一波三折的焚烧炉污油燃烧故障案例 - Copy

某轮配备一台ATLAS MAXI 150SL-1W/S焚烧炉，船舶日常产生的污油通常由岸基来接收，焚烧炉日常只用来焚烧一些垃圾。最近船舶一直在OPL之间航行，少有靠港装卸货的时候，处理污油迫在眉睫。

近日试着点下焚烧炉，有时能着火燃烧，有时则不能。从在船老船员那里了解到焚烧炉最近没有烧过污油。打开焚烧炉炉膛检查，炉膛耐火泥完好，有烧黑迹象（常烧污油的炉膛里面的耐火泥呈灰白色，耐火泥有发酥迹象，使劲扣能扣下来一点），证据显示以前烧过垃圾。

一、阿特拉斯焚烧炉结构附件见下图

二、 对焚烧炉整个系统进行初步检查，发现以下7个主要问题：

1.焚烧炉有3道炉门，其中内部炉门不能自动关闭（执行气缸密封圈老化，漏气严重）。船上有两个旧的，也存在同样问题不能使用。

2.污油雾化空气压力低故障报警，雾化空气管路设计有一个气水分离器，打开内部检查，里面锈蚀严重（长时间未使用）。

3.运转时柴油压力只有2bar,设计的压力为7-16bar。

4.燃烧器风机马达无散热风扇及风罩，长时间运转会导致马达线圈因高温而烧断。

5.冷却风压低故障报警，焚烧炉风压由两个压力开关监测压力：一个是炉膛压力（PS2,备件号60P4001），另一个是冷却风压（PS1,备件号60P4007），目前焚烧炉上两个风压开关型号相同，最大风压仅为6.5mbar,远低于使用压力18mbar。

6.焚烧炉控制箱内有两个短接开关：一路为污油油温低，另一路为炉膛冷却风压低，检查过程中发现控制箱内部还有线路做过更改，但在图纸上没有标明。

7.炉膛温度传感器放在炉膛外，传感器保护套放在旁边未安装到炉膛上。

三、解决问题本着先易后难原则，先搞懂设备工作原理，一步一步来往前推进。

针对问题1：拆下焚烧风门处道门，检查炉门可以活动，手动开关开关没问题。考虑到焚烧炉炉门运行中不总是开关（设计可以连续烧垃圾），果断把道门开关由气动改为手动开关。由于道门执行气缸为双作用式，焚烧炉运行时总有一路空气保持供给，故空气管路加一截止阀切断空气。

针对问题2：空气系统中水气分离器除锈后油漆保养，管路减压阀解体检修后装复。雾化空气压力开关重新设定（2bar）。

针对问题3：拆下油泵端盖，清洗油泵滤器；油压调节阀漏油，密封O令换新；端盖螺丝缺失一个补齐；端盖密封令老化，缠生料带修理。装复后实验在管线柴油泵不启动情况下油泵压力也可达到7bar,启动柴油泵，调节调压阀使油泵出口压力达到16bar。

针对问题4：备用副机预润滑油泵马达散热风扇尺寸大小合适，稍作改进就可以用。马达风罩没有，机工长用铁板铜焊制作一个新的风罩，风扇装上后马达散热效果良好。

针对问题5：由于没有备件可用，炉膛压力开关调到最大6.5mbar临时使用（备件供船后换新）。

针对问题6：试验燃油温度传感器工作正常（＜60℃低温报警），短接开关可切除。

针对问题7：分析拆除传感器保护套的可能原因是为了使炉膛快速升温，恢复原有设计。根据船舶规范，焚烧炉炉膛温度传感器需安装在炉膛顶部，深度为20mm。探头安装深度影响显示的温度。

