引言

LSK2-0.7型船用輔鍋爐為立式針形管低壓飽和蒸汽輔鍋爐,主要用于機艙主機高溫淡水及滑油預熱系統(tǒng)、分油機等主要設備的加熱,同時為全船的海底門雜質吹除、高溫廚房、冬天中央空調(diào)器等加熱設備提供蒸汽。因此,輔鍋爐能否正常工作至關重要。根據(jù)以往經(jīng)驗,輔鍋爐火焰故障多為燃油系統(tǒng)故障所致,而本次伺服機構出現(xiàn)故障導致火焰故障尚屬首例。

1燃油系統(tǒng)

1.1燃油系統(tǒng)組成

本鍋爐燃油系統(tǒng)設計簡單可靠、安裝簡易,為船用柴油專用,使用時柴油不需要加溫,供油只需適當?shù)闹亓Ρ憧?。油路為回路式設計,過剩的油量返回至油柜,以保持燃油霧化壓力的恒定,達到最佳燃燒效果。柴油柜出口設有截止閥及雙聯(lián)濾器。燃燒器的油泵供油及回油安裝柔性軟管,保證了燃燒器開啟時無須拆卸油管。燃油截止閥組合用于快速隔離燃燒器上的油路系統(tǒng),閥組上設有限位開關以防止燃燒器誤操作,保障了維修人員的人身安全。圖2為輔鍋爐燃油系統(tǒng)圖。

1.2燃燒器工作原理

燃燒器有自動和手動兩種控制模式。當燃燒器處于自動控制狀態(tài)時,燃燒器的程序會自動對風機啟動、掃風、點火、噴油燃燒、大火、小火等進行控制,并配合光敏單元對燃燒火焰進行監(jiān)測。若在點火噴油后5s內(nèi)未能建立正常的火焰信號,進油閥會馬上關閉,切停噴油并產(chǎn)生火焰故障報警。同樣,在燃燒中如失去正常的火焰信號,進油閥會在1s內(nèi)關閉,切停噴油和報警。點火前的預掃風和自動熄火后掃風的設定時間,能滿足燃燒室換氣4次的要求。圖2為燃燒器燃油供給圖,表1為燃燒器部件及作用。

2點火困難的原因分析與處理

2.1故障現(xiàn)象

在船舶靠港停泊期間,某日,崗位人員正常啟動輔鍋爐時發(fā)現(xiàn)輔鍋爐在點火后8～20s自動停止燃燒,并出現(xiàn)火焰故障報警。經(jīng)過幾次重新點爐依舊無法啟動,最后崗位人員決定先啟動備用輔鍋爐,備用輔鍋爐正常運行后,崗位人員立即針對輔鍋爐故障現(xiàn)象進行原因分析及處理。

2.2原因分析與處理

結合以往輔鍋爐出現(xiàn)的故障情況及檢查分析,故障原因主要包括光敏單元故障、燃油壓力不足、噴油嘴霧化不良、電磁閥卡死、風門開度過小5個方面,下面針對故障現(xiàn)象,就這5個方面的原因逐一進行分析和排除。

2.2.1光敏單元故障

當出現(xiàn)火焰故障報警時,崗位人員首先對光敏單元進行檢查,因為光敏單元主要負責對爐膛內(nèi)燃燒火焰進行檢測,點火后5s內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)火焰信號,安全電磁閥和l#電磁閥會立刻關閉,切斷供油并發(fā)出火焰故障報警。在鍋爐運行過程中檢測不到火焰信號,也將在ls內(nèi)切斷安全電磁閥、l#電磁閥和2#電磁閥并發(fā)出火焰故障報警。光敏單元是最容易出現(xiàn)故障的部位,因為光敏單元的檢測依靠光敏單元上的鏡片,而鏡片容易被積灰遮擋,出現(xiàn)報警,其次是光敏單元因為本體內(nèi)部損壞發(fā)生故障。經(jīng)檢查,光敏單元鏡片上有少量積灰,不足以引發(fā)報警,光敏單元本體內(nèi)部線路完好正常,故此項可以被排除。

