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船舶柴油机节能减排技术_曹用顺

船舶柴油机节能减排技术_曹用顺
船舶柴油机节能减排技术_曹用顺

第37卷增刊船舶柴油机节能减排技术

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曹用顺

(中国石油集团海洋工程有限公司船舶事业部,天津

300451)

要:有效地控制好燃油消耗,将对船舶的经济性、环保性产生重大影响。文章介绍了船舶柴油机

节能减排的几项技术措施:采用经济航速,降低燃油消耗;采用两级涡轮机增压,提高柴油机的效率;采用VTA 涡轮增压技术,提高燃料燃烧的效率;使用共轨燃油喷射技术改进燃油喷射系统,提高柴油机功率,降低油耗。这些措施已在实际中应用,取得了良好的效果。关键词:燃油;船舶柴油机;节能减排;技术措施中图分类号:TE951

文献标识码:B

文章编号:1001-2206(2011)增刊-0091-03

随着燃油价格上涨及环保意识的加强,船舶

的节能减排越来越受到人们的关注,因此有效地控制好燃油消耗将对船舶的经济性、环保性产生重大影响,本文从船舶事业部船舶柴油机节能减排的角度出发,结合实际,从几个方面探讨船舶柴油机节能减排的有效措施。

1船舶航行采用经济航速

经济航速是指利用燃油消耗量与航行速度的

线性比例关系来确定的船舶最佳航行速度,合理的航行速度可以降低燃油消耗。船舶航行速度直接关系到燃油消耗,是经济和技术的综合反映。

船舶在航行的过程中应根据任务的轻重缓急,选用合理的航行速度。如果任务允许,适当降低航速,可以明显地降低燃油消耗量。若航速降低

10%,则主机功率下降27.1%,燃油消耗量减少19%;若航速降低20%,则主机功率下降48.8%,燃油消耗量减少36%,如图1所示。

从图1可以看出,采用经济航速,节能效果明显。但是为了保证柴油机的正常运转,避免主机长时间低负荷运转,从而偏离设计工况太多,使增压扫气不足,产生燃烧恶化、运动部件磨损加剧等情况,比较理想的结合点应为航速降低10%左右。

下面以船舶事业部几艘船舶为例,对相同航程(100n )额定航速下与经济航速下燃油消耗量进行

分析比较,见表1。

从表1可知船舶采用经济航速燃油单耗大幅降低。

中油海281船常年工作于南海北部湾及大亚湾地区,由于工作紧急,风浪大,任务艰巨,中油海

281船基本上保持24h 备车状态,通过上述标准计

算,每年仅中油海281一条船可为船舶事业部节省大约1460t 轻质燃油,如果船舶事业部所有船舶

均采用经济航速,那么每年可以为船舶事业部节省达上千万元。按国家环保标准制订的技术标准估

表1

船舶在额定航速下与经济航速下耗油量对比

船舶名称

额定耗油量

/(t/h )额定工况经济工况

耗油差/t 额定航速/

×1.85km/h 耗油

量/t

经济航速

×1.85km/h

耗油

量/t

2000HP 0.5013.0 3.8611.7 3.410.454000HP 0.7513.0 5.7611.7 5.130.635000HP 0.8214.0 6.2312.6 5.380.856000HP 1.0015.0 6.6713.5 5.900.978000HP

1.21

15.0

8.08

13.5

7.07 1.01

图1

燃油与航速关系

g e =f (v )

船舶航速V /(km/h)柴油机燃油消耗率g e /(k g (k W ·h ))

石油工程建设

91

石油工程建设2011年11月

算,二氧化碳、二氧化硫、烟尘的排放量也将大大

降低,很好地达到了节能减排的效果,实现了国

家、公司双赢。

2采用两级涡轮增压及VTA(Variable Turbine

Area)涡轮增压技术

2.1两级涡轮增压

以往的柴油机采用的是一级涡轮增压技术,其

产生的压力相对较低,使压缩进汽缸的空气量有

限,汽缸中的燃料不能充分燃烧。这不仅浪费了大

量的燃料,也使柴油机的废气排放量偏高。瓦锡兰集团和MAN柴油机公司都成功开发出新型的涡轮增压技术,通过使用两级涡轮增压器来增大压力,增加汽缸中的空气量,解决一级涡轮增压器压力不足的问题。

两级涡轮增压系统是由两个大小不同的涡轮增压器串联组成。其工作原理是:利用船舶柴油机工作产生的废气的能量,驱动体积较小、增压度较高的涡轮增压器(第一级),然后再驱动体积较大的、增压度较低的涡轮增压器(第二级)。低压比涡轮增压器的压缩机将周围的空气压缩,然后经过一个直接相连的冷却器,将压缩后的空气传送到高压比涡轮增压器的压缩机中;在此之前被压缩过的空气再次被压缩,再经过一个空气冷却器,传送到发动机汽缸。经过两次压缩,可以大大增加进入汽缸的空气量,从而使发动机中的燃料燃烧更充分,大大提高发动机的输出功率和功率密度,并大幅减少有害气体的排放量。该技术能大幅提高柴油机的效率,输出功率和功率密度能够提升近10%。根据公式:

g e=(103×G t)/N e(1)式中g e——

—燃油消耗率;

G t——

—柴油机每小时的耗油量/kg;

N e——

—功率/kW。

这也就是说采用两级涡轮增压技术,在提高余热利用率的同时使燃油消耗率降低10%。图2为一级、二级涡轮增压器。

2.2VTA(Variable Turbine Area)涡轮增压技术

涡轮增压柴油机的最大优点是可实现小排量、高功率、大扭矩,尤其是其扭矩输出增加明显。但由于涡轮介入程度取决于转速高低,在柴油机低负荷和低速运行下,涡轮增压器不能以最大的效率工作,因而压缩至汽缸内的空气量有限,不能使燃料充分燃烧。这是传统涡轮增压技术的严重缺陷。MAN柴油机(Variable Turbine Area)涡轮增压技术即VTA,有效地解决了这一问题。VTA技术使得柴油机处在任何负荷和速度运行时,都能根据燃油的喷入量自动、持续、精确地匹配压缩空气的进入量,解决了传统涡轮增压器只能在事先设定的发动机负荷点实现最大效率的问题。这大大提高了燃料燃烧的效率,节约了燃油,大幅削减了碳氢化合物、二氧化碳、煤烟的排放量。据测算,其燃油节约量为4g/kW·h,以船舶事业部8000HP船舶为例,如果采用VTA技术,8000HP船舶每小时可节省大约27kg燃油,据资料显示全世界所有船舶的发动机都使用VTA技术,那么每年将减少排放约790万t二氧化碳。MAN柴油机公司已经成功地将VTA技术应用到大型涡轮增压器上,该涡轮增压器将安装在燃烧重质燃油的大型柴油机上。大连船用柴油机有限公司生产的6S50ME-B型柴油机和上海中船三井造船柴油机有限公司生产的SK80ME-C型柴油机,都将安装采用VTA技术的高效废气涡轮增压器。

3使用共轨燃油喷射技术改进燃油喷射系统为了节省燃油和使燃油在燃烧室中能够充分燃烧,控制喷入燃烧室的燃油量是关键。目前有一种燃烧室燃油喷入量控制技术——

—电控共轨喷射技术。该技术的工作系统由高压油泵、公共喷油管、喷油器、电控单元(ECU)和管道传感器组成,见图3。与传统燃油喷射系统相比,外观结构上省去了凸轮轴、各缸独立高压油泵,省去了电子伺服调速器,省去了燃油泵齿条,共轨燃油喷射系统(燃油、伺服)压力靠高压油泵上电控执行器控制,采用共轨技术(燃油共轨、伺服油共轨),只需要设置少量的共用的2、3个齿轮驱动高压油泵,

两个

92

第37卷增刊

齿轮驱动伺服油泵。具体的工作原理为:在电控单元的控制下,高压油泵产生的高压将燃油送入公共油管,然后经公共油管进入高压油管,最后,在喷油器的作用下,将燃油喷入燃烧室。使用该技术可以明显提高柴油机功率和降低油耗,减少氧化氮排放。船舶事业部5000HP以上船舶辅机基本上采用了电控共轨技术,主机还在进一步的改进之中。

