第四篇 船舶锅炉装置 Marine Boiler船舶辅锅炉装置Donkey Boiler概述SUMMARIZATION一、锅炉在船舶动力装置
中的应用主锅炉：产生高温高压过热蒸汽，驱动蒸汽主机，推动船舶前进或驱动蒸汽辅机；产生饱和蒸汽，加热LO、FO，满足日常需要辅锅炉：
产生蒸汽，加热LO、FO，满足日常需要，有的驱动蒸汽辅机柴油机货船：一台，压力0.5～1MPa，蒸发量0.4～2.5t/h柴油机油
船、客船：两台，压力≯2MPa，蒸发量较大二、锅炉分类：1、按锅炉结构烟管锅炉（火管锅炉）：管内高温烟气；管外水。适用于小蒸发量辅
锅炉(图)水管锅炉：管内水或水蒸气混合物；管外烟气。广泛使用混合式：一部分管子按烟管锅炉工作，另一部分按水管锅炉工作(5250集装
箱锅炉)2、按水循环方法自然循环锅炉：水的流动由于密度差产生强制循环锅炉：水的流动借助泵实现3、按蒸汽压力高压锅炉：＞6MPa中高
压锅炉：4～6MPa中压锅炉：2～4MPa低压锅炉：＜2MPa4、按热量来源燃煤锅炉燃油锅炉废气锅炉三、锅炉主要性能指标蒸发量、蒸
汽参数、锅炉效率、受热面积、蒸发率、炉膛容积热负荷燃油锅炉：蒸发量、蒸汽参数废气锅炉：受热面积、蒸汽工作压力1.蒸发量（产汽量）D
：设计状态下锅炉每小时产生的蒸汽量2.蒸汽参数：饱和蒸汽：蒸汽工作压力过热蒸汽：蒸汽工作压力和蒸汽温度锅炉一般标注名义工作压力，使
用工作压力可超过之，但≯设计压力3、锅炉效率η：水变为蒸汽得到的有效热量与所耗燃料的发热量之比η =∑D（hq－hg）/（BQD）
= [BQD－B（Q1+Q2+Q3+Q4）] / （BQD）=1－（q1+q2+q3+q4）Q1：排烟热损失。最大。 q1 ：10
%~20%Q2：化学不完全燃烧热损失。 q2 ：0.3%~0.5%Q3：机械不完全燃烧热损失。燃烧正常： q3 =0；不正常： q
3 =0.5%~1%Q4：散热损失。D↑→ q4 ↓4、受热面积：蒸发受热面积＋附加受热面积（有的辅锅炉无）5.蒸发率（产汽率）：
单位蒸发受热面积每小时产生的蒸汽量。蒸发率越高，锅炉结构越紧凑6.炉膛容积热负荷qv：单位炉膛容积在单位时间内燃料燃烧放出的热量Q
v=BQD/（3600Vl）船舶辅锅炉的结构与附件一、燃油锅炉F.O. Boiler1、立式横烟管锅炉结构：烟侧：炉胆、燃烧室、烟
管水汽侧：烟气空间之外燃烧：喷油雾化，与供风混合，燃烧，烟气经烟管、烟箱排入大气传热炉胆和燃烧室：辐射受热面。面积占10％，传热量
占一半以上，蒸发强度（蒸发率）大。火焰中心温度1300~14000C烟管：对流受热面，管内有长条螺旋片。面积占90％，传热量占不到
一半，蒸发强度（蒸发率）小。温度低（进口600~7000C→出口3000C）整个锅炉受热面蒸发率较小25Kg/m2.h左右，排烟热
损失较大，热效率72%左右产汽：水面比蒸发受热面高，水受热汽化汇聚于汽空间，经集汽管14、停汽阀15、蒸汽管送至各处给水：水位自动
调节器控制给水泵经给水阀和内给水管16向锅炉补水，并控制锅炉水位在规定范围检查（修）：烟气侧：检查门17水侧：人孔门18隔热传热特
点和工作性能①蒸发率低，热效率也较低②相对体积和重量较大，适用工作压力较低，蒸发量较小蓄水量多（锅炉蒸发量的3~4倍），锅炉重量大
（蒸发量的6~8倍），一般工作压力＜2MPa，蒸发量≯10t/h③点火升汽时间长，汽压和水位变化慢，容易调节；对水质要求低(卧式三
回程火管锅炉)2、D型水管锅炉（1）炉膛、炉墙和炉衣a、炉膛4：作用：提供足够的空间，使燃油充分燃烧温度：理论燃烧温度17000C
左右。出口温度11000C左右，太高：灰分融解，粘附于管壁；太低：燃烧不充分b、炉墙和炉衣作用：形成炉膛和烟道；隔热和密封规定：炉
墙和炉衣外表面温度≯600C，以免烫伤和热损失过大新的水管锅炉，在隔热层的外面有一种双层罩壳的炉墙结构（2）水冷壁、沸水管和下降管
a、水冷壁上升管；主要辐射受热面，占传热量的1/3；防止炉墙温度过高；管子水平倾角＞300（最小≮150）；在汽包处吊挂，可自由向
下膨胀结构型式：光管水冷壁、膜式水冷壁、棘形水冷壁b、沸水管（蒸发管束）连接上下锅筒，在炉膛出口侧。前排辐射换热，后排对流换热。受
