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烟囱冒火星的原因分析及控制措施

烟囱冒火星的原因分析及控制措施

摘 要 通过对主机烟囱冒火星原因的分析,总结出通过调整发动机参数,达到改善主机工况,控制主机烟囱冒火星的措施。
关键词 冒火星 原因 预防措施
  随着MARPOL 73/78附则VI———防止船舶造成空气污染规则的生效,使人们更加注意到提高船员环保意识,加强日常发动机维护及使用管理,控制船舶造成空气污染的重要性。船舶在海上航行过程中,有经验的轮机员都十分重视对主机烟囱中主机排烟的颜色及浓度等方面进行观察,以此来确定主机的工况。排烟中带有火星会更加引起轮机员的注意,因火星落到甲板和易燃物品上,将给船舶安全造成极大影响,同时也浪费燃料和造成大气污染。在MARPOL 73/78附则VI,也强调正确地进行各种对NOX排放有影响的发动机修正和调整是可能的且是有效的。这些修正和调整包括如下发动机参数。①喷油定时;②喷油嘴;③喷油泵;④燃油凸轮轴;⑤喷油压力;⑥燃烧室;⑦压缩比;⑧涡轮增压器型式及构造;⑨大气冷却器;⑩阀定时。通过对以上参数的修正和调整,不仅能改善发动机的工况,同时又能改善发动机NOX的排放,控制和消除主机排烟中带火星现象。笔者为此查阅有关资料,同时向船上轮机长进行调研,对主机排烟中带火星的原因和控制措施进行了分析。
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 冒火星的原因
主机烟囱冒火星主要是挂在烟囱上没有燃尽的烟灰再燃后被排气流带出烟囱和在气缸内没有燃尽的油滴火团直接喷出烟囱。
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柴油机的进气量过低,使燃料在气缸内得不到充分燃烧,在排气管内形成灰分过大,挂在烟囱内壁上,存在再次燃烧条件。
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油头因故障不能雾化或雾化不良,在气缸内形成油滴燃浇,而不是油气燃烧,造成燃烧期延长,形成在排气管内继续燃烧的局面。严重时排出烟囱外落在甲板上或大气中仍在燃烧。造成主机进气量过低和雾化不好,使烟囱冒火星,直观上看有两个明显的共同特点,首先是排温低,其次是爆压低。它们的不同特点是:①油头雾化不良时,烟囱火星是成连续形的,示功考可喷出的是密植松散的火星,落在甲板上的灰是小球状。此时,油头严重结碳,针阀卡死,油束变得短而宽。②空气量较低时,示功考可喷出的是蜡烛火状和黑烟,烟囱的火星成间断形,落在甲板上的灰是大块疏松状。此时油头雾化良好,扫气箱运行时温度较高(不包括冷却器),打开检查内部较脏。
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每次使用的燃油质量相差很大,燃油中混有燃点很高的油分,或者是回收的燃油中混有大量的滑油,在油嘴上形成结碳,造成喷孔加长,改变雾化角度,使燃油形成喷柱状,形成油滴燃烧,燃烧期延长,造成在排气管内继续燃烧,严重时成火星排出。
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燃油的使用管理不善,造成油头雾化不好。
①燃油进机温度过低,粘度与要求的值相差太大。
②使用中燃油质量发生变化,在同温下粘度增大,影响雾化。船舶主机大部分使用1000s1500s燃料油,该油是用不同比例的轻、重油混合而成的。特点是混合性差,容易第二次再分离,因此不宜长期高温储存。温度越高,储存时间越长,分离越严重。在燃料油的实际使用中,如果对储存柜长期加热,并且温度很高,易造成油质变化。
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 冒火星的清除和预防
在航行中,一旦发生烟囱冒火星,根据不同状况判别出具体原因,有针对性地采取具体方法消除和预防。
  1停车换掉故障缸油头,调整其启发压力。2采取可靠的安全措施,用长竹杆或其它类似工具绑成的扫把、打管机、管道疏通器、压缩空气等工具清除烟囱内壁灰。
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调整相关热工参数。如提高燃油温度,改善燃烧条件。另外,在日常工作中要注意调整好各相关参数,做好预防工作,防止冒火星。
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经常测取爆压,密切注视运行中各参数的变化,确保数值正常。
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定期清洗油头,调整启发压力。在油头压磅时,使用的燃油粘度尽量接近常用油的粘度,避免调试压力与使用压力的差距。同时,不能单看雾化,还应检查来油的长度和宽度,这些对油头的实际使用影响很大。
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定期清扫烟囱和废气锅炉燃气部分的烟灰。在清扫时,打开增压器废气端检查孔,增大抽力。
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燃料油储存舱加热温度不宜过高,通常驳运时温度微高2~3°即可。不宜长期加温,防止热分离。一般在驳运前加温就可以,因为出口管和加热器都在油舱底部,驳运前加热一般就能达到要求,不用的舱不要加热。
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燃油进机温度应满足雾化粘度要求,不要过低。
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保证活塞环与缸套间的密封,减少空气泄漏,确保空气质量和压缩温度。
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确保增压系统的良好状态,使柴油机有足够的进气量。
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混进滑油的柴油,不要作为柴油机的燃料。
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调整好喷油定时和阀定时。
通过对以上参数的调整和维护,基本上能控制主机烟囱冒火星,同时能改善主机工况,既节约燃油又保护环境。

 

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