【原】油泵磨損爐難燒，四軌苦心覓訣竅.........

船舶講武堂 2021-11-21

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焚燒爐是船上重要的環(huán)保設備之一，主要作用就是焚燒廢油和允許的固體垃圾【不含氯氟烴（因其對臭氧層有破壞作用）的塑料垃圾】。

某VLOC輪，焚燒爐的型號：OSV-900SAI，Capacity: 900KW(3240MJ/h)，生產(chǎn)廠家：株式會社SUNFLAME CO.,LTD.；

主燃燒器（waste oil burner）型號：OSR-5A, 旋杯式，燃燒容量：Max.112kg/h；燒廢油時的容量：Waste Oil (Sludge)：97KG/h[Lit/h] (33.5MJ/kg)，Max. water content 40%；

廢油泵型號（sludge pump）型號：Trochoid gear type（內(nèi)嚙合式齒輪泵）；oil rate@pressure: 290kg/h @98Kpa；

一：故障現(xiàn)象

2021年6月，四軌發(fā)現(xiàn)焚燒爐近期工況不佳，廢油泵泵軸密封漏油及其出口壓力偏低，爐膛溫度不宜調(diào)控及每日焚燒量減少大不如以前。故，四軌決定先檢查廢油泵更換泵軸密封。拆檢后發(fā)現(xiàn)該泵泵軸出現(xiàn)磨損，形成溝槽。以及油泵兩側(cè)端蓋端面磨損嚴重，端面間隙較大，如圖一。

因油泵相關(guān)備件不全，四軌只有在換新泵軸油封及軸承后對泵進行組裝。泵軸處雖不外漏廢油了，但由于泵軸和端面磨損嚴重，其容積效率較低，在把泵體上的溢油閥（relief valve）全部關(guān)閉沒有回油的情況下其出口壓力僅有0.77bar（使用廢油時的壓力），與油泵無磨損前正常運轉(zhuǎn)下的1.0bar（溢油閥沒有完全關(guān)閉且有回油時）相比油壓的確低了些，如圖二。

為了能控制船上廢油存量，四軌不得不把油泵出口的溢油閥（relief valve）全部關(guān)閉來對廢油進行繼續(xù)焚燒。不過，其發(fā)現(xiàn)爐膛點火正常，在使用輕油暖爐升溫階段，油泵出口壓力雖比0.77bar還要低一些，但爐溫也能在規(guī)定時間內(nèi)達到650℃以上，且火焰狀態(tài)基本正常?？墒?，每當切換成廢油后爐溫就開始下降，且火焰極不穩(wěn)定，由火炬狀（燒輕油時）變成零星跳動散開形（燒廢油時），而油量調(diào)節(jié)閥已調(diào)到最大限制位。且只要配風系統(tǒng)稍有擾動，火焰便會熄滅報警。廢油進口溫度（93℃左右）正常，油泵出口油壓在0.77bar（切換到廢油時），廢油蒸發(fā)效果良好含水極少，廢油是來自燃油分油機油渣柜并未與廢滑油混用。四軌為此很詫異：油泵雖已磨損，但其溢油閥關(guān)閉后出口油壓也符合設計條件【說明書上規(guī)定是在0.4bar～0.8bar之間】，為什么燒輕油可以而燒廢油就會頻繁熄火呢？能否采取其它措施來繼續(xù)焚燒廢油？

二：故障判斷與處理

帶著疑問，四軌拆下主油路上的油量控制閥（flow control valve，俗稱油門），并對圖紙和說明書研究了一番。油量控制閥其實就是一個可調(diào)節(jié)流閥，如圖二。關(guān)于節(jié)流閥，眾所周知，主要是靠改變閥的開度以改變通流面積，進而調(diào)控流量大小。由該閥的流量特性公式：Q = C·A·(P前- P后)m 可知，影響節(jié)流閥流量穩(wěn)定性的因素如下表：

影響節(jié)流閥流量穩(wěn)定性的因素			Remark
1	C	隨節(jié)流口形狀和油液粘度而變的流量系數(shù)
2	A	節(jié)流口的通流面積
3	P前	節(jié)流口前的壓力（本案例中與油泵溢油閥的調(diào)節(jié)有關(guān)）
4	P后	節(jié)流口后的壓力（即閥的出口壓力，受負載變化的影響）
5	m	由節(jié)流口形狀決定的指數(shù)
6	油溫	油溫變化將會引起油液粘度的變化（粘溫特性）
7	油的狀況	包括：油質(zhì)（含顆粒）、受壓、受溫、流速、使用時間、閥的材料	對閥口堵塞有影響

