輔鍋爐

在蒸汽輪機動力裝置的船舶上：鍋爐產(chǎn)生的高溫高壓過熱蒸汽用驅(qū)動主蒸汽機，以推動船舶前進，這種鍋爐稱為主鍋爐 。

在柴油機動力裝置的船舶上：鍋爐產(chǎn)生的飽和蒸汽僅用于驅(qū)動蒸汽機、加熱燃油、滑油及滿足日常生活的需要，這種鍋爐稱為輔鍋爐。

在柴油機干貨船上：一般裝設(shè)一臺壓力為0.5—1.0MPa，產(chǎn)生飽和蒸汽的輔鍋爐，蒸發(fā)量為0.4～2.5T/h

在柴油機油船上：因為加熱貨油、驅(qū)動汽輪貨油泵等蒸汽等蒸汽輔以及洗貨油艙等需要大量蒸汽，所以一般都裝設(shè)兩臺輔鍋爐，蒸發(fā)量常在20T/h上．

在大型柴油機客輪上：一般也裝設(shè)兩臺輔鍋爐以滿足日常生活所需的大量蒸汽，且可以防止—臺損壞時，影響船員和旅客的日常生活．

機艙中輔助設(shè)備的自動控制，是實現(xiàn)“無人值班”機艙的必要條件之一。船舶輔鍋爐是船舶動力裝置的重要組成部分。為了提高機艙的自動化程度，輔鍋爐的全自動控制是必不可少的。對于小型輔鍋爐，由于產(chǎn)生的蒸汽主要供主機暖缸、加熱燃油以及日常生活用，故對蒸汽參數(shù)的穩(wěn)定性要求不高，一般采用雙位控制或比例調(diào)節(jié)，允許蒸汽壓力在設(shè)定范圍內(nèi)波動，實現(xiàn)有差調(diào)節(jié)。對于大容量的油輪輔鍋爐，因為加熱貨油、驅(qū)動貨油泵、鍋爐給水泵等蒸汽輔機以及洗艙的需要，多采用比例——積分環(huán)節(jié)，使蒸汽壓力基本穩(wěn)定在設(shè)定值，實現(xiàn)無差調(diào)節(jié)。

作為過程控制的一個典型，輔鍋爐的控制具有以下特點 ：

（1）鍋爐控制的動態(tài)特性具有大慣性大延時的特點，而且伴有非線性。

（2）控制過程屬于慢過程、參數(shù)控制。由于控制過程具有大慣性大延時的特點，因而決定了鍋爐控制過程是一個慢過程。

（3）定值控制是鍋爐控制的一種主要形式。在鍋爐控制系統(tǒng)中，其給定值是恒定的或保持在很小的范圍內(nèi)變化，控制的主要目的是在于如何減小或消除外界干擾對被控制量的影響。

船用輔鍋爐的控制一般分為燃燒器管理和燃燒過程的負荷控制。鍋爐燃燒器管理系統(tǒng)是指按程序執(zhí)行鍋爐的起動和停爐，任一動作未完成前系統(tǒng)都決不會執(zhí)行下一步。若某一步動作的完成超過了預(yù)先設(shè)定的時間，系統(tǒng)將自動復(fù)位并發(fā)出報警。燃燒過程的負荷控制是指監(jiān)控和安全保護，對系統(tǒng)一切可能發(fā)生的非正常運行予以監(jiān)視，當(dāng)發(fā)生風(fēng)機失靈、點火失敗、中途熄火、危險低水位、危險高汽壓等重要故障時，應(yīng)實施停爐并進行聲光報警。對工作油泵、水泵電機過電流故障，應(yīng)采取啟動相應(yīng)備用泵等措施。對非重要故障（如高水位、高油溫）則只發(fā)出聲光報警。

鍋爐的主要性能指標(biāo)有 ：蒸發(fā)量、蒸汽參數(shù)、鍋爐效率，受熱面積及蒸發(fā)量，爐膛容積熱負荷等．

選擇燃油鍋爐的依據(jù)主要是蒸發(fā)量和蒸汽參數(shù)；

選擇廢氣鍋爐的依據(jù)則是受熱面積和蒸汽工作壓力。

1.蒸發(fā)量(產(chǎn)汽量)

在設(shè)計狀態(tài)下，鍋爐每小時產(chǎn)生韻蒸汽量稱為蒸發(fā)量，D表示，kg/h或t/h。

2．蒸汽參數(shù)

