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船舶管理实验指导书

《船舶管理》实验指导书

刘建华郑子武编

集美大学轮机工程学院

二○一二年五月

目录

实验一船用油水分离器运行实验………………………………………2

实验二焚烧炉运行操作与管理实验……………………………………9

实验一船用油水分离器运行实验

一、实验目的

通过实验，了解真空吸入式舱底水分离器的工作原理和结构特点，掌握该类型油水分离器的基本操作管理规则及LZOD15PPM舱底水报警装置的使用方法。

二、实验内容

1．该型油水分离器系统结构特点和原理；

2．LZOD15PPM舱底水报警装置的系统构成和操作方法；

3．该型油水分离器系统的运行操作。

三、实验设备

1．LZY系列15PPM舱底水分离装置一套；

2．LZOD15PPM舱底水报警装置一套。

四、实验装置组成及基本工作原理

1．LZY系列15PPM舱底水分离系统组成

LZY系列15PPM舱底水分离系统由下列基本元件构成：

一级油水分离器、精滤器、二级油水分离器、单螺杆泵组、电控箱、LZOD舱底水报警装置、电加热器、污油柜、清水柜。

另外还包括下列重要附件：

继电器式压力表（可以设定螺杆泵组高、低压保护范围）、继电器式温度表（可以设定电加热器加热控制的上下限）、气动三通阀、电磁阀、截止阀、放气考克等。

2．LZY系列15PPM舱底水分离系统工作原理

如图8-1所示，LZY系列15PPM舱底水分离器采用自动/手动加热、自动排油、自动报警、自动记录运行过程等方式工作，必要时也可手动排油。

LZY系列15PPM舱底水分离器系重力式和隔离式的滤油装置。

由分离器、专用泵、电气控制箱、15PPM舱底水报警装置、吸入滤器总成及其他管路、阀件和附件等组成。

分离器由三级滤油装置组成：

一级油水分离器、精滤器、二级油水分离器。

专用的单螺杆泵在一级油水分离器排出口处抽吸处理后的排水过程中，使分离装置内产生真空，舱底水经过滤器和上部三通阀（1#气动三通阀）进入一级分离器，利用油水的比重差异和油滴聚结元件的共同作用，进行油水分离，使油液上浮聚集在顶部集油室。

经过一级分离后的舱底水经分离器底部排出，流向2#气动三通阀进入单螺杆泵吸入口，从泵的排出口出再经过3#气动三通阀流入精滤器和二级分离器，经过其内的精细滤油装置，细小的油滴彻底被拦截，确保经过二级分离器的舱底水达到排放标准，符合排放标准的水经过1#电磁阀排出舷外。

当分离出的污油在顶部聚集到一定的程度时，油位检测器触发信号，使电磁阀开启。

压缩空气同时进入三只气动三通阀的顶部气缸，关闭常通口，打开常闭口，舱底水暂停进入分离器，分离后的水暂停排出。

清水由2#气动三通阀进入泵吸入口，泵出后再通过3#气动三通阀进入分离器底部，逆向进行反冲洗，并使内部由真空变成压力状态。

集聚的污油通过上部三通阀排向污油柜。

图中阀的开或关状态以及液体流动的方向按污水处理工况。

3．LZOD15PPM舱底水报警装置

（1）装置构成（如图8-2所示）

（2）系统布置（如图8-3所示）

（3）功能描述

LZOD15PPM舱底水报警装置用于检测和显示舱底水油份浓度，监视15PPM舱底水分离器的运行状态、报警状态及记录各种事件发生的日期、时间；记录装置能储存数据至少18个月，并能显示或打印所有记录。

当监控值越限时或有“蓄意”操控15PPM报警之嫌时，装置在延时时间内（厂家设定为10秒）自动切断油水分离

图8-2LZOD15PPM报警装置结构示意图

1-箱体；2-内门锁扣；3-内门锁头；4-锁头；5-安装支架；6-出水口；7-调流盖板；8-测量室；9-电源开关；10-保险丝盒；11-接线端子；12-继电器；13-PKQ6放大器；14-开关电源；15-触摸屏；16-打印机；17-CPU板

