锅炉熄火故障查找及临时处理方法

0引言

锅炉作为船上重要设备之一，担负着全船热源的供应，包括燃油加热、淡水加热、主机暖缸、生活取暖等重要工作。目前全世界的商用船舶柴油机大部分是燃用劣质燃油俗称重油（FUEL OIL）。作为柴油机燃料，这种劣质燃油优点是含热量高且价格便宜，仅相当于轻柴油价格的1/2左右。缺点是在常温下粘度很高，船舶柴油机无法直接使用，必须加热到130℃左右才能正常使用，这个加热的工作是由锅炉来完成，一旦锅炉出现故障，船舶柴油机将无法正常燃用劣质燃油。如果换用轻柴油，在经济上又会给船东和租船人造成巨大的损失。所以锅炉被称为船舶四大关键设备（主机、副机、舵机、锅炉）之一，由此可见锅炉在船上的重要性。

1 故障现象

笔者在某轮工作期间曾遇到过燃油锅炉燃烧器故障，起初锅炉在正常燃烧过程中偶尔出现熄火现象，经人工复位后故障消失，但是经过一段时间还会出现同样现象。锅炉型号为GCS-21ST;燃烧装置型号为SSC-4，废气锅炉与燃油锅炉设计成一体的组合式锅炉。

有一次在装货期间，锅炉在使用重油过程中频繁出现熄火报警，经复位后自动点火正常，但很快又一次熄火报警，致使锅炉不能正常使用。在查找故障时听到控制箱内有“啪﹑啪”的响声，打开控制箱检查，声响是由锅炉控制箱内一个继电器频繁吸合而发出的，经过多次点火试验，发现只要继电器频繁吸合，锅炉马上熄火并伴随熄火报警。将锅炉换用轻柴油，燃烧正常，继电器不再频繁吸合，故障消失。

2 故障排查和分析

通过查看电路图得知，控制箱内频繁吸合的继电器是控制锅炉燃油加热器进而控制燃油进机温度的，使用轻柴油时加热器切除不再使用，所以锅炉换用轻柴油不会熄火报警。而锅炉电加热器的继电器是由电子式温度自动调节器（图1,THERMISTOR）控制的，其工作原理是锅炉在燃烧重油时，将油温控制在130～135℃之间（温度幅差是调节器出厂时设定好的，不可更改）。当燃油温度降到130℃时，温度自动调节器（THERMISTOR）发出控制信号给电加热器的继电器，使电加热器得电给燃油加热；当温度达到135℃，停止加热。

为了确定故障原因，做了如下试验：一是重新调整温度自动调节器（THERMISTOR）的设定值，由130～135℃调整为125～130℃，只要油温低于130℃或高于130℃，锅炉都能正常使用，唯独油温在130℃时（即温度设定上限值），也就是电加热器的继电器即将断电停止加热的时刻，继电器就会“啪﹑啪”的频繁动作，锅炉马上熄火报警；二是换新继电器，故障依旧；三是将锅炉换用轻油，此时电加热器停止使用，温度自动调节器（THERMIS-TOR）也从系统中隔离，锅炉恢复到之前状况，偶尔出现熄火现象，手动复位即可再次使用。

通过以上检查、试验可以断定，这次出现频繁熄火的故障主要原因在于温度自动调节器（THER MISTOR）本身。经查找船上没有发现新备件，如果不能及时修复，在新备件供船之前锅炉只能使用轻油。当前轻油和重油的价格应该相差一倍左右，以锅炉在港每天消耗0.8～1t燃油计算，即相当于每天多消耗燃油0.8～1t。对于船东来说这是一笔不小的损失。希望通过改装，用一个普通温度控制器代替损坏的电子式温度自动调节器。经仔细查阅锅炉电路设计图纸，发现整个控制电路中有两个温度控制器，一个就是控制循环系统油温的电子式温度自动调节器（图1,Part No.614 THERMISTOR 23QCX），另一个是控制锅炉供油管路油温的普通温包式温度控制器（Part No.612 THERMOSTAT P/P CONT）（图2，只做外形展示，改装没有用到）。两者在锅炉控制系统中的作用如下：

图1 电子式温度自动调节器

图2 温度控制器

1）电子式温度自动调节器（THERMISTOR）的作用。此温度控制器也可叫做电加热器控制器，在燃油温度达到调节器的设定值时，电加热器开始通电給燃油加温，当温度达到上限值时，加热器断电停止加热，这样燃油温度就会自动控制在一个适合燃油雾化的范围之内，从而保证燃油在进入喷嘴之前有一个合适的粘度，保证雾化质量，使锅炉能够正常燃烧。另外，它还有一个功能就是在给加热器通电加热的同时又给风机和循环油泵一个运转信号，以保证油嘴前管路中燃油温度，利于点火燃烧。通过调节温度自动调节器（THERMISTOR）上的调温旋钮可以调节燃油温度值；

