燃用重油对船用柴油机排放的影响.pdf

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1、第40卷第1期201】年02月船海工程SHIP＆(X：EANENGINEERINGV01．40No．1F0b．20¨DOI：10．3963／j．issn．1671—7953．2011．01．030燃用重油对船用柴油机排放的影响卢成，黄永仲(广西玉柴机器股份有限公司，广西玉林537005)摘要：在一台船用高速柴油机上分别进行燃用轻油(o#柴油)和重油(180础n2／s)的试验，对比分析不同燃油时的排放特性。试验结果表明，与燃用轻油相比，在额定转速不同负荷百分比下．燃用重油时的N()f排放水平相差不大，只是在100％负荷时

2、重油的N()』排放略高于轻油；对于aJ和炳度排放。除r100％负荷点相近外，其余负荷点都是重油远高于轻油，并且是负荷越低差别越大；而对于THc排放，除低负荷点轻油略高丁系油外，中高负荷点都是重油高于轻油。关键词：蓖油；船用柴油机；排放中图分类号：U664．12l；TK421．2文献标志码：A文章编号：167l一7953(2011)0l—0098一03随着世界经济的快速发展，对石油需求不断增加，常规石油储量日益减少，重油等非常规石油资源的开发利用已得到越来越多国家的审视。中国常规石油供需矛盾现已十分突出，但重油资源丰富，

3、未来随着石油技术的进步及其带来的重油产量的提高和开采成本的降低，重油资源必将成为中国最莺要的战略接替能源之一LlJ。一直以来由于船用柴油机燃用蘑油必须配置一套重油预处理单元，不仅增大了机舱窄问同时也增加了一笔不小的初装机费用，这样便阻碍了重油在中小型柴油机J：的应用。目前，莺油被应用在一些工业锅炉和船用大型中、低速柴油机上12]。小型中、高速柴油机转速偏高，燃料在缸内燃烧的时I'HJ较短。而莺油成分复杂燃烧缓慢，直接使用重油对于小型中、高速柴油机极为不利，不仅性能恶化。排放更是无法满足法规要求门]。为此，在一台船用高速

4、柴油机上进行燃用轻、重油实验，对比分析燃用轻、重油排放水平，探讨燃用重油对船用柴油机排放的影响。1重油的预处理重油不仅粘度大，杂质及金属元素的含量都较柴油高出不少，因此必须对重油进行处理才能98收稿日期：2010_ll一29修回日期：20lo-12一10作者简介：卢成(1968一)。男．工程硕士。研究方向：船舶柴油机发电机组开发设计及匹配应用E-删Iil：luchengg@l26．com使重油进机燃烧。使用重油预处理系统见图1。图l重油预处理系统重油首先在沉淀柜中预热沉淀，初步去除底部的水和杂质。分离单元主要部件是分油

5、机，重油经分油机分离净化后，由驳运泵送至重油日用柜储存。供油单元主要由供油泵、加热桶及均质机构成．重油在此经加热、研磨处理后使其进机粘度控制在9～儿mm2／s范围内。4‘，然后进入主机安全燃烧。实验用燃料油为轻油、O#柴油；重油，粘度为180mm2／s，轻油及处理后的重油理化特性见表1。表l轻、重油理化特性燃川蕊油对船用柴油机排放的影响——卢成。黄水仲2。试验装置和研究方法实验在一台船J{J高速柴油机上进行，该发动机基本参数见表2。表2发动机基本参数缸数缸径×行程排破／L每缸气I'】数艟吸气方式压缩比额定功率／kW额定

6、转速／(r·min6200mnl×210mm404增压中冷14．53601)1OOO实验所用仪器设备及布置情况见图2所示。尾7(分村r仪制腰汁图2实验设备及布置选取100％、75％、50％、25％四个负荷点在额定转速1000r／min下进行燃川轻、重油对比实验。3试验结果和分析图3是在额定转速不同负荷丁况下的轻油和重油的N()，排放情况，南图可知．随着负荷的增加，轻油和霞油的N()，排放的体积比呈增加趋势，但在达到75％负荷时，这种趋势变缓，75％负荷和100％负荷下的N()，排放的体积比相差不大，在100％负荷下轻油

7、的N()，排放比75％负荷下低。这是由于随着负简的增加。每循环喷人缸内的燃油馈增加．最高燃烧温度提高，相应的N()，排放增加。但在超过75％负荷后。虽然喷入的燃油馈增加了。但此时过馈空气系数下降，有利于N()，生成的富余氧含情降低．同时油气混合不均匀．燃烧恶化，这些都会抑制N()，排放的体积比的继续增加。I冬13中还可看m轻油和重油的N()，排放情况相近，但在100％负荷时蕊油的N()，排放浓度委高于轻油。这是

8、天l为最然黍油滞燃期长。初期预混合燃烧链大。但I承油燃烧速度较慢．使得惨个燃烧过程推迟．在这两个闪素的综合影

9、响下，I叶J现了轻、重油的N()，排放情况相近甚至是重油高于轻油的现象。。1600o≤l200_鼷8(】()投古4似)ZO—，，一-■乎r，r255()75100负倚百分数／％图3轻、重油Nq排放对比网l!丝到图4是在额定转速不同负荷丁况下的轻油和重油的C()排放情况。图中ff{现了低负荷和高负荷情况下C()排放的体积比相对较高的