器的污水向外排放（2#电磁阀通电导通，1#电磁阀失电截止，污水回舱底）。

本装置的“防备蓄意操控15PPM舱底水报警装置的技术功能”指的是：

在装置工作运行过程中蓄意开启清水阀，或关闭取样阀，将导致装置报警、记录、打印并且将排放自动切换至舱底。

图8-3LZOD15PPM报警装置系统布置图

（4）操作界面与指南概述

该装置的操作界面由主界面、事件记录界面、打印记录界面构成并遵循如下操作途径进行切换：

图8-4主界面

主界面→事件记录界面→打印记录界面

主界面如下：

（用于显示当前日期，时间、油份浓度、报警状态和分离器的运行状态。

）

事件记录界面如下：

（用于显示各种事件的历史记录、历史记录的总数；可用滚屏方式显示记录指针；可直接设置显示记录指针。

）

图8-5事件记录界面

打印记录界面如下：

（用于显示各种事件的历史记录、打印机工作状态；设置打印记录长度；直接设置打印记录指针；打印指定长度的历史记录。

）

图8-6打印记录界面

（5）继电器动作

在下列情况下自动关停阀继电器动作（断开）：

报警记录仪未上电；油份浓度超过15PPM后又超过指定延时值；分离器系统关；测量室故障；清洗阀开。

五、实验方法

1．实验前准备

（1）熟悉LZY油水分离器和LZOD15PPM舱底水报警系统的组成。

（2）熟悉油水分离器和报警装置的控制面板的操作按钮和指示灯，确认各操作开关处于非工作位置。

（3）起动空压机准备好控制气源（0.6-0.7MPa）。

（4）打开油水分离器系统的电源开关。

2．油水分离系统投入使用

（1）开启分离器本体顶部空气旋塞。

（2）开启压缩空气气源截止阀，观察气源压力是否在0.6-0.7MPa,必要时调整。

（3）开启清水管路上的截止阀，稍开一级反冲洗水出口截止阀（即排油出口截止阀）。

（4）接通电气控制箱电源，并将排油开关置于“开”位置。

（5）起动螺杆泵，将清水管来的清水泵入一级分离器，注水过程中分离装置内部空气从开启的阀门及旋塞排出，当有水流出时，关闭空气旋塞，全开排油出口截止阀，停泵。

（6）常开污油水吸入截止阀。

（7）将二级反冲洗转换阀转换至反冲洗位置，将精滤器前手动转换阀转至回舱底位置，将二级分离器和精滤器注入清水，当回舱底水管路出水后及时将两个手动转换阀转至正常工作位。

（8）接通LZOD报警装置电源开关，打开清水取样阀接通清水，打开报警装置箱门，将打印机面板上的电源开关接通，此时PPM显示“O”（测量室充满清水，PPM显示“0”，测量室内清水放空，PPM显示“80”），触摸屏上显示主界面，开机15秒后，打印机自动打印报警装置最后一次的关机时间及本机开机事件的时间。

（9）污油黏度较大或寒冷季节时，打开分离器上的电加热器的电源开关，加热温度范围控制在30～40ºC,低于30ºC时自动开，高于40ºC自动关。

（10）启动螺杆泵，将排油开关置于“关”位，黄色排油灯信号应熄灭，舱底油污水被吸入分离装置内，进行油水分离过程。

（11）打开报警装置取样阀，关闭清水阀。

（12）调整二级油水分离器出口背压在0.1MPa,确保流质以合理的流速流经油水分离装置以保证分离效果。

（13）分离装置设有一级分离器高低压保护环节和二级分离器高压保护环节，当流体压力超限时，将自动停止螺杆泵运转（分别由各自的电结点式压力表设定，一级低压保护值设定为-0.06MPa，高压设定在0.3MPa;二级高压保护值设定在0.3MPa。

