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1、毕业设计（论文）开题报告 题 目 船用焚烧炉的日常管理，故障分析与 PSC检查中的对策研究学 院 专 业 班 级 学 生 学 号 指导教师 重庆交通大学年一、选题目的与意义船用焚烧炉是船舶的重要防污染设备之一 。由于船舶数量的不断增加, 船舶垃圾对海洋环境的污染也越来越严重 ,垃圾焚烧处理技术在减容化无害化方面的综合效果 ,作为一种比较成熟的处理方式在远洋船舶上得到广泛应用 。由季节船舶种类和船员不同生活习惯而产生的废弃物 ,其热值处于一种极其不稳定的状态 , 同时作为焚烧设备的垃圾焚烧炉也会因为设备维修和长期运行而出现热力特性改变的情况 ,借用煤粉与煤粉炉的适应性分析理念 ,原来按照假定设计
2、的垃圾焚烧炉和焚烧炉控制系统显然不能满足船用废弃物焚烧处理的需要 , 会出现燃烧不稳定的情况 ,着火困难燃烧不完全炉膛结渣腐蚀和二次污染加剧等问题。垃圾焚烧的效果控制污染物生成和焚烧炉的经济性也就难以达到目标。 提高控制水平是解决上述问题的一个有效而且相对投人较少的方法 。由于船用垃圾焚烧炉炉内的燃烧过程是非常复杂的物理化学过程 ,是一个强藕合的多输入多输出非线性系统 ,故焚烧炉的安全运行与燃烧过程的稳定性密切相关。若燃烧稳定性下降 ,则会出现燃烧效率降低焚烧污染物排放增加二次污染和高温腐蚀加剧 , 甚至有可能对安全性和经济性产生严重影响。同时, 国际防污染公约和我国的船用焚烧炉技术条件也对垃
3、圾焚烧炉运行的垃圾焚烧温度烟气排放温度 烟气排放污染物含量等一系列指标作了严格的规定, 因此着眼于实现稳定燃烧过程 ,研究有效的垃圾焚烧过程控制策略及控制系统 ,对于提高运行安全性和经济性具有非常重要的现实意义 。近几年来 ，全球人们对自己生活环境关注度越来越高 。尤其是对大气环境的污染越来越受到人们的重视 随着 MARPOL7895公约的附则VI(防止船舶造成大气污染)进入强制实施阶段 ，对船舶焚烧炉使用的要求越来越严格：尤其是港口国 PSCO的检查对其关注度越来越高 ，使其成为每次的PSC检查的必查项目。并且检查的项目愈加详细。因此 ，正确的维护和使用船舶焚烧炉显得尤为重要。二、 国内外研
4、究现状一般焚烧炉的结构都是由一个钢制的外壳组成、内衬耐火砖形成炉膛。炉膛周围设有固体废物投料口、污油燃烧器、辅助燃烧器、排烟风机。污油燃烧器用以喷入污油、污水和污泥，燃烧器的形式一般有旋转喷嘴式、压力喷雾式和重力滴下式3种。目前使用较多的是前2种。而辅助燃烧器用以预热炉膛、点火以及烧固体或废液含水量较大时喷入燃油助燃，保证炉内温度达到650以上的稳定状态。排烟风机保证炉膛呈负压并冷却排烟，防止烟气外漏和发生火灾。装有搅拌器的废油柜将污水、废油和污泥按一定的比例混合均匀以保证燃烧连续进行。此外还有控制箱、废油加热装置和观察孔附属设施等。目前已经有几十种国内外研制的焚烧炉产品投入使用或即将投入使用
5、，大致可以概括为5种类型：处理废油和固态废料的焚烧炉；处理废油和污泥污水的焚烧炉；处理废油、污泥污水和固态废料的综合焚烧炉；既能处理废料又能回收焚烧热量的焚烧炉，又称锅炉联合设备；兼具有惰性气体发生器功能的焚烧炉.在这5种类型的焚烧炉中，前3种使用广、技术成熟、型式多样；而第4种型式不多、使用面狭窄，但是它的未来前景光明；第5种属于试验成功不久，尚未批量生产的新成果。我国从1978年开始研制船用焚烧炉，到目前为止，已经研制成功几种常用规格的船用焚烧炉，在规格、种类、技术水平和产品功能上也达到了国际水平。表列举了国内外船用焚烧炉的部分型号和技术参数。 表部分国内外船用焚烧炉一览表型号生产厂家焚烧
