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浅谈减排新技术在船舶柴油机中的应用
钦州市港口(集团)有限责任公司
摘要:随着社会的发展,节能减排逐渐进入人类的社会生活。在船舶柴油机机中节能减排新技术也显得尤为重要,近几年来,国际燃油价格逐步上涨,海洋环境污染日益严重,在这种背景下,船舶节能减排技术受到世界海事组织和航运公司越来越多的关注,本文就减排新技术在船舶中的应用展开简要论述。
关键词:船舶柴油机;经济航速;智能型;余热利用
引言
自第二十世纪中期以来,全球气候变化、资源枯竭、生物多样性减少等能源和环境问题日益突出,引起世界各国的广泛关注。采用科技手段聚焦于低碳生活,经济可持续发展刻不容缓。
大家都知道,船舶柴油机每天消耗大量的不可再生资源——柴油,在面对日益枯竭的能源的今天,我们必须寻求更高效,更环保的措施,来面对我们所面临的问题。我们可以从柴油燃烧,废气余热利用等方面探索新的科技以及可行的方案,制造节能减排的船舶柴油机。
1 船舶柴油机燃烧研究
船舶的主要推进能来自燃料燃烧,燃烧室中的燃油可以实现化学能转化为热能压力能,而船舶柴油机主要依赖于压力能推动活塞上下移动,实现二次能量转换。柴油机是船舶的主推进动力,所以改善燃烧,加强这方面的管理,使柴油机在低负荷工况下运行,是节能减排的有效途径,同时还可以保证柴油机的使用寿命。
改善燃油喷雾
燃油喷射质量直接影响可燃混合气的形成,但是,燃气体的形成对柴油机燃烧的质量又起着决定性的作用。燃料注入主要有三个阶段:喷射延时阶段、主要喷射阶段、尾喷阶段。任何阶段的喷射,或早或晚都将导致燃烧不完全、燃
烧质量低的情况出现,导致油耗增压。异常现象如二次喷射、断续喷射、滴漏等现象同样是增压油耗的因素,每次出现滴水现象等现象,也都在提高消费因素的影响。在轮机人员的日常管理和维护方面必须要定时检查,若发现异常及时处理。以下是防止异常注入现象的措施:
二次喷射:将导致燃油喷射持续时间太长,二次喷射的燃油是在较低的油压下喷入气缸,不能完全燃烧,后燃严重,导致柴油机的燃料消耗增加、排烟和排温升高,使得发动机的性能降低。在设计过程中,必须确保主喷射过程后,喷油嘴没有高压现象才可以避免呢二次喷射,主要有以下措施:
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连续喷射:连续式喷射将导致燃料燃烧不完全。不稳定喷射和隔次喷射会使柴油机出现转速不稳定现象,甚至出现停车现象,然而两次的供油一次喷射时,会造成燃烧的粗暴。
改善可燃混合气的形成
涡流室式:通过使用强压缩空气促进混合物的形成,使得涡流室燃烧室不依赖于大量过量空气。过量空气的增加会导致柴油机功率下降。
常用的混合搅拌促进质量改进措施如下:
保证良好的空气质量,如控制入口压力、温度、进排气管清洗、调整进气和排气时间,确保准确定时。
为确保气缸具有良好的热状态,对压缩终点压力的检查,冷却状态的检查,检查活塞环的工作情况。
保证喷油的良好质量,如油品的检查和妥善处理,检查和调整燃油喷射装置;保证燃烧室的良好状态,定期检查和清理燃烧室部件,检查气缸盖,清洁
冷却空间的水垢的清洁。
2 智能型柴油油机的应用
与传统的机械式控制系统相比,现代柴油机的发展方向是电子控制系统的应用。电子控制技术具有控制精度高、控制功能强、适应性强、调试方便等一系列优点。这类的柴油机与柴油机的机械控制系统相比,具有更好的节能性。现如今,电子控制设备和相应的软件已应用于船用柴油机,成为船舶柴油机必不可少的一部分,世界领先的船舶柴油机厂家纷纷推出自己的电控柴油机。预计在未来十年内,电子控制技术将逐步取代传统的柴油机机械控制,成为船舶柴油机的主流模式。与传统的机械式柴油机相比,它具有许多优点。其优点如下:
有很强的运转适应性
电控柴油机燃油喷射系统具有很强的适应性。主要包括:(1)对喷射压力的选择。在柴油机性能优化的基础上,选择了柴油机的喷射压力,降低了部分负荷燃油的消耗。(2)能准确地控制燃油喷射量。电控柴油机在转速范围变化周期喷油量小,每缸油均匀,使柴油机工作更稳定。(3)提高燃料的适应性。现代船舶使用各种燃料,特别是为了降低成本,使用一些劣质燃料,特别是,电子控制柴油机可以根据需要改变喷油正时和阀门的时间,也可以在不同负载条件下保持性能稳定,而且还可以确保工作时没有明显的烟雾排放,减少对大气的污染。相比之下,一般的凸轮驱动的机械机构直接不能实现上述功能。此外,对于冷却系统、充电系统和缸内喷射系统,电控柴油机也具有很强的工作适应性。
足够的可靠性
新型柴油机是对电子控制技术的创新,发动