）。

（14）分离过程中，通过观察各个分离单元的压力表指示判定装置的运行状态；注意各个指示灯的变化，人为切换三个界面，观察各个界面的信息显示及变化。

3．油水分离器系统停机

（1）将排油开关置于“开”位，手动排油，同时将清水泵入分离器。

（2）打开清水取样阀，关闭含油水取样阀，冲洗报警装置15分钟，然后关闭报警装置。

（3）按下控制箱上的泵停止按钮，停止泵运转，关闭清水截止阀。

（4）切断电加热器。

（5）闭排油截止阀和污水吸入截止阀。

（6）关闭油水分离器系统电源，关闭气源。

4．运行管理中的基本注意事项

（1）注意检查舱底水泵的工作状态：

如运行温度、声响、泄漏情况等。

（2）定期检查和记录各压力表的工作压力，通过各个分离元件的压力差判定其运行状态。

（3）舱底水螺杆泵不允许在没水的状态下运行且不许封闭启动。

（4）定期对一级油水分离器、精滤器及二级油水分离器进行反冲洗，反冲洗程序完成后将装置充满清水后方可投入使用。

5．LZOD15PPM舱底水报警装置的维护管理

（1）仪器出口流出的水流量应控制在1L/min范围内。

调流盖每旋下1/4圈，出水量相应减少，相反每上旋1/4圈，出水量相应增加。

（2）接通仪器电源，打开清水阀，测量室内充满清水，PPM应显示“O”。

测量室内清水放空，PPM应该显示“80”。

否则必须对仪器重新进行调校。

（3）当长时间中断使用时，应关闭电源，旋出调流盖，清洗取样室内的玻璃管，并放尽残水。

（4）当环境温度在+1ºC以下，取样室内的残水应放干，以避免玻璃管破裂，同时要把清水和取样水的进口阀关闭。

实验二焚烧炉运行操作与管理实验

一、实验目的

以LZMW-TeamtecOG120C型焚烧炉为实验平台，熟悉全自动船用焚烧炉的工作原理和结构组成，掌握全自动船用焚烧炉的操作使用方法及管理维护要点。

二、实验内容

1.LZMW-TeamtecOG120C船用焚烧炉的结构组成及基本原理；

2.OG120C船用焚烧炉的运行操作；

3.该型船用焚烧炉的基本维护。

三、实验设备

LZMW-TeamtecOG120C船用焚烧炉及系统1套

焚烧炉主要参数

热容量：

180.000kcal/h

污油泥：

20.2kg/h

固体垃圾：

144.000kcal/h

四、实验装置的系统组成及工作原理

图10-1是该实验设备的系统图。

图10-2是该实验设备的电缆布置图。

该焚烧装置于2010年9月由南京中船绿洲机器有限公司制造。

1.OG120C焚烧炉系统的结构组成

LZMW-TeamtecOG120C型焚烧炉用于船上废油及固体废弃物的燃烧。

它包括四个部分：

（1）带柴油燃烧器、污油泥燃烧器、燃油加热器和电控箱的燃烧室；

（2）烟气风机；

（3）烟气风门；燃烧室（包括柴油燃烧器、污油泥燃烧器、燃油加热器和电控箱）

（4）污油泥柜（包括循环泵和加热器）。

2.系统各组成功能概述

（1）燃烧室

燃烧室是一个圆形室，配有进料门，当焚烧炉没有处于燃烧状态时，这一个门可被开启。

冷却设置温度到达之前，控制系统将防止门开启。

通过燃烧器加热将垃圾点燃。

烟气出口位于燃烧室顶部，最充分利用了火焰，螺旋型火焰流向底部，然后在燃烧室中央继续旋转向上。

烟气中的残余物质被燃烧器中和以保证生态安全。

当烟气离开燃烧室时，来自底部的冷却气体从烟气风门吸出，被烟囱吹出之前，与烟气混合将温度降至约310℃。

燃烧过程由PLC控制并由光电阻器监视。

温度也由PLC控制系统自动监控。

图10-1OG120C焚烧炉系统图

