120#乳化重油掺水率对实船柴油机的影响

针对乳化120#重油时掺水率变化在船舶实际运行中对柴油机燃烧与节能减排的影响,利用重油智能在线乳化装置,在以G6300ZC18B型柴油机为动力的“宁大6号”运输船进行实船试验.结果表明:掺水率在16％～22％时,爆发压力、排气温度和冷却水出口温度参数虽有变化,但都处于正常工作范围,能够保证船舶正常航行;耗油量降低.掺水率在20％时节油效果较好,NOx、碳烟以及CO排放降低.燃烧乳化重油具有节约能源和减少排放的效果.     

1000s重油在船舶柴油机上加压乳化试验

在乳化系统设计时,采用旋涡泵作为乳化器,通过对乳化系统管路加压,提高系统中水的饱和温度,依据泵代乳化器的理论,实现对1000s高粘度重油的高温动态乳化.试验证明重油乳化后微粒特性满足柴油机燃烧要求,且节油效果明显.     

基于单片机技术的重油乳化混合系统

为在船舶柴油机上燃烧乳化重油,开发了一种能动态调节油水比例、保持油水比例稳定的智能混合系统。单片机采集柴油机转速信号、油流量信号以及乳化重油流量信号,通过对这些信号的处理和计算,实现对水流量的精确计量和控制,从而达到柴油机燃烧工况所需的最佳油水比例。试验结果表明,此智能混合系统不仅能避免单纯燃用重油引起的高有害气体排放量的问题,且价格低廉,结构简单,容易控制,节省燃油,具有很大的社会和环境效益。     

柴油动态乳化装置在6300ZC柴油机上的试验研究

开发了一种基于可编程序控制器的柴油动态乳化装置.该装置通过采集柴油、水和乳化剂流量信号,并对信号进行分析处理,从而实现柴油的动态乳化.在6300ZC柴油机上对该装置进行台架实验表明,装置工作可靠,操作简单,平均节油率达7.6%,NOx和烟度的排放分别降低23%和30%.     

船舶重油动态乳化过程智能控制系统设计

根据船舶重油动态乳化过程的特点,分析了其实际应用存在的困难,采用基于PLC的智能自动化方法对重油动态乳化的过程控制系统进行了设计;对此系统的工作流程、功能特点以及系统硬件和软件设计进行了介绍,并给出了部分实验核心程序.实验结果表明,该系统对掺水率的控制精度可达1%以上,燃油消耗率平均降低7.8%.具有明显的实用性和经济性.     

船用重油IHS装置设计优化

船舶营运为节省成本,普遍使用重油作为燃料。重油因为粘度高,必须对其加热降低其粘度,才能保证燃烧质量,提高柴油机效率。该文针对船舶供油单元重油EHS电加热所存在效率低、加热慢、故障率高等缺点,设计了一种新型重油加热降粘装置。根据电磁感应加热原理(IHS),通过加热线圈对重油管道进行感应加热,降低重油粘度使之满足进机要求;在设计重油管道IHS系统结构的基础上,利用COMSOL Multiphysics多物理场分析软件进一步对管道IHS进行仿真优化,包括对加热频率、加热线圈材质和结构、输油管道材质和结构等进行优选。     

渔船中速柴油机燃用重油的粘度控制系统

重油价格低廉,渔船柴油机燃用重油可大大降低船舶营运成本,但由于重油的粘度大,在喷油时无法正常雾化而影响柴油机正常运行,因此,对渔船中速柴油机燃用的重油,必须设置加热设备对重油加热进行降低粘度的自动控制,文章介绍渔船燃用重油时其粘度控制的一种方法及其系统,即采用主机排出的废气加热低温淡水,而产生的热水送入电锅炉,电锅炉产生的蒸汽用于加热重油,同时实现了废热回收利用。     

静态混合器在船舶节能中的应用技术

采用静态混合器并配以合理的系统及电气控制,是船舶实现燃油乳化和燃油劣质化的有效措施之一。本文首先简要介绍了静态混合器的混合元件型式及其工作原理,接着列出其设计准则,然后阐述静态混合器在燃油掺水乳化和柴油机燃用劣质油技术中的应用。试验和实船应用测试的结果表明,静态混合器作为渣油—柴油混合器以及作为制备油掺水的乳化器是简易有效的,应用静态混合器掺水装置具有一定的经济效果,可以提高锅炉的燃烧效率,降低污染,减轻劳动强度。     

江海通航船舶燃用重油的技术探讨

介绍了重油的理、化性能标准及其对柴油机工况的影响 ,以及江海通航船舶重油系统的类型、组成及工作原理 ,并就系统设计、装置选型等方面进行了探讨     

基于两级温差发电的船舶废热回收试验研究

对于船舶柴油机而言,其所做功的30%都以废热的形式随尾气排放到了大气中,而利用温差发电技术回收船舶余热进行发电具有极其广阔的发展前景,因此提出了一种利用船舶柴油机尾气废热进行两级温差发电的新型装置。在对两级温差发电系统进行建模后,搭建了两级温差发电装置并进行了测试。理论分析和试验结果表明,该装置利用温差发电技术对船舶余热进行回收是可行的。当热端温度达到473 K时,该温差发电试验装置可输出功率250 W,系统热效率为5.35%,相比单级温差发电在相同条件下4.04%的热效率,该系统提高了32%。最后,文章对系统优化和装置的进一步改进进行了探讨。     

