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                  船用發電機節能措施有哪些?

                  變寶網05月20日訊

                  現代船用大型低速柴油機近十多年在提高經濟性方而取得的成效超過了過去幾十年。各種節能措施相繼出現

                  并日趨完善。這些措施主要有:

                  1.采用定壓渦輪增壓系統和高效率廢氣渦輪增壓器

                  在高增壓柴油機上采用定壓渦輪增壓系統代替脈沖渦輪增壓系統是現代柴油機一在顯著特點,同時也有利于提高增壓器的效率。新型渦輪增壓器的發展和使用,使增壓器效率由60年代的50-60%提高于60-76%,由此顯著降低了柴油機燃油消耗率。

                  2.增大行程缸徑比S/D

                  增大行程缸徑比S/D的主要目的是在保持活塞平均速度Vm不變的情況下大幅度降低柴油機轉速,以提高螺旋槳效率,從而提高動力裝置的總效率。這是自石油危機以來提高柴油機動力裝置經濟性的重要措施。因此自70年代末期開始,S/D的增大速度很快,并逐步開發了低速柴油機的長行程和超長行程柴油機系列。S/D的增加,也使柴油機本身的經濟性有所提高。MANB&W公司的SMC-C系列柴油機的S/D值已達4.0,而Wärtsilä瑞士公司的SULZER RTA-T系列柴油機的S/D值甚至已達到了4.17。然而,增大S/D使柴油機結構復雜,造價增加,因而S/D的增加是有限度的。

                  3.提高最高爆發壓力pz與平均有效壓力pe之比pz/pe

                  由柴油機的理論循環研究與實踐證實,提高pz/pe可顯著降低燃油消耗率。研究指出,當pz/pe從7.8提高到12,油耗率可下降約12g/kW·h。因而,現代船用柴油機均采用這種措施降低油耗率。但是,大幅度提高pz是十分困難的,它受到了柴油機負荷的限制,必須同時采取相應措施保證柴油機的可靠性。因而從60年代到70年代中期,船用柴油機的pz雖然逐步增加,但增加幅度不大(在近20年內pz僅提高約2.5MPa)。從70年代中期到80年代中期,柴油機的pz值有了大幅度增長,增加約5MPa。有些柴油機的pz已達15MPa(如SulzerRTA機),甚至18MPa。在保持pz不變時降低pe值同樣可降低油耗率,這也是廣泛采用的節能措施。降低pe就是柴油機降功率使用,如保持標定轉速而選用較低(如80%)的pe,或在使用較低轉速(如80%)時選用較低的pe等。

                  船用發電機節能措施有哪些?

                  4.增大壓縮比ε

                  在增壓柴油機上尤其是高增壓柴油機上,為了限制pz,保證柴油機有足夠的機械強度,過去常用的措施是降低柴油機的壓縮比,但由此也降低了經濟性。顯然,這種措施已不符合現代柴油機的發展需求?,F代船用低速柴油機為了提高經濟性,根據理論循環的結論仍然采用了適當增大壓縮比的措施,把壓縮比由10左右提高到16~19之間。

                  5.采用可變噴油定時(VIT)機構

                  把提高pz作為節能措施時,更要重視提高柴油機部分負荷下的pz值。因為其一,現代船用柴油機的實際使用功率通常均小于標定功率;其二,柴油機在部分負荷運轉時pz隨負荷的減小而降低。如果在部分負荷時能使pz值一保持其標定值,結果是pz與pe的比值pz/pe變大,則燃油消耗率減少。VIT機構可在柴油機負荷變化時自動調整其噴油提前角,保證在部分負荷(通常為80%~100%負荷)時柴油機的pz基本不變,而在50%~80%負荷范圍內也有較高的pz值(與無VIT機構比較)。

                  6.降低摩擦損失功提高機械效率ηm

                  柴油機的摩擦損失約占機械損失的40%,因而降低摩擦損失是提高ηm的主要途徑?,F代船用低速柴油機采用短裙和超短裙活塞、減少活塞環數量(如由5道減為4道)及改善活塞環的工作條件等措施降低摩擦損失,提高機械效率。

                  7.軸帶發電機(PTO)

                  在主柴油機正常運轉期間(通常要求主機轉速>70%標定轉速),通過專設的恒速傳動裝置驅動發電機,可發出滿足船舶航行所需要的電力。在主機轉速變動或波動時通過恒速傳動裝置可保證發電機轉速恒定,或可通過變頻裝置保證發出的電壓與頻率不變。采用軸帶發電機在航行期間可停止柴油發電機運轉。此裝置并不直接降低柴油機油耗率,但提高船舶動力裝置的經濟性。這種裝置的優點主要有:可使用油耗率較低的主柴油機供應電力,可節省柴油發電機運轉時的滑油消耗,減少柴油發電機的數量與維修費用。

                  8.柴油機廢熱再利用

                  柴油機的廢氣和冷卻介質帶走了燃料總發熱量中50%左右的熱量。充分利用這一部分廢熱的能量,對提高整個動力裝置的經濟性有重要意義。如利用廢氣渦輪發電機組、廢氣鍋爐發電機等。這方面的問題仍在研究與探索之中。

                  9.改進噴射與燃燒技術

                  在高增壓柴油機中縮短噴射持續期,改善霧化質量提高燃燒效率是該型柴油機的重大研究課題之一。為此,發展了高噴油壓力(達100Mpa~140Mpa)、高噴油率以縮短噴射持續期的噴射系統,并采取優化噴射系統結構措施提高霧化質量,提高燃燒效率。智能化的電子控制噴射柴油機已開始裝船應用。具體機型為SULZERRtflex58T—B。

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