传感器是电控共轨系统获取柴油机上工作状况的主要途径,在电控燃油系统中,通过各种传感器检测出发动机的实际运行状态,控制柴油机共轨燃油系统的基本传感器包括:共轨压力传感器、气流量传感器、增压压力传感器、水温传感器、燃油温度传感器、曲轴角度传感器、油门位置传感器等。

在电控共轨系统中,为了准确测量共轨内的压力,需要在共轨上安装压力传感器,传感器损坏将会造成控制系统误动作,必须保证各个传感器的清洁和保养,尤其是在恶劣状况下工作的传感器,应予以特别关注。

电控共轨系统的市场潜力很大,目前,Wartaila和MAN-B&W两大公司相继推出船用大缸径低速二冲程电控柴油机,而且都已装船营运,在国内,目前中波公司率先购置装备共轨式电控燃油喷射系统,随后宜昌船舶柴油机厂、大连船用柴油机厂、上海沪东重机股份有限公司也于近年相继引进了国外电控共轨燃油喷射设备及其柴油机的制造技术,但到目前为止,作为大型船舶柴油机燃烧控制部分的核心技术仍然掌握在一些发达国家手中。4结束语

在节能工作实践中,船舶事业部构建了新型的节能管理模式,将技术节能方法与现代管理学理论有机结合起来,技术节能措施与管理节能措施双管齐下,不仅增加了节能管理的科技含量与可持续性,也使中国石油海洋工程有限公司的节能管理工作上升到一个新水平。

结合中国石油海洋工程有限公司生产经营需求与目标,船舶事业部以经济航速与经营管理为切入点,建立了完善的绩效指标考核体系,建立长期积累与跟踪动态调整机制,通过一系列的配套制度的制订与实施,明确了技术节能与管理节能之间的目标与责任,实现了节能减排和生产经营的科学统一。

参考文献:

[1]罗莉萍.船舶动力装置节能新途径的探讨[J].中国修船,2000,

(1):40-43.

[2]孙泽权,石文卿.热能利用与节能工程[M].重庆:重庆大学出版

社,1997.

[3]钱作勤,王忠俊.船舶柴油机排放测试与控制措施[J].航海技术,

2004,(6):22-25.

[4]赵长禄,谭建伟,张付军,等.电控单体泵式(EUP)柴油机喷油系统

研究[J].内燃机工程,2004,(2):10-13.

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作者简介:曹用顺(1986-),男,2008年毕业于集美大学轮机工程学院,现从事船舶技术工作。

收稿日期:2011-08-10

曹用顺:

船舶柴油机节能减排技术93

China),ZHANG Hui

Abstract:Petroleum ships often meet some special working conditions such as frequently weighing and dropping anchor,sailing at shallow waters or on heavy sea,taking a sudden turn and overloading operation of master propulsion unit.According to these working conditions,this paper analyzes the corresponding working states of the master power propulsion unit and offers related measures in order to raise its application efficiency and prolong its service life.

Key words:offshore petroleum;ships;propulsion unit;fault;special working condition

(85)Internal Pipeline Coating Technique Applied for Shallow Water Offshore Platform QIAO Xiang-guo(Offshore Engineering Fabrication&Construction Division of China National Petroleum Offshore Engineering Co.,Ltd.,Qingdao266555,China),CAO Xiang-wu

Abstract:Spraying epoxy resin powder onto the internal wall of fire fighting pipeline can isolate seawater and sediment from the internal wall to prevent seawater corrosion and sand abrasion.Furthermore,it helps to improve internal wall smoothness so as to reduce flow resistance,extend pipeline service life and enhance transport capacity.Through analyzing the internal coating and comparing its performance with those of glass fiber reinforced polyvinylcloride composite pipeline and galvanized steel pipeline,the reasonable pipeline coating process has been made and applied for shallow water offshore platform.

Key words:offshore platform;fire fighting pipeline;internal coating;coating process ·INNOVATION&PRACTICE·

(87)Application of Chemical Cutting Technique in Downhole Overhaul Operation of Bozhong Off-shore Oil Block

YUAN Peng-fei(Tianjin Branch of China National Petroleum Offshore Engineering Co.,Ltd.,Tianjin 300451,China),TANG Jia,WANG Hai-tao

Abstract:Owing to the reasons such as casing deformation and big diameter downhole tool used in the course of downhole operation,drill pipe sticking accidents often happen.Sometimes it is needed to cut the column above the sticking point and move it out.The downhole chemical cutting technique is a new means to do such work.In the operations of downhole overhaul and well completion of BZ34-4-3well and other four wells,the chemical cutting technique was used and it expedited workover operation greatly.The configuration and working principle of the chemical cutting technique as well as its application in BZ34-4-3well are introduced in this https://www.wendangku.net/doc/2f15828022.html,pared with earlier cutting techniques,the chemical cutting technique possesses the characteristics such as precise cutting and high efficiency.

Key words:downhole overhaul;chemical cutting;chemical agent;stuck releasing;fishing

(91)Several Techniques of Energy Saving and Emission Reduction for Marine Diesel Engine CAO Yong-shun(Ship Division of China National Petroleum Offshore Engineering Co.,Ltd.,Tianjin 300451,China)

Abstract:It has a great influence on economy and environmental protection of ships to effectively control fuel consumption.Several related measures for marine diesel engine are introduced in this paper,including(1)adopting economical ship speed to reduce fuel consumption;(2)adopting two-stage turbocharging to boost diesel engine efficiency;(3)applying VTA turbocharging to raise fuel combustion rate;(4)applying common rail fuel injection to improve fuel injection system,increase diesel machine power and reduce fuel consump-tion.These measures have been applied in practice and have got good results.

Key words:fuel;marine diesel engine;energy saving and emission reduction;technical measure

(94)Application of GLCC Multiphase Flowmeter System in Offshore Engineering

SANG Ying-chun(Offshore Engineering Fabrication&Construction Division of China National Petroleum Offshore Engineering Co.,Ltd.,Qingdao266555,China),GUO Xi

Abstract:Gas-liquid cylindrical cyclone separator(GLCC)multiphase flowmeter system is a new type of metering device which has advantages such as small volume,light,good metering effect and high safety.Based on the application practice of GLCC multiphase flowmeter system in NP1-29project of Jidong Oilfield,this paper describes the principle,configuration and functions of the system and analyzes its predominance in ap-plication to offshore platforms.

Key words:multiphase flowmeter;gas-liquid cylindrical cyclone separator(GLCC);offshore engineering 中—英译者陈国祥Translated by CHEN Guo-xiang

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船舶柴油机的分类

基础知识No Responses ? 二122011 柴油机自1897年问世以来,经过一个世纪的发展,其技术已经取得了很大进步并更趋完善,在动力机械中已占据极为重要的地位。在船舶动力中也占统治地位。目前,在所有的内河及沿海中、小型船舶中,都采用柴油机作为主机和辅机;在远洋民用船舶中,在2000t以上的船舶中,以柴油机作为主机的船舶占总艘数的98%以上,占总功率的96%以上。 一、柴油机的优点 柴油机能在动力机械以及船舶动力装置中占据极为重要的地位,是因为它具有许多优越的条件。与其它热机相比,它具有如下优点: (1)热效率高。大型低速柴油机的有效效率已达到50%~53%,远远高于其他热机;而且柴油机在全工况范围内的热效率都较其它热机高。热效率高,也就是燃料消耗量小;柴油机又能燃用重油,甚至劣质重油;而且柴油机在停车状态时不需要消耗燃料。故燃料费用低,船舶的续航力大。 (2)功率范围大。柴油机的单机功率自1至80080kW,因此其适应的领域宽广。 (3)机动性好。正常起动只需3~5s,并能很快达到全负荷。有宽广的转速和负荷范围,能适应船舶航行的各种要求,而且操作简便。 (4)尺寸小,重量轻。柴油机不需要锅炉等大型附属设备,使柴油机动力装置的尺寸小、重量轻,特别适合于在交通运输等动力装置中应用。 (5)可直接反转。柴油机可设计成直接反转的换向柴油机,而且倒车性能好,使装置结构简单。 二、柴油机的类型 由于柴油机的应用广泛,因此,为满足各种不同的使用要求,柴油机的类型也就多种多样。根据柴油机的各种不同特点以及不同的分类方法,船舶柴油机大体上有以下类型: (1)按工作循环分类。有四冲程柴油机和二冲程柴油机。 (2)按进气方式分类。有增压柴油机和非增压柴油机。 (3)按曲轴转速分类。有高速、中速和低速柴油机。 高速柴油机:n>1000r/min;中速柴油机:n=300~1000r/min;低速柴油机:n<300r/min。