2.2.2燃油壓力不足

將光敏單元部件可能發(fā)生故障這一原因排除后,檢查燃燒器供油管路的三道濾器。輔鍋爐燃油供給依靠設置在燃燒器上層的重力油柜,再由油泵進行二次增壓將油壓加到參數(shù)要求送至噴嘴。從油柜出口至油泵進口這一段管路及油泵本體共有三道濾器,濾器臟堵將直接導致燃油壓力不足。LSK2-0.7型輔鍋爐使用的是輕柴油,較為干凈,正常情況下不會出現(xiàn)臟堵。經(jīng)檢查,濾器臟堵程度不足以導致故障出現(xiàn),故此項可以被排除。

2.2.3噴油嘴霧化不良

經(jīng)以往故障分析總結得出,當噴油嘴機械部分出現(xiàn)偏差或故障時,燃油得不到充分的霧化,會導致點火電極無法點燃燃油。當噴油嘴出現(xiàn)泄漏時,在燃燒器每次啟動時都會有過量的燃油噴出,致使電極無法點燃燃油。當噴油嘴本體內(nèi)部濾網(wǎng)臟堵或濾網(wǎng)損壞噴嘴油道被堵時,噴出油量較少或無油噴出,也無法點火。根據(jù)以往排查的三項問題,崗位人員對噴油嘴進行了拆卸檢查試驗,經(jīng)檢查,噴油嘴機械部分正常,濾網(wǎng)完好,油道通暢,所以此項可以被排除。

2.2.4電磁閥卡死

在拆檢噴油嘴、確定噴油嘴沒有問題后延后安裝,對安全電磁閥、l#/2#電磁閥手動進行開關,并用壓縮空氣對管路進行試驗檢查,經(jīng)檢查,3個電磁閥均正常后裝復噴油嘴,此項可以被排除。

2.2.5風門開度過小

根據(jù)以往故障分析,當配風過大時火焰易發(fā)生脫頭熄滅,配風過小時易冒黑煙。崗位人員對風門開度情況進行檢查,發(fā)現(xiàn)小火時風門開度只有正常位置的2/3,大火時風門不動作。因此,初步判斷是風門開度過小導致火焰故障。崗位人員隨即對風門控制連桿進行檢查,并按說明書對風門進行調(diào)節(jié)。

說明書:伺服機構附有0°～90°的刻度板,驅動軸上指針在刻度板上的位置就是風門板的位置（風門擋板如圖3所示）。與驅動軸相連的凸輪上有刻度盤,凸輪調(diào)節(jié)塊上的小指針指向刻度,從而給出對應于限位開關位置的各個風門位置。

圖3風門擋板

伺服機構結構圖如圖4所示,凸輪調(diào)節(jié)塊功能設定表如表2所示。

圖4伺服機構結構圖

崗位人員檢查控制連桿正常,再按說明書調(diào)節(jié)風門,在調(diào)節(jié)過程中發(fā)現(xiàn)伺服機構風門控制位置正常,但風門開不到位,這說明是伺服機構出現(xiàn)問題。檢查發(fā)現(xiàn)凸輪I調(diào)節(jié)齒輪斷裂,導致在運行時齒輪轉動到斷裂處時卡滯,手動脫開傳動輪跳過斷裂處正常轉動,轉到斷裂處再次卡滯,故障最終定位就在這里。由于船上沒有相應備件,崗位人員立即聯(lián)系輔鍋爐廠家訂購備件,但因為訂購備件時間長、價格高等原因,在訂購備件的同時,崗位人員利用3D打印機對調(diào)節(jié)齒輪進行制作,因材料限制,制作的齒輪只能作為應急使用。在崗位人員制作好后,更換上新齒輪進行點火試驗,火焰故障排除,輔鍋爐運行正常。崗位人員后續(xù)將對材料有針對性地進行選購,在保證設備正常運行和安全性的前提下兼顧經(jīng)濟性。

3結語

本文首先介紹了LSK2-0.7型船用輔鍋爐燃油系統(tǒng)及部件的作用,針對火焰故障這一現(xiàn)象,崗位人員結合以往的故障處理經(jīng)驗進行分析判斷,對可能出現(xiàn)故障的部位進行逐一排查,從最容易、最常見的故障部位開始,逐步向難推進。經(jīng)過多次排查試驗,最后將故障定位。處理故障時,在保證設備正常運行和安全性的前提下兼顧了經(jīng)濟性。輔鍋爐是船舶重要輔助設備,其運行正常與否直接決定船舶主動力是否能正常運行,同時也影響全船人員的生活,一旦輔鍋爐出現(xiàn)故障不能及時排除將會導致嚴重后果。因此,確保輔鍋爐的安全穩(wěn)定運行尤為重要。