瓦锡兰8L46C型主机废气增压系统故障分析与排除

<正>0引言某船2台瓦锡兰8L46C型主机废气增压系统采用增压空气旁通阀和废气旁通阀提高增压器效率,改善主机工作状态。旁通阀异常开启严重影响主机正常运行,危害船舶安全。1旁通阀工作原理1.1增压空气旁通阀增压空气旁通阀安装在扫气箱与增压器废气进口端连通管上,在主机低负荷时使增压器有足够的喘振裕度。当主机低负荷运行时,主机耗气量小、增压压力     

柴油机相继增压故障切换过程的瞬态仿真

建立了相继增压柴油机一维非定常流动的仿真程序,针对某船用相继增压柴油机空气阀和燃气阀异常开闭时的切换过程进行了多组模拟计算,并把计算与试验结果进行了对比,符合较好。结果表明:空气阀和燃气阀同时打开时将使受控涡轮增压器压气机进入喘振区;燃气阀打开而空气阀延迟6 s以上打开时容易使得基本涡轮增压器压气机进入喘振区;燃气阀打开而空气阀打不开时将导致停机,两阀之间的定时对切换过程有很大的影响。     

船用增压锅炉涡轮增压机组响应燃油突降特性的仿真分析

针对船用增压锅炉燃油突降影响其安全运行的问题,建立船用增压锅炉涡轮增压机组的动态数学模型,利用Matlab软件的Simulink平台,仿真分析增压锅炉在稳态工况下,施加燃料突降扰动后涡轮增压机组转子转速、锅炉炉膛空气过余系数的动态响应特性。仿真结果表明,船用增压锅炉燃料突降会造成锅炉炉膛空气过余系数的上升,且大幅燃料突降会造成空气过余系数的大幅骤升,威胁增压锅炉的安全运行。     

船用燃气轮机燃气发生器特性仿真与试验研究

某型低工况改进型船用燃气轮机在首次整机试验时,在部分工况出现低压压气机喘振裕度不足10%的情况。为了使低压压气机以及整机工作在安全范围内,有必要对高低压压气机压比进行重新调配。为了改善低压压气机运行工作线,提出了通过仿真分析改变涡轮喉道面积来调整高低压压气机压比分配的研究方法。本文基于热力循环分析法,建立低工况下燃气发生器数学物理模型、部件匹配模型,以及喷管热力学模型,借助Matlab/Simulink仿真平台建立改进涡轮喉道面积燃气发生器仿真模型。根据仿真结果确定增大低压涡轮喉道面积5%的调整方案,并将该方案应用于后续燃气发生器试验。试验结果表明,通过喉道面积调整可以有效的调整燃气轮机燃气发生器高低压压气机压比分配,增大低压压气机喘振裕度,保证燃气轮机在全工况范围内安全、稳态、高效的运行,为下一阶段低工况改进型整机性能试验提供了理论和试验的双重支撑。     

船舶涡轮增压器喘振现象之探讨

涡轮增压器的作用在现代柴油机中所占的地位越来越重要。而涡轮增压器压气机的喘振不仅使压气机达不到预期的增压比,而且会损坏压气机的部件,并导致整台涡轮增压器机损事故。本文从涡轮增压器压气机喘振的产生,船舶运行当中导致涡轮增压器压气机喘振的因素及其相应处理方法着手,对这一现象作简要的论述。     

废气涡轮增压器的喘振

一、喘振的发生和解决上海船厂制造的760增压器在与主机配合运行试车过程中,增压器发生了喘振。当主机转速上升到110转/分时出现如下两种现象: 1.废气涡轮增压器发出强烈的吼叫声。 2.压气机出口空气压力尸K波动很大,涡轮前后的废气压力也     

某船用柴油机增压器喘振故障的排除

某型1000t油船采用8L20／27柴油机作为主机,增压系统为定压增压,设计最高转速为1000r／min,对应输出功率800kW。2009年7月进厂修理前主机较长时间内出现较严重的喘振,经修前试航确定机组在转速达到830r／min时发生喘振,至850r／min时机组负荷难以继续升高,同时该机排温也偏高,属于此次修理需要重点解决的问题之     

高功率密度柴油机两级相继增压控制策略

为了优化两级相继增压系统的控制方法，基于GT-Power对某150柴油机两级相继增压协同控制进行研究。通过改变低压级旁通阀开度以及进排气阀开启速度，分析阀门协同控制对涡轮增压器以及柴油机性能的影响，提出了两级相继增压优化控制策略。研究结果表明：在受控增压器切入时，受控增压器的低压级旁通阀的最佳开度为45°，进气阀与排气阀应尽快开启；在进行切出时，低压级旁通阀的最佳开度为45°，应适当减缓阀门开启速度。     

FY轮主机增压器喘振及故障排除

引言 涡轮增压器的喘振是船舶柴油机的常见故障,尤其在老旧船舶的主机中故障发生率较高。喘振产生的机理是,在柴油机运转过程中,当涡轮增压器的压气机流量减少到一临界流量时,气流在压气机叶轮进口和扩压器叶片内产生强烈的气流分离．同时产生强烈的脉动．且有气体倒流．引起压气机振动和异常声响,导致压气机不能正常工作。     

