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、排煙溫度及水位穩定不變，如果鍋爐負荷改變，自動控制裝置立即發出經過處理的信號，借壓縮空氣、油壓、電力或者聯動機構，迅速有效地改變鍋爐燃油供應量、助燃空氣量、給水量，維持原設參數。該文不僅詳細敘述了船用輔鍋爐的自動控制裝置還對輔鍋爐出現的常見故障進行分析。

關鍵詞：船用輔鍋爐 自動控制 常見故障排除 自動保護

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

燃油輔鍋爐在現代大型船舶中應用非常廣泛，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現輔鍋爐工況改變，所以船用輔鍋爐自動控制裝置得到了廣泛應用，其能保持輔鍋爐蒸汽的壓力、排煙溫度及水位穩定不變，如果鍋爐負荷改變，自動控制裝置立即發出經過處理的信號，借壓縮空氣、油壓、電力或者聯動機構，迅速有效地改變鍋爐燃油供應量、助燃空氣量、給水量，維持原設參數。自動控制裝置必須迅速、有效、可靠，而且在發生任何不正常現象時，都可以發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（點火、熄火）控制與比例（風油比例供給）調節相結合。

（2）過程：程序控制熱態點火和燃燒。

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。

點火自動控制，應滿足以下條件：接通電源；初用或故障按“復位”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預掃風：風機和油泵同時啟動，燃油循環而不噴，風門全開預掃風，時間應足以保證爐膛4次換氣。

②點火：點火變壓器通電點火，然后燃油電磁閥動作噴油開始，點火期間風門關小，點著后開大風門。

③檢查火焰：通電點火5～10 s后點火變壓器失電停止點火。火焰監測探頭測到火焰則正常燃燒工作，當火焰監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，當蒸汽壓力低于較低的設定值時會蒸汽壓力低報警；而高于工作壓力設定值時先是蒸汽管路的壓力調節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。

（2）過程：程序控制熱態熄火。

①風機和油泵繼續運行，燃油電磁閥動作停止噴油，風門關小后掃風。

②后掃風完成后油泵和風機斷電。

③程序馬達轉至“失電”位置。

1.3 水位的自動控制

（1）原理：以機械位置/導電性為信號，雙位控制給水泵運轉。

（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水；水位上限時給水泵停止補水）。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

自動控制鍋爐的保護可以包括以下幾個方面。

（1）火失敗（噴油點火若干秒內火焰不著）和運行中熄火保護，這時火焰感受器發出信號。

（2）最低危險水位保護。

（3）低風壓保護。

（4）低油壓保護。

（5）低油溫保護。

（6）高油溫保護。

當發生上述故障時，會發出聲、光報警，然后按自動停火程序熄火，程序控制器回到初始狀態。有的鍋爐低油溫時自動切換為柴油。當水位低于危險水位或者風壓低于調定下限時，自動點火程序不能進行。

2 船舶輔鍋爐的常見故障與排除方法

2.1 點不著火

（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、油質及相關管路是否暢通。

（3）檢查點火電極是否完好。

2.2 運行中突然熄火

（1）自動保護起到作用（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）燃油系統有無進水。

（4）檢查燃油管路上濾網是否堵塞。

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）檢查燃燒器風量是否有波動。

2.4 爐內燃氣爆炸

爐內燃氣爆炸是燃油鍋爐的一種危險事故，一般在點火或熱爐熄火后發生。這是因為操作管理不當，使大量燃油積存在爐膛底部，蒸發以后在爐膛內產生可燃氣體，一旦被點燃，突然產生大量煙氣，來不及從煙道排除，爐膛壓力劇增而爆炸。爐內燃氣爆炸的原因主要有以下幾點。

（1）點火前預掃風和熄火后掃風不充分；或點火失敗后重復點火前沒有充分掃風。

（2）停爐后燃油系統的閥件有漏泄，使燃油漏至爐膛內又被余熱點著產生爆炸。

為了防止鍋爐發生燃氣爆炸事故，應做好以下4點。

（1）預掃風要充分，點火失敗后重新點火前必須充分掃風。

（2）緊急停用先關燃油速關閥，后掃風再停風。

（3）如需要人工點火時必須嚴格按照操作流程進行操作。

（4）加強對燃油系統以及燃燒自動控制器的檢查，發現漏油或其他問題及時修理，嚴禁出現故障還繼續使用。

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。這時應立即檢查原因并徹底解決，然后重新投入運行。

當突然發現鍋爐水位低于極低水位，而自動控制系統又不報警，但此時在水位表中還可以看到水位時，則可立即手動補充給水和停爐檢查自動控制系統的故障。

當突然發現水位表內已經看不到水位時，應立即停爐檢查，如肯定缺水時間很短，則可立即補充給水；若發現缺水時間較長，則不可再進行給水，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構的損壞，此時必須立即停爐，檢查受熱面的過熱情況。同時也應檢查水位表通道有否堵塞，水位表旋塞的開關位置是否正確。

2.6 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排汽時，應立即停止燃燒，檢查自動控制系統并校對操作程序，找出原因，排除故障后，再投入運行。

2.7 排煙溫度過高

鍋爐的排煙溫度一般在400 ℃以下，當發現溫度過高時，應檢查原因及時消除，排煙溫度過高可能產生的原因如以下幾點。

（1）鍋爐超負荷使用，由于燃油量增加使排煙溫度升高。

（2）進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 結語

該文第一部分船舶輔鍋爐的自動控制中詳細敘述了船用輔鍋爐的自動控制裝置的可靠性、實用性，在發生任何不正常現象時，都可以發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備事故，為船舶安全奠定了基礎。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提出了解決辦法。

參考文獻

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