由上表可知，要想使爐內(nèi)火焰穩(wěn)定，燃燒正常，必須使通過可調(diào)節(jié)流閥的廢油流量增大且穩(wěn)定。結(jié)合現(xiàn)在的實際情況，油泵磨損嚴重致使節(jié)流閥的進口油壓（P前）偏低，即閥前后的壓差（Δp）變小，流量變小【假設影響閥的其它因素不變】。再有，廢油含雜質(zhì)較多，易引起閥口堵塞，造成流量不穩(wěn)。

綜上所述，四軌在測量（記錄）了可調(diào)節(jié)流閥原有的調(diào)節(jié)高度（如圖三）后，對該閥進行了分解和內(nèi)部通道清潔。在組裝時，特意使旋鈕高度比原來增加了2.0mm，即增大了該閥的通流面積（參數(shù)A）。意即通過增大通流面積A（相當于彌補了閥前油壓變低）來增大流量Q并使其穩(wěn)定。又對該閥后的接管進行了吹通檢查并清洗了進油濾器。

之后點爐升溫到650℃后，切換到廢油模式燃燒后，發(fā)現(xiàn)火焰的形狀與穩(wěn)定性比以前大為改觀，趨于向好。但火焰仍有跳動不太理想。再次拆解該油量控制閥，這次使旋鈕高度比原來增加了3.5mm，裝復測試后火焰穩(wěn)定，爐內(nèi)溫度控制良好，排煙溫度正常，廢油焚燒量接近焚燒爐的額定容量，減少了船存廢油量。就這樣使用了將近4個月。在下航次油泵備件到船后，四軌又對該廢油泵進行解體，換新相關(guān)備件，并通過調(diào)節(jié)油泵出口的溢油閥使其出口壓力設定在1.0bar。同時，也把油量控制閥的旋鈕高度調(diào)回原值。

借此交流平臺，也要為四軌的良好敬業(yè)精神和踏實肯干的工作態(tài)度點贊?。。?nbsp;

三：焚燒爐的（日常）使用注意事項

1：停爐前換用輕油充分沖洗廢油管路，因廢油含雜質(zhì)較多，停爐后極易沉淀造成管堵。

2：除按說明書的指導對焚燒爐進行常規(guī)保養(yǎng)外，需經(jīng)常清潔爐膛（包括通風口），檢查爐膛耐火泥的狀況，若有脫落，需使用合格的優(yōu)質(zhì)的耐火泥及時修補。

3：遵循操作手冊焚燒許可的固體垃圾并記錄。

4：不可輕易拆下流量控制閥的最大限位螺絲進行油量調(diào)節(jié)，因為該油量的最大限制范圍已與焚燒爐的允許容量相匹配。在實際操作中，也應考慮該閥的最小穩(wěn)定流量限制設定，控制爐膛溫度和排氣溫度在規(guī)定范圍內(nèi)，以防爐膛耐火泥過熱，產(chǎn)生裂紋、脫落等異?，F(xiàn)象。

5：停爐后一般情況下按程序設定進行冷卻，以使爐溫緩慢變化，不可隨意對爐膛進行快速冷卻。

6：在油泵狀況良好的情況下，油泵出口油壓（油量控制閥前的油壓）按銘牌顯示，要求設定為1.0bar。

7：若發(fā)現(xiàn)爐渣有粘墻現(xiàn)象，一般是由如下原因所致：

①：廢油燃燒過旺或燃燒室加熱不足，這是常見原因。則需重新調(diào)整進油量和爐膛冷卻空氣的速度。

②：在某些情況下，廢油粘度太高。則需提高油溫，改善廢油粘度。

③：有些廢物可能含有鈣等具有很強附著性的物質(zhì)。在這種情況下，只要經(jīng)常清理爐膛沉積物即可。

④：粘墻也有可能是主燃燒器，點火燃燒發(fā)生故障，風扇，儀器，控制系統(tǒng)，安全系統(tǒng)等發(fā)生故障，或油路阻塞造成的。則需檢查整個系統(tǒng)。

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