Na pozadí neustále stagnujúceho trhu lodnej dopravy, ochrany životného prostredia, úspor energie a znižovania emisií, ako aj vysokých nákladov na palivo, je prijatie hlavného motora na spomalenie a spaľovanie paliva s mimoriadne vysokou viskozitou na zníženie nákladov a zlepšenie účinnosti jednou z možností. dôležité opatrenia prijaté lodnými spoločnosťami na dosiahnutie úspor energie a zníženia emisií.
Úspora energie a znižovanie emisií lodí sú komplexné otázky, ktorých konečným cieľom je dosiahnuť „najlepšiu ziskovú rýchlosť plavby“.
Existuje optimálna kombinácia medzi zabezpečením životnosti lodí a znížením rýchlosti a spotreby energie;
Na druhej strane spaľovanie paliva s vysokou viskozitou v motore ovplyvní jeho ďalšie spomalenie a medzi nimi existuje aj optimálny bod zhody;
Jedným z najlepších postupov na zlepšenie ekonomickej efektívnosti lodnej dopravy je použitie hlavného motora na spomalenie a spaľovanie paliva s vysokou viskozitou.
Ultranízka rýchlosť a spaľovanie lodných motorov s vysokou viskozitou na zníženie nákladov a zlepšenie účinnosti však prináša aj sériu problémov s rizikami, ktoré nemožno ignorovať, a je potrebné preskúmať príslušné kontrolné opatrenia, aby sa rizikám účinne predchádzalo a kontrolovali ich.
1, Riziká vyplývajúce zo spomalenia hlavného motora počas navigácie
Dlhodobé spomalenie a prevádzka hostiteľa pri nízkej záťaži pri 10 % -40 % menovitého výkonu bude mať za následok nasledujúce riziká:
(1) Hostiteľ na vlastné riziko
① Dlhodobá prevádzka hlavného motora pri nízkych otáčkach a nízkej záťaži vedie k zníženiu vyplachovacieho tlaku a koeficientu prebytočného vzduchu, ako aj k zníženiu tlaku vstrekovania paliva a atomizácie, čo má za následok zhoršenie podmienok spaľovania, zníženú tepelnú účinnosť motora. dieselový motor, zvýšená spotreba paliva a znečistenie spaľovacej komory, systému preplňovania turbodúchadlom a komponentov výfukového systému produktmi spaľovania, čo spôsobuje abnormálne opotrebovanie.
② Dlhodobá prevádzka hostiteľa pri ultranízkych rýchlostiach má za následok slabé tekuté dynamické mazanie hlavných pohyblivých častí, čím sa zvyšuje riziko korózie a abnormálneho opotrebovania.
③ Dlhodobá prevádzka hostiteľa pri ultranízkej rýchlosti zvyšuje náročnosť nastavenia mazania valca, čo má za následok zlé mazanie a zvýšenú spotrebu oleja vo valci.
Ak je valec nadmerne mazaný, spôsobí to usádzanie hlavy piestu, poškodenie olejového filmu a opotrebovanie vložky valca;
Ak je mazanie valca nedostatočné, môže to spôsobiť abnormálne opotrebovanie a dokonca ťahanie valca.
④ V dôsledku mimoriadne nízkych otáčok hlavného motora je prívod paliva do každého valca hlavného motora nerovnomerný, čo môže ľahko viesť k prerušovanému vznieteniu, dodatočnému spaľovaniu a detonácii a dokonca môže predstavovať riziko nehôd s poškodením motora.
(2) Riziko pomocného zariadenia
① Dlhodobá prevádzka hlavného motora pri veľmi nízkych otáčkach môže spôsobiť vážne upchatie kanála výfukového potrubia, turbodúchadla, vzduchového chladiča, výfukového kotla, komína atď., čo má za následok vysoký protitlak výfukových plynov turbodúchadla. To môže tiež viesť k začarovanému kruhu zníženého vyplachovacieho tlaku, zlého spaľovania, zvýšenej teploty výfukových plynov, zníženého prevádzkového výkonu, zvýšenej spotreby paliva a dokonca aj vznieteniu vyplachovacej skrine a nemožnosti obnoviť normálnu prevádzku naftového motora.
② Dlhodobá nepretržitá prevádzka alebo konštantné prepínanie štartu a zastavenia hostiteľského dúchadla ovplyvňuje životnosť dúchadla.
