T3000油船货油联调系统概述

李熠星

摘要： 货油联调系统主要包括锅炉、惰气、货油泵三个大系统组成，以下对三个系统分别阐述。

关键词：油船 锅炉 惰气 货油系统联调

一、锅炉系统

1、锅炉的作用

锅炉是一种承受一定工作压力地能量转换设备。其任务就是有效地把燃料中的化学能转换为热能，从而产生出一定数量和质量（温度和压力）的蒸汽。

2、锅炉的工作过程

锅炉的工作过程基本可以概括为三个阶段：燃料的燃烧过程，烟气向水（汽等工质）的传热过程、水的加热和气化过程——蒸汽的产生过程。

燃烧过程：燃料在炉内（燃烧室内）燃烧生成高温烟气，并排出灰渣的过程。燃油加热后通过管道输送到燃烧器雾化和空气充分混合，混合物喷入炉内燃烧，产生高温烟气。

烟气向水的传热过程：高温烟气通过热对流把热量传导给水冷壁。

水的加热和气化过程——蒸汽的产生过程：这个过程有三个部分，给水部分，水通过管路到汽锅中;水循环过程，水通过汽锅到下降管和下集箱水冷壁，最后一个过程是汽水分离。

3、锅炉燃烧控制系统

采用PLC和智能调节器实现自动控制的大型油轮锅炉燃烧控制系统。详细分析了控制系统的组成和特点，并介绍了达到锅爐自动点火、最佳风/油配比和使烟气含氧量小于4%等技术要求。