供應(yīng)飽和蒸汽時，蒸汽參數(shù)用蒸汽的工作壓力，單位為MPa；

供應(yīng)過熱蒸汽時，用蒸汽工作壓力和蒸汽溫度來表示；

鍋爐一般標(biāo)注名義工作壓力，使用的工作壓力范圍上限可稍超過它，但不應(yīng)超過鍋爐的最大許用工作壓力(設(shè)計壓力)．

輔鍋爐由燃油鍋爐和燃油廢氣組合鍋爐組成 。

輔鍋爐燃油鍋爐

燃油鍋爐就是通過燃燒燃油(重柴油,重油或渣油)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能,使鍋爐的水變成水蒸汽的設(shè)備。油輪上使用較多的有燃油鍋爐有:立式直水管鍋爐、D型水管鍋爐和立式橫煙管鍋爐。燃油鍋爐采用的是立式直水管鍋爐。水管鍋爐的受熱面內(nèi)流動的是水或汽水混合物,而管外流動的是高溫?zé)煔狻Ｋ苤谐錆M爐水,煙氣在各管之間橫向流過,傳熱效果好。點火噴油器和點火器位于爐膛上方,供入的燃油和空氣下在爐膛混合燃燒,使?fàn)t膛中的燃燒過程進行得更加完善,整個爐膛的熱負荷更趨均勻,不會產(chǎn)生局部過熱的現(xiàn)象,水管受熱面的周圍外壁上設(shè)有清理門,清垢方便,所以對水質(zhì)要求也并不高。

鍋爐上面的蒸發(fā)區(qū)將飽和水加熱成飽和蒸汽,即飽和蒸汽與飽和水并存的情況。給水從上升管進入汽包后,通過爐膛加熱使汽包中的水加熱為飽和水,再使飽和水加熱成為飽和蒸汽。另一部分則與汽包中的飽和水混合后進入下降管。

輔鍋爐廢氣鍋爐

廢氣鍋爐是船舶在航行時,用以吸收柴油機排氣余熱而產(chǎn)生的蒸汽設(shè)備。它通常只能產(chǎn)飽和蒸汽,蒸汽蒸發(fā)量大小取決于柴油機負荷和排氣參數(shù)。廢氣鍋爐受熱面積的大小是其主要技術(shù)指標(biāo)。廢氣鍋爐應(yīng)用雖然可以節(jié)約燃油,并起到一定的柴油排氣消音作用,但也會使柴油機排氣背壓增高,引起柴油機功率下降,所以選用的的廢氣鍋爐,不應(yīng)超過柴油機背壓提高允許值。

輔鍋爐系統(tǒng)的控制原則是確保其運行經(jīng)濟性、降低能耗和維修費用，整個系統(tǒng)的控制可分為三個部分，即燃燒程序控制、燃燒自動控制和給水自動控制 。

燃燒程序控制系統(tǒng)控制與燃燒器點火、熄火有關(guān)的一整套程序，包括點火前油泵和風(fēng)機的起動、預(yù)掃風(fēng)和風(fēng)油門控制、點火過程、熄火后的后掃氣以及在多燃燒器系統(tǒng)中根據(jù)負荷變化自動調(diào)節(jié)燃燒器工作數(shù)量，還有對點火失敗、缺水、爐前風(fēng)壓低等非正常情況的報警及自動保護措施。這一系統(tǒng)基本上屬于對開關(guān)量的順序邏輯控制，雖然控制過程復(fù)雜，可靠性要求高，但輸入/輸出（I/O）點不多，很適合用僅有開關(guān)量功能的低檔PLC控制。

根據(jù)負荷變化，對燃燒工況的自動調(diào)節(jié)，目的在于控制鍋爐的供汽壓力和溫度，使其穩(wěn)定在給定值以滿足設(shè)備的需要。同時調(diào)節(jié)給油量和進風(fēng)量的比例，保持合適的過量空氣從而使燃油充分燃燒，達到安全和省油的目的。在主鍋爐或大型油、客輪的輔鍋爐控制中，此系統(tǒng)的主要被控量是模擬量，應(yīng)采用具有多個模擬量PID調(diào)節(jié)回路功能的中檔PLC。

