运输船燃油舱加热系统优化设计研究.pdf

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1、·38·造船技术2015年第6期(总第328期)运输船燃油舱加热系统优化设计研究陈聪，吉桂军(上海佳豪船舶工程设计股份有限公司，上海201612)摘要针对运输船燃油舱加热系统，优化设计了一种新型燃油转驳加热系统，可降低系统燃油加热过程中的蒸汽消耗量和节约投资维护成本，以达到提高船舶节能减排的目的。关键词运输船散货船集装箱船燃油转驳加热系统节能减排中图分类号U672文献标志码AOptimizationofFuelOilTankHeatingSystemforTransportShipCHENCong，JIGui-jLln(ShanghaiBestwayMarin

2、eEngineeringDesignCO．，Ltd，Shanghai201612，China)AbstractThispapermainlyintroducestheoptimizationdesignofanewfuelshifterheat—ingsystemforthetransportshipfueloiltankheatingsystem，toreducethesteamconsump—tionandmaintenancecost，andcanhelpshipenergyconservationandemissionreduction．Keyword

3、sTransportshipBulkcarrierContainershipFuelshifterheatingsystemEnergyconservationandemissionreduction1引言当前，运输船为减少排放降低油耗，除了一些常规性能优化和增加节能措施外，还多采用降低主机功率的方式，由此导致主机废气温度较低引起废气锅炉蒸汽产量不足，甚至船舶正常航行工况下还须启动燃油锅炉补充蒸汽。为解决此问题并进一步降低运输船综合能源消耗，针对燃油舱加热系统进行优化设计研究，从而减少蒸汽消耗，使船舶更节能、更环保。2燃油舱加热系统优化2．1系统原理常规运输船

4、上通常设有燃油日用舱和沉淀舱，舱内设有加热盘管，利用蒸汽加热舱内燃油。本系作者简介：陈聪(1981一)，男，工程师。统利用燃油转驳泵将燃油日用舱或沉淀舱内的热油驳运至燃油储存舱，与吸口处冷油混合，从而达到加热所需量燃油的目的。与传统燃油舱加热系统相比：取消了燃油储存舱内蒸汽加热盘管，只对其驳出吸口处部分燃油进行加热，避免了储存舱通过油舱表面向周围环境散发热量[1]，从而实现运输船节能减排的目的。2．2系统基本构成系统基本原理及构成图如图1所示。2．3系统工作流程系统工作基本流程图如图2所示。燃油转驳加热系统主要包括加热和输送两个工作工程。加热工作过程：燃油沉淀

5、舱或日用舱内热油利用燃油转驳泵吸出，并通过燃油加热器继续加热至所需温度后驳运至燃油储存舱，与吸口处冷油混合，以达到加热燃油的目的。输送工作过程：燃油转驳泵停止运行，燃油输送泵将燃油储存舱内混合加热后的燃油驳运至燃油沉淀舱。整个系统中依靠陈聪，等：运输船燃油舱加热系统优化设计研究舞世鳖景《注：①燃油转驳泵(变量泵)；②弹簧预压截止止回阀；③燃油加热器；④燃油转驳泵控制器；⑤燃油输送泵；⑥弹簧预压截止止回阀；⑦燃油输送泵启动控制箱；⑧压力开关；⑨温度开关。图1燃油转驳加热系统基本原理图图2系统工作基本流程图两个工作过程交替进行，从而实现燃油储存舱内不设蒸汽盘管而能

6、够持续供应燃油的目的。燃油转驳加热系统的一个循环周期一般设定为1h，加热模式工作45min，输送模式工作≤15min。系统正常开始运作前，燃油沉淀舱内燃油温度需要满足系统要求(一般情况下加热至60℃)。随后系统开始运行，燃油转驳泵和燃油输送泵交替工作。在船舶停航以后再次开航前，可通过燃油转驳泵持续对储存舱加热3～6h，然后再转入正常的工作模式。2．4系统设计要点2．4．1燃油储存舱内吸口附近的结构设计运输船燃油储存舱多为深舱，深度可达十几米，为防止燃油热量出现大量损失，保证吸口周围冷油加热至所需可泵温度，通常需要在吸人口周围设计一个相对独立的空间，其容积大约为

7、系统1h内燃油输送泵在运行时间内输油量的2～5倍。空间的结构设计根据实际储存舱的结构具体考虑，需便于燃油的透气和流动。2．4．2燃油沉淀舱出油管高度设计燃油储存舱燃油温度低于沉淀舱的温度，储存造船技术2015年第6期(总第328期)舱内冷油输送至沉淀舱后会沉入沉淀舱舱底，沉淀舱内热油则会上升，为避免发生刚进沉淀舱的冷油被重新驳回燃油储存舱的情况，燃油沉淀舱出油管的吸口高度处舱容需大于燃油输送泵在1h内的输油量。2．4．3沉淀舱液位控制开关设置沉淀舱内输送泵的启停液位开关间距应足够大，其间的舱容差应大于燃油输送泵在1h内的输油量，且启泵开关设置在转驳泵吸油口高度

8、之上。2．4．4温度控制燃油储存舱所需