焚燒爐主燃燒室點火失敗故障分析

曹鵬飛 張明敏

摘要：船用焚燒爐主要處理船舶在航行中產(chǎn)生的污油、廢油與生活垃圾，是船舶防污染不可或缺的設(shè)備。隨著世界各國對海洋環(huán)境保護(hù)的日益重視以及各種防污染公約、法律法規(guī)的不斷修訂和完善，國內(nèi)外港口的PSC檢查力度不斷加強(qiáng)，焚燒爐作為必須檢查的防污染設(shè)備，保證其能夠正常工作尤為重要。現(xiàn)主要對焚燒爐使用過程中主燃燒室點火失敗的故障現(xiàn)象進(jìn)行了分析研究，通過排除法找出了故障原因，并順利解決了該故障。

關(guān)鍵詞：焚燒爐;燃燒器;進(jìn)氣排風(fēng);故障分析;使用及維護(hù)

0 引言

在某次海上航行期間，船舶焚燒爐在啟動過程中點爐后10～15 s出現(xiàn)燃燒故障報警，對此，崗位人員立即停爐，對故障進(jìn)行分析研究，力爭以最快的速度找出故障原因并找到解決辦法。

1 焚燒爐主要部件工作原理

1.1? ? 燃燒器

焚燒爐有兩個燃燒室，第二燃燒室先燃燒，第一燃燒室后燃燒。

第一燃燒室主要燃燒污油及固體垃圾，第二燃燒室主要燃燒未充分燃燒的可燃?xì)怏w（uncombusted exhaust gases）。

燃油從焚燒爐油柜至燃燒器的油路如圖1所示，包括單向閥、燃油泵、壓力控制閥、油壓表、電磁閥（兩個）、噴油器。第一燃燒室與第二燃燒室油路相同。

兩個燃油泵型號相同，均可以調(diào)節(jié)出口壓力，自帶濾器，燃燒器部件如圖2所示。燃燒器油泵和輔鍋爐燃燒器油泵相似。

1.2? ? 主風(fēng)機(jī)

主風(fēng)機(jī)主要有如下作用：對爐膛進(jìn)行排煙，為爐膛建立一定的負(fù)壓。在爐壁夾層內(nèi)有空隙，在主風(fēng)機(jī)運轉(zhuǎn)時會向夾層內(nèi)提供空氣，再從爐壁上開出的出氣孔向爐膛的各部位提供空氣，為火焰燃燒提供充足的燃燒空氣，如圖3所示。當(dāng)運行結(jié)束時，將啟動開關(guān)打到停止位，燃燒停止，當(dāng)?shù)谝蝗紵覝囟鹊陀?00 ℃時，主風(fēng)機(jī)停止，此時燃燒室內(nèi)的溫度會回升，當(dāng)溫度達(dá)到145 ℃時，主風(fēng)機(jī)會再次啟動。

2 主燃燒室點火失敗故障分析與處理

2.1? ? 故障現(xiàn)象

船舶在海上航行期間，針對日常生活中所產(chǎn)生的生活垃圾及機(jī)艙中產(chǎn)生的油污水，崗位人員需對生活垃圾進(jìn)行集中焚燒，定期對機(jī)艙油污水進(jìn)行焚燒。焚燒爐在啟動過程中正常點爐時，按下啟動按鈕后，主風(fēng)機(jī)、第一/第二燃燒室起風(fēng)機(jī)同時動作，主風(fēng)機(jī)運行30 s后，第二燃燒室點火，達(dá)到400 ℃后第一燃燒室點火。但是在點爐后10～15 s出現(xiàn)燃燒故障報警，隨即崗位人員對該故障現(xiàn)象進(jìn)行分析處理。

2.2? ? 原因分析與處理

針對上述故障現(xiàn)象，崗位人員結(jié)合以往焚燒爐出現(xiàn)的故障情況及檢查分析，發(fā)現(xiàn)主要有4個方面的原因：燃油管堵塞或油泵濾器臟堵;燃燒器風(fēng)機(jī)、油泵卡滯;電容、光敏電阻等電氣部件損壞;燃燒空氣及排氣煙道不暢。下面就這4個方面逐一分析，排查故障原因。

2.2.1? ? 燃油管堵塞或油泵濾器臟堵

崗位人員對焚燒爐油柜出口閥、出口濾器和濾器進(jìn)出口閥、連接燃燒器管路進(jìn)行了系統(tǒng)檢查，發(fā)現(xiàn)除了濾器有點臟堵外，油柜出口及濾器進(jìn)出口閥開啟狀態(tài)正常、連接燃燒器管路通暢，但是濾器臟堵不可能是造成點火失敗的原因，故排除此種可能。

2.2.2? ? 燃燒器風(fēng)機(jī)、油泵卡滯

崗位人員先檢查油泵風(fēng)機(jī)罩殼正常，再對風(fēng)機(jī)罩殼進(jìn)行拆除，檢查風(fēng)機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)正常。然后對油泵進(jìn)行檢查，先檢查油泵壓力表、油泵濾器等外部結(jié)構(gòu)，檢查正常后拆卸油泵外殼，檢查油泵內(nèi)部情況，未發(fā)現(xiàn)異常情況。這說明風(fēng)機(jī)及油泵均無問題。

2.2.3? ? 電容、光敏電阻等電氣部件損壞

崗位人員拆除電容進(jìn)行檢測，未發(fā)現(xiàn)異常情況。隨后對光敏電阻進(jìn)行檢測，未發(fā)現(xiàn)異常情況，可以排除電容和光敏電阻損壞的可能。