1-柴油柜出油阀；2-柴油滤器；3-柴油加热器；4-柴油燃烧器的喷嘴；5-柴油泵；6-污油泥燃烧器的喷嘴；7-污油泥剂量泵；8-燃烧室；9-电控箱；10-止回阀；11-污油泥柜电加热控制箱；12-污油泥入口；13-溢流口；14-取样口；15-污油泥柜电加热器；16-放泄阀；17-污油泥循环泵；18-空气滤器；19-压缩空气去燃烧器；20-烟气风门；21-膨胀节；22-烟气风机；23-温度传感器

Figure10-1OG120CIncineratorSystemDiagram

1-dieseltankoutletvalve;2-dieseloilfilter;3-dieseloilheater;4-dieselburnernozzle;5-dieseloilpump;6-sludgeburnernozzle;7-sludgedosagepump;8-combustionchamber;9-electriccontrolpanel;10-checkvalve;11-sludgetankelectricheatingcontrolbox;12-sludgeentrance;13-overflowmouth;14-samplingmouth;15-sludgetankelectricheater;16-drainvalve;17-sludgecirculatingpump;18-compressedairfilter;19-compressedairtoburner;20-fluegasdamper;21-expansionjoint;22-fluegasfan;23-temperaturesensor

进料门处配有一可视玻璃，操作者可由此观看燃烧室中垃圾数量和系统功能。

燃烧室为钢结构，炉膛由特殊设计的耐火砖砌成，外加50mm绝热层，这种耐火材料由低石灰/高铝制成，这种成份具有抗渣性和较好的抗热抗震性。

带双层钢质冷却夹套，形成燃烧室的外部，燃烧室配有一个一级柴油燃烧器和一污油泥雾化喷嘴。

在同一壁上，安装有一个污油泥燃烧装置。

图10-2OG120C焚烧炉电控线路布置图

1-燃烧室温度传感器；2-柴油加热器；3-控制板；4-门锁；5-柴油燃烧器；6-污油泥压力开关；7-蒸汽/空气压力开关低；8-蒸汽/空气压力开关高；9-污油泥剂量泵传感器；10-污油泥剂量泵；11-蒸汽/空气筒形线圈；12-污油泥阀筒形线圈；13-电源；14-烟气风机；15-污油泥柜循环泵；16-应急停止；17-污油泥柜加热；18-外部报警；19-运转指示；20-烟气风门；21-污油泥柜控制；22-温度传感器（在烟气风机上）；23-烟气传感器

Figure10-2ElectricCableArrangementDiagramforOG120CIncinerator

1-combustionchambertemperaturesensor;2-dieseloilheater;3-controlpanel;4-doorlock;5-dieseloilburner;6-sludgepressureswitch;7-steam/airpressureswitch,low;8-steam/airpressureswitch,high;9-sludgedosagepumpsensor;10-sludgedosagepump;11-steam/airsolenoid;12-sludgevalvesolenoid;13-powersource;14-fluegasfan;15-sludgecirculatingpump;16-emergencystop;17-sludgetankheating;18-externalalarm;19-runningindication;20-fluegasdamper;21-sludgetankcontrol;22-temperaturesensor（onfluegasfan）;23-fluegassensor