(3) Riziko bezpečnej plavby
① Prevádzka spomalenia hlavného motora môže spôsobiť rezonanciu hriadeľa a vibrácie kabíny, čo ovplyvňuje životnosť lode a pracovné a životné prostredie posádky a ovplyvňuje navigačné povinnosti posádky.
② Zníženie rýchlosti lode počas navigácie bude mať za následok zníženie účinnosti riadenia, nižší prevádzkový výkon a zvýšenie rizika bezpečnej plavby.
(4) Riziko zvýšených nákladov na údržbu
① Pomalá plavba lodí zvýši straty náhradných dielov a materiálov.
② Zvýšenie pracovného zaťaženia údržby a riadenia pre námorných inžinierov, zlepšenie pracovnej náročnosti, a tým zvýšenie nákladov na údržbu a správu spoločnosti.
2, Riziko spaľovania paliva s ultra vysokou viskozitou
Riziká používania paliva s ultra vysokou viskozitou zahŕňajú:
(1) Riziko hostiteľa
① Vstrekovanie paliva s vysokou viskozitou má za následok väčšie kvapôčky a hlbšie vstrekovanie, čo vedie k zlému rozprášeniu paliva, nerovnomernému miešaniu plynov a zhoršeniu podmienok spaľovania.
Čím vyššia je viskozita paliva, tým vyššia je jeho vstupná teplota.
② Vysoký obsah síry vedie k tvorbe kyslejších látok počas spaľovania, čo môže spôsobiť nízkoteplotnú koróziu a opotrebovanie povrchu vložky valca motora, piestu a piestneho krúžku.
③ Vysoký obsah nečistôt vedie k opotrebovaniu pevných častíc a zvýšenému usadzovaniu uhlíka vo valci, čo vedie k priľnavosti piestneho krúžku, zablokovaniu vzduchového otvoru a intenzívnejšiemu usadzovaniu uhlíka vo výfukovom kanáli. Vanád a sodík korodujú výfukový ventil pri vysokých teplotách.
④ Vysoká hustota sťažuje čistenie a atomizáciu paliva a počas počiatočného spaľovania kvapiek oleja sú náchylné na tepelné praskanie, čo vedie k zvýšeniu usadzovania uhlíka v komponentoch.
⑤ Nízke cetánové číslo, slabý výkon zapaľovania môže spôsobiť ťažkosti pri spustení hostiteľa; Doba oneskorenia vznietenia počas spaľovania je dlhá a spaľovanie je oneskorené, čo vedie k vysokej teplote výfukových plynov.
⑥ Riziko tepelného namáhania zariadenia na vstrekovanie paliva je vysoké pri výmene oleja v špeciálnych priestoroch.
Po spomalení motora a výmene oleja môže nestabilná kvalita spaľovania spôsobiť v závažných prípadoch zastavenie motora, čo predstavuje vysoké riziko nehôd.
(2) Riziko pomocného zariadenia
① Použitie pary na ohrev paliva spotrebuje veľké množstvo, čím sa zvyšuje zaťaženie kotla a dokonca aj spotreba paliva;
Vysoká teplota ohrevu paliva zvyšuje riziko rozkladu molekúl ropy, tvorby zrážok a riziko prekročenia bodu vzplanutia, čo vedie k zvýšeniu produkcie ropy a plynu;
Vetracie otvory denných skríň na palivo môžu vytvárať veľké množstvo ropných výparov, čo spôsobuje znečistenie lodí, plytvanie zdrojmi a predstavuje riziko výbuchu.
② Palivo s ultra vysokou viskozitou má tiež vysoké požiadavky na systém riadenia teploty viskozity, čo si vyžaduje manuálny zásah na nastavenie.
Akonáhle systém riadenia teploty viskozity zlyhá a spôsobí, že teplota paliva s extrémne vysokou viskozitou je príliš vysoká alebo príliš nízka, existuje vysoké riziko zablokovania, zaseknutia, tepelnej rozťažnosti, popálenín a výbuchov v palivovom systéme.
(3) Riziká skladovania, prepravy a čistenia
① Procesy skladovania, prepravy, čistenia a atomizácie paliva s ultra vysokou viskozitou predstavujú vysoké riziko ovplyvnenia činnosti hlavného a pomocného motora, kotlov, odlučovačov oleja a ohrievačov paliva.