由于對小型船用輔鍋爐的蒸汽品質(zhì)要求不高，可采用雙位調(diào)節(jié)（即高壓停爐，低壓起動），或采用單調(diào)節(jié)器的簡單比例調(diào)節(jié)，或用分檔方式將連續(xù)的汽壓信號變成開關(guān)量，實現(xiàn)近似的連續(xù)閉環(huán)調(diào)節(jié)。最后這種方式很適合于用低價的開關(guān)量PLC完成這一調(diào)節(jié)功能，同樣可達到較高的調(diào)節(jié)質(zhì)量，并可與前述的燃燒程序控制系統(tǒng)使用同一個小型或超小型PLC。

同樣，給水自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)亦可根據(jù)鍋爐性能及大小、控制質(zhì)量要求分別采用雙位調(diào)節(jié)或單沖量、雙沖量以至三沖量連續(xù)調(diào)節(jié)。用具有模擬量控制功能的PLC實現(xiàn)雙沖量或三沖量的調(diào)節(jié)都很方便而無須增添新的控制單元，因而較容易實現(xiàn)高質(zhì)量的給水控制，而一般輔鍋爐則多采用雙位調(diào)節(jié)方式，可與前兩個系統(tǒng)共用一個小型或更小型的PLC來實現(xiàn)。

鍋爐是船上最早實現(xiàn)自動控制的裝置之一，其控制項目包括：水位自動控制、燃燒自動控制、鍋爐點火及燃燒時序自動控制和自動安全保護 。

（1）水位自動控制的目的是保持鍋爐的正常水位，即控制給水泵的起?；蚪o水閥的開度，從而控制給水量與鍋爐的蒸發(fā)量相當(dāng)，以適應(yīng)鍋爐負荷的變化。

在蒸發(fā)量較小、蒸汽壓力較低的輔鍋爐中，大多數(shù)采用雙位水位自動控制，即當(dāng)鍋爐水位達到水位下限時，自動起動給水泵向鍋爐供水；當(dāng)水位達到上限水位時，自動停止給水泵的工作。因此，這種鍋爐工作時水位在一定范圍內(nèi)波動而不會穩(wěn)定在某一給定值上。

在大型的油輪上，輔鍋爐的蒸發(fā)量一般很大，汽壓較高，它要求水位穩(wěn)定在給定值上。所以，控制給水一般通過改變調(diào)節(jié)閥的開度來實現(xiàn)，即根據(jù)水位的偏差信號來控制給水閥的開度，從而使給水量適合蒸汽流量的變化。

（2）在燃燒自動控制系統(tǒng)中，被控量是鍋爐的蒸汽壓力，在單沖量控制系統(tǒng)中，控制器根據(jù)汽壓的高低自動改變進入爐膛的燃油量和送風(fēng)量，維持鍋爐汽壓恒定或在允許范圍內(nèi)波動，并維持一定的風(fēng)油比，以保證獲得較高的經(jīng)濟效益。

對于貨輪輔鍋爐，燃燒控制系統(tǒng)要求簡單、可靠，而且對鍋爐的經(jīng)濟性要求不是很嚴(yán)格，因此大多數(shù)采用雙位控制。在油輪輔鍋爐中，要求汽壓穩(wěn)定，同時對鍋爐的經(jīng)濟性要求也比較高，這就要求控制系統(tǒng)在不同的負荷下保證一個最佳的風(fēng)油比，所以通常采用比例積分控制或更好的控制算法。油輪的燃燒自動控制系統(tǒng)通常由兩個回路組成。其中一個回路根據(jù)汽壓的偏差信號經(jīng)比例積分的蒸汽壓力調(diào)節(jié)器來控制燃油調(diào)節(jié)閥的開度，即改變向爐膛的噴油量。噴油量的改變必須同時改變送風(fēng)量，所以另一回路就是根據(jù)燃油量的多少來改變送風(fēng)量，以達到最佳的風(fēng)油比，從而獲得較高的經(jīng)濟效益。

（3）輔鍋爐點火及燃燒時序控制是指給鍋爐一個起動信號后，按時序的先后進行預(yù)掃風(fēng)、預(yù)點火、噴油點火，點火成功后對鍋爐進行預(yù)熱，接著轉(zhuǎn)入正常燃燒的負荷控制階段，同時對鍋爐進行一系列的安全保護。一般情況下，輔鍋爐的點火及燃燒時序控制包括以下步驟：