柴油燃烧器为一级，由PLC自动调节。

此外，污油泥燃烧使用蒸汽或压缩空气雾化为第二级，污油泥燃烧器允许4mm颗粒物通过由PLC监控的由风扇和柴油泵组成的燃油器。

电控箱安装在焚烧炉之上，它包括熔丝、启动器、PLC和操作板。

电控箱根据船舶设备国际标准生产。

安装在控制箱右侧的控制板有一LCD显示和选择燃烧模式的键。

（2）烟气风机

自动烟气风机用于从燃烧室传送烟气，风机产生炉内负压。

该风机通过燃烧室上的冷却套吸入周围气体。

炉内的热气体被燃烧室上烟气出口处的冷却空气所稀释，以便把温度降至约340℃。

（3）烟气风门

自动烟气风门调节烟气中的烟气流量，受电控箱控制，电控箱上可同时读出炉内负压并调节压力到设定状态。

（4）带蒸汽加热器的污油泥柜

LZMW-Teamtec污油泥柜具有日常收集污油泥的功能。

输送泵用来为污油泥柜加料，连接到“highlevel（高位）”开关上，当污油泥柜满时，开关可使泵停止。

恒温器控制的加热器，将保持污油泥温度在设定点（60-90℃）（温度达到60℃以上，污油泥柜要求绝缘或被金属隔栏保护），两个排水阀（取样点）装于污油泥柜上以检查污油泥柜中污油泥液位。

最低的一个用于排尽水。

循环泵装于污油泥柜上。

此泵将污油泥送于焚烧沪中，再返回到所提供的污油泥柜中，保证了污油泥和水有较好的混合。

污油泥柜上一低液位开关将使循环泵停止，当温度达到最低点时进行加热。

加热指示灯安装于污油泥柜的接线盒中。

（5）MACE200控制板

控制板安装于控制箱的右侧，控制板（图10-3）是由一个4×20字母的LCD显示屏和一个25键的键盘组成。

控制板直接与“MELSECFX2N”PLC连接。

控制板功能

图10-3控制板

燃烧器模式选定，所有变量的设置，如：

温度和时间等。

显示运行状态，温度、压力、油耗、计时及报警指示等。

1-LCD显示屏；

2-栏标：

用于解释功能键；

3-LEDS：

用于显示功能键的状态；

4-功能键：

用于选定各种燃烧器模式；

5-数字键（0-9）：

用于输入数值；

6-LIST：

用于显示报警表；

7-MAIN：

用于跳到主菜单；

8-ARROWKEYS：

在当前菜单或对话状态下移动光标；

9-ENTER：

用于确认设定值和到下一行/层面；

10-CLEAR：

用于清除光标左侧的字母。

菜单结构

如图10-4所示。

菜单说明

这里仅介绍主菜单（表10-1）和子菜单的PROGRAMSELECT（程序选择，表10-2）和SETTINGS（设定，表10-3），有关其他菜单的详细阐述参见相关说明书。