4、锅炉系统调试

试验目的

检查辅锅炉安装的完整性、准确性和工作可靠性，验证为其服务的辅助系统是否满足设计的要求。

试验内容：

通过模拟或实际方法，对报警及安全保护装置功能进行试验。

① 低压操作：燃烧器在蒸汽压力分别为6.2bar/7bar时能够自动起动停止。

② 高压操作（20bar）

③ 主锅炉燃烧器在蒸汽压力分别为20.2bar/21bar时能自动起停。

④ 锅炉应急停/起试验。

⑤ 吹灰器操作试验：吹灰器在使用惰气系统时应连锁，并进行吹灰器的自动操作试验。

⑥ 安全阀实验：辅锅炉的安全阀应该在蒸汽压力达到22bar时开启，并进行安全阀的应急手动阀操作。

⑦ 蓄压试验：将主蒸汽阀关闭，并且在炉内充分燃烧的情况下，在安全阀打开7分钟内，辅锅炉蒸汽压力的升高值不得超过24.2bar（即设计压力的10%）。

二、惰气系统

1、惰性气体系统的作用

防止油轮发生燃烧爆炸事故，采用惰气系统可控制油舱内可燃气浓度、控制引火源的产生、控制油舱内氧气含量。

2、船舶惰性气体充注

卸油时、航行中、清洗油舱时惰性气体的充注

3、惰性气体装置主要设备结构及工作原理

烟气抽气阀

烟气抽气阀是一个可以从控制室远距离操作的截止阀。

洗涤塔

洗涤塔的作用是对惰气进行冷却、脱硫和除尘。

冷却

在洗涤塔内应尽量使烟气温度降低到接近冷却海水的温度。

脱硫

脱硫就是为尽可能除去烟气中琉的氧化物。

除尘

烟气中的烟尘等固体杂质应尽量去除，一般要求除尘率90%以上。

甲板水封装置

甲板水封是为防止货油舱内可燃气体，逆流到洗涤塔和锅炉内的安全装置。

鼓风机

惰气系统一般使用大容量、高静压离心式电动鼓风机。

固定式氧气分析仪

氧气分析仪可连续测定惰气的氧气含量。

4、惰气系统实验

①、管路系统耐压泄露实验

对惰气系统惰性气体管线、锅炉烟道管、海水供水管、泄水管、压缩空气管、取样管等管路，应按照规定进行气密或水密实验，并确认管路符合要求。

②、安全报警及控制装置试验

机械设备工作实验

试验各种机械启动、停止及运转状态是否正常，需要进行实验的机械油鼓风机，洗涤塔冷却水泵及甲板水封泵，氧量分析仪。

阀的动作实验

确认远距离控制的气动阀和电磁阀能正常开闭，阀开闭指示或开度与阀实际状态一致。

报警实验

确认在模拟各种报警条件的情况下，报警指示灯，总故障指示灯，蜂鸣器等准确发出警报，同时确认与发生报警原因连锁动作的阀，机械等得工作状态。

应急停止实验

确认在应急停止条件发生的情况下，安全保护机构动作的可靠性。

吹灰器工作联锁试验

吹灰器连锁有相互优先和一方优先两种方式，对于前一种连锁应确认吹灰器工作时风机不能启动，相反风机运行时吹灰器不能工作。

③、充注惰气实验

由鼓风机抽吸锅炉烟气，使惰性气体排入油舱或排到大气，确认惰气在使用状态下，各种机械设备、仪表及管系性能均满足设计要求。

三、货油系统

1、货油泵的用途

货油泵控制系统主要应用于油船中。其动力为蒸汽驱动，是货油卸货过程中必不可少的重要设备。

2、货油系统的组成及作用

系统由货油泵、蒸汽透平、扫舱泵、遥控检测控制系统、真空冷凝器、真空泵、冷凝泵、安全保护系统等组成。

货油蒸汽透平

预供滑油泵启动器：滑油压力低于设定时滑油泵自动启动

货油泵透平继电器箱：整个系统的报警及显示

货油透平转速传感器：通过转速传感器把透平的实际转速传达给透平继电器箱上的转速表

脱扣指示限位开关：当转速超过额定转速15%时透平会超速停车（机械）

电动脱扣电磁阀：当转速超过额定转速15%时透平会超速停车（电动）

应急停止指示限位开关：发生异常情况是可在本地应急停车

滑油温度开关：当滑油温度高于设定时报警

滑油柜液位低开关：滑油柜油位低于设定时报警

调速电机：在额定转速范围内对透平调速

转子轴向移动传感器：检测轴承移位

货油泵

货油泵：卸货动力

分离器：满足泵吸口流量

转子振动传感器：检测泵转子振动

溫度传感器：监测填料函、泵上/下轴承、泵壳温度

泄漏开关：检测泵的泄露

货控台遥控检测系统

货油泵振动显示器：货油泵转动时监测轴承是否振动

货油透平转速接收器：远程检测透平转速

货油透平调速开关：远程调速

主蒸汽压力表：主管蒸汽压力显示

货油蒸汽箱压力表：单台透平蒸汽压力显示

控制监测器：显示系统报警

扫舱泵

货油泵吸口为喇叭口型设计，不能完全将舱底货油排除。故扫舱泵是用于清扫油舱及管线中的残油。

4、系统调试

实验目的

检验货油泵及透平安装的完整性、正确性和工作可靠性，验证系统功能及设备和仪表等是否满足设计要求。

蒸汽透平试验

超速停车：超过额定转速（机械/电动）

滑油低压：报警/停车

低真空停车

泵排出压力高停车

滑油柜低位报警

滑油温度高报警

手动停车

货控台控制及检测

调速器范围（额定）

遥控停车

应急停车： 泵舱入口、左右甲板货油出口、泵舱

货油温度检测系统

泵壳过热：报警/停车

上下轴承过热：报警/停车

填料函过热：报警/停车

四、锅炉-惰气-货油泵联合调试

1、采用自动控制启动锅炉。

2、锅炉压力达到工作压力后，启动惰气系统，检查含氧量（低于5%）。

3、真空冷凝器投入工作，蒸汽透平预热，做好动车前准备。

依次启动货油泵，转速达到预热转速，保持工作稳定;惰气系统投入使用，再依次提高货油泵的转速达到额定转速，并记录相关数据。

4、锅炉供气——惰气系统充气——货油泵联调工作稳定后，观察货油舱压力、液位等情况，并根据要求时间分段进行记录。

5、试验完成后，降低惰气系统充气主管压力并逐步关停货油泵，降低锅炉压力后停炉。最终完成三个系统的联合调试。

参考文献：《船舶工程》 2001（4）