煙囪冒火星的原因分析及控制措施

隨著MARPOL 73/78附則VI———防止船舶造成空氣污染規(guī)則的生效,使人們更加注意到提高船員環(huán)保意識(shí),加強(qiáng)日常發(fā)動(dòng)機(jī)維護(hù)及使用管理,控制船舶造成空氣污染的重要性。船舶在海上航行過程中,有經(jīng)驗(yàn)的輪機(jī)員都十分重視對(duì)主機(jī)煙囪中主機(jī)排煙的顏色及濃度等方面進(jìn)行觀察,以此來確定主機(jī)的工況。排煙中帶有火星會(huì)更加引起輪機(jī)員的注意,因火星落到甲板和易燃物品上,將給船舶安全造成極大影響,同時(shí)也浪費(fèi)燃料和造成大氣污染。在MARPOL 73/78附則VI中,也強(qiáng)調(diào)正確地進(jìn)行各種對(duì)NOX排放有影響的發(fā)動(dòng)機(jī)修正和調(diào)整是可能的且是有效的。這些修正和調(diào)整包括如下發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)。①噴油定時(shí);②噴油嘴;③噴油泵;④燃油凸輪軸;⑤噴油壓力;⑥燃燒室;⑦壓縮比;⑧渦輪增壓器型式及構(gòu)造;⑨大氣冷卻器;⑩閥定時(shí)。通過對(duì)以上參數(shù)的修正和調(diào)整,不僅能改善發(fā)動(dòng)機(jī)的工況,同時(shí)又能改善發(fā)動(dòng)機(jī)NOX的排放,控制和消除主機(jī)排煙中帶火星現(xiàn)象。筆者為此查閱有關(guān)資料,同時(shí)向船上輪機(jī)長(zhǎng)進(jìn)行調(diào)研,對(duì)主機(jī)排煙中帶火星的原因和控制措施進(jìn)行了分析。

1　冒火星的原因

主機(jī)煙囪冒火星主要是掛在煙囪上沒有燃盡的煙灰再燃后被排氣流帶出煙囪和在氣缸內(nèi)沒有燃盡的油滴火團(tuán)直接噴出煙囪。

1柴油機(jī)的進(jìn)氣量過低,使燃料在氣缸內(nèi)得不到充分燃燒,在排氣管內(nèi)形成灰分過大,掛在煙囪內(nèi)壁上,存在再次燃燒條件。

2油頭因故障不能霧化或霧化不良,在氣缸內(nèi)形成油滴燃澆,而不是油氣燃燒,造成燃燒期延長(zhǎng),形成在排氣管內(nèi)繼續(xù)燃燒的局面。嚴(yán)重時(shí)排出煙囪外落在甲板上或大氣中仍在燃燒。造成主機(jī)進(jìn)氣量過低和霧化不好,使煙囪冒火星,直觀上看有兩個(gè)明顯的共同特點(diǎn),首先是排溫低,其次是爆壓低。它們的不同特點(diǎn)是:①油頭霧化不良時(shí),煙囪火星是成連續(xù)形的,示功考可噴出的是密植松散的火星,落在甲板上的灰是小球狀。此時(shí),油頭嚴(yán)重結(jié)碳,針閥卡死,油束變得短而寬。②空氣量較低時(shí),示功考可噴出的是蠟燭火狀和黑煙,煙囪的火星成間斷形,落在甲板上的灰是大塊疏松狀。此時(shí)油頭霧化良好,掃氣箱運(yùn)行時(shí)溫度較高(不包括冷卻器),打開檢查內(nèi)部較臟。

3每次使用的燃油質(zhì)量相差很大,燃油中混有燃點(diǎn)很高的油分,或者是回收的燃油中混有大量的滑油,在油嘴上形成結(jié)碳,造成噴孔加長(zhǎng),改變霧化角度,使燃油形成噴柱狀,形成油滴燃燒,燃燒期延長(zhǎng),造成在排氣管內(nèi)繼續(xù)燃燒,嚴(yán)重時(shí)成火星排出。

4燃油的使用管理不善,造成油頭霧化不好。

①燃油進(jìn)機(jī)溫度過低,粘度與要求的值相差太大。

②使用中燃油質(zhì)量發(fā)生變化,在同溫下粘度增大,影響霧化。船舶主機(jī)大部分使用1000s或1500s燃料油,該油是用不同比例的輕、重油混合而成的。特點(diǎn)是混合性差,容易第二次再分離,因此不宜長(zhǎng)期高溫儲(chǔ)存。溫度越高,儲(chǔ)存時(shí)間越長(zhǎng),分離越嚴(yán)重。在燃料油的實(shí)際使用中,如果對(duì)儲(chǔ)存柜長(zhǎng)期加熱,并且溫度很高,易造成油質(zhì)變化。

2　冒火星的清除和預(yù)防

在航行中,一旦發(fā)生煙囪冒火星,根據(jù)不同狀況判別出具體原因,有針對(duì)性地采取具體方法消除和預(yù)防。

　　1停車換掉故障缸油頭,調(diào)整其啟發(fā)壓力。2采取可靠的安全措施,用長(zhǎng)竹桿或其它類似工具綁成的掃把、打管機(jī)、管道疏通器、壓縮空氣等工具清除煙囪內(nèi)壁灰。

3調(diào)整相關(guān)熱工參數(shù)。如提高燃油溫度,改善燃燒條件。另外,在日常工作中要注意調(diào)整好各相關(guān)參數(shù),做好預(yù)防工作,防止冒火星。

1經(jīng)常測(cè)取爆壓,密切注視運(yùn)行中各參數(shù)的變化,確保數(shù)值正常。

2定期清洗油頭,調(diào)整啟發(fā)壓力。在油頭壓磅時(shí),使用的燃油粘度盡量接近常用油的粘度,避免調(diào)試壓力與使用壓力的差距。同時(shí),不能單看霧化,還應(yīng)檢查來油的長(zhǎng)度和寬度,這些對(duì)油頭的實(shí)際使用影響很大。

3定期清掃煙囪和廢氣鍋爐燃?xì)獠糠值臒熁�。在清掃時(shí),打開增壓器廢氣端檢查孔,增大抽力。

4燃料油儲(chǔ)存艙加熱溫度不宜過高,通常駁運(yùn)時(shí)溫度微高2~3°即可。不宜長(zhǎng)期加溫,防止熱分離。一般在駁運(yùn)前加溫就可以,因?yàn)槌隹诠芎图訜崞鞫荚谟团摰撞?駁運(yùn)前加熱一般就能達(dá)到要求,不用的艙不要加熱。

5燃油進(jìn)機(jī)溫度應(yīng)滿足霧化粘度要求,不要過低。

6保證活塞環(huán)與缸套間的密封,減少空氣泄漏,確�？諝赓|(zhì)量和壓縮溫度。

7確保增壓系統(tǒng)的良好狀態(tài),使柴油機(jī)有足夠的進(jìn)氣量。

8混進(jìn)滑油的柴油,不要作為柴油機(jī)的燃料。

9調(diào)整好噴油定時(shí)和閥定時(shí)。

通過對(duì)以上參數(shù)的調(diào)整和維護(hù),基本上能控制主機(jī)煙囪冒火星,同時(shí)能改善主機(jī)工況,既節(jié)約燃油又保護(hù)環(huán)境。