 四、在做了以上修理后焚烧炉柴油可以燃烧了，废油依然点不着火。而且焚烧炉不是每次都能点火成功。进一步分析图纸，发现问题出在继电器9K4上。

 逻辑控制原理简述：

焚烧炉启动（9K4线圈闭合）需要满足以下条件：9S2（控制开关）、触点4K9（烟道高温）、7k2（除灰炉门打开）、7K5（燃烧室空气压力低18mbar）、 7K8（炉膛冷却空气低压0.5mbar） 、8K2（燃烧室高温1050℃）、8K9（马达过载）、11K9（火焰故障）、14K3（雾化空气低压1.5bar）、15K2（炉膛内部道门没关闭），以上常开触点闭合，线路导通。继电器9K4（启动）、9K5（运行）、9K7（污油）线圈有电，9K4常开触点闭合。接触器8K5线圈有电，主电路有电，开始预扫风。

西门子LAL2.25燃烧程序控制器内部接线示意图

9K4有电，常开触点闭合，污油开关9S2接通，9K9有电，常开触点闭合，常闭触点断开。线路36和48通过污油柜连锁线路（油柜液位低、油柜油温高、污油温度低、搅拌泵过载）接通。继电器9K4持续有电，燃烧程序继续进行。

 五、查找解决点火失败原因

测量9K4触点，常开触点闭合后两接线柱有电阻，常闭触点闭合时两接线柱也有电阻，这会导致控制线路分压，继电器线圈电压不足，触点闭合不良，这就解释通为什么有时能着火有时点不着火了。

分析可能原因继电器老化,长时间未经过保养，触点存在烧蚀。解体继电器，继电器触点细砂纸打磨后装复。

在装复继电器9K4接线柱接线时有“意外”发现:本应接在常开触点的线号13，14两根接线实际却接在常闭触点上（接触器9K4说明书上有6个常开触点2个常闭触点，实际只接了6个触点，线路有改动）。按说明书线号恢复原始接线。线号13，14连接的是炉膛压力开关，问题6额外短接风压开关也可以取消了。日常用的接触器的常开常闭触点数量可以根据具体情况自己更改触点位置来改变一下常开常闭状态。

 六、日常管理

焚烧炉在柴油点火成功后，一切换到废油炉膛就熄火了。进一步分析原因可能是废油雾化不好，燃烧火焰不稳定。具体实际雾化效果可以在燃烧时打开内部炉门，通过侧面特意设计的观察孔观测到（火眼旁的观察孔看不到雾化具体情况），现场根据燃烧实际情况来进一步调节冷却空气量（阀门开度）、污油压力（稳压阀压力，油泵处调节手轮）。

    废油燃烧器结构如图所示，影响雾化原因主要:1.合适的污油粘度（50-70℃）；2.雾化空气压力（1.5-2bar）3.二次风量大小（通过调节冷却风机风门开度可调节冷却空气压力大小，调节阀门开度可以控制二次风风量）4.污油喷嘴与雾化片距离（0.4-0.5mm)合适5.污油油压0.8bar左右（可通过污油管路调压阀和污油泵上油量调节手轮来控制）6.炉膛温度越高雾化燃烧效果越好。

       炉膛温度由温控器5A2监控（型号UDC-35），它有三个输出继电器5K3燃烧程序控制SP1（＜950℃接通，＞850℃断开）；5K5炉门连锁SP2（＜145℃接通，＞195℃断开）；5K7燃烧室高温警报SP3（＜1050℃接通，＞1000℃断开）。

遇外部检查时可以通过改变温度参数来核实具体监控功能，这里有一个细节，当改变参数设置时需要先用螺丝刀通过顶部小孔拨动控制板上开关后才能改变参数，否则参数更改后无法保存。

 型号为UDC-35温控器具体有四种细分类型，对应的温控器探头分别为J（铁-铜镍）、K（镍铬-镍硅）、R（铂铑13-铂）、S（铂铑10-铂）。S型是常见的标准高温探头，精度高且化学稳定性好，但价格昂贵。本船探头为S型，申请温控器备件时一定要标明需要S型温控器。