船舶节能减排

和专业人员尽快到位,资金投入及时兑现,并继续加强商务环节的节能降耗。 2007年,广远能耗降幅实现阶段目标 经统计,广远公司三家控股、全资公司2005、2006、2007三年的千吨海里油耗分别为:5.43、4.77、5.0千克;单位能耗分别为:1.298947、1.244104、0.998336 吨标准煤/万元;2007年单位能耗与2005年相比下降了23.14%,能耗降幅实现阶段性达标。其中中远航运2007年单位能耗与2005年相比下降了20.5%,中远远达下降42.1%;中远南方下降6.5%。 2008年的节能减排工作,应当以2007年在节能减排领域作出的诸多实践和取得的经验作为基础,细化措施,抓好落实,巩固提高。因此,我们在此对2007年的节能减排工作作一次精彩回眸。 全方位打造节能减排工作网络 广远自2005 年起就成立了公司节能降耗领导小组,广泛开展节能工作,取得了一定的成绩和宝贵的经验。2007年,按照国家和集团的要求,又制定了节能减排活动方案,成立了节能减排领导小组和工作小组,并成立了几个专业指导小组,如航运小组、岸产小组、本部机关小组,分别指导各个模块的节能减排工作;同时结合公司实际,制定了节能减排联系工作制度,包括信息报送制度、会议联系制度、监督检查制度、考核评估制度、奖励制度等。在联系制度中,对日常工作规定了规范性工作流程,建立了信息通报机制,对考核和奖惩作出了原则性规定。此外,还在制度中对节能减排统计指标体系和统计办法作出了暂行规定。 在完善体系、落实责任的基础上,2007年,广远对各下属航运公司船舶进行了一次全面摸底调研,掌握节能减排技术使用情况,跟进新技术在船使用情况;同时要求各航运公司对新造船严格按照高标准来选设备,确

船舶柴油机的分类

基础知识No Responses ? 二 122011 柴油机自1897年问世以来,经过一个世纪的发展,其技术已经取得了很大进步并更趋完善,在动力机械中已占据极为重要的地位。在船舶动力中也占统治地位。目前,在所有的内河及沿海中、小型船舶中,都采用柴油机作为主机和辅机;在远洋民用船舶中,在2000t以上的船舶中,以柴油机作为主机的船舶占总艘数的98%以上,占总功率的96%以上。 一、柴油机的优点 柴油机能在动力机械以及船舶动力装置中占据极为重要的地位,是因为它具有许多优越的条件。与其它热机相比,它具有如下优点: (1)热效率高。大型低速柴油机的有效效率已达到50%~53%,远远高于其他热机;而且柴油机在全工况范围内的热效率都较其它热机高。热效率高,也就是燃料消耗量小;柴油机又能燃用重油,甚至劣质重油;而且柴油机在停车状态时不需要消耗燃料。故燃料费用低,船舶的续航力大。 (2)功率范围大。柴油机的单机功率自1至80080kW,因此其适应的领域宽广。 (3)机动性好。正常起动只需3~5s,并能很快达到全负荷。有宽广的转速和负荷范围,能适应船舶航行的各种要求,而且操作简便。 (4)尺寸小,重量轻。柴油机不需要锅炉等大型附属设备,使柴油机动力装置的尺寸小、重量轻,特别适合于在交通运输等动力装置中应用。 (5)可直接反转。柴油机可设计成直接反转的换向柴油机,而且倒车性能好,使装置结构简单。 二、柴油机的类型 由于柴油机的应用广泛,因此,为满足各种不同的使用要求,柴油机的类型也就多种多样。根据柴油机的各种不同特点以及不同的分类方法,船舶柴油机大体上有以下类型: (1)按工作循环分类。有四冲程柴油机和二冲程柴油机。 (2)按进气方式分类。有增压柴油机和非增压柴油机。 (3)按曲轴转速分类。有高速、中速和低速柴油机。 高速柴油机:n>1000r/min;中速柴油机:n=300~1000r/min;低速柴油机:n<300r/min。

船舶柴油机知识点梳理

上止点(T.D.C)是活塞在气缸中运动的最上端位置。 下止点(B.D.C)同上理。 行程(S)指活塞上止点到下止点的直线距离,是曲轴曲柄半径的两倍。 缸径(D)气缸内径。 气缸余隙容积(Vc)、气缸工作容积(Vs),气缸总容积(Va)、余隙高度(顶隙)。 柴油机理论循环(混合加热循环):绝热压缩、定容加热、定压加热、绝热膨胀、定容放热。混合加热循环理论热效率的相关因素:压缩比ε、压力升高比λ、绝热指数k(正相关)、初期膨胀比ρ(负相关)。 实际循环的差异:工质的影响(成分、比热、分子数变化,高温分解)、汽缸壁的传热损失、换气损失(膨胀损失功、泵气功)、燃烧损失(后燃和不完全燃烧)、泄漏损失(0.2%,气阀处可以防止,活塞环处无法避免)、其他损失。 活塞的四个行程:进气行程、压缩行程、膨胀行程和排气行程。 柴油机工作过程:进气、压缩、混合气形成、着火、燃烧与放热、膨胀做功和排气等。 四冲程柴油机的进、排气阀的启闭都不正好在上下止点,开启持续角均大于180°CA(曲轴转角)。气阀定时:进、排气阀在上下止点前后启闭的时刻。 进气提前角、进气滞后角、排气提前角、排气滞后角。 气阀重叠角:同一气缸的进、排气阀在上止点前后同时开启的曲轴转角。(四冲程一定有,增压大于非增压) 机械增压:压气泵由柴油机带动。 废气涡轮增压:废气送入涡轮机中,使涡轮机带动离心式压气机工作。 二冲程柴油机的换气形式:弯流(下到上,再上到下)、直流(直线下而上)。 弯流可分:横流、回流、半回流。直流:排气阀、排气口。 横流:进排气口两侧分布。回流:进排气口同侧,排气口在进气口上面。 半回流:进排气的分布没变,排气管中装有回转控制阀。 排气阀——直流扫气:排气阀的启闭不受活塞运动限制,扫气效果较好。 弯流扫气的气流在缸内的流动路线长(通常大于2S),新废气掺混且存在死角和气流短路现象,因而换气质量较差。横流扫气中,进排气口两侧受热不同,容易变形。但弯流扫气结构简单,方便维修。直流扫气质量好,但是结构复杂,维修较困难。 柴油机类型: 低速柴油机n≤300r/min Vm<6m/s 中速柴油机3001000r/min Vm>9m/s 按活塞和连杆的连接方式:筒形活塞式(无十字头式)柴油机,十字头式柴油机。 两者间的区别:筒式活塞承受侧推力,活塞导向作用由活塞下部筒式裙部来承担。活塞与连杆连接:活塞销。十字头活塞侧推力由导板承担,导向由十字头承担。活塞与连杆连接:活塞杆(垂直方向做直线运动)。 两者的优缺点:十字头式柴油机的活塞与缸套不易擦伤和卡死,气缸下部设隔板,能避免曲轴箱的滑油污染,利于燃烧劣质燃料。活塞下方密闭,可作为辅助压气泵。但重量和高度大,结构复杂。筒式柴油机的体积小,重量轻,结构简单。 多缸机气缸排列可以分为直列式、V型(夹角90°、60°、45°)、W型(较高的单机功率与标定功率的比值) 从柴油机功率输出端向自由端看,正车时按顺时针方向旋转的柴油机称为右旋柴油机,反之,左旋。双机双桨上,由船艉向船艏看,机舱右舷的为右旋柴油机,左舷的为左旋柴油机,右机操纵侧在左侧,排气在右侧,左机相反。(单台布置的船舶主柴油机为右旋柴油机)。

