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【船机帮】如何降低船舶燃油锅炉故障率

 wangweiqin168 2023-02-24 发布于重庆

导读

鲁河轮是一艘1997年出厂,总吨65140吨,当年是第一艘箱位达5250TUE的大型集装箱船。

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为保证船在停泊状态下的正常用汽,船舶设燃油锅炉一台。

由于锅炉受工作条件影响工况变化大,根据以往发生的各种故障,为降低船舶燃油锅炉的故障率,使船舶锅炉正常运行,有必要细化降耗节能工作。

鲁河轮每一航次班期为35天,在国内停靠4个港口,航行12天左右至美国长滩港,停靠48小时然后返航。

由于该船锅炉属高效经济型锅炉,使用的是与主机相同规格的高粘度350mm²/s燃油,且经常点火失败、蒸汽压力烧不高、燃烧不稳定对船舶营运、准班影响很大。

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一、现状分析

鲁河轮的辅助燃油锅炉的型号为AALBORG  SUNROD CUPB-40竖立筒型火管锅炉,其蒸发量为4000kg/h、设计压力为0.8MPa。

正常工作时蒸汽压力为0.6MPa、加热面积52m²。

炉膛容积为5m³、水腔容积7.26m³、汽包容积2.68m³、燃烧器采用日本SUNFLAME  CO.LTD生产的旋转式雾化设备。

燃用与主机规格相同的350mm²/s燃油。

锅炉蒸汽压力低至4.5kg燃烧器自动启动,5.5kg停止。

燃油油温低于90°C 报警,油温低于80°C自动切断燃烧器。

近期发现进港时锅炉点火未成功,经过及时拆检才消除隐患。

在停泊时燃油泵出口压力4kg时锅炉的蒸汽压力只能达到3kg左右。

从燃烧器观察镜发现火焰明显闪烁,风机吸口处有风倒逼出来发出轻微的“喘振”声,只能靠减小进油量来缓解。

航行时蒸汽压力经常过高,依靠开油舱加温来调节也不明显,使得回汽总管系经常“乒乓”响,几次法兰床被吹破,最后只能打开回汽至冷凝柜的直通阀才使蒸汽压力降下来。

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二、目标确定及可行性分析

114航次1月20日船至长江口锚地减速,汽压下降至4.5kg时发现锅炉启动失败。

经检查风机风压正常、电极棒位置正常,是由于点火器脏污喷油嘴堵塞所引起。清洁装复后点火正常。

1月26日当船至厦门港时在集控室又听到锅炉启动失败的警报,马上赶到现场再次启动:经过预扫风后从观察镜中看到点火成功但当听到主电磁阀打开的声音后却不见大火,过了几秒后锅炉报警了自动切断了燃烧器。

现场观察判断认为燃油没有喷入炉内,马上拆下旋转杯前的一段油管对准空油桶用手动点火试验发现果然没喷油,管内只流出少量的重油,管内也无电加热丝。

经轮机长提醒如锅炉是压力到达设定值自动停管内应该是轻油。

想是因为上次宁波离港后是手动停锅炉的所以管内都是重油,现在油温度太低,导致进燃烧器的最后一段油管内重油流动性太差,虽主电磁阀打开主油头却无法喷油。

而后经过几次反复的手动点火,利用主进油电磁阀后的120°C热油来挤走前一段的冷油,油管内终于流出了热油。

将管子装复后再次用自动点火终于成功启动。

115航次2月26日船靠在宁波码头上,当班人员巡回检查至锅炉处发现燃烧不稳定,火焰闪烁。

经过电机员检查锅炉风机正常。

刚开始怀疑油中有水,而日用柜和油泵滤器处放残管无明显的水分。

后经过观察燃油锅炉烟囱的烟色发现是烟是一团团的在冒出来、而后只能减小进油量先使其燃烧稳定,但锅炉压力却上不去了,只有2kg多一点。初步判断是炉膛烟管可能有堵塞现象。

在宁波至厦门的航行途中,打开了锅炉顶部道门用淡水冲洗,刚开始时水还从几根烟管里满出来,使我们更确定了主要原因是烟管

堵塞。

直至冲到放残管流出清水。

并清洁了各滤器、点火油头、电极棒、旋转杯及光敏电阻。

2月27日船低厦门港试验锅炉压力还是不高,水洗没有一点效果。

2月28日厦门开航后分析了其它原因:

(1)检查了风机的风叶,无污垢、滤网、风筒干净。

(2)换柴油试验,现象还是不能消除。

(3)检查锅炉烟囱是否脏堵,拆下烟囱放残管法兰检查,拔风很强说明烟囱畅通无阻。

(4)更换旋杯燃烧器皮带,还是没用。

(5)调节油量和风门比例实验,把控制油量和风门的连杆卸下,手动调节油量和风门。

油量增大,风门要减小,才不发出“呼噜”声;油量减小,风门可以大一些,这违背常理,说明炉膛内膨胀比是一定的,只有定量的油气能排出。

无论是增加燃油量还是进气量,都会改变膨胀比,燃烧后的高温气体排不出去,从扫气筒倒冲出来,从而发出“呼噜呼噜”的喘振声。

得出结论是烟管脏堵,而且是堵的很厉害。

自接班以来天气越来越热,每航行至低纬度时蒸汽压力特别高导致蒸汽压力调节阀经常打开。

有时需打开回汽至热水井的直通阀蒸汽压力才慢慢降下来。

回汽管路上的法兰床经常吹破。

经观察热水井处及大伙一起分析可能回汽在大汽冷凝器内憋住了导致回汽管路内的压力越来越高,升到一定的压力才逼通大汽冷凝器。

很可能是大汽冷凝器内部堵了。

三、原因分析

原因一:启动失败

发生锅炉点火失败后,对燃烧器进行了全面的检查分析认为连续几天长时间燃烧重油所发生的产物颗粒烟灰容易使点火油嘴脏堵。

另经拆检进旋转杯前的一段油管发现内部原应长一米的电加热线几乎没有了。

经说明书介绍如果锅炉是压力达到燃烧器自动停最后15秒会自动将管路内的重油换成轻油。

如果是压力不达5.5kg而手动停炉管路内不会换油,所以油管内的重油得不到足够的加温才会凝结,旋转杯喷不出油。

分析结论:点火油头脏堵

原因二:燃烧不稳定

蒸汽压力不高,燃烧不稳定。

经查验说明书此类型的火管锅炉属高效、经济、紧凑型锅炉。

内部有10根直径为30厘米的圆柱型的烟管,烟管中间还有一根直径为25厘米的水管。

水管四周与烟管接触的是暖气片式的结构,片与片之间的间隙很小,只有3毫米。

说明真正能让烟气通过的空间非常有限。

锅炉使用的重油是来自于主机日用柜的350mm²/s的重燃油,而船上装的这种重燃油很脏,分油机没分多久就低压报警说明吸口滤器又脏堵了。

锅炉长期的使用这种重油燃烧会产生的烟灰颗粒大。

日积月累锅炉那本通行容积就有限的烟管就会容易结碳造成堵塞,燃烧后的高温气体排不出去从扫气筒倒冲出来,从而发出“呼噜

呼噜”的喘振声。

分析结论:辅锅炉烟管脏堵

原因三:回汽管破损

回汽管破损回汽法兰床经常破损。

经过咨询QC小组成员的意见和对热水井的观察发现:

原来第四燃油舱加温管以前有过泄漏现象,曾经包扎过,现又可能是加温管出现了新的沙眼,导致回汽中的油大部分粘在大气冷凝器中,使回汽很难通过大气冷凝器,所以回汽管内压力越来越高,回汽管发出“乒乓”的响声,压力高到一定程度回汽才能冲到凝水柜,时间一长回汽管的法兰床就容易破损。

而凝水柜与热水井中发现的油也不多。

分析结论:大气冷凝器中有油污

四、制定对策及实施

116航次于3月1日自盐田港开航后即对燃油锅炉的烟管进行疏通。

当打开锅炉喷油装置的门,卸下布风环,本打算进入炉膛去清通烟管,可到了口子上发现里面太烫,人无法承受,只能再从上面疏通。

由于上次清水冲洗不起作用,这次开始先用清水和压缩空气轮流进行,每根烟管冲完后让其干燥二十分钟再冲,下午又找来一根根据锅炉结构图上烟管长度所裁的薄扁铁去疏通烟管。

因为道门所处位置不是很好,里面几乎无回转余地、又是锅炉汽腔的顶部太烫,所以只能清通一下道门口的两根烟管,发现扁铁所经之处有轻微的受阻但稍一用力就通了。

其它有几根通不到的烟管,后来想了个办法往烟管内倒一些掺过水的“除碳剂”,最后再用清水来回冲洗几遍,直至锅炉底部的放残管流出清水为止。

关上道门和喷油装置的门,将燃烧器放到手动位置开启锅炉风机半小时吹干炉膛以防烟灰和水的酸性混合物腐蚀炉膛。

在改善油质方面:

航行中启用两台分油机同时分离重燃油,并适量的提高分离温度、减少每台分油机的进油量以提高“燃油日用柜”的油质。

当船舶停泊一天以上时,分油机被改为分离“燃油日用柜”的燃油使其循环分离更能改善燃油质量。

3月28日船至宁波锚地抛锚后,将锅炉停掉,蒸汽阀、回汽阀全部关掉,将大气冷凝器上的所有进出口阀关死。

而后将其顶上一根通大气的管子拆去,往里面一看,果然一根根排的很密的铜管外围都是发黄的一团团油污。

接着将底部出口法兰拆开插入自制的铜闷板。

然后用准备好的“掺过水的空冷器清洗剂”灌入大气冷凝器,因为条件有限不可能象主机空冷器那样打循环就找来一根空气管微微的开一点从刚才灌药水的口子塞进大气冷凝器的内部。

到下午,大约浸泡了六小时左右后将底部的放残阀打开,这时只看见黑呼呼的油水流了出来,不时的将放残管堵住。

在清通放残管后,等污水都流完后又从顶部不停的冲入清水,直至放残管流出完全是清水。

随后将大气冷凝器上的各阀复位,启动锅炉升汽。

五、验证与效果

3月13日船至美国长滩靠好码头,点锅炉试验汽压明显增高了,但继续增大进油量还是有些“喘振声”。

长滩返航后又继续对锅炉烟管再清通,由于炉膛内温度太高,人无法进入只能再从锅炉顶上清通。

这次用清水冲完后又用上了掺水的“除碳剂”往烟管内灌,然后再用扁铁将道门口的几根烟管通了一遍,最后再用清水冲干净,关上各道门启动锅炉风机吹了一个多小时。

4月1日船离开宁波港正航后经过观察,锅炉汽压已很容易调节了,各油舱加温阀稍微开一点汽压有明显的下降。

回汽管除了主机刚开高速时有些乒乓响其后就一切恢复正常。

这次烟管清通后船于3月28日回至宁波锚地抛锚三天,锅炉压力能达到4~5kg燃烧时火焰稳定“喘振声”消失了。

靠离宁波、航行至厦门,在厦门码头上观察锅炉风机吸口处稍有一些风到逼出来,火焰微闪不明显。

稍微关些进油量就一切正常了。

在船离厦门至香港途中加冲洗一次锅炉烟管。

随后船靠香港和盐田港锅炉的燃烧又恢复了正常。

5月3日船回至宁波锚地。

此时4舱的燃油正好用完,利用抛锚的大好时机,在对油舱进行了排风、测氧、测爆后,我们进入油舱找到漏汽的加温管重新包扎了一回。

接着又将大气冷凝器内部用“掺过水的空冷器清洗剂”清洗了一遍,排除故障隐患。

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六、巩固与维护

(1)每单航次冲洗锅炉烟管一次。因冲洗频率增加改用热水冲洗。

(2)勤检查点火油头的状况,每使用三次清洁检查一次。

(3)锅炉燃用重油时每次使其烧到压力自动停炉,避免手动停燃烧器。另外申请备件,及早将电加热丝装复。

(4)锅炉使用重油时勤洗燃油系统各滤器及旋杯,经常放一下油中的残水。燃油温度控制在110°C以上。

(5)最好在修船时:停掉锅炉,将十根烟管撤底疏通。进入油舱包扎破损的加温管。

通过重视节能降耗工作,解决了锅炉的故障率。使船舶的营运、准班率得到了保证,也达到了节能降耗的目的。

附:锅炉电器设备方面的维护管理

★如控制箱维护,检查接点、连线、螺丝固定,各种继电器、接触器、固定触点的清洁维护,各指示灯使用前的试亮。使用控制箱内应无异声。

★对各马达、电磁阀、压力开关、温度开关、变送指示等定期检查绝缘。利用水洗锅炉时检查清洁点火棒、点火变压器绝缘。先做电阻清洁,使用中检查马达电磁阀线圈温度、无异常声音。保持锅炉附近机舱风机风斗打开通风。起停压力的变化正常。启动预扫风,停止后扫风正常。

★定期检查核对各安全保护各报警的动作值和熄火保护。在清洗废气烟道后,航行时可能出现高压报警值的核对,记录,在主机低速航行时的低压报警值的核对,记录。锅炉停用时燃油的循环温度变化100~130°C定期对高低温度报警检查。

★检查水位控制系统,二台炉水泵小于8.5kg自动切换处于良好状态。锅炉使用时的水位变化核对,定期检查低水位的保护。

★按锅炉所配备的备件盘点核对数量,不能用的及时申请补齐,以防止出现故障时备用以策确保。

作者:万林桥

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