6、对象焚烧能力污油/（Lh-1）垃圾炉膛造型排烟温功率/KWHAMWORTHY英国哈姆沃西公司污油固体垃圾112.0250kg/h 旋风式35022.0ASWI402丹麦阿特拉斯公司污油固体垃圾37.5139kg/h多室式35018.0FREDRIKSSTAD挪威污油固体垃圾60.075kg次 次旋风式3504.9VWM-75日本VOLCAND废油污水固体垃圾78.075kg/次多室式3506.4OG120中国中船公司废油污油固体垃圾4.0kg/次旋风式3501.5FTL16 武汉中舟废油污油固体垃圾44.040kg/h旋风式35015.0三、 主要研究内容1、工作原理焚烧炉根据燃烧阶段不同共分
7、为8个燃烧等级(等级 07)，不同燃烧等级对应的状态说明如下。STAGE NO.0 无动作 ，起动前等待温度降低STAGE NO.1 柴油喷嘴 1工作，燃烧器风门最小STAGE NO.2 柴油喷嘴 2工作 ，燃烧器风门开一半STAGE NO.3 柴油喷嘴 1+2工作 ，燃烧器风门最大STAGE NO.4 柴油喷嘴 1和污油同时工作 (炉膛温度范围高于 650CCTSS，低于 850CCTSO)，燃烧器风门开一半STAGE NO.5 柴油喷2和污油同时工作 (炉膛温度范围高于 650CCTS低于850CCTSO)，燃烧器风门最大STAGE NO.6柴油喷嘴 1+2和污油同时工作 。燃烧器风门最大
8、STAGE NO.7柴油喷嘴 1+2停止工作 ，污油单独工作 ，燃烧器风门开一半燃烧器风门控制器通过风门电机根据燃烧等级按照程序设定调整风门挡板开度 ，调节燃烧器的供风量大小 。合适的供风量可以保证点火的成功及燃烧过程中火焰的稳定 。2、结构1)燃烧室、轻油燃烧器、废油燃烧器、点火轻油加热器、电控面板；2)烟道排气扇；3)烟道挡板 ；4)油渣柜、废油循环泵、废油加热器。3、日常维护管理为能更好地对设备进行管理 ，使设备更高效地运行 。减少主管人员的工作量 。焚烧炉的常管理要点作如下总结。(1)设备运行记录 、油类记录簿的记录要规范 ，做好备件物料 的管理与记录工作 ，有利于日常管理和船员交接班
9、过渡 ，减小工作量 。(2)风门开度 、蒸汽压力和污油压力的调节及燃烧器的拆装都要标记好 ；控制端内参数严禁随意修改 ，特殊情况下改动参数 (由设备主管人员 )，操作完必须恢复标准设置。(3)定期清理燃烧器油头及滤器 ；按照说明书定期对运转设备补充油脂 ，时常检查风机及皮带情况 。确保风机处 于正常状态 ：确保各 泵及辅 助设施处于正常状 态 。(4)在点炉前通过对污油柜加热 ，尽量除去废油 中的水分 ，不仅 有利于燃烧 。而且 可以减少焚烧炉的焚烧量。(5)4级到7级燃烧转换 阶段 ，可通过 MACE300操作面板将 CCTSO由 850oC增加为 1050(度升到1015，改回 850)，
10、使燃烧室温度超过1050时柴油喷嘴才从燃烧 中切除 ，使切换为污油单独燃烧时的温度提高。这样 ，若炉膛温度下降 ,可有足够的时间使计量泵的转速升高以增加油渣的喷入量 ，同时使污油中一 些不易燃烧成分分解 燃烧 。从 而保 持炉 膛 温 度在850以上 ，使燃烧一次转换成功的概率增 大 ，有利于减少柴油消耗 量 。(6)燃烧固体垃圾时 ，垃圾添加量不可过 多 ，注意不要挡住底部及周边进风 口。如果垃圾较易燃烧 ，单独燃烧温度可达到 850,则可停止柴油喷嘴 ，节约燃油。(7)焚烧废油时 ，应有专人不定期检查焚烧炉周围情况和排烟温度 ，以确保安全。4、故障分析及应对措施一、是辅助燃烧油泵颤动厉害。
11、新油泵一般本身没有问题，发生此种情况的原因是去轻油燃烧器管路中含有空气，事先没有充分放气所致。二、是废油燃烧器频繁起停，原因是废油调节阀开度过大，减少废油流量此现象即消失。三、是由于废油柜到主阀滤器脏堵，造成废油压力波动，须拆开后清洁装复。四、是有时马达会发生停止运转的情况，原因可能是热力延迟开关不工作或者是马达超负荷。五、是冒浓烟，燃烧速率太高造成雾化不够充分，或是燃烧固体垃圾量太大都可能导致此现象发生。六是点火失败，发生此情况可能是由于1）雾化器喷嘴脏堵；2）废油水份含量太高；3）油电磁阀故障；4）油压太低等情况所致。5、PSC检查及应对措施1、PSC检查官检查的项目通常 PSCO的登轮后
