船用双燃料低速柴油机节能减排部分关键技术

双燃料低速柴油机在保持原发动机高效率的同时,能够大幅减少污染物排放。为了进一步缩小国内双燃料技术与国外技术的差距,文章从燃气进气技术、气体喷射技术以及燃烧技术3方面,对Laby-GI气体压缩机、泵气化单元、先导喷油器、双针阀喷油器、预混合稀薄燃烧技术、狄塞尔循环燃烧技术等船用双燃料低速柴油机技术进行分析,总结以上技术在节能减排方面的优势,为我国在双燃料低速机领域的技术发展提供理论支撑。     

内河船用柴油机节能减排比较

交通运输部2011年颁发了《公路水路交通运输节能减排“十二五”规划》,明确了针对“车、船、路、港”的CO2排放强度指标。国务院办公厅2013年颁发了《加强内燃机工业节能减排的意见》,明确了船用及车用柴油的节能减排的重点领域和任务。鉴于出台的政策法规已对排放指标、技术重点、保障措施等予以说明,但不同货运方式的差别对环境的影响,尚无比对。因此,文中基于现行车船节能减排标准,虚拟货运条件,分析水路及公路运输优劣性,说明水路运输节能减排的优越性。     

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。     

船用柴油机节能减排技术发展思路

高温和富氧既是柴油机气缸内燃烧所需要的条件,也是氮氧化合物生成的因素。该文建议通过柴油机燃烧机理分析寻求既保持柴油机高效工作,又能降低氮氧化合物的解决方案,并提出开展船用柴油机再制造以提高资源利用率。     

MAN B&W ME-GI双燃料低速二冲程船用柴油机

随着人们对环境保护的日益重视以及燃油价格的不断提高,柴油机替代燃料的开发已刻不容缓。为了适应市场的需要,MAN BW公司开发了ME-GI双燃料船用柴油机。本文详细地介绍了ME-GI双燃料船用柴油机的原理、结构和优势。     

船用柴油机的维护管理与节能

从管理入手,探讨了降低船用柴油机燃油消耗的途径,指出加强维护管理是不可忽视的重要措施。     

双燃料船用发动机

德国一家柴油机公司推出了一系列四冲程双燃料船用发动机。这种发动机缸径510毫米,冲程600毫米,有直列6缸、7缸、8缸、9缸和V型12缸、14缸、16缸、18缸等系列,单缸功率为1000千瓦,额定转速为514转／分。该发动机既可燃烧天然气,又可燃烧液态船用柴油或重燃油。在燃烧汽化燃料时,该机采用共轨喷油方式。     

双燃料低速船用柴油机在支线集装箱船上的应用分析

随着人们对环境保护的日益重视以及燃油价格的不断提高,为了适应市场的需要,燃油-LNG双燃料船用柴油机在船舶推进与发电领域用途广泛,市场发展空间巨大。文中主要介绍了双燃料低速船用柴油机在支线集装箱船上的应用优势和目前存在的问题。     

天然气-柴油双燃料船用发动机燃气喷射系统及推进特性研究

对大型双燃料发动机的燃气喷射系统进行了研究。该喷射系统兼具电磁驱动易控制及液压驱动力大的优点,喷射量大且响应性好。将6210ZLDS柴油机改装为双燃料发动机后进行的推进特性试验表明,双燃料运行模式功率随转速的变化曲线与纯柴油运行模式几乎无差异。该喷射系统可应用于大功率双燃料船用发动机,并具有良好的适应性。     

运行参数对双燃料船用柴油机燃烧和排放性能的影响

为研究运行参数对天然气-柴油双燃料船用发动机燃烧和排放的影响,运用AVL_FIRE仿真软件基于4190Z_LC-2型船用中速柴油机,构建燃烧室高压循环模型。通过将仿真数据和台架试验得到的缸压曲线进行对比,验证模型的准确性。采用模型仿真,研究运行参数对燃烧和排放性能的影响。结果表明:天然气替代率可以明显改善NO的排放,过高的替代率会降低指示功率,损失部分动力性;提高进气温度可改善燃烧质量,合适的进气温度可以改善动力性和经济性;提高进气压力有增压效果,适当提高进气压力可获得较好的动力性和排放性;喷油提前角的增大,会延长滞燃期,缩短后燃期,而合适的喷油提前角可以避免工作粗暴,改善柴油机动力性。     