船舶节能减排的建议及思考

船舶节能减排的建议及思考 一、管理节能 开展节能减排工作,是管理出效益的最有效方法。 1.建立科学的管理节能模式 管理节能的基本原理就是把管理学的理论与我们企业管理的实践有机结合,实现社会、企业与员工发展目标的和谐统一。 下面提出一组管理节能与技术节能的关系模型如下图 图1 管理节能与技术节能的关系模型图 2.船舶能耗定额管理 根据各船舶主机不同型号不同作业原理和方式,通过实船测量与科学统计,分别制定不同的油耗标准:(1)平均每小时耗油量。(2)船舶耗油量和创造的收入之比。实际产出与投入之比,不仅反映船舶的生产效率,而且也反映能源利用水平。这样不仅可以对同一时间船与船之间的能源利用率进行横向比较,而且对同一船舶在不同时间内的能源利用率也可以纵向比较,便于节能效果分析。 二、技术节能 技术节能有多种形式,在此本人总结了过去两年多在洋山港拖轮工作的4 点节油经验。以下计算均以海港1 05 轮——2974 千瓦——4000 匹马力拖轮为例,其它船舶可以类推。 1.合理缩短航程

拖轮的油耗的很大一部分来自于接送引水及其护航航行的油耗。要是能合理的缩短航程那肯定将节省大量的油耗。接送引水以及护航作为我们作业的一项日常任务,每天大约有4-5 个往返。按正常航路从小洋山工作船码头到Y5 灯浮的距离为12.8NM(海里),一次往返就是25.6NM,全速航行的油耗大约为1t,即每海里油耗大约为0.04t。 从箫萁岛到虎啸蛇岛到Y7 这一段直线航路与Y7 至Y5这一直线航路有一较大交角(如上简图)。一般情况下我们都是跟着大船沿着这一正规航路行驶,这样的航程为2.3+3.3=5.6N 而如果我们改进航路,一过虎啸蛇岛马上转向直接朝Y 5 方向航行(航向105°,如上简图中红线),这样的直线航程为5.1NM 比原来缩短了0.5 海里,这样的话一次往返就缩短航程1 海里,每天按4 次往返的接送引水量计算的话就可以节油0.16t,一个月就可以节油4.8t,一年就是57.6t,经过我多次航行的实践,证明这条航路是可行的、安全的。 2.经济航速的使用 营运船舶常用的经济航速的概念有三种:最低燃油消耗率航速、最低燃油费用航速、最高盈利航速。用于考核节能减排效果时通常采用最低燃油消耗率航速。一般认为我们拖轮是没必要使用经济航速的,因为航程短,时间紧,使用经济航速的可操作性低。但对于我们洋山港的拖轮来说很多时候是有必要的,接送引航员这项工作就大有文章可做了。引航站的计划一般是按照我们静水额定航速13 节来计算的,提前一小时送往Y5,在逆潮和平潮时一般可以比较准时的到达Y5,而顺水时一般就会提前10—20 分钟到达Y5。 以下几种情况时有发生:1、在码头先接引水比正在开的外轮早15—30 分钟出发,或是码头没有开船直接送进口外轮,我们经常会比外轮早到Y5 15-30 分钟。2、送好引水后不跟靠直接回码头休息。3、送好引水后跟靠,顺潮流进港,全速比跟靠外轮快,这时可以把速度调整到和外轮差不多在前面为其领、护航。 第1 种情况要求我们密切注意AIS 外轮信息,控制好速度,确保准时到达上引水地点。第2 种情况就要求我们要有一种高度的节油意识,以公司的利益为己任的高度责任感和主人翁意识。因为平时的工作确实很忙,大家都想早点靠码头休息一下。第3 种情况是比较容易执行的,因为跟在外轮边上航行很简单,不需要和来往船只交会避碰。 下面就来具体分析一下船舶油耗与航速之间的关系。船舶耗油量主要与航速V,船舶排水量D 和航程S 有关。船舶航行单位时间耗油量Q(单位:t)与船舶排水量D(单位:t)和航速V(单位:Kn)的关系式为:Q∝D2/3?V3船舶航行耗油量F(单位:t)与航速V(单位:Kn)和航程S(单位:n mile)关系式为:F∝V2?S单位时间耗油量Q 随航V 速变化的曲线如图:

海运船舶节能减排国际共享课程建设

海运船舶节能减排国际共享课程建设 一、项目概况: 由上海海事大学主办的联合国国际海事组织国际海事亚洲技术合作中心(MTCC)于2017年成立于上海。作为国际海事组织驻亚洲的特别功能机构,中心以“服务一带一路“桥头堡”“唱响国际海事“中国音”为宗旨,以“服务全球航运业和国家战略实施、提高全球航运海事标准建设参与度”为目标,深度参与国际海事类组织活动,以全力打造高度国际化、顶级的国际航运技术交流合作平台。 为进一步扩充航运节能减排技术基础、开展更广泛航运节能减排技术合作,为下一步的国际海事合作提供技术资源。结合新冠疫情情况下的国际航运减排发展、港口温室气体减排、智能船、运输效率提高等趋势,拟建设船舶能效评估,主要船舶减排和能效技术分析2门英文专业课程。课程建设基本要求说明如下。 二、建设内容 建设用于全球海运节能减排能力建设的专业英文课程2门。 三、课程需求 课程一船舶能效评估 在船舶节能减排规则持续收紧背景下,船舶对节能减排技术的应用总体上逐渐加快,为推动各类船舶更大力度使用绿色技术和鼓励新造船对绿色技术的使用,航业中出现了以船舶能效评估为手段的“绿色船舶”评价机制,本课程重在介绍船舶能效评估的意义和实施要点等。课程内容主要包括但不限于以下方面: 1) 船舶能效评估背景与意义 2) 船舶能效评估实施状况 3) 船舶能效评估实施方法

4) 船舶能效评估面临的困难与挑战 课程二主要船舶减排和能效技术分析 本课程重在详细分析和介绍代表性船舶节能减排技术的实施方案,以推广和应用这些代表性的节能减排技术。建议性的节能减排技术为:JIT(Just in Time Arrival)、双燃料、速度优化。 1)JIT 技术在节能减排中的应用 1) JIT技术概要 2) JIT实施要点和条件 3) JIT 实施的困难和挑战 4) 适用的船型 2)双燃料 1) 船舶双燃料应用概述 2) 船舶双燃料实施要点和条件 3) 船舶双燃料实施的困难和挑战 4) 适用的船型 3)速度优化 1) 船舶速度优化实施概要 2) 船舶速度优化实施的要点和条件 3) 船舶速度优化实施的困难和挑战 4) 适用的船型 四、课程建设要求 1)使用最新的国际海事资料和行业参考;

船舶柴油机发展趋势

【摘要】从船用柴油机的市场、产品、技术等方面介绍了柴油机的现状及发展动向。论述当前国外气缸直径160 mm以上,单机功率大于1000 kW的大功率低速、中速、高速柴油机的总体技术水平、技术发展概况,特别是在提高可靠性、改善其低工况特性、降低其排放和智能柴油机等方面进行阐述,并预测今后的发展趋势。 0 引言 柴油机因其功率范围大、效率高、能耗低、使用维修方便而优于蒸汽机、燃气轮机等,在民用船舶和中小型舰艇推进装置中确立了主导地位。船用柴油机的整体结构及其零部件结构不断改进,特别是电子技术、自动控制技术在柴油机上的应用,使其各项技术指标不断创新,市场上已有一批性能好、油耗低、功率范围大、废气排放符合法定标准、可靠性高的产品。 柴油机相对汽油机的最大优点在于高压缩比。这使最大功率、热效率提高,油耗降低;发动机坚固、耐用,寿命变长。但柴油机缺点在于比功率低于汽油机,对空气利用率低,摩擦损失大。 1 低速柴油机 低速柴油机由于性能优良、可靠性好、使用维护方便、能燃用劣质燃油等优点,已成为大型油船、大型干散货船、大型集装箱船的主要动力。最新型低速柴油机在许多方面趋于一致。即结构方面,采用非冷却式喷油器、可变喷油定时油泵、长尺寸连杆、液压驱动式排气门、单气门直流扫气、定压增压、高效涡轮增压器;性能方面,平均有效压力不断提高,增加活塞平均速度,改进零部件结构,增加强度,保