12、针对船舶焚烧炉的检查项目有以下几项 ：(1)正常的点火 过程试验(2)焚烧炉的各种保护试验 1)熄火报警试验(光敏电阻) 2)投料道门连锁失效报警试验 3)燃烧器道 门锁 闭保护试验 4)炉膛 高温保护 (1200C)试验 5)点火升温试验 (点火后 5分钟炉膛温度达到 600)(3)相关的证书及维修保养记录 2、应对措施针对以上PSCO的检查项目。我们 ，作为轮机管理的人员要在日常工作中按照设备的维修保养周期做好以下管理及维护工作：21停炉期间的维护检查项目停炉期间良好的维护保养工作，是设备的正常运转的基础(1)燃油 (废油 ，轻油 )滤器的清洗。每次使用焚烧炉后 ，发现燃油压力下降，都要进
13、行清洗保证其压力在正常的工作压力范围内。(2)主油头 ，点火油头及布风器的清洗与检查。布风器的检查主要是结碳清洁，并检查布风器的叶片是否变形等。如果结碳较硬可以将布风器浸泡在柴油中，待泡软后用较硬的塑料刷进行清洁 油头的检查主要包括解体，清洁等。如发现油嘴有缺陷就要换新。(3)点火电极的清洁，及其间隙的调整检查。主要检查电极的绝缘陶瓷部分有无开裂 ，破损。若有破损应尽 决换掉 因为这种情况下很容易造成绝缘降低从而造成 火困难，甚至造成无法点火。点火电极的结碳清洁，要用煤油浸泡后，用软布进行清洁，不要用较硬的物体进行刮擦 。间隙的调整主要包括 ：两电极顶端之间的间隙 ，电极顶端与油嘴之间的间隙，
14、点火电极顶端与油嘴的喷孔中心线之间的距离等具体的尺寸可以查找相关的说明书要求。(4)光敏电阻的清洁与测量。由于光敏电阻检测的是炉膛内部的火焰 ，它的表面很容易被炉膛 内部 的烟渍脏 污因此 必须定 期清洁 。保持它的对光的敏感度另外我们也可以通过用万用表进行测量其在有光和无光照射下电阻变化 ，可以推断光敏 电阻的有效性。(5)点火油路 ，废油路的电磁阀清洁与检查由于焚烧炉的油路的通断是由时间继电器控制其动作 。因此必须定期解体电磁阀，清洁检查 ，以防止其卡阻。尤其要注意废油路上的电磁阀的清洁检查 ，由于废油中的杂质较多 ，容易造成电磁阀的阀芯卡阻 ，进而造成电磁阀电磁线圈的烧损。(6) 点火油
15、泵 ，主油泵检查 。由于点火油泵通常是电磁泵 ，它的检查包括电气部分和机械部分 ，它的检查比较复杂电气部分需要 检查电磁线圈完好性，有效性。机械部分要检查内部部件活动的灵活性。 主油泵要定期解体检查主油泵通常为摆线泵，要求解体检查断面的磨损程度，因为该泵在使用的过程中需要对废油加压，由于废油中的杂质成分较多 ，容易造成泵体内部部件的磨损，发现磨损严重的部件及时更换 ，否则容易造成泵的排量不足 ，进而影 响焚烧炉的处理能力 。 (7)炉膛耐火泥的清洁与检查 。对于炉膛内部的清洁检查 ，主要是在使用完焚烧炉后，待炉膛内部温度完全降到室内温度 ，并且将炉膛道门打开 ，经完全通风后进行清洁炉灰渣。清洁
16、时要仔细 ，小心。使用要用扫把 ，严禁使用刮刀等金属制品 ，因为内部的感温探头在炉膛内露出，若不小心容易对其造成损伤。若造成损坏，焚烧炉是点不起来火的。对于炉膛内部耐火泥的检查，如果发现有小脱落，就可以用耐火泥涂抹进行修复，如果有大面积脱落就必须耐火泥与耐火沙混合进行修复，耐火泥与耐火沙的比例可以根据实际情况来决定 ，比例可以为 1：3(一份为耐火泥，三份耐火沙)或者为 1：1进行混合。如果耐火泥成分太高，可能造成耐火泥开裂。修补前，必须用水将需修补的地方湿润才可以进行修补。修补完后，一定要待耐火泥干透后才可以点火使用 (8)电气设备的维护保养 良好电气设备的维护保养工作 ，是设备正常运转的中