起動前的準(zhǔn)備：檢查是否具備啟動條件。比如手動燃油速閉閥是否打開；燃油閥是否關(guān)閉；鍋爐水位是否正常：燃油壓力和溫度是否在正常的范圍內(nèi)。

（1）預(yù)掃風(fēng) ：為了防止鍋爐內(nèi)殘余的油氣在點火時發(fā)生冷爆，在點火前應(yīng)進行預(yù)掃風(fēng)。此時應(yīng)起動風(fēng)機和燃油泵，使燃油在鍋爐外打循環(huán)，將風(fēng)門開到最大，以大量風(fēng)吹去殘余油氣。預(yù)掃風(fēng)時間根據(jù)鍋爐的結(jié)構(gòu)形式不同而異，一般在20~60s之間。

（2）點火：預(yù)掃風(fēng)完畢后，打開輔電磁閥使點火油頭投入工作，同時打開點火變壓器，點燃從點火油頭噴出的輕油，然后點燃工作油頭。

（3）預(yù)熱：點火成功后，進入預(yù)熱階段，此時燃油控制應(yīng)處于手動控制，使鍋爐緩慢的加熱至一定的壓力后，將燃油控制轉(zhuǎn)為自動控制，進入正常燃燒階段，此時，控制系統(tǒng)根據(jù)鍋爐的負荷調(diào)整噴入爐膛的燃油量或改變油頭投入燃燒的數(shù)目。

（4）鍋爐自動化系統(tǒng)的另一個重要任務(wù)是對鍋爐進行自動保護。自動保護包括：安全保護和自動連鎖。對于全自動化的鍋爐為達到鍋爐安全、可靠的運行和無人管理的目的，當(dāng)鍋爐在點火、升汽以及正常運行的過程中產(chǎn)生異常情況，聲光報警，這就是安全保護的任務(wù)，鍋爐的安全保護一般包括極低水位自動保護、蒸汽壓力過高自動保護、異常熄火自動保護、油壓過低自動保護、油溫過高/過低自動保護和低風(fēng)壓自動保護等。自動連鎖是指當(dāng)某些特定的條件成立后，才能對一些設(shè)備進行操作，比如只有當(dāng)風(fēng)機運轉(zhuǎn)建立風(fēng)壓以后，才允許開動燃油泵和開起燃油電磁閥。

船舶輔鍋爐設(shè)備根據(jù)生產(chǎn)負荷的需要，供應(yīng)一定壓力和溫度的蒸汽，同時要保證在安全、經(jīng)濟的條件下運行。所以，其主要的調(diào)節(jié)任務(wù)有

（1）鍋爐供給負荷的蒸汽壓力保持在一定范圍內(nèi)；

（2）鍋爐汽包中的水位保持在一定范圍內(nèi)；

（3）爐膛負壓保持在一定范圍內(nèi)；

（4）保持鍋爐燃燒的經(jīng)濟性和安全運行。

輔鍋爐冷態(tài)點火前的準(zhǔn)備

長時間停爐后或大修后的點火稱為冷態(tài)點火 。

(1)整體檢查。

(2)上水前檢查水質(zhì)，加入水處理藥劑。水溫和汽包壁面溫差不宜超過60oC(最高90oC)。

(3)上水時，先、后使用兩套給水系統(tǒng)。煙管鍋爐上水至水位計的高水位；水管鍋爐上水至水位計的低水位。

(4)上水時檢查水位計。

輔鍋爐點火升汽

(1)檢查油柜油量和油溫，放殘；停汽閥關(guān)緊后開1/4圈，防止受熱咬死。

(2)點火前，預(yù)掃風(fēng)5min以上。點火失敗再次點火時仍要進行預(yù)掃風(fēng)至少3min。多次點火失敗時，應(yīng)查明原因排除故障后再點火。萬一發(fā)生爆炸回火，應(yīng)立即關(guān)閉燃油速閉閥(機旁的)并停油泵，以防造成火災(zāi)。