持原有的低燃油消耗水平,使单缸功率不断增大,使用寿命延长。电子液压控制系统取代传统的机械式的凸轮驱动机构,简化柴油机设计,降低成本,优化运行控制。近年来,其爆发压力从8 MPa上升到16 MPa,燃油消耗率从208g/(kw·h)降至155g/(kw·h)左右。 目前世界船用低速柴油机市场仍被MAN B&W、Wartsila-New Sulzer 和日本三菱重工三大公司垄断,以生产总功率来说,分别约占57%、33%和10%。 MAN B&W公司通过提高气缸平均有效压力和活塞平均速度来提高单缸功率。为使MC系列柴油机的NOx排放量降低,采用提高压缩比和可导致平稳燃烧的喷射系统等措施。 为了在减少NOx排放时不影响燃油消耗率,在设计时应考虑采用增加喷射压力、压缩比、燃烧压力、增压器效率等措施。MAN B&W 6L60MC 型柴油机是世界上第一台正式投入使用的“智能化”主机,其燃油喷射和排气阀控制均通过电子计算机完成,达到了低油耗、NOx低排放的目标。 Wartsila-New Sulzer公司通过重组后,在开发、设计和制造能力方面骤然大增。RTA系列低速柴油机为该公司20世纪80年代开发,至今近20年来该公司通过提高平均有效压力、增加活塞平均速度,探索达到更大功率的可能性。 通过增大行程/缸径比,探索提高推进效率的方法;通过提高最大燃烧压力和可变燃油正时、排气正时,挖掘柴油机热效率潜力;采用新材料,改进零部件的设计,随负荷控制气缸冷却水和气缸润滑油,以

节能减排措施

节能减排措施 节能减排工作是应对全球气候变化的迫切需要,是我国经济建设发展的一项长期战略任务,也是企业在新时期发展过程中的新的任务和挑战。在参加国投集团节能减排工作的培训后,我们深感肩负的责任重大。现根据国家节能减排文件精神,结合本公司实际情况,制定节能减排工作措施如下。 一、节能工作 一)做好关于节能工作的宣传,使节能的观念在群众中深入人心,做到人人心中有节能,事事都想到节能。 二)具体技术措施 1.节约电能 1)加强对港区内施工单位临时用电的管理,做好每家单位的计量工作。 2)加强对现场照明设施的统筹管理。根据季节对照明设备调整设置自动开、关时间;如遇特殊天气情况可手动对开关时间进行微调。 3)优化流程启动顺序,合理调度生产流程,降低沿线设备的流程空运转率,并将其做为考核指标对相关单位及人员进行考核。 4)流程启动时优化皮带机高压电机驱动站各组电机的启动方式,

用最少的电机数启动流程,在皮带载荷逐渐增大时逐渐增加启动的电机数。 5)优化流程启动方式,在料流到达之前,使转动的皮带达到最少。 2.节约油料 1)对各燃油设备制定相应的定额指标。 2)保证各用油设备工作状况良好,不出现因设备故障而增加油耗的情况。 3)现场设备所用齿轮油、液压油实行定期检测,按质换油,尽量不按期换油,避免浪费。 3.节水 1)对用水管道、阀门等进行全面检查,坚决杜绝跑冒滴漏。 2)循环利用废水,做好雨水的收集。 3)优化洒水工艺,根据天气情况、煤种合理布置洒水任务。 4)进行工艺改造,船舶压仓水及时回收。 二、减排工作 1.加强对锅炉房的管理,将锅炉保持良好状况,煤燃烧充分,减 少SO2的排放。 2.建设污水利用处理设施,对污水进行处理回收再利用。 3.建立一套全面的煤尘管理体系,首先要制定堆、取料机相关操 作规程,规范堆取作业,减少扬尘;其次,充分利用干式除尘、湿式除尘设备。 4.建立粉尘监测系统,对煤尘实施动态监测,并以此指标指导作

船用低速柴油机节能减排关键技术

船用低速柴油机节能减排关键技术 发表时间:2019-03-14T16:13:17.700Z 来源:《建筑模拟》2018年第34期作者:张成博[导读] 随着我国经济的飞速发展,船舶运输业迎来了大发展的时代。与传统的蒸汽机相比,船舶所装载的柴油机以其自身效率高、能耗低以及大功率的优势得到广泛应用。 张成博 上海中船三井造船柴油机有限公司上海市 201306摘要:随着我国经济的飞速发展,船舶运输业迎来了大发展的时代。与传统的蒸汽机相比,船舶所装载的柴油机以其自身效率高、能耗低以及大功率的优势得到广泛应用。但是,由于船舶柴油机的污染随着应用范围的扩大而对环境的破坏愈加严重,与国家提出的“节能减排,推动经济可持续发展”的理念严重不符。因此,开展船舶柴油机的节能减排技术研究就具有十分现实的意义。基于此,本文详细探讨了 船用低速柴油机节能减排关键技术,旨在促进节能减排目标的实现,以减少对环境的污染,实现船舶行业的可持续发展。 关键词:船用低速柴油机;节能减排;关键技术 1 船用低速柴油机节能减排关键技术 1.1 低速机节油技术 1.1.1 滑阀式喷油器 滑阀式喷油器的最大特点就是将针阀轴延长至喷油嘴内部,阀轴延长段内部镂空、上部开有小孔,允许燃油通过小孔进入阀轴延长段的内部,再从底部穿出、经喷嘴下部边缘的针孔喷入气缸。针阀轴延长段的下部外缘与油嘴内缘在针孔上部形成密封,以防止燃油沿延长轴的外缘经喷嘴针孔漏入气缸。滑阀式喷油器取消了原有的“喷射雾化腔”,这样可以降低油耗,而且也消除了喷油器由于密封不严发生滴漏的问题,从本质上改善了缸内燃烧过程,显著降低了氮氧化物的排放,进而减少了排烟管中的积碳,并且降低了诸如碳氢化合物、氮氧化物及颗粒物的排放。据实船试验,7S50MC-C 和7S60 MC-C 机型在所有负荷下,其甲烷(CH4)排放量和废气排放量均可比传统机型降低75%左右。 1.1.2 经济喷嘴技术 经济喷嘴(EcoNozzle)是一种低成本的喷油器改造设计装置, EcoNozzle 在喷油器本体上的改造仅仅是将原喷油器4 孔结构改造为5孔,虽然只是多开了1 个孔,但是整个燃烧控制已重新设计。改进的燃料喷射模式优化了火焰形状和燃料输送,从而优化SFOC,燃料可节约2 g/(kW·h)~7g/(kW·h)。 1.1.3 经济凸轮 经济凸轮(EcoCam)装置可用于改装配有单涡轮增压器的机械二冲程发动机。EcoCam 装置采用“虚拟凸轮”原理,凸轮线型通过调节液压推杆油量来液压控制。 EcoCam 装置能利用“虚拟凸轮”调整废气阀的定时,从而增加最大气缸压力,在船舶发动机低速航行时实现燃料节约。在传统柴油机上,灵活的废气气阀定时只有电控发动机才能实现,而EcoCam 可使凸轮机械控制的发动机也实现灵活定时。经过2次独立测试,使用EcoCam 可节约燃料2 g/(kW·h)~5 g/(kW·h),如图2 所示。当采用低负荷运转方式时,由于发动机低负荷运转会影响扭转振动和NOx 排放水平,为避免伤害发动机,或者使NOx 排放水平与IMO 法规不符,EcoCam 装置能计算新的扭转振动和NOx 排放水平。 1.1.4 iCOlube 智能船舶润滑油系统 iCOlube 智能船用润滑油系统与汽缸油输送泵平行安装,且始终保持发动机在最佳状态。它从沉淀柜和储油柜中抽取油,并通过集成泵将其输送到2 个日用柜中(1 个用于高硫燃料,另1 个用于低硫燃料)。该装置易于安装,可根据日用柜内启停油位自动控制启停。该技术不仅可以使发动机运行更加方便,而且还将为保护环境做出重大贡献。由于iCOlube 智能船用润滑油系统将使发动机总是以优化的润滑油注油率和最适宜的碱值(BN)运行,因此将减少碳沉积和冷腐蚀风险,反过来,就意味着将延长大修间隔,从而减少对备件的需求。在校准和调整后,只需要对燃油硫含量进行确认。该系统自动计算汽缸油的最佳比例,使系统油效率的提高更进一步。从气候变化方面考虑,iCOlube 智能船舶润滑油系统的生命周期评估结果显示,该系统能够减少13%的二氧化碳排放。 1.1.5 气缸油自动混合系统 气缸油自动混合系统(ACOM)对2 种被认可的不同碱值的气缸油进行混合,如低碱值气缸油与高碱值的气缸油混合。ACOM 单元由3个油柜组成:1 个低碱值的气缸油柜、1 个高碱值的气缸油柜以及1 个混合优化碱值的气缸油柜。当ACOM 单元安装在船上,气缸油日用柜可以取消不用。ACOM 单元直接从气缸油储存柜抽取气缸油。采用ACOM 单元时,事先通过做气缸油扫描试验得出最佳的气缸油注油速率因子(ACC 因子)。混合后,气缸油碱值范围从BN25 到BN100 或更高,可以确保在任何时候以最小的注油速度供给最佳碱值的气缸油,使气缸油用量显著减少。 1.2 低速机排放控制技术