海外信息

正ABB推出低负荷增压解决方案ABB增压器公司已经开发出一套相继涡轮增压系统,旨在降低发动机在低负荷运行时的燃油消耗。二冲程机的柔性相继涡轮增压系统技术(FiT S2)适合至少有2个增压器和缸径大约为600mm或更大的发动机。当发动机低负荷运行时,相继涡轮增压系统可绕开一台涡轮增压器工作,从而最大限度地增加通过单一增压器产生的扫气压力,提高效率。ABB涡轮增压系统业务单元低速机应用产品     

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。     

涡轮增压器喘振的原因及处理方法

介绍了离心式涡轮增压器的工作原理及压气机的特性曲线的形成原因,根据压气机特性曲线分析了涡轮增压器喘振的机理,从气体流向图中分析了引起喘振的原因,并提出了相应的解决措施,从而延长增压器轴承的使用寿命,确保机组正常运行。     

增压比5的离心压气机设计

采用叶轮+扩压器+排气蜗壳组合的数值摸拟(I+D+V)方式,针对一使用压比为5.0的离心压气机开展设计研究。研究表明,跨音速扩压器的设计研究与跨音速叶轮研究同样重要;跨音速扩压器进口喉道将经历2种不同的堵塞状态;低转速的堵塞状态决定低转速时压气机的流量范围,高转速的堵塞状态决定叶轮极限负荷,即压气机极限转速和压比。采用I+D+V方式获得的压气机特性图显示,设计点(压比5.0,流量2.0 m3/s)处于最高效区,级效率0.85,喘振裕度0.17以上。     

船用废气涡轮增压器压气机内部流场数值研究

利用三维数值模拟技术对某型船用柴油机废气涡轮增压器压气机内部流场进行了数值分析,得到了额定转速下压气机内部流道气体流动情况。分析了压气机转子流道流场和径向扩压器流道流场,得到了主要气动参数分布。数值分析表明,在额定工况下离心叶轮内靠近叶轮出口处以及径向扩压器流道内流体均存在跨音速流动区域,同时在扩压器叶片吸力面下游位置存在低速涡流区域;压气机转子流道和扩压器流道的相互干扰及叶顶间隙的存在是导致压气机内部出现流动分离的主要原因。     

增压锅炉与涡轮增压机组匹配特性仿真分析

考虑涡轮增压机组与增压锅炉的配合工作关系,基于热能动力系统通用仿真平台SimuWorks,解决了烟气涡轮和压气机的流体网络解算问题,开发了增压机组与增压锅炉两者联合工作的仿真模型,通过实验数据验证了仿真模型的正确性,在此基础上研究分析了环境温度和锅炉负荷变化等对增压锅炉与涡轮增压机组的稳动态匹配特性的影响.计算结果表明,机组加速动态过程辅助汽轮机需补充的功率远大于稳态工况的功率平衡计算值.本文的仿真结果可为涡轮增压机组与增压锅炉的匹配设计提供参考.     

通过增加喷嘴环叶栅改善柴油机低负荷运行工况的探讨

针对船舶涡轮增压柴油机在低负荷工况运行时,出现增压压力不足,燃烧过量空气系数过小的特性,提出了一种通过增加增压器喷嘴叶栅数来提高增压器的压比和空气量的新方法,以改善增压器与柴油机的匹配与柴油机低负荷工况运行的性能。     

国外科技

181 船用动力涡轮发电机 Marine PowerTurbine Generator现代化高效率的 BBC VTR..4E 型涡轮增压器达到高于柴油机增压所需的效率。因此,可转移一些排出废气,用于 BBC动力涡轮发出附加电力。不需把大量的机械负荷强加于发动机。可获得较高的有用功率,而联合装置的燃油耗得到改善。此外,当柴油机在部分负荷时断开动力涡轮的情况下运行时,发动机的性能得到显著改善。     

船舶主机增压和进气设备的视情清洗

船舶主机增压和进气设备,包括压气机吸入滤网,压气机叶轮,增压空气冷却器,和增压器涡轮叶片等。清洗这些设备的运行时间间隔,主机使用说明书都有推荐。但是,不可教条地按照说明书推荐的运行时间间隔定期清洗,而应该根据主机以正常功率(海上服务功率,SCR)运行时透平转速、扫气压力、吸入滤网前后压差、空气冷却器前后压差等参数的变化确定,若这些参数在正常范围则不需要清洗,即视情清洗。     

船用涡轮增压机组主要部件典型故障分析

论述某新型船用增压锅炉涡轮增压机组主要部件的典型故障形式、特征,并提出可能的原因和相应的处理对策。     

相继增压系统对改善船用直列八缸发动机性能的试验研究

随着大型柴油发动机经济性和排放要求的不断提升,以及对发动机稳态、瞬态特性要求的不断提高,传统的涡轮增压系统已无法满足船用发动机全工况性能的要求。为了提高产品竞争力和适配性,针对某8缸直列船用柴油发动机开发了带有定压排气管的相继增压系统,并进行了发动机台架试验研究。结果表明：发动机中、低转速时,相继增压系统使发动机比油耗可以下降5%-10%,排气温度降低30%-45%,烟度下降55%-60%；最大扭矩可以提升15.1%-36.4%；发动机最大扭矩转速工况突加突卸响应性提升约28%-29%；相继增压系统中定压排气管的设计使得发动机高工况性能也有所提升,从而实现发动机全工况性能的提升。