热面积较大，平均蒸发率低（15~20kg/m2·h）c、下降管汽包与联箱、水筒之间连有不受热的供水管8、9（3）尾部受热面a、经济
器（加热给水）多用非沸腾式结构紧凑，占用空间小，造价便宜热效率提高，热应力减少，汽包工作条件改善烟气侧通风阻力增加水温升高时析出气
体，使金属腐蚀b、空气预热器提高锅炉效率改善燃烧条件因受热面积大，使锅炉重量和尺寸增加，管理麻烦D型水管锅炉特点：①蒸发率较高，一
般30~50 kg/m2·h②效率高，一般辅锅炉80~85%，带尾部受热面＞92%③蓄水量小，相对体积、重量较小④蒸发量大100t
/h；工作汽压10MPa⑤点火升汽时间短，一般几十分钟⑥汽压、水位波动快⑦对水质要求高3、立式直水管锅炉吸收水管锅炉蒸发率较高与火
管锅炉蓄水量较大，管理维护简单方便的优点二、废气锅炉①主机废热利用②排气消音器1、结构型式（1）立式烟管废气锅炉（2）强制循环盘香
管式废气锅炉（水管）特点：①水强迫流动，蒸发率大，结构紧凑②除垢困难，③循环水泵工作可靠性差（水温高）节流孔板的作用：控制上层水少
，下层多（3）热管式废气锅炉热管元件一端置于排气通道（加热段），较长，加装肋片；一端插入锅筒（冷却段），较短，光管优点：①水循环稳
定②传热强度高③每根热管只有一个固定连接点，两端可自由膨胀④可单管撤换检修⑤装置紧凑性好，烟侧阻力小，便于吹灰2、废气锅炉蒸发量的
调节废气锅炉蒸发量主要取决于主机的排气量和排气温度，即主机功率（1）烟气旁通法（2）改变有效受热面积法立式烟管废气锅炉：选择不同工
作水位盘香管式：改变盘香管的工作组数(停用上面1-2组)一般不宜“空炉”操作，以防局部过热。若“空炉”工作，应注意：开启废炉泄放阀
和空气阀吹灰排温低于3500C重新通水时避免“热冲击”：先降主机负荷后通水；水逐渐引入；检查阀与接头的连接是否松动（3）多余蒸汽排
放法(图)3、废气锅炉与燃油锅炉的联系（1）二者独立运行管理方便，应用较多。废炉水位调节系统失灵时管理较麻烦（2）废气锅炉为燃油锅
炉的一个附加受热面废炉强制循环；废炉蒸发量不足是两者合作；废炉水位不需调节；多一至两台热水循环泵，属强制循环（3）组合式锅炉位置：
机舱顶部a、联合式：各有烟气空间;单独或合作工作b、交替式：烟气空间合在一起;只能单独工作三、锅炉附件1、水位计水位：最高工作水位
、最低工作水位、最低危险水位水位计：每台锅炉装有两只，左右侧各一只①玻璃管式：结构：止回阀3：防止玻璃破裂时炉水大量漏泄安装注意事
项：填料压盖不要拧得过紧特点：结构简单，价格便宜，使用方便；水位显示不清晰，承压能力较低≯0.8MPa②玻璃板式结构安装注意事项：
沟槽侧靠水；螺丝交叉均匀拧紧；高压锅炉平板玻璃靠水一测加衬云母片水位的判断：有水折射，发暗冲洗水位计的操作步骤：开冲水阀，关通水阀
，冲洗后关通汽阀开通水阀，冲洗后关闭关冲洗阀，慢慢予“叫水”关通汽阀注意事项：冲洗时通水阀和通汽阀同时关闭时间尽量短换新玻璃管（板
）后，先稍开通汽阀暖一下玻璃，再开大通水阀和通汽阀2、安全阀作用要求①一台锅炉本体两只安全阀（蒸发量＜1t/h可一只）。过热器（若
有）至少一只②开启压力＞实际允许工作压力5%，≯设计压力。过热器安全阀开启压力＜锅炉安全阀③安全阀开启后，在蒸汽阀关闭，炉内充分燃
烧时，烟管锅炉15min内，水管锅炉7min内汽压升高值≯锅炉设计压力的10%④动作准确，严密不漏经船检局调定后铅封，不能随意重调
结构直接作用式、间接作用式弹簧1：调整开阀压力套筒6：导向；避免阀盘开启后上方承受蒸汽压力唇边5：保证开启稳定；关阀压力＜开阀压力
调节圈7升高：阀开启后上顶力↑；阀盘升程↑；关阀压力降低量↑每月手动强开一次安全阀水压试验时用专门夹具将安全阀杆顶紧四、锅炉的通风自然通风机械通风①平衡通风：同时设置送风机和抽风机。D型锅炉常用②只设送风机——压力通风：小型燃油辅锅炉用。烟气可能漏出，污染环境专设气密炉舱：漏风多，锅炉运行时防止常开炉门锅炉具有空气夹层炉墙：常用③只设抽风机——诱导通风：向炉内漏风量大，效率低。人工投煤的燃煤锅炉用流量调节：小型炉采用节流调节法，大型炉采用进口导叶调节或变速调节 |
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