第十章船舶主柴油机在船上的安装

第十章船舶主柴油机在船上的安装 柴油机的质量除取决于设计、材料和制造工艺外,更重要的是取决于装配或安装与校中质量,并直接影响柴油机的可靠性与经济性。 本章主要介绍作为船舶主机的大型低速柴油机主要零部件在船上的安装与校中主,要包括:机座的定位与安装;机架、气缸体和贯穿螺栓的安装;固定件相互位置的校中;活塞运动部件的平台检验;运动件与固定件相互位置的校中等;这部分内容对轮机员日常检修、故障分析和驻厂的监修与监造均很重要,是必不可少的安装工艺知识。 通常,在主柴油机定位安装前,船体建造应完成以下内容: (1)船舶主甲板以下,机舱至船尾的船体结构的焊装工作; (2)船舶主甲板以下,机舱至船尾所有舱室的试水工作; (3)船体基线测量并应符合规定的技术要求; (4)机舱至船尾范围内的较大设备均已吊装完毕。 §10-1 机座(Bedplate )的安装 机座是整台柴油机的安装基础,机座的定位与安装十分重要,其质量不仅直接影响整台柴油机的质量和可靠运转,而且直接影响船舶推进系统的质量和可靠性。所以,机座的定位与安装是柴油机在船上安装的关键。

机座的作用:柴油机的基础(★承重;★受力;★集油)。

1机座定位的技术要求 1.1机座在机舱中位置的确定 机座在机舱中的位置是根据轴系校中方法和轴系两端轴的安装顺序来确定的轴系按合理校中安装时,以曲轴与轴系连接法兰上的偏中值定位。轴系按直线校中安装时,机座定位依两端轴安装顺序不同有两种方法:先装尾轴后装主机时,以曲轴和轴系连接法兰上的偏中值定位;先装主机后装尾轴时,以轴系理论中心线定位。 1)轴系按合理校中安装 船舶建造时,在船台上安装尾轴管装置、尾轴和螺旋桨后,一般在船舶下水后定位主机机座, 按轴系合理校中计算书中计算出的轴系第一节中间轴首法兰与曲轴输出端法兰偏中值定位允许误差:偏移值S不大于±0.1mm ;曲折值?不大于±0.1mm /m或开口值S不大于10-4D (D为法兰外径,mm )。 2)轴系按直线校中安装 (1)船舶建造时,在船台上先安装尾轴管装置、尾轴和螺旋桨及中间轴,在船台上或船下水后安装主机、以轴系第一节中间轴首法兰与曲轴输出端法兰的偏中值:偏移值SW0.10mm、曲折值 ?w0.15mm/m 定位机座、 (2)在船台上先安装主机,后安装尾轴等。主机机座按轴系理论中心线定位:机座首、尾位置(轴向)依照机舱布置图确定,即以机座上曲轴首(尾)法兰或机座某个地脚螺栓孔相对于船体某号肋位的距离来确定;高低、左右位置依轴系理论中心线确定。 为了保证轴系准确安装,要求所加工制造的中间轴中有一节中间轴的长度由安装实测尺寸确

燃油均质机在船舶节能减排中的应用

燃油均质机在船舶节能减排中的应用 1燃油均质机在船舶营运中的必要性 重质燃油(以下简称重油)具有高发热值,安全的储运性能,无后处理排放的特征,对于船舶航运业来说,随着船舶体量越来越庞大,燃油消耗成本在船舶营运成本中占比已经超过了50%,在竞争激烈的航运业,为降低能耗成本,重油在船舶中的使用越来越广泛,重油已经成为中低转速船舶柴油机和燃油锅炉的主要燃料。重油是以原油提炼而剩下的残留油为主,再添加适量轻质油调配达到所需要的黏度,所以不但沥青等大分子结团含量特别高,而且杂质多。随着炼油技术的日益进步,船用重油的品质却是越来越差,船舶燃用这种密度高、沥青多、油泥多的重油,正面临着越来越多的棘手的问题: 1.1重油预处理和净化处理困难船用重油的预处理和净化处理主要通过沉降、离心分离和过滤等方法脱除燃油中的水分和固态物质,燃油的高密度以及大量存有的沥青、杂质等给船舶分油机的净化分离带来越来越多的困难,不但使杂质、淤渣未能有效分离,还大大提升分油机的故障率,增加滤器负担;同时重油在船舶储油柜沉积形成大量的油泥沉淀,并使分油机、过滤器等处产生大量污垢,甚至堵塞,造成燃油驳运困难。 1.2燃油燃烧不完全影响柴油机工况重油中存有大量沥青质等絮凝物质,不利于燃油雾化,且因黏度不一使得雾化水准不一致,造成燃烧不完全。未完全燃烧的碳颗粒常常是引起相关机件发生异常磨损的原因,尤其是残留在油品中的催化剂微粒细小,既硬又脆,进入燃油系统后会对高压油泵柱塞和套筒造成异常磨损甚至咬死,还会使喷油器异常磨损,造成喷油雾化不良,缸套、活塞环等磨损加剧。同时不完全燃烧的热效率低,增加船舶能耗,造成资源浪费。 1.3船舶废气排放污染严峻船舶柴油机燃烧的重油因为存有着大量的沥青质而产生了大量的CO2,同时为了改善柴油机燃烧工况而增大空气供给量,又增大氮氧化物的排放,这些废气的排放对环境造成了严峻

