扎克鍋爐點火瞬間倒煙...即使手動點火也成問題...找問題繞了一大圈...原來是1mm的事!

一、故障概況

某輪鍋爐為扎克旋杯鍋爐，鍋爐手動和自動點火雖然能點火，但點火瞬間有倒煙現象。隨著時間推移，自動點火越來越困難，雖然點火時瞬間能點著，但倒煙很快就使得火焰探頭臟污，從而導致點火失敗，無耐只能用手動點火。即使手動點火，火焰探頭也很快臟污，必須一手按著點火按鈕，一手拔出火焰探頭清潔，再復位后才能點著火。

如果使用手動點火,鍋爐運行期間中途熄火，集控室是沒有聲光報警的。這時鍋爐雖在熄火狀態，由于手動運行,燃油泵將一直處于運行模式。此時若主噴油電磁閥關閉不嚴，滲漏的燃油將與一次風通過旋杯噴入爐膛，造成爐膛油氣積聚，當油氣積聚到一定濃度時，再點火時很容易發生爆炸，造成人員傷亡。

 二、扎克鍋爐工作原理

本輪扎克鍋爐為燃油與廢氣組合式鍋爐，其燃燒器為單旋杯燃燒器，轉杯罩、轉杯、一次風葉輪及螺旋狀導風環在霧化電機的驅動下高速旋轉。燃油由主供油泵供油，油路中設有回油流量閥，起穩壓穩流作用。燃油通過分配環進入轉杯并沿轉杯外表面的噴射孔噴入轉杯罩與轉杯之間的間隙，高速旋轉產生的離心力和轉杯的發散形態，使燃油形成一層均勻的薄膜，從轉杯的邊緣向外擴散，具體燃油流向參考圖1。一次風沿轉杯和杯罩間軸向導入，在螺旋狀導風環的作用下高速旋轉，形成一個霧化錐。二次風的導入，使燃燒更加充分。三次風通過其中間傾斜的葉片，直接切入霧化錐外表面，形成旋轉的“穩焰”氣流。風門在復合調節器作用下，使燃燒器隨油量變化而調整風門開度，實現合理的風油比。安裝在導風內環上的點火器實現點火的目的，從而使燃燒器正常燃燒。               

圖1 扎克鍋爐燃燒器燃油流向

三、常見原因分析

自動、手動點火時爆燃造成倒煙臟污火焰探頭，火焰探頭無法感受到光源是點火不成功的主因，主要可能有以下因素。

1.煙道堵塞，排煙不暢，爐膛背壓高，進入爐膛內的新鮮空氣減少，缺少氧氣而未被燃燒的油滴在爐膛內加熱蒸發，爐內壓力升高。在油蒸汽被點燃的瞬間，爐內壓力劇增，遠遠大于供風壓力，從而導致爆燃，煙氣倒流，臟污火焰探頭，出現火焰故障報警熄火。一般扎克鍋爐爐體中有多個煙道，參考圖2，每個煙道中間裝有針型吸熱水管，外圍焊接針型小棒。由于爐頂煙道空間狹窄，沖洗動作受限，用高壓水很難沖洗干凈。只有完成熱態高壓水沖洗后，在冷爐狀態下進入爐膛或制作專用工具進行沖洗、清通才能達到徹底清潔的目的。

2.風油比不適配，不匹配的風油比可能導致燃油霧化不良，進而造成燃燒不完全。

3.點火油頭火焰不穩定。

4.主燃油管路堵塞造成霧化質量變差。

5.燃油質量差。

6.霧化杯轉速不夠，造成霧化質量變差。

7.主噴油電磁閥滲漏導致爐膛提前進入燃油，點火時造成爆燃。

8.霧化杯伸出霧化罩的距離不合適，造成霧化質量變差。因霧化杯伸出距離決定燃油霧化后錐度的開度，霧化杯伸出距離大，燃油霧化后錐度開度就愈大，不完全燃燒的燃油就越容易噴到軸向導向環和二次風導向環上，從而不利于正常點火。相關資料說明最大霧化杯的伸出距離3.2mm，最小霧化杯伸出距離0.5mm，出廠標定霧化杯伸出距離為1mm。

圖2  鍋爐爐膛內部

圖3 扎克鍋爐風油調節

四、故障排查

針對以上述故障原因，做了以下工作逐一進行排查。

1.清通煙道。

2.檢查一次風和二次風擋板及布風器、調風機構、開關是否靈活、風油比的調整是否正常等（調節機構的調節參考圖3）。

3.對點火油嘴拆檢，點火電極與油嘴、布風器之間距離按說明書規定做好調整。

4.對鍋爐燃油供給泵濾器和燃燒器濾器拆洗、從主噴油電磁閥至旋杯之間的管路用空氣吹通。

5.加強燃油分離、采取合適的燃油溫度。

6.檢查傳動裝置、皮帶狀況及調整皮帶松緊度（調整松緊度至用兩手指捏不動為宜）。

7.拆解主噴油電磁閥，確保無泄漏。

在做完上述排查工作后，鍋爐狀況未見有明顯改善，最終測量發現此扎克鍋爐霧化杯伸出距離為3.5mm，超出最大霧化杯的伸出距離，由于霧化罩和后面的霧化罩環已經被火焰燒蝕成一體，拆解不開，當時也沒有備件更換，于是在霧化罩環后面自制一個2mm厚的銅環（參考圖4），調整霧化杯伸出距離為1mm，后再進行自動、手動點火試驗，恢復正常。

圖4 自制銅環

五、經驗小結

船舶在對扎克鍋爐的日常管理使用中，出現故障時所涉及的原因有很多，可能是一種因素導致，也可能是幾種原因相互疊加導致。因此遭遇故障時，我們需要對其故障原因進行全方位的綜合分析，才能做到胸有成竹，游刃有余。

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