船舶柴油机SCR系统尿素喷射控制仿真

选择性催化还原技术(selective catalytic reduction)是一种柴油机尾气排放后处理技术。针对船舶柴油机SCR系统非线性、难以建模以及难以控制的特点,分析系统内部的化学反应,根据能量和质量守恒确定各状态量满足的微分方程,建立SCR系统数学模型,并验证其特性。为了实现SCR系统的控制目标,即保证NH3逃逸量不超过限定值的前提下,尽可能提高NOX转化率,以NH3逃逸量为约束输出,NOX出口浓度为控制输出,氨喷射量为控制变量,设计了非线性模型预测控制器,实时计算系统所需尿素喷射量。实验仿真表明了非线性模型预测控制器的有效性,稳态工况和瞬态工况下NOX转化率分别达到了93.803%和91.760%,NH3逃逸量均低于10ppm ,满足Tier III标准对船舶柴油机尾气氮氧化物排放的限制。     

可变喷油速率的电控单体泵喷射系统控制研究

利用 AMESim软件建立柴油机喷射系统仿真模型,对柴油机的结构参数进行匹配优化,选取5种比较合理的方案,并将其中的两组导入到 AVL-BOOST整机仿真模型中,选取最优的供油定时角。在定喷油量、定供油定时角前提下,将不同喷油速率导入到柴油机仿真模型当中,研究不同喷油速率对柴油机缸内温度、压力、排放、放热率以及油耗和转矩的影响。结果表明：合理的喷油速率和供油定时角能进一步优化柴油机的综合性能,同时选取1组动力性能和经济性比较好的方案,进行柴油机的台架试验,仿真和实验的误差在2%以内。结果表明仿真有助于探索柴油机的综合性能规律。     

船用柴油机扫气系统辅助鼓风机的选择

讨论了船用柴油机扫气系统中辅助鼓风机的选择。指出在低负荷时,由于压气机工作在非额定工况下,其压力不能满足扫气系统的要求,必须配备辅助鼓风机。目前有些系统配备的辅助鼓风机,在5%~10%负荷时存在压力不足的情况,建议选用比转速更小的鼓风机。     

基于复合通道的SAL-10型机旁监控箱设计

SAL-10型机旁监控箱是以XILINX公司的XC3S500E-FG320 FPGA微处理芯片为核心组成的一个智能化监控控制系统,能够实现对柴油机进行较复杂的逻辑控制以及对柴油机全部参数的监测功能.配套的人机交互界面不仅可以实现对机旁监控箱的各类参数属性进行在线设置等基本功能,而且对界面的外观和可操作性进行了人性化的设计.针对不同柴油机测点要求的不同,采用了复合通道设计.无论各种类型参数的数量多少,只要柴油机总测点数小于采集通道数,就能满足监测全部参数的要求.     

乳化柴油经济性与排放特性研究

文章试验评估了乳化柴油的使用对直喷柴油机排放特性的影响,并比较了在东风6135柴油机上使用普通柴油和乳化柴油时检测到的运行参数,结果表明,乳化柴油的使用会明显降低排放尾气中NO_X的浓度,且各种工况下NO_X排放减少率都维持在22%左右,比较稳定;在含水量不大于12%时,乳化柴油中含水量越大,NO_X排放减少越明显。通过试验还发现,使用乳化柴油会使尾气中CO浓度大幅度提高,减少乳化柴油中乳化剂成分可使CO排放的增加率降低。     

船舶柴油机滑油在线监测预警系统设计

为了提高柴油机的可靠性、延长柴油机的使用寿命,设计了一种基于单片机的船舶柴油机滑油在线监测预警系统。介绍了该系统的测试原理、系统硬件及系统软件设计。该系统通过处理分析监测反馈数据来判断滑油的品质状况,在滑油完全变质前分级别向轮机人员提示预警,从而降低柴油机故障率,保证船舶的正常运营。     

船用柴油机双燃料系统设计及其特性

随着排放法规的日趋严苛和运输市场竞争日益激烈,为降低航运业运营成本、保护环境,船舶发动机燃油系统不断被改进,双燃料发动机以其污染更少、燃料价格较低, 成为研究热点。本文介绍了一种新的船用柴油天然气双燃料系统,并为系统设计了性能可靠控气精准的组合喷射阀。为了提高系统适应性,设计了通过T-S模糊控制算法处理油耗和转速信息得出系统的天然气喷入量的控制系统,不安装限油装置,最大限度地利用了原柴油机的控制系统,通过发动机自身调节机构对引燃柴油量调节,安装简单方便。在台架实验中,双燃料发动机的替代率随着转速的升高逐渐增大,在额定转速（负荷）点工作时,替代率达到了73%,费用节省率达到了31%,运行可靠稳定。     

二次进气预膨胀涡轮增压系统

文中介绍了二次进气预膨胀涡轮增压系统，该系统能降低燃油消耗率、机械负荷和热负荷，曾在6PA6L280柴油机上进行了性能模拟及试验研究，试验结果与理论预测很一致。若涡轮增压器总效率大于65％时，该系统能回收剩余废气功而不用动力涡轮，在结构上也大大简化，可减少不用动力涡轮系统的附加投资。为了验证这一特性，对6MANL58／64柴油机进行了模拟计算，与一般增压系统比较，结果令人鼓舞。     

基于鳍片式热电模组的船舶柴油机废气余热利用及其影响因素分析

摘 要：设计了一种鳍片式热电转换模组,并将其应用在船舶柴油机废气余热回收系统中,通过理论和实验,分析鳍片式热电转换系统的影响因素。结果表明：当柴油机负荷为75%,热电晶片总数为1428,排气温度550K 时,设计的鳍片式热电模组发电功率为6.72kW,热电转换效率可达5.42%。排气温度、冷却水温度以及柴油机负荷都会影响热电转换系统性能。随着柴油机负荷的提高,热电转换系统发电功率和转换效率也随之增大,但负荷在75%之前增大的幅度大于从75%~100%的负荷。热电模组鳍片数量会影响转换系统的热端温度和传热量,在条件允许范围内,可通过增加鳍片数目,提高废热回收效率。