表10-1主菜单

菜单栏

范围

说明

FLUEGASTEMP

-300-1500℃

显示烟气实际燃烧气温度

COMBUSTTEMP

-300-1500℃

显示实际燃烧室温度

CHAMBERPRESSURE

0-99mmWC

显示实际燃烧室压力

INFORMATION

~

显示各种信息，如燃烧器级别，菜单选择、报警等。

Sludgespeed

0—1500rpm

显示污泥剂量泵转速

SludgeTemp

0—120℃

显示泵的污泥实际温度

BurningTime

0—9999min

燃烧器起动时间

Timeleft

0—9999min

选定的燃烧时间剩余量

SLREGCNTRNO

0--12

显示污泥程序状态

SLCIRCPUMP

ON/OFF

污泥循环泵的起动/停止

SLTANKHEATER

ON/OFF

污泥柜加热的起动/停止

MENUCHOICE

SEESTRUCTURE

子菜单的选定

菜单结构：

菜单结构如图10-4所示。

。

图10-4菜单结构

表10-2程序选择

菜单栏

范围

说明

BURNINGTIME

0-9999min

设定所需的燃烧时间

SLREGCNTRNO

0-12

计数器（自动）控制燃烧器级别燃烧污油泥，特殊情况下可手动设定

NO<63级燃烧

6

SLUDGESPEED

50-500rpm

手动设定污油泥泵的转速,程序将从设定的转速,自动增加或减少,达到实际温度所需的速度

SLUDGEONLY

0-1

0=程序不允许单独燃烧污油泥,在2级停止。

1=在“正常”设定中程序可以允许单独燃烧污油泥。

在3级停止。

PREV

功能

按功能键“PREV”，则显示前菜单名称。

PGDOW

功能

向前翻动页面。

PGUP

功能

向后翻动页面。

表10-3设定

功能码

标准设定

范围

说明

CCTA

1200℃

0-1300

燃烧室高温报警点

CCTMAX

1150℃

0-1300

燃烧室温度超过该限，则会引起柴油和污油泥燃烧量减少

HCCTLA

50℃

0-999

温度降低值超过此限，并达到[CCTSO]会引起燃烧室低温报警

HCCT

10℃

0-30

燃烧室滞后温度

CCTR

25℃

0-30

温度增加低于此限，并且时间超过（CCTTR）会引起燃烧器燃烧量的增加（固体垃圾）

CCTTR

60sec

0-99

取样时间的选择[CCTR]（固体垃圾）

CCTSS

650℃

0-999

启动污油泥燃烧器的燃烧室温度

CCTSO

850℃

0-999

单独燃烧污油泥的燃烧室温度

HCCTS

10℃

0-99

污油泥燃烧的燃烧室滞后温度

CCTCCP

1000℃

0-1200

控制燃烧室负压的燃烧室温度

HCCTP

10℃

0-99

压力控制下的滞后燃烧室温度

CCTSR

0℃

0-9

优先于污油泥燃烧器增量的的燃烧室每次最小温度增量[TCSB]

TCSB

30sec

0-99

取样时间的选择[CCTSR]（污油泥）

CCTFS

150℃

0-400

冷却时用于停止烟气风机的燃烧室温度（[CCTFS]-[HCCTFS]）

HCCTFS

50℃

0-99

冷却时与烟气风机停止相关的燃烧室温度滞后

FGTA

375℃

0-450

烟气高温的报警点

FGTMAX

340℃

0-400

烟气温度高于此限会引起柴油和污油泥燃烧量的减少。

HFGT

5℃

0-20

烟气温度的滞后

FGTCCP

330℃

0-350

负压开始增至最大值时的烟气温度

HFGTP

5℃

0-20

与燃烧室负压控制有关的烟气温度滞后

CCPS

20mmWC

0-50

燃烧器开始时的燃烧室负压

SPMAX

20mmWC

0-40

最大燃烧室操作负压

SPSS

6mmWC

0-30

污油泥开始燃烧时的燃烧室负压

SPCH

5mmWC

0-30

预热时的燃烧室的负压

CCPC

15mmWC

0-40

冷却时燃烧室负压

SPMIN

5mmWC

0-20

最小燃烧室负压

CCPA

1mmWC

0-9

最低燃烧室负压报警点

HCCP

1mmWC

0-5

燃烧室负压滞后

PD

2mmWC

0-5

燃烧室压力增量档

PI

2mmWC

0-5

燃烧室压力减少档

FGTTR

60sec

0-99

燃烧室压力控制取样时间

TDC

30sec

0-99

在“LOADING/SLAGGING”程序时烟气风门开闭时间

FOHA

8min

0-9

优先于燃油低温报警的燃油加热器允许时间

LTFOH

10min

0-15

启动时优先于燃油低温报警的燃油加热器许可时间

SLTN

80℃

0-99

污油泥程序启动的最小污油泥温度

SLTLA

30℃

0-99

污油泥低温报警限[SLTN]-[SLTLA]

SLTHA

15℃

0-99

污油泥高温报警限[SLTN]+[SLTHA]

N1LH

12.41l/h

0-99

喷嘴1的通过量l/h

SLRPM

0.090l/rpm

0-9

污油泥处理量l/rpm