船用柴油机

上海国际海事信息与文献网发布时间:2007-03-20 浏览:3123 【摘要】从船用柴油机的市场、产品、技术等方面介绍了柴油机的现状及发展动向。论述当前国外气缸直径160 mm以上,单机功率大于1000 kW的大功率低速、中速、高速柴油机的总体技术水平、技术发展概况,特别是在提高可靠性、改善其低工况特性、降低其排放和智能柴油机等方面进行阐述,并预测今后的发展趋势。 0 引言 柴油机因其功率范围大、效率高、能耗低、使用维修方便而优于蒸汽机、燃气轮机等,在民用船舶和中小型舰艇推进装置中确立了主导地位。船用柴油机的整体结构及其零部件结构不断改进,特别是电子技术、自动控制技术在柴油机上的应用,使其各项技术指标不断创新,市场上已有一批性能好、油耗低、功率范围大、废气排放符合法定标准、可靠性高的产品。 柴油机相对汽油机的最大优点在于高压缩比。这使最大功率、热效率提高,油耗降低;发动机坚固、耐用,寿命变长。但柴油机缺点在于比功率低于汽油机,对空气利用率低,摩擦损失大。 1 低速柴油机 低速柴油机由于性能优良、可靠性好、使用维护方便、能燃用劣质燃油等优点,已成为大型油船、大型干散货船、大型集装箱船的主要动力。最新型低速柴油机在许多方面趋于一致。即结构方面,采用非冷却式喷油器、可变喷油定时油泵、长尺寸连杆、液压驱动式排气门、单气门直流扫气、定压增压、高效涡轮增压器;性能方面,平均有效压力不断提高,增加活塞平均速度,改进零部件结构,增加强度,保持原有的低燃油消耗水平,使单缸功率不断增大,使用寿命延长。电子液压控制系统取代传统的机械式的凸轮驱动机构,简化柴油机设计,降低成本,优化运行控制。近年来,其爆发压力从8 MPa上升到16 MPa,燃油消耗率从208g/(kw·h)降至155g/(kw·h)左右。 目前世界船用低速柴油机市场仍被MAN B&W、Wartsila-New Sulzer和日本三菱重工三大公司垄断,以生产总功率来说,分别约占57%、33%和10%。 MAN B&W公司通过提高气缸平均有效压力和活塞平均速度来提高单缸功率。为使MC系列柴油机的NOx排放量降低,采用提高压缩比和可导致平稳燃烧的喷射系统等措施。 为了在减少NOx排放时不影响燃油消耗率,在设计时应考虑采用增加喷射压力、压缩比、燃烧压力、增压器效率等措施。MAN B&W 6L60MC型柴油机是世界上第一台正式投入使用的“智能化”主机,其燃油喷射和排气阀控制均通过电子计算机完成,达到了低油耗、NOx低排放的目标。 Wartsila-New Sulzer公司通过重组后,在开发、设计和制造能力方面骤然大增。RTA系列低速柴油机为该公司20世纪80年代开发,至今近20年来该公司通过提高平均有效压力、增加活塞平均速度,探索达到更大功率的可能性。 通过增大行程/缸径比,探索提高推进效率的方法;通过提高最大燃烧压力和可变燃油正

船用柴油机的现状及发展趋势

船用柴油机的现状及发展趋势 船用柴油机被誉为船舶的动力“心脏”,可分为低速、中速、高速柴油机。目前,MAN和W?rtsil?(瓦锡兰)是全球船用柴油机两大品牌,其中MAN是船用低速机龙头,瓦锡兰是船用中速机龙头。 1 低速柴油机 工作原理:通过活塞的两个冲程完成一个工作循环的柴油机称为二冲程柴油机,油机完成一个工作循环曲轴只转一圈,与四冲程柴油机相比,它提高了作功能力,在具体结构及工作原理方面也存在较大差异。 低速柴油机由于性能优良、可靠性好、使用维护方便、能燃用劣质燃油等优点,已成为大型油船、大型干散货船、大型集装箱船的主要动力。最新型低速柴油机在许多方面趋于一致。即结构方面,采用非冷却式喷油器、可变喷油定时油泵、长尺寸连杆、液压驱动式排气门、单气门直流扫气、定压增压、高效涡轮增压器;性能方面,平均有效压力不断提高,增加活塞平均速度,改进零部件结构,增加强度,保持原有的低燃油消耗水平,使单缸功率不断增大,使用寿命延长。电子液压控制系统取代传统的机械式的凸轮驱动机构,简化柴油机设计,降低成本,优化运行控制。近年来,其爆发压力从8 MPa上升到16 MPa,燃油消耗率从208g/(kw·h)降至155g/(kw·h)左右。 目前世界船用低速柴油机市场仍被MAN B&W、Wartsila-New Sulzer和日本三菱重工三大公司垄断,以生产总功率来说,分别约占57%、33%和10%。 MAN B&W公司通过提高气缸平均有效压力和活塞平均速度来提高单缸功率。为使MC系列柴油机的NOx排放量降低,采用提高压缩比和可导致平稳燃烧的喷射系统等措施。 为了在减少NOx排放时不影响燃油消耗率,在设计时应考虑采用增加喷射压力、压缩比、燃烧压力、增压器效率等措施。MAN B&W 6L60MC型柴油机是世界上第一台正式投入使用的“智能化”主机,其燃油喷射和排气阀控制均通过电子计算机完成,达到了低油耗、NOx低排放的目标。 Wartsila-New Sulzer公司通过重组后,在开发、设计和制造能力方面骤然大增。RTA系列低速柴油机为该公司20世纪80年代开发,至今近20年来该公司通过提高平均有效压力、增加活塞平均速度,探索达到更大功率的可能性。 通过增大行程/缸径比,探索提高推进效率的方法;通过提高最大燃烧压力和可变燃油正时、排气正时,挖掘柴油机热效率潜力;采用新材料,改进零部件的设计,随负荷控制气缸冷却水和气缸润滑油,以求提高零部件的工作可靠性,增加柴油机的使用寿命;通过电子控制技术,达到柴油机运行的智能化。该公司

【整改措施】船舶节能减排措施

船舶节能减排措施 一、管理节能 开展节能减排工作,是管理出效益的最有效方法。 1.建立科学的管理节能模式 管理节能的基本原理就是把管理学的理论与我们企业管理的实践有机结合,实现社会、企业与员工发展目标的和谐统一。 2.船舶能耗定额管理 根据各船舶主机不同型号不同作业原理和方式,通过实船测量与科学统计,分别制定不同的油耗标准:(1)平均每小时耗油量。(2)船舶耗油量和创造的收入之比。实际产出与投入之比,不仅反映船舶的生产效率,而且也反映能源利用水平。这样不仅可以对同一时间船与船之间的能源利用率进行横向比较,而且对同一船舶在不同时间内的能源利用率也可以纵向比较,便于节能效果分析。 二、技术节能 技术节能有多种形式,在此本人总结了过去两年多在洋山港拖轮工作的4 点节油经验。以下计算均以海港105 轮2974 千瓦4000 匹马力拖轮为例,其它船舶可以类推。 1.合理缩短航程 拖轮的油耗的很大一部分来自于接送引水及其护航航行的油耗。要是能合理的缩短航程那肯定将节省大量的油耗。接送引水以及护航作为我们作业的一项日常任务,每天大约有4-5 个往返。按正常航路从小洋山工作船码头到Y5

灯浮的距离为12.8NM(海里),一次往返就是25.6NM,全速航行的油耗大约为1t,即每海里油耗大约为0.04t。 从箫萁岛到虎啸蛇岛到Y7 这一段直线航路与Y7 至Y5这一直线航路有一较大交角(如上简图)。一般情况下我们都是跟着大船沿着这一正规航路行驶,这样的航程为2.3+3.3=5.6N 而如果我们改进航路,一过虎啸蛇岛马上转向直接朝Y 5 方向航行(航向105°,如上简图中红线),这样的直线航程为5.1NM 比原来缩短了0.5 海里,这样的话一次往返就缩短航程1 海里,每天按4 次往返的接送引水量计算的话就可以节油0.16t,一个月就可以节油4.8t,一年就是57.6t,经过我多次航行的实践,证明这条航路是可行的、安全的。 2.经济航速的使用 营运船舶常用的经济航速的概念有三种:最低燃油消耗率航速、最低燃油费用航速、最高盈利航速。用于考核节能减排效果时通常采用最低燃油消耗率航速。一般认为我们拖轮是没必要使用经济航速的,因为航程短,时间紧,使用经济航速的可操作性低。但对于我们洋山港的拖轮来说很多时候是有必要的,接送引航员这项工作就大有文章可做了。引航站的计划一般是按照我们静水额定航速13 节来计算的,提前一小时送往Y5,在逆潮和平潮时一般可以比较准时的到达Y5,而顺水时一般就会提前1020 分钟到达Y5。 以下几种情况时有发生:1、在码头先接引水比正在开的外轮早1530 分钟出发,或是码头没有开船直接送进口外轮,我们经常会比外轮早到Y5 15-30 分钟。2、送好引水后不跟靠直接回码头休息。3、送好引水后跟靠,顺潮流进港,全速比跟靠外轮快,这时可以把速度调整到和外轮差不多在前面为其领、护航。