(3) “手動控制[MANual Control]” 點火，正常運行后改“自動[AUTO Control]” 。

輔鍋爐點火后的工作

(1)點火成功后檢查燃燒(初期冒黑煙正常)。

(2)空氣閥冒汽后關(guān)閉。

(3)汽壓<0.5MPa之前對拆卸過螺栓再次上緊(人孔[Access Hole]和手孔[Hand Hole]) 。

(4)升汽過程沖洗水位計數(shù)次，使水位計逐漸加熱，也防止水位計堵塞。

(5)點火升汽階段要盡可能緩慢(蓄水量越大，時間越長)(從點火到產(chǎn)生汽壓時間約占到滿壓時間2/3)。蒸發(fā)量為1~2t/h的輔鍋爐煙管2h，水管15min。

(6)汽壓達到工作汽壓后，供汽前應(yīng)進行表面排污，然后暖管(水擊[Water Strike]、熱應(yīng)力[Thermo-stress])(將蒸汽閥稍開，供汽加熱管路，同時開啟泄水閥)，不少于15~20min。

(7)如果兩臺鍋爐同時投入工作，應(yīng)先使兩者汽壓相同后再并汽。如果升汽鍋爐與另一臺工作鍋爐并汽，生汽(待并)鍋爐中的汽壓應(yīng)比主蒸汽管中汽壓高出0.05MPa再并汽。

輔鍋爐運行中的管理

水位汽壓油壓油溫風(fēng)壓燃燒和排煙。

(1)防止熄火：定期清洗燃油日用柜，防止油柜的蒸汽加熱管漏泄，經(jīng)常對油柜放殘。

(2)多燃燒器鍋爐管理：低負荷運行時，首先停用靠近爐膛出口或爐底的燃燒器，使用位于爐膛中央的燃燒器。某個燃燒器停用時應(yīng)立即抽出噴油嘴，關(guān)閉風(fēng)門稍留縫隙，讓漏風(fēng)冷卻配風(fēng)器。如所有燃燒器停用，應(yīng)關(guān)閉風(fēng)門和風(fēng)道，以防冷空氣流入爐膛使熾熱的耐火磚墻損壞或引起水管脹接處漏泄。

(3)堅持水處理制度，防止鍋爐結(jié)垢和腐蝕。

輔鍋爐?；鹆羝?/h3>

鍋爐暫時不用，但保持備用狀態(tài)

(1)?；鹎案挠貌裼停蛑赜褪冀K循環(huán)。

(2)停用期間改自動控制為手動控制。

(3)有壓縮空氣吹掃系統(tǒng)的應(yīng)將噴油嘴吹掃干凈。

(4)加水至水位計最高水位，以免看不到水位。

(5)停火后半小時下排污，排污后化驗爐水。

(6)?；鹆羝陂g應(yīng)間斷點火，保持汽壓(最高升至工作汽壓下限)，防止空氣漏入。

輔鍋爐停用放空

當(dāng)鍋爐要內(nèi)部檢查或需檢修而停爐時，切斷電源，關(guān)閉停汽閥、給水閥，讓鍋爐自然冷卻。

當(dāng)鍋爐無汽壓時，打開空氣閥以免鍋筒內(nèi)產(chǎn)生真空。一般只有當(dāng)爐水溫度降至50oC時可打開底部排污閥放空爐水。水管鍋爐在緊急時可在汽壓降至0.5MPa時放空。2100433B

鍋爐輔機指的是鍋爐的配套設(shè)備，是一個比較籠統(tǒng)的概念，電鍋爐、燃油鍋爐、燃氣鍋爐、燃煤鍋爐的輔機不盡相同，開水鍋爐、熱水鍋爐、采暖鍋爐、浴池鍋爐、蒸汽鍋爐的輔機更是區(qū)別極大，總的來說鍋爐輔機包括：電加熱管（不銹鋼電加熱管和陶瓷電加熱管）、燃燒器（燃油燃燒器和燃氣燃燒器）、鍋爐水處理設(shè)備、水泵、儀表、閥門、爐排、省煤器、鼓風(fēng)機、引風(fēng)機、除塵器、煙囪、高效省煤器等。

鍋爐配套輔機新斯大鍋爐有限公司為眾多鍋爐產(chǎn)品而生產(chǎn)的鍋爐配套輔助產(chǎn)品，這些鍋爐配套輔機包括：水泵、燃燒機、飲水機、該系列產(chǎn)品的推出可以有效的增強了蒸汽鍋爐、熱水鍋爐、電鍋爐等其他鍋爐產(chǎn)品的使用效率，歡迎您選購新斯大鍋爐有限公司提供的鍋爐配套輔機。2100433B