      运行中的参数调节：炉膛温度（＜1050℃）和烟道温度（＜350℃）主要受两个因素影响，一个是废油压力，另一个是冷却风机风量。我轮废油压力0.8bar,冷却风机风门挡板开一半（风机电流28A），炉膛温度1012℃，烟道温度334℃，打开焚烧炉处机舱通风机，炉膛温度和烟道温度能降大约20℃，这样可以加大燃烧量，不过副机负荷会高些，要综合考虑。

七、焚烧炉再次故障

   焚烧炉修好后，第一次污油烧了两天，一切正常。第二次燃烧时刚开始污油燃烧还正常，污油柜污油烧到2/3时开始驳污油准备少驳进一些污油，边加温边烧。驳油大概一个小时后污油低温报警，焚烧炉停止燃烧。第二天继续烧污油，焚烧炉烟道高温报警。三管轮本应减小污油燃烧量，却做了个相反动作。污油焚烧量加到最大，冷却风量加大，把炉膛温度传感器探头安装位置往外提了一点。

 刚开始还好，没烧多久三管轮报告焚烧炉炉膛高温了，电线冒烟了。仔细一检查，焚烧炉彻底瘫了，点火变压器烧了，点火电极电线烧糊了，铝制燃烧器风机叶轮散架了。

八、在不谢努力下故障得以最终解决

好在船上备件间角落里有一套完整的燃烧器，换新燃烧器后再次运转焚烧炉。诡异的是一切换到废油燃烧火焰就熄灭。船上还有一个旧的燃烧程序控制器。换上后现象和之前一样，一烧废油就熄火。

若是给燃油电磁阀强制供电则可继续燃烧，人为手电照射光电池也是火焰故障报警。这种现象令人困惑！解体西门子燃烧控制器（ LAL2.25）也没发现明显触点异常，各插脚重新夹紧后组装好，试验焚烧炉，故障依旧。这么看来故障出在燃烧控制器上，申请新的燃烧控制器。

在等待备件过程中继续排查故障，所有影响燃烧的因素重新调整一遍：雾化空气减压阀解体清洁，燃烧室风机风门减少到1/3，燃油电磁阀解体清洁，回油阀解体清洁，提高废油温度到90℃，这些都做了之后。焚烧炉奇迹般的可以正常烧废油了。

原先认为燃烧程序控制器故障的判断是错误的，分析火焰可能是被风吹灭的（新的燃烧器整体有导风筒，而旧的燃烧器导风筒缺失，所以才会导致炉膛风压大，火焰倒返，烧坏点火电极电线及点火变压器等）或者是油路不畅，进而导致燃油雾化不良，燃烧不稳定。

九、小结

1.在公海或非受限区域锚地可以焚烧污油，焚烧前最好查阅港口国的最新通函或咨询代理，确认当地是否有额外的禁令。焚烧前，污油柜最好蒸发完水分，如果锅炉停了，没有蒸汽可用。启动搅拌泵运转一两天时间，热带地区废油温度也能达到焚烧的最低条件（60℃）。虽然可以燃烧，但虽不是黑烟，烟气较浓，燃烧不是太好。

2.焚烧炉程序设定柴油燃烧800秒后才开始燃烧污油，此时炉膛温度达到了850℃，废油一喷进炉膛就充分雾化燃烧了，燃烧良好可有效减少空气污染物的产生。

3.烟道风门挡板开度直接影响炉膛温度，初始燃烧时可以手动关小挡板开度来达到炉膛快速升温。

4.炉膛温度传感器安装深度影响显示的温度，实际使用过程中尽量按照说明书要求来安装，这样产品才能达到它的设计要求。

5.每次停炉前污油管路最好换成柴油，否则下次在启动时由于管路中的污油粘度太大，很难流动。

6.至少每两天就清洁一下废油枪，油枪积碳会影响燃烧，积碳严重会导致炉膛熄火。