17、重要保证 。设备的正常运转是由各种电气设备控制 ，尤其是焚烧炉的各种保护与报警，对设备的安全 ，机舱的设备，人员的安全起到了非常重要的作用该设备的报警与保护有以下几种：炉膛高温报警，排烟高温报警，燃油油压低报警，雾化空气低压报警 ，点火失败报警，炉膛气压低等。22运行中的管理 在所有的维修保养工作中，运行中的管理尤为重要。因为许多部件的缺陷可以在运行中发现例如通过观察燃油泵出口压力的下降可以推断泵的内部部件有磨损 ，也可以通过观察吸人口的吸入压力的变化来判断泵的吸人性能的变化平时在设备的运行期间注意各种参数的变化，可以以此来判断设备的有无异常。23故 障的诊断 设备在使用过程中不可避免地出现故
18、障，我们可以根据故障现象来判断设备的部件可能存在的缺陷以下是部分造成故障的可能原因：231燃烧失败 点火故障：废油中水分含量过高 ，电磁阀故障，燃烧器安装不 良。油压下降 ，光敏电阻故障。 雾化不良 ：雾化器脏污 ，雾化空气压力下降。 点火油头故障：轻油压力低，点火油头的雾化器脏堵 ，点火电极位置异常 ，点火电极脏污。2.32燃烧不良 雾化不良，供油量过大 ，燃烧器位置安装不当，燃油中水分含量过高，雾化不良，点火不稳定，雾化空气压力过高，废油温度过高。233火焰散乱 雾化不良，冷启动 ，燃烧安装不良。234结碳严重或烟气过重 燃烧器安装位置不佳，雾化不良，废油中滑油含量过高等。235燃烧器不着
19、火 控制系统故障 ：时间继电器故障 ，电磁线圈故障等安全装置故 障：废油温度低，雾化空气压力低,风门挡板失效等。236自动燃烧故障 预扫风时间继电器故障，火焰感受器回路故障等 ，只有在日常工作中系统地做好设备的维护保养工作才能保证设备的正常使用，才能保证设备的达标排放，进而保证船舶的安全 ，环保地运营。四、 研究方法与实施方案研究方法：上网查阅资料法、实地考察法、文献研究法、经验总结法、个案研究法、思维方法等。实施方案：本研究着重从以下几步展开。一、前两周在网上，图书馆搜集有关远洋船舶焚烧炉的使用及维护管理，并对它们分类整理，然后进一步进行加深学习，找出有用的东西对他们进行总结学习，做好笔记，
20、深入分析，并对它们有自己新的认识和理解，找到属于自己的东西。二、后三周在导师老师的指导下，加深对焚烧炉的学习，更加深入的掌握船舶焚烧炉的原理结构，以及掌握焚烧炉的故障及应对措施，从而更好的对焚烧炉的日常管理与维护，为应对PSC检查做好更完善的准备与应对措施。 三、最后两周合理利用时间亲自到我校大棚对焚烧炉实物进行研究，并作好记录，对本论文的撰写提供依据。四、答辩前在自己的理解上对本论文做最后的完善。五、主要参考文献1 韩厚德等编 船舶辅机 人民交通出版社20012 薛成. 船舶硫氧化物排放控制及展望J. 世界海运. 2011 (09)3 朱宁强. 加强油类记录簿监督管理的思考J. 中国水运(下
21、半月). 2011 (07)4 陈俊绵. 船舶污染事故和防污染管理对策J. 中国海事. 2011 (09)5 陈洪瑞. 基于MARPOL公约的船舶防污染策略浅析J. 中国海事. 2012 (02)6 王福秋,刘大伟. 船用焚烧炉运行管理的改进分析J. 青岛远洋船员学院学报. 2011 (04)7 方健. LUZHOU-TEAM TEC OG 400C型焚烧炉使用心得J. 航海技术. 2007 (S1)8 黄运佳,罗良宝. 船用焚烧炉系统参数和控制策略J. 船舶设计通讯. 2011 (01)9 海洋环境保护新增两项修正案J. 珠江水运. 2011 (20)10 徐筱欣,韩小波. 船用焚烧炉烟气排放控制技术研究J. 江苏船舶. 2009 (01)11曾步辉；高小瑞；戴乐阳；黄加亮；OG120型船用焚烧炉装置及故障处理机电设备, ,2010年02期12 孙秀田等编 TEAMTEC OGS200/400C船舶焚烧炉的使用与管理 中远散货运输有限公司30045013 孟峥嵘王春明. ：船用焚烧炉技术现状及发展. 中国船级社武汉分社武汉43002214 彭飞龙 卢云集. 焚烧炉处理污染的方法和故障处理. 中海油轮运输有限公司. 2014年第4期六、指导教师意见 指导教师：时 间：七、学院毕业设计（论文）指导小组意见负 责 人： 时 间：
