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油泵磨损炉难烧,四轨苦心觅诀窍.........

2022-02-15
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焚烧炉是船上重要的环保设备之一,主要作用就是焚烧废油和允许的固体垃圾【不含氯氟烃(因其对臭氧层有破坏作用)的塑料垃圾】。



某VLOC轮,焚烧炉的型号:OSV-900SAI,Capacity: 900KW(3240MJ/h),生产厂家:株式会社SUNFLAME CO.,LTD.;
主燃烧器(waste oil burner)型号:OSR-5A, 旋杯式,燃烧容量:Max.112kg/h;烧废油时的容量:Waste Oil (Sludge):97KG/h[Lit/h] (33.5MJ/kg),Max. water content 40%;
废油泵型号(sludge pump)型号:Trochoid gear type(内啮合式齿轮泵);oil rate@pressure: 290kg/h @98Kpa; 一:故障现象 
2021年6月,四轨发现焚烧炉近期工况不佳,废油泵泵轴密封漏油及其出口压力偏低,炉膛温度不宜调控及每日焚烧量减少大不如以前。故,四轨决定先检查废油泵更换泵轴密封。拆检后发现该泵泵轴出现磨损,形成沟槽。以及油泵两侧端盖端面磨损严重,端面间隙较大,如图一。   

   


因油泵相关备件不全,四轨只有在换新泵轴油封及轴承后对泵进行组装。泵轴处虽不外漏废油了,但由于泵轴和端面磨损严重,其容积效率较低,在把泵体上的溢油阀(relief valve)全部关闭没有回油的情况下其出口压力仅有0.77bar(使用废油时的压力),与油泵无磨损前正常运转下的1.0bar(溢油阀没有完全关闭且有回油时)相比油压的确低了些,如图二。



为了能控制船上废油存量,四轨不得不把油泵出口的溢油阀(relief valve)全部关闭来对废油进行继续焚烧。不过,其发现炉膛点火正常,在使用轻油暖炉升温阶段,油泵出口压力虽比0.77bar还要低一些,但炉温也能在规定时间内达到650℃以上,且火焰状态基本正常。可是,每当切换成废油后炉温就开始下降,且火焰极不稳定,由火炬状(烧轻油时)变成零星跳动散开形(烧废油时),而油量调节阀已调到最大限制位。且只要配风系统稍有扰动,火焰便会熄灭报警。废油进口温度(93℃左右)正常,油泵出口油压在0.77bar(切换到废油时),废油蒸发效果良好含水极少,废油是来自燃油分油机油渣柜并未与废滑油混用。四轨为此很诧异:油泵虽已磨损,但其溢油阀关闭后出口油压也符合设计条件【说明书上规定是在0.4bar~0.8bar之间】,为什么烧轻油可以而烧废油就会频繁熄火呢?能否采取其它措施来继续焚烧废油?

二:故障判断与处理

带着疑问,四轨拆下主油路上的油量控制阀(flow control valve,俗称油门),并对图纸和说明书研究了一番。油量控制阀其实就是一个可调节流阀,如图二。关于节流阀,众所周知,主要是靠改变阀的开度以改变通流面积,进而调控流量大小。由该阀的流量特性公式:Q = C·A·(P前- P后)m 可知,影响节流阀流量稳定性的因素如下表:


由上表可知,要想使炉内火焰稳定,燃烧正常,必须使通过可调节流阀的废油流量增大且稳定。结合现在的实际情况,油泵磨损严重致使节流阀的进口油压(P前)偏低,即阀前后的压差(Δp)变小,流量变小【假设影响阀的其它因素不变】。再有,废油含杂质较多,易引起阀口堵塞,造成流量不稳。
综上所述,四轨在测量(记录)了可调节流阀原有的调节高度(如图三)后,对该阀进行了分解和内部通道清洁。在组装时,特意使旋钮高度比原来增加了2.0mm,即增大了该阀的通流面积(参数A)。意即通过增大通流面积A(相当于弥补了阀前油压变低)来增大流量Q并使其稳定。又对该阀后的接管进行了吹通检查并清洗了进油滤器。
之后点炉升温到650℃后,切换到废油模式燃烧后,发现火焰的形状与稳定性比以前大为改观,趋于向好。但火焰仍有跳动不太理想。再次拆解该油量控制阀,这次使旋钮高度比原来增加了3.5mm,装复测试后火焰稳定,炉内温度控制良好,排烟温度正常,废油焚烧量接近焚烧炉的额定容量,减少了船存废油量。就这样使用了将近4个月。在下航次油泵备件到船后,四轨又对该废油泵进行解体,换新相关备件,并通过调节油泵出口的溢油阀使其出口压力设定在1.0bar。同时,也把油量控制阀的旋钮高度调回原值。   

借此交流平台,也要为四轨的良好敬业精神和踏实肯干的工作态度点赞!!!  三:焚烧炉的(日常)使用注意事项     
1:停炉前换用轻油充分冲洗废油管路,因废油含杂质较多,停炉后极易沉淀造成管堵。
2:除按说明书的指导对焚烧炉进行常规保养外,需经常清洁炉膛(包括通风口),检查炉膛耐火泥的状况,若有脱落,需使用合格的优质的耐火泥及时修补。
3:遵循操作手册焚烧许可的固体垃圾并记录。
4:不可轻易拆下流量控制阀的最大限位螺丝进行油量调节,因为该油量的最大限制范围已与焚烧炉的允许容量相匹配。在实际操作中,也应考虑该阀的最小稳定流量限制设定,控制炉膛温度和排气温度在规定范围内,以防炉膛耐火泥过热,产生裂纹、脱落等异常现象。
5:停炉后一般情况下按程序设定进行冷却,以使炉温缓慢变化,不可随意对炉膛进行快速冷却。
6:在油泵状况良好的情况下,油泵出口油压(油量控制阀前的油压)按铭牌显示,要求设定为1.0bar。
7:若发现炉渣有粘墙现象,一般是由如下原因所致:
①:废油燃烧过旺或燃烧室加热不足,这是常见原因。则需重新调整进油量和炉膛冷却空气的速度。②:在某些情况下,废油粘度太高。则需提高油温,改善废油粘度。③:有些废物可能含有钙等具有很强附着性的物质。在这种情况下,只要经常清理炉膛沉积物即可。④:粘墙也有可能是主燃烧器,点火燃烧发生故障,风扇,仪器,控制系统,安全系统等发生故障,或油路阻塞造成的。则需检查整个系统。


文章转载自:船舶讲武堂

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