船用柴油机混合建模方法研究

鉴于单一的机理建模法和辨识建模法在船用柴油机建模领域都存在一定的不足,提出基于机理与网络辨识互补的船用柴油机混合建模方法。机理模型用来保证不同使用工况下的模型全局可信度,网络模型用来辨识系统中不可描述部分所带来的模型误差,二者通过互补形成混合模型。测试结果表明,采用混合建模方法可更好地反映船用柴油机的真实特性     

船用低速柴油机实时仿真模型开发及应用

以某型小缸径船用低速柴油机为对象,基于该柴油机一维性能模型,开展实时仿真模型的快速开发和标定。比较了简化后实时仿真模型与原性能模型的计算时间和仿真精度。应用该模型在硬件在环测试平台上测试新研制的柴油机控制器。试验结果表明,该模型可正常接收和反馈正确的控制器指令和柴油机运行参数,满足电控系统硬件在环测试的试验要求。     

基于SoftPLC的船舶主机遥控物理仿真模拟器设计

模拟器以一艘1600 TEU集装箱船使用的Autochief IV主机控制系统作为原型,采用SoftPLC实现对船舶主机遥控物理仿真模拟器的控制。利用组态软件PIMS作为上位机开发平台,实现数据的存储及功能的完善。在模拟器上可以进行各种相关的训练操作,达到培训学员的目的。     

船舶柴油机超低温排烟余热锅炉的设计

余热锅炉是船舶主机余热利用系统中的重要设备。为了综合利用船舶主机余热,文章结合船舶主机的特点以及传统余热锅炉的设计方法,以哈尔滨工程大学船舶柴油机余热利用系统中应用的三压式超低温排烟余热锅炉为例,给出一种新型船舶柴油机超低温排烟余热锅炉的设计方法和特点。定量分析比较了采用大小管径对锅炉整体质量尺寸的影响,结果显示,小管径在质量、尺寸上表现优越,适合在船舶动力系统中使用。此外,还推导出余热锅炉受热面采用螺旋翅片管时换热面积及烟道流通面积的计算公式,并提出受热面管束6种错列布置方式,可供相关行业参考。     

基于无线供能的船用柴油机曲轴扭矩在线检测技术研究

介绍了由谐振非接触供电模块、应变片扭力检测模块、信号无线收发模块等组成的扭矩信号采集装置,将其应用在船用柴油机的曲轴扭矩检测。通过试验,实现了对船用柴油机曲轴扭矩检测系统的输出电压计应变量的连续采集,完成了对船用柴油机曲轴扭矩的在线实时检测。该装置性能可靠、精度高、实时性好,在轮机管理方面具有较好的实际应用价值。     

某船用中速柴油机电控化改造前后性能对比分析

文中对某船用中速柴油机燃油喷射系统电控化改造前后的经济性能及排放性能进行了试验对比分析。结果表明,改造后的柴油机由于喷油压力大幅提高,喷孔直径减小,采用电控喷油定时,燃烧性能得以改善,经济性和排放性总体上有一定程度提高,但在高转速和负荷区域没有明显改善。有待于进一步开展燃烧室和进排气系统改造,实现该机电控化改造的整体优化匹配。     

船用柴油机故障在线智能仿真诊断技术的应用研究

本文提出了一种船用柴油机性能故障在线自动诊断的新方法,把仿真以及神经网络技术直接应用于柴油机故障在线诊断系统,建立船用柴油机症状与故障样本集,作为神经网络故障诊断的专家知识库,以和柴油机故障在线诊断。尤其是对网络容错能力进行评估分析,并确定较有代表性的径向基函数ＲＢＦ网络分布常数Ｓｃ,从而提高故障诊断的及时性和准确率,减少误诊。     

船舶主机采用环氧树脂基座垫片的工艺特点及监造要谛

该文介绍新造船中采用环氧树脂作为船舶低速柴油机基座垫片的工艺特点及技术关键。总结了对设计进行审查及对浇注工艺进行监督的经验。文章指出，严格按要求设计并控制浇注质量，环氧树脂作为低速柴油机基座垫片的可靠性是可以保证的，航运界应该接受这一技术。     

世界船用柴油机动态综述

本文从订单，产品和技术等方面介绍了近年来世界船用柴油机的发展方向。     

近几年来船舶节能技术的开发与应用

对近几年来开发并得到应用的船舶节能技术，诸如节能型低速柴油机系列、中速柴油机系列、新型螺旋桨、正反转螺旋桨以及Lips高效舵、流体控制翼等节能附体技术作简要介绍。