民國115年 高考三級 輪機技術 輔機
第1題
請闡述船用鍋爐「節熱器（Economizer）」的主要功能與運作原理及其優 缺點。（25 分）
題目
請闡述船用鍋爐「節熱器（Economizer）」的主要功能與運作原理及其優 缺點。（25 分）
參考解答（AI 生成，非官方）
- 一、定義與裝設位置：節熱器（Economizer，省煤器）係裝設於鍋爐本體後方煙道之熱交換設備，一般位於過熱器或蒸發器之後、空氣預熱器之前，利用離開鍋爐之高溫排煙餘熱，加熱進入汽鼓前之給水；其屬對流式換熱器，為船舶鍋爐提升熱效率之關鍵輔機。
- 二、運作原理：給水經給水幫浦加壓後先送入節熱器管內，煙氣在管外橫向沖刷，熱量由煙氣傳至管壁再傳給給水，使給水升溫後進入汽鼓。依出口狀態可分非沸騰式（出口水溫低於飽和溫度約20～30℃）與沸騰式（出口含部分蒸汽）；管型常見光管、鰭片管及H型鰭片管，以增大傳熱面積。
- 三、主要優點：（1）回收排煙餘熱，排煙溫度每降低約20℃可提升鍋爐效率約1%，節省燃油；（2）給水預熱後與汽鼓金屬之溫差減小，降低熱應力與熱疲勞；（3）提高給水溫度可減少含氧量，減輕腐蝕；（4）無轉動件、結構簡單，維護成本低，並可縮小鍋爐體積、提高單位重量之蒸汽產量。
- 四、缺點與限制：（1）低溫腐蝕：管壁溫度若低於煙氣露點（含SO3時約120～150℃），易生成硫酸腐蝕管壁，須控制進口水溫或設再循環；（2）積灰與堵塞：鰭片管易積灰，增加煙道阻力，須裝吹灰器；（3）管內結垢影響傳熱，對給水水質要求高；（4）沸騰式易生汽塞與流動不穩，須維持最低流量。
- 五、操作要點與建議：點火初期或低負荷時應走旁通，避免無水流動致管壁過熱燒損；應設置給水進出口溫度、煙氣壓差及流量警報；定期吹灰、水洗並量測管壁厚度。整體而言，節熱器以「回收餘熱、降低排煙溫度」為核心價值，惟須在防腐蝕與防積灰之間取得平衡。
AI 依官方試題文字產生的參考解答，非考選部公告答案，內容僅供備考參考。