2.2.4? ? 燃燒空氣及排氣煙道不暢

經(jīng)過以上3種情況的檢查都沒有查出原因后，崗位人員懷疑主燃燒室是否燃燒空氣不足，因為在歷史故障中燃燒室出現(xiàn)過燃燒空氣不足導(dǎo)致燃燒器無法正常點火的情況。借鑒歷史故障可知，出現(xiàn)燃燒空氣不足的原因主要有以下幾種：（1）主風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn);（2）壓力開關(guān)不動作;（3）排氣煙道不暢通;（4）爐壁出氣孔堵塞。

經(jīng)過崗位人員對以上問題的逐一檢查排除，主要對主風(fēng)機(jī)排氣煙道及爐膛內(nèi)出氣孔進(jìn)行全面檢查，發(fā)現(xiàn)除個別出氣孔被堵死外其余都正常，并沒有出現(xiàn)以上幾種導(dǎo)致燃燒空氣不足的問題，在確認(rèn)后也排除了此種可能。

在部件及氣路都正常的情況下，崗位人員對燃燒器整體進(jìn)行拆卸檢測，通過檢測油泵整體、點火電極、噴嘴、壓力管路、連接軸等部件，均未發(fā)現(xiàn)異常情況。崗位人員決定安裝燃燒器點火重新試驗檢查，通過重新點火試驗發(fā)現(xiàn)油泵、風(fēng)機(jī)、油壓等全部運行正常，但還是出現(xiàn)主燃燒室點火失敗的情況，通過仔細(xì)觀察和對比后發(fā)現(xiàn)，燃燒器點火后噴嘴的燃燒火焰與之前相比有所縮短。

崗位人員通過討論分析后得知，因為此前更換了新燃燒器，新燃燒器噴嘴和原裝燃燒器噴嘴型號相同，但孔徑要比原裝噴嘴大，燃燒的火焰長度也不同，所以點火后噴嘴的燃燒火焰與之前相比有所縮短，而燃燒器噴嘴噴射出的火焰長度縮短導(dǎo)致光敏電阻檢測不到火焰，進(jìn)而出現(xiàn)了主燃燒室點火失敗的報警。為此，崗位人員首先嘗試調(diào)節(jié)油泵油壓，使火焰長度達(dá)到光敏電阻檢測要求，嘗試后發(fā)現(xiàn)將油泵油壓調(diào)節(jié)螺母上到最緊也無法加長火焰長度，因此松開螺母更換原裝噴嘴后再調(diào)節(jié)油泵油壓，經(jīng)過調(diào)試火焰長度雖還是比原裝噴嘴火焰長度有所縮短，但光敏電阻已經(jīng)能夠檢測到火焰，通過試驗焚燒爐，除油泵油壓相比原裝油壓有所偏大以外，其他均能正常運行。

3 焚燒爐日常使用及維護(hù)的一些注意事項

3.1? ? 焚燒垃圾更徹底

（1）將書籍或紙制品進(jìn)行粉碎打包后焚燒;（2）一次加料不要加太多;（3）兩次加料的時間間隔為3～5 min。

3.2? ? 焚燒垃圾分類

焚燒爐主要焚燒紙質(zhì)文件以及油抹布，嚴(yán)禁焚燒塑料制品及玻璃制品等。

3.3? ? 焚燒爐運行后不能斷電

焚燒爐在運行過程中或者運行完畢停機(jī)后斷電，主風(fēng)機(jī)會停止工作，爐膛內(nèi)的余熱得不到冷卻，爐膛內(nèi)的溫度會迅速上升，溫度過高會導(dǎo)致線路、爐膛及其他部件損壞。

3.4? ? 除灰注意事項

（1）船舶出海期間除灰需要兩個人同行，禁止一人單獨前往后甲板;（2）除灰套的垃圾袋要套兩層，防止垃圾袋破裂將灰塵灑到機(jī)艙內(nèi);（3）除灰時可以使用鏟子將爐體內(nèi)的灰塵清除干凈;（4）除灰過后需要清潔焚燒爐周圍地面。

3.5? ? 燃油系統(tǒng)清潔及爐體檢查

（1）清潔油柜出口濾網(wǎng)、油柜濾網(wǎng)出口至燃燒器進(jìn)口管路、燃燒器油泵濾網(wǎng)。（2）定期檢查爐膛內(nèi)部保護(hù)層有無損壞情況。（3）檢查內(nèi)門、外門及灰門防火層情況。（4）檢查壓縮空氣、電磁閥及消音器是否正常。

4 結(jié)語

近年來，我國對海洋環(huán)境保護(hù)的關(guān)注度越來越高，尤其是海洋環(huán)境污染越來越受到人們的重視。船用焚燒爐是遠(yuǎn)洋船舶防污染不可或缺的裝置，隨著各種防污染公約、法律法規(guī)的不斷修訂和完善，船用焚燒爐的使用要求越來越嚴(yán)格，對其關(guān)注度也越來越高。

本文主要通過對焚燒爐主燃燒室點火失敗的故障分析，闡述了故障排查分析過程，并對焚燒爐的使用及維護(hù)注意事項提出了一些建議，為船舶工作者提供了參考。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 費千.船舶輔機(jī)[M].大連：大連海事大學(xué)出版社，2001.

[2] 胡啟祥.船舶輔機(jī)[M].北京：人民交通出版社，2010.

[3] 楊幫文.液壓閥和氣動閥選型手冊[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2014.

[4] 中國船舶工業(yè)總公司國營綠洲機(jī)器廠.OG100/120焚燒爐說明書[Z].

[5] 徐筱欣，韓小波.船用焚燒爐煙氣排放控制技術(shù)研究[J].江蘇船舶，2009，26（1）：1-3.

收稿日期：2020-12-14

作者簡介：曹鵬飛（1990—），男，江蘇鹽城人，鉗工高級，主要從事船舶機(jī)電設(shè)備維護(hù)管理與故障分析排查工作。