2）温度控制器（THERMOSTATP/P CONT）的作用。此温度控制器是通过设定温度值来控制锅炉燃油循环泵（BLR.FO.CIRC.PUMP）的起停，温度设定是通过调节调节器的两个温度设定旋钮来实现的。一个设定旋钮是设定温度下限值，另一个设定旋钮设定温度幅差值。温度下限加上幅差就是温度上限值，比如温度下限值设定为60℃，幅差值设定为20℃，当温度降到60℃时，温度控制器就会给燃油循环泵一个启动运转的信号，使循环泵启动运转，将日用柜的高温燃油通过燃油系统的调压阀循环至日用柜，当温度达到80℃时，循环泵停止运转，从而保持锅炉供油管路油温在60～80℃之间，确保锅炉燃烧正常。

3 故障排除

通过上述分析，提出一个大胆改装方案，将损坏的温度自动调节器（THERMISTOR）从系统中拆除，用系统中的普通温度控制器（THERMOSTAT P/P CONT）来代替，以实现温度自动控制。首先将温度控制器（THERMOSTAT P/P CONT）从燃油循环泵控制系统中拆除，循环泵的两根控制线短接，这样以来只要锅炉使用，循环泵就会保持连续运转，以保证供油管路中的油温；二是将电子式温度自动调节器（THERMISTOR）拆下，找出控制加热器的两根控制线，连接到原燃油循环泵的温度控制器（THERMOSTAT P/P CONT）上，将测温温包移至原温度自动调节器的测温位置，温度设定值重新进行调整，温度下限值调整为120℃，幅差值调整为10℃；三是找出控制供给泵的控制线进行短接。经改装后，与原来控制系统相比有以下变化。一是由于供油泵和循环泵控制线路都经过短接，所以只要使用锅炉供给泵和循环泵就会运转；二是由于两个温度控制器的测温探头在系统中的位置不同，所以进燃烧器的油温会跟以前稍有变化，但通过调节温度控制器的温度，这个变化会很小。改装完成后锅炉马上换重油试验，由于温度控制器（THERMOSTAT P/P CONT）是机械式调节器，温度控制不太精准，经多次反复调整，温度控制器的幅差值调至最小，而燃油实际温度还是在115～130℃之间。经过24h观察，锅炉燃烧正常，火焰颜色、烟囱烟色一切正常，也就是说此次锅炉电路改装非常成功。

通过上述改装，锅炉频繁熄火和继电器的频繁吸合现象得以清除，锅炉也可以继续使用重油燃烧，但是偶尔熄火现象依然存在，为了彻底消除锅炉熄火故障，再次查看电路图纸和控制箱内部各部件状况，因为熄火报警最终是由光敏电阻（FLAME-EYE)发出的，控制电路设计中装有两个光敏电阻和一个选择开关（如图3），这两个光敏电阻可以同时使用，也可以单独使用某一个。本轮正常情况下两个光敏电阻同时使用，为了查找熄火原因，将选择开关置于“1”位，使NO.1组工作，断开另一组。试用两天，熄火警报还是偶尔发生，再将选择开关置于“2”位，使NO.2组投入工作，断开NO.1组。试用两天，没有发生熄火报警现象，接着再试用两天，一切正常。由此可以判断NO.1组光敏电阻存在问题。光敏电阻本身不会有问题，否则锅炉就不能正常使用。从图3可以看出，两个光敏电阻得到的信号传输到控制器FE-01R和FE-02R,再控制供油电磁阀的开关。为进一步确认故障点，将两个控制器FE-01R和FE-02R互换位置，此时NO.1组可以正常使用，而NO.2组偶尔发出熄火警报。由此可以判断，控制器FE-01R原件有故障。船上无库存备件，隔离一组还可以正常使用，至此锅炉熄火故障原因已经全部找到。由于缺少备件没有彻底解决，但通过电路临时改装和隔离一组光敏电阻的方法，锅炉完全可以正常使用，且安保系统工作正常。

图3 控制器电路

此时再回过头来分析改装前熄火原因，之前NO.1组的控制单元FE-01R就一直有故障，所以偶尔发生熄火报警，经复位可以继续使用，直到加热器的温控器发生故障后，锅炉才开始频繁熄火。实际的控制箱内部布置中，加热器的继电器跟两个光敏电阻的控制器紧挨在一起安装，由继电器的频繁吸合而产生的震动，诱发本来就有故障的NO.1号光敏电阻的控制器故障频率加剧，造成锅炉频繁熄火。

4 结束语

在船舶上设备故障、缺少备件是常有的事情，这种情况下要积极想办法，要敢于创新、勇于实践，利用船上现有资源来解决问题。要做到这一点并不容易，需要有良好的专业知识和丰富的实践经验，平时要加强理论学习和实践动手能力，以提高自身的业务素质和实际工作当中发现问题、解决问题的能力。

虽然改装非常成功，但公约不允许船舶电路的随意更改，这只是在船上没有备件的情况下采取的权宜之计，备件供船后，一定要将电路恢复原状。

参考文献：

[1]杨军海,赵志营.锅炉熄火故障查找及临时处理方法[J].天津航海,2021,No.161(04):20-22.

作者简介：杨军海 ，高级轮机长，中远海运船员管理有限公司天津分公司