船舶柴油机的工作原理

船用柴油机的工作原理 二冲程柴油机的工作原理 通过活塞的两个冲程完成一个工作循环的柴油机称为二冲程柴油机,油机完成一个工作循环曲轴只转一圈,与四冲程柴油机相比,它提高了作功能力,在具体结构及工作原理方面也存在较大差异。 二冲程柴油机与四冲程柴油机基本结构相同,主要差异在配气机构方面。二冲 程柴油机没有进气阀,有的连排气阀也没有,而是在气缸下部开设扫气口及排气口; 或设扫气口与排气阀机构。并专门设置一个由运动件带动的扫气泵及贮存压力空气 的扫气箱,利用活塞与气口的配合完成配气,从而简化了柴油机结构。 图是二冲程柴油机工作原理图。扫气泵附设在柴油机的一侧,它的 转子由柴油机带动。空气从泵的吸入吸入,经压缩后排出,储存在具有较大容积的 扫气箱中,并在其中保持一定的压力。现以图说明二冲程柴油机的工作原理。 燃烧膨胀及排气冲程: 燃油在燃烧室内着火燃烧,生成高温高压燃气。活塞在燃气的推动下,由上止点 向下运动,对外作功。活塞下行直至排气口打开(此时曲柄在点位置,此时燃气 膨胀作功结束,气缸内大量废气靠自身高压自由排气,从排气口排人到排气管。 当气缸内压力降至接近扫气压力时(一般扫气箱中的扫气压力为0 12,下行活塞把扫气口3打开(此时曲柄在点4的位置,扫气空气进入气缸, 同时把气缸内的废气经排气口赶出气缸。活塞运行到下止点,本冲程结束,但扫气 过程一直持续到下一个冲程排气口关闭(此时曲柄在点位置为止。 ·4· 342 第三篇船舶柴油机检修图二冲程柴油机工作原理示意图扫气及压缩冲程: 活塞由下止点向上移动,活塞在遮住扫气口之前,由扫气泵供给储存在扫气箱 内的空气,通过扫气口进入气缸,气缸中的残存废气被进入气缸的空气通过排气口 扫出气缸。活塞继续上行,逐渐遮住扫气口,当扫气口完全关闭后(此时曲柄在点 位置,空气停止充人,排气还在进行,这阶段称为“过后排气阶段”。排气口关闭时

船用柴油机工作原理

船用柴油机是一种船舶上用的柴油机。其工作原理如下: 一股新鲜空气被抽进或泵进发动机汽缸内,然后被运动的活塞压缩到很高的压力。当空气被压缩时,其温度升高以致它能点燃喷射进汽缸的细雾状燃油。燃油的燃烧给充进的空气增加更多的热量,引起膨胀并迫使发电机活塞对曲轴做功,曲轴依次地通过其他轴来驱动传船舶的螺旋桨。 两次燃油喷射之间的运行称为一个工作循环。在四冲程柴油发动机中,这个循环需要由活塞四个不同的冲程来完成,即吸气、压缩、膨胀和排气。如果我们把吸气和排气与压缩和膨胀结合起来,四冲程发动机就变成了两冲程发电机。 二冲程循环开始于活塞从其冲程的底部(既下止点)上升,此时汽缸边上进气口处于打开状态。此时,排气阀也打开,新鲜空气充入汽缸,把上一冲程残留的废气通过打开的排气阀吹出去。阀吹出去。 当活塞向上运行到其行程上午大约五分之一时,它就关闭进气口,同时排气阀也关闭,所以温度和压力都上升到很高的值。当活塞到达其冲程的顶部(即上止点)时,燃油阀把细雾状的燃油喷射到汽缸内的高温空气中,燃油立即燃烧,热量使压力很快上升。这样,膨胀的燃气迫使活塞在做功冲程中向下移动。当活塞向下移动到行程的一半过一点的地方,排气阀打开,高温的燃气由于其自身的压力开始通过排气阀向外流出,该压力受

助于通过进气口进入的新鲜空气。进气口是随着活塞的进一步下行而打开的。然后,另一循环又开始了。 在二冲程发动机里,曲轴转一圈做一次做功冲程,而四冲程发动机,需要曲轴转二圈才做一次做功冲程,这就是为什么二冲程发动机在相同的尺寸下能够做大约两倍于四冲程发动机所做功的原因。在当前实际使用中,具有相同缸径和相同转速的发动机,二冲程发动机输出的功率比四冲程发动机高出大约百分之八十。这种发动机功率的增加,使得二冲程发动机作为大型船舶主机而得到广泛地应用。 船用柴油机和普通柴油机的区别有两点 其一,船用油一般碱值比较高。由于船用燃油硫含量高,(一般在0.5%-3.5%范围内变化)因而要求润滑油必须有足够的碱保持性,以中和燃料燃烧后生成的酸性物质。 其二,船用油耐水性能好。船在海上航行难免遇水污染,因而要求船用润滑油必须具有良好的抗乳化性能和分水性能,而陆用柴油机油则无此工况,也无此要求。 此外,船用油具有车用柴油机油的其它一切性能。

船舶节能减排措施

船舶节能减排措施 船舶节能已成为世界各国造船界和航运界研究的重要课题,他关系到节约燃料资源和费用、环境保护以及船舶运营经济效益等问题。以下是WTT小雅整理的资料,仅供参考,欢迎阅读。 船舶节能减排措施 一、管理节能 开展节能减排工作,是管理出效益的最有效方法。 1.建立科学的管理节能模式 管理节能的基本原理就是把管理学的理论与我们企业管理的实践有机结合,实现社会、企业与员工发展目标的和谐统一。 2.船舶能耗定额管理 根据各船舶主机不同型号不同作业原理和方式,通过实船测量与科学统计,分别制定不同的油耗标准:(1)平均每小时耗油量。(2)船舶耗油量和创造的收入之比。实际产出与投入之比,不仅反映船舶的生产效率,而且也反映能源利用水平。这样不仅可以对同一时间船与船之间的能源利用率进行横向比较,而且对同一船舶在不同时间内的能源利用率也可以纵向比较,便于节能效果分析。 二、技术节能

技术节能有多种形式,在此本人总结了过去两年多在洋山港拖轮工作的4 点节油经验。以下计算均以海港105 轮--2974 千瓦--4000 匹马力拖轮为例,其它船舶可以类推。 1.合理缩短航程 拖轮的油耗的很大一部分来自于接送引水及其护航航行的油耗。要是能合理的缩短航程那肯定将节省大量的油耗。接送引水以及护航作为我们作业的一项日常任务,每天大约有4-5 个往返。按正常航路从小洋山工作船码头到Y5 灯浮的距离为 12.8NM(海里),一次往返就是25.6NM,全速航行的油耗大约为 1t,即每海里油耗大约为0.04t。 从箫萁岛到虎啸蛇岛到Y7 这一段直线航路与Y7 至Y5这一直线航路有一较大交角(如上简图)。一般情况下我们都是跟着大船沿着这一正规航路行驶,这样的航程为2.3+3.3=5.6N 而如果我们改进航路,一过虎啸蛇岛马上转向直接朝Y 5 方向航行(航向105°,如上简图中红线),这样的直线航程为5.1NM 比原来缩短了0.5 海里,这样的话一次往返就缩短航程1 海里,每天按4 次往返的接送引水量计算的话就可以节油0.16t,一个月就可以节油4.8t,一年就是57.6t,经过我多次航行的实践,证明这条航路是可行的、安全的。 2.经济航速的使用 营运船舶常用的经济航速的概念有三种:最低燃油消耗率航速、最低燃油费用航速、最高盈利航速。用于考核节能减排效果

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