② Čím vyššia je viskozita paliva, tým vyšší je pracovný tlak potrebný na zabránenie odparovaniu, čo tiež zvyšuje materiálové, konštrukčné a výrobné požiadavky na potrubia a zariadenia. Zároveň sa zvyšuje aj faktor operačného rizika.
③ Počas procesov skladovania, prepravy, čistenia a atomizácie sa hromadenie nečistôt v skladovacej skrini a blokovanie olejového okruhu zhoršuje.
Spomalenie motora a spaľovanie
Riziko akumulácie paliva s ultra vysokou viskozitou
Ultranízka rýchlosť a spaľovanie paliva s vysokou viskozitou hlavného motora zhorší pracovný stav hlavného motora, čo vedie k začarovanému cyklu spaľovania a nasledujúcim vážnym problémom:
(1) Riziko hostiteľa
① Nestabilný tlak pri roztrhnutí spôsobuje prasknutie piestneho krúžku a únik vzduchu.
② Nestabilná rýchlosť a strata výkonu lodných dieselových motorov.
③ Keď motorové vozidlá v Hong Kongu spaľujú palivo s vysokou viskozitou, hlavný motor má problémy so štartovaním.
④ Hlavný motor beží pri veľmi nízkych otáčkach a rozprašovanie vstrekovania paliva je slabé. Okrem toho sa v dôsledku poklesu otáčok turbodúchadla relatívne zníži vyplachovací tlak, čo má za následok zlé spaľovanie.
⑤ Keď hostiteľ beží pri ultranízkom zaťažení, množstvo vstrekovaného oleja do valca klesá proporcionálne s rýchlosťou hostiteľa, ale zvýšenie alebo zníženie zaťaženia je úmerné tretej mocnine zmeny rýchlosti hostiteľa. Preto, ak nie je upravené množstvo vstrekovaného oleja do valca, množstvo vstrekovaného oleja do valca bude relatívne nadmerné, čo bude mať za následok odpad a znečistenie piestnych krúžkov, vyplachovacích otvorov alebo výfukových ventilov a ich systémov.
(2) Riziko pomocného zariadenia
① Zvyšuje sa hromadenie uhlíka a vodného kameňa vo vnútri spaľovacej komory a výfukového systému, čo zvyšuje riziko sekundárneho spaľovania vo výfukovom kotle.
② Počas procesu čistenia oleja vedie časté vypúšťanie trosky k nadmernému úniku paliva, čo spôsobuje, že hladina kvapaliny v nádrži na zvyšky oleja rýchlo stúpa a zvyšuje sa počet alarmov vysokej hladiny.
③ V dôsledku zlého spaľovania je zrýchlený vyplachovací otvor, výfukový ventil a turbodúchadlo kontaminované, čo vytvára začarovaný kruh, ktorý ešte viac zhoršuje spaľovanie a zvyšuje riziko porúch, ako je prasknutie piestneho krúžku, vyhorenie pomocného dúchadla, vyhorenie hlavy piestu, vložka valca prasknutie, zapálenie výfukového potrubia a poškodenie turbodúchadla.
④ Keď hlavný motor beží pri veľmi nízkych otáčkach (pod 50 % záťaže) a spaľuje palivo s ultra vysokou viskozitou, množstvo pary generované kotlom na výfukové plyny je nedostatočné a je potrebné spustiť pomocný kotol. Ak tento kritický bod nie je správne uchopený, existuje vysoké riziko nestabilnej prevádzky hlavného motora a zvýšených nákladov.
Kontrolujte riziká spomalenia lode a spaľovania paliva s ultra vysokou viskozitou v reakcii na vyššie uvedené riziká.
Optimalizáciou hlavného motora so vstrekovačmi s posuvnými ventilmi, technológiou turbodúchadla T/CCUT-OUT, elektronickým valcovým vstrekovačom oleja Alpha ACC (faktor vstrekovania) a palivom s ultra vysokou viskozitou, doplnené o vedecké riadenie, sa sériu rizík spôsobených ultranízkymi rýchlostná navigácia a spaľovanie paliva s ultra vysokou viskozitou sa dá vyhnúť alebo znížiť, čím sa dosiahne cieľ zníženia nákladov a zlepšenia účinnosti.