第12题:
问答题
柴油机烟囱冒火的火花形式和产生原因有哪些?如何预防和应急处理?
正确答案:
柴油机烟囱冒火的火花形式和产生的原因:柴油机烟囱冒火,通常是由于未烧尽的燃油或含油积存物随高温燃气带出烟囱遇空气再燃烧所产生的,即燃料在气缸内燃烧过程的延续。从火花形式看,烟囱冒火可分成三种情况。一是,油雾燃烧所形成的火花这种火花在白天不易发现,在黑天可看到细小而短的浅粉红色火花从烟囱中冒出。火花大多在随其排烟的流动中自行熄灭,而无炭垢或黑色的颗粒落下。这种情况多发生在柴油机超负荷、部分气缸燃油雾化较差或气缸空气供应不足等情况下,使气缸内喷入的燃料不能完全燃烧,气缸内过量的油雾或微细油珠被高温排气直接带出烟囱时遇氧而燃烧。二是,残油燃烧所形成的火花此类火花形状较上述稍长,颜色也稍深,由烟囱冲入天空并随风飘流后自动熄灭。有微细炭粒及烟灰带出。这种火花一般发生在柴油机部分喷油器滴油或在低负荷运行中燃烧不良的情况下,尤其当排烟系统的温度、压力长期偏低时,尚未燃烧的油分常常积存在排烟道内,即使被带出烟囱,也难以被低温燃气所点燃。一些老型号的柴油机,在此情况下总是采用旁通废气锅炉的方法使燃气直接排出,防止污染锅炉内加热盘管。近代船舶,多数已取消旁通排烟管道,燃气只能经废气锅炉排出,排气背压升高。所以长期低负荷运行的二冲程柴油机烟道内积油会逐渐增多。积存的残油经过着火前的物理及化学准备过程,如有较充分的空气,当排气温度高于210℃时或遇明火时,便出现在排烟管道内部的烟囱出口处着火。三是,烟灰沉积物燃烧所形成的火花从烟囱排出的火花,大多是板状,火花产生的时间,往往是出航后不久以及航行10~15d之后,火花持续的时间自半小时至3h不等。白天因光线关系不大被注意,晚间则甚为可惊。这类火花亮点较大,呈黑红色,持续时间长,有灰分及不同形状固体颗粒伴随火花同时从烟囱冲出,常常落在甲板上还继续燃烧,容易引起火灾。一般情况,在排气系统中,自增压器出口至废气锅炉进口这一段管路上很少着火,而且在废气锅炉的过热蒸汽盘管上烟垢也不很多。但在饱和蒸汽盘管上往往有采热片的密集布置和在废气锅炉漏斗形的部位上固体沉积物较多,这些沉积物是产生火花的主要来源。这类烟囱冒火最为常见,危险性也最大,其原因有:a)燃油质量差,柴油机燃用轻油时产生的烟灰沉积物数量甚微,而燃用劣质油时其数量不仅增多,而且所含有的可燃性物质也更多;b)燃油的喷油设备不完善或故障,不完全燃烧使排气中的含油物质增加;c)气缸润滑油的注油量太大;d)气缸进气系统工作不完善,四冲程柴油机换气条件优于二冲程柴油机,所以发生烟囱冒火的情况也少些;e)废气锅炉脏堵,当排气的流量阻力增加到0.0127~0.0133MPa时容易发生烟囱冒火,冒火停止后,烟灰沉积物会自然减少,排气流动阻力可下降0.00067~0.00133MPa。烟囱冒火的预防措施:
一是,使柴油机气缸内的燃烧保持良好状态;二是,加强对各缸燃烧过程的监测,及时发现不正
常情况;三是,加强废气锅炉的管理,保持良好的燃烧效果;四是,选用合适的除炭剂等化学品,定期向排烟管或废气锅炉内投放,以便预防结垢和清通系统,使管壁上的积炭等软化、脱落,甚至降低燃点后燃烧;五是,为保证油船的安全,烟囱内装有喷水灭火装置,防止烟囱冒火。烟囱冒火的应急处理:一是,若出现第一类火花,应立即降低柴油机负荷或慢慢停车,查明原因并消除故障后再继续使用,待排烟正常后再加至需要的负荷。二是,若出现第二、三类火花,在环境允许的条件下应让其继续“喷冒”,使排气系统内的油性沉积物尽量吹掉、烧尽,但应加强柴油机和废气锅炉的维护管理以及防火工作。三是,除火势过猛、个缸或局部排烟管过热需降速外,必须尽量使柴油机保持较高负荷运行。四是,不要轻易使用灭火设备,特别是C02灭火设备,以防止高温金属因温度急剧降低而产生炸裂。
解析:
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