轮机概论教案.(第4章).pptVIP

　　　第四章 船舶蒸汽锅炉 楼海军 第一节 船用锅炉的类型和特性指标 一、锅炉的类型：1．按锅炉用途分：1）主锅炉：⑴在蒸汽动力的船舶上，船舶蒸汽锅炉产生的高温高压蒸汽用于驱动主汽轮机运转，以推动船舶前进。同时，也为各种蒸汽辅机和其他需要以蒸汽为热源的设备提供不同质量的蒸汽。这种以驱动主汽轮机运转为主要任务的蒸汽锅炉称为主锅炉。其蒸汽参数压力约为6.0～10MPa，温度为520～545℃。一般每艘船上装设两台主锅炉。在蒸汽动力装置的船舶上多采用水管锅炉作为主锅炉。其中D型水管锅炉因其结构布置比较合理，工作性能比较完善，经济技术指标也较先进，因此发展十分迅速。它可以满足不同蒸发量的要求。其附加设备可增可减，使这种型式的锅炉既可以用作蒸汽动力装置的主锅炉，又可用作大型油船柴油机动力装置的辅助锅炉。 D型水管锅炉本体的造型类似英文字母“D”，故称为D型锅炉。其本体是由汽包(上锅筒)、水筒(下锅筒)、联箱、水冷壁、蒸发管束、炉膛及燃烧器等部分构成。除了炉膛和燃烧器外，其他部件都承受着锅炉内部水和蒸汽的饱和压力。在D型锅炉中大多还在蒸发管束中间或蒸发管束后面附设蒸汽过热器，用以产生过热蒸汽；装在锅炉本体后面的省煤器；安装在省煤器后面的用来加热助燃空气的空气预热器。D型锅炉的一般工作参数如下：蒸发量为9～80 t／h，蒸汽压力为1.4～10 MPa，过热蒸汽温度为400～500 ℃，锅炉效率可达88％～92％。 ⑵辅助锅炉：在柴油机动力装置的船舶上，蒸汽锅炉产生的蒸汽主要用于加热燃油、滑油、工作水及提供各种生活用汽。这种锅炉称为辅助锅炉，其蒸汽参数较低，在柴油机动力装置的干货船上，一般装设一台产生饱和蒸汽的辅助锅炉，气压约为0.5～0.8 MPa，蒸发量为1～2 t／h。在以柴油机为动力装置的油船上一般装设1～2台压力为1.3～1.7 MPa、蒸发量为20～150 t／h产生饱和蒸汽的辅助锅炉。在柴油机动力装置的大型客船上，一般也装设两台辅助锅炉，以满足船员和旅客正常生活的需要，并提高供汽的可靠性 ⑶废气锅炉：在柴油机动力装置的船舶上，作为主机的大型低速二冲程柴油机的排气温度为250～380℃，四冲程中速机则可达400℃，而表压为0.5 MPa的饱和蒸汽的温度为158℃，表压为1.3MPa时也仅为194℃。因此，在船舶航行时，将排气通入在主机烟道中特设的锅炉中，利用主机排气的热能，把锅炉中的水加热成饱和蒸汽，以代替辅助锅炉向全船提供蒸汽，同时又提高了动力装置的热效率，这种锅炉叫做废气锅炉。 2. 如果按照锅炉的构造可分为：⑴火管锅炉：指的是燃油燃烧所产生的高温烟气在受热面管中流动，而管外是水的锅炉。火管锅炉按管子的布置型式又可分为立式火管锅炉和卧式火管锅炉两种。⑵水管锅炉：若在受热面管中流动的是水或汽水混合物，而烟气在管外的管间流动的锅炉称为水管锅炉。⑶混合式锅炉：指的是在锅炉受热面的管束中，一部分管子按火管锅炉方式产生蒸汽而另一部分管子则按水管锅炉方式产生蒸汽的锅炉。3.按汽压可分为：1）汽压在2.0 MPa以下者为低压锅炉； 2）汽压在2.0～4.0MPa为中压锅炉；3）汽压在4.0～6.0MPa为中高压锅炉； 4）汽压在6.0 MPa以上为高压锅炉。 二、锅炉的特性指标：是指表征锅炉的热力特性、经济性、安全性、蒸汽质量和生产能力等特性的指标。其主要特性指标有：蒸汽参数、蒸发量、锅炉效率等。1．蒸汽参数：蒸汽参数表示锅炉所产生蒸汽的质量。当锅炉向外供应过热蒸汽时，用蒸汽压力P(MPa)和蒸汽温度t(℃)来表示。当锅炉供应饱和蒸汽时，用饱和蒸汽压力和蒸汽干度表示，但后者一般不写出。2．蒸发量：锅炉每小时产生的蒸汽数量叫做蒸发量。在设计工况下，每小时产生的蒸汽量称为额定蒸发量。蒸发量通常用符号D表示，单位是kg／h或t／h。3．锅炉效率：在锅炉中，将水加热产生蒸汽所用去的有效热量与向锅炉内供应的热量之比称为锅炉效率，用η表示。锅炉效率表示燃料完全燃烧所能放出的热量被锅炉有效利用的程度。 第二节 燃油辅助锅炉 一、立式火管锅炉： 图7-2所示是一种我国远洋船舶上广泛使用的立式火管锅炉。这种立式火管锅炉的蒸发量视不同型号而有所不同，图示的蒸发量为1～4.5t／h，工作汽压为1～1.7MPa。 锅壳中不能完全充满水，水面只需比蒸发面高出一定的高度即可。水面上部为汽空间。炉水由于吸热蒸发产生蒸汽并聚集在汽空间，然后经顶部的集汽管和停汽阀输出，由蒸汽管输送至各用汽场所。炉水由于不断的蒸发输出蒸汽，水量减少而使水位下降。当水位下降到最低工作水位时，自动起动给水泵，向锅炉补水至最高工作水位。 火管式辅锅炉由于蓄水量大，蓄热性能好，气压和水位容易保持平稳，容易实现气压和水位的自动调节。此外，虽然炉