而使過熱器超溫，嚴重時會燒壞過熱器而引發(fā)爆管事故。汽水共騰原因：鍋爐水質沒有達到標準；沒有及時排污或排污不夠，造成鍋水中鹽堿含量過高；鍋水中油污或懸浮物過多；負荷突然增加。處理措施：降低負荷，減少蒸發(fā)量；開啟表面連續(xù)排污閥，降低鍋水含堿、鹽量；適當增加下部排污量，增加給水，使鍋水不斷調換新水。鍋爐喘振鍋爐喘振，也叫作“爐吼”，主要是由于燃燒不穩(wěn)定，導致爐膛內壓力產(chǎn)生波動。起因是有供油壓力波動；油質差霧化不良；大油滴滯燃；風量不足或風壓波動；以及排煙道不暢等。此外，廢氣鍋爐常見的故障是廢氣流經(jīng)管道被煙垢堵塞，它不僅影響傳熱效率，導致升汽慢，達不到要求的汽壓和溫度，而且還會影響主機燃燒與轉速，嚴重時會造成增壓器喘振。另外，廢氣鍋爐位置一般比較高，震動也較大，冷熱變化大，易造成管板擴管處裂損或松動漏水爐內燃氣爆炸爐內燃氣爆炸也叫“冷爆”，是燃油鍋爐易發(fā)的一種危險事故，一般在點火或熱爐熄火后發(fā)生。強烈的爐內爆炸會對鍋爐本體、爐膛和煙道造成損壞，甚至還會因火從鍋爐的調風器沖出引起火災及人身傷害事故。冷爆產(chǎn)生的原因多數(shù)是由于操作不當、噴油器與其控制閥件泄漏造成，使大量燃油積存爐膛中，蒸發(fā)后產(chǎn)生大量的可燃氣體，一旦進行點火操作，可燃氣體被點燃引發(fā)爐內爆炸。為了防止鍋爐發(fā)生燃氣爆炸事故，應采取的措施包括：預掃風要充分，點火失敗后要重新預掃風再點火；緊急停用時，應先關速閉閥，待掃風結束后再停風機；加強對燃油系統(tǒng)及燃燒自動控制裝置的檢查，發(fā)現(xiàn)漏油或其它問題及時修理?，F(xiàn)代船舶輔助鍋爐都采用自動控制點火程序，它預設的點火前預掃風程序能夠滿足正常情況下掃除積聚的可燃油氣，但在具體操作時，輪機人員應對鍋爐點火不成功保持足夠的警惕，檢查點火系統(tǒng)和燃油系統(tǒng)，防止大量燃油進入爐膛。運行中突然熄火鍋爐氣壓未達到上限，可能是：（1）日用油柜燃油用完；（2）油路被切斷，例如燃油電磁閥因損壞而關閉；（3）燃油中有水；（）供風中斷或者風量不足(包括風道積灰嚴重堵塞)；（5）自動保護起作用（如危險水位，低油壓，或者火焰感受器失靈等）燃燒不穩(wěn)定由于燃燒霧化不良，油溫低，油壓低，風門調節(jié)不當，風壓波動，油中有氣或水，燃燒控制系統(tǒng)工作不良，配風器位置不當?shù)纫鹑紵环€(wěn)定。這時可采取調整風壓，風門開度或者燃燒器位置，減少燃油壓力后慢慢增加等措施使燃燒恢復正常。燃燒器的相關故障表2-1為鍋爐的燃燒器故障原因及解決方法故障現(xiàn)象故障原因排除方法1.點火，無點火發(fā)生點火電極間距太大點火電極污染，潮濕電極絕緣損壞點火變壓器損壞點火電纜燒焦調整清理，調整更換電極更換變壓器更換，找出原因排除之2.燃燒器電機不能啟動安全保護開關未合過載繼電器脫口接觸器問題燃燒器電機損壞爐內是否有火花檢查檢查設定值更換更換掃氣輕油油泵供油無油泵有機械噪音齒輪損壞吸入閥泄漏油閥泄露截止閥未開濾器堵塞濾氣泄漏調壓閥損壞泵內有空氣油管內真空度過高更換油泵更換或拆開清洗上緊接頭打開截止閥清潔濾器檢查，更換氯氣更換泵上緊接頭清潔濾器，各閥全打開噴油嘴霧化不均勻無噴油噴油嘴漏油漩渦器松動噴孔部分堵塞噴嘴濾器堵塞磨損油壓低噴嘴堵塞噴嘴關閉機構損壞噴嘴未擰緊拆開噴嘴，緊固之拆開清理拆開清理更換噴油嘴調整油壓拆開清洗更換關閉裝置擰緊之5.火焰監(jiān)視器探頭對火焰不起反應光敏電阻污染溫度過高，損壞清潔之更換燃燒頭燃燒頭內部積油，調整位置錯誤火焰罩擴散盤規(guī)格有誤噴油嘴規(guī)格有誤燃燒空氣量有誤鍋爐通風房不夠測量后重新調整更換更換調整風門