船舶主机降功率节能减排技术研究.doc

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1、船舶主机降功率节能减排技术研究【摘要】随着当前人们环保节能重视程度的不断提高，当前在各行各业中，人们非常重视节能减排问题，而在船舶运行过程中，往往会消耗大量的燃油，而且船舶运输也是燃油消耗的一个重点行业。如果不能科学的管理和利用，燃油的大量使用不仅仅会造成能源的浪费，而且还会对环境造成严重的影响，所以当前船舶运输业也必须要加强节能减排。要实现船舶的节能减排，可以通过采取主机降功率航行的方式来实现，但是在应用主机降功率节能减排技术的过程中，也必须要保证船舶的航行能力，所以本文主要就船舶主机降功率节能减排技术的优化进行了相应的研究。【关键词】船舶；降功率；主机；节能减排当前，全球都非常重视节能减排

2、问题，要实现可持续发展，就必须在各个领域之中注重节能减排，而船舶运输是消耗燃油的重点行业，同时也是造成温室效应以及大气污染的重要因素。要想实现船舶运输的节能，船舶主机降速降功率航行是一个非常行之有效的措施。从某种意义来说，船舶主机降功率节能减排技术的应用，是实现我国的航运业可持续发展的重要手段，所以对于船舶主机降功率节能减排技术进行研究有着非常重要的意义。1船舶节能减排技术简介航运业是一个高能耗的产业，近年来由于船舶运输所导致的能源消耗以及环境污染问题也变得越来越突出，船舶的节能减排引起了各个国家的高度重视。而要实现船舶的节能减排，主要有两种途径：①通过对船舶上的设备进行改进；②4学海无涯在船

3、舶航行过程中进行科学的管理。比如说对焚烧炉和余热回收利用设备进行利用，在船舶上使用废气涡轮增压器以及使用超长冲程的柴油机等，这些技术都是船舶中常用的节能减排技术，能够有效地节约能源，同时避免对环境造成污染。例如废热利用技术就是指通过对主机等气废热来进行暖缸，通过增设热管锅炉来对主机排气进行二次回收，从而实现对废热的利用。又比如说通过增大螺旋桨直径的同时降低船舶主机的转速来使得螺旋桨推进效率增加的方式也可以提高能源的利用效率，实现节能减排。还有对船舶航行过程中所排出的废气进行处理，这些都是常用的船舶节能减排技术。2船舶减速降功率航行概述2.1船舶减速降功率航行的原理在船舶营运过程中，一种非常实用

4、而且有效的节能减排技术就是船舶减速降功率航行，减速降功率节能技术实质上包括两个方面的内容：①在主机降功率运行之后，对低负荷工况加以优化调整和改善；②在船舶降低航速航行的时候，主机同时进行降功率运行。在实际的应用中，船舶减速降功率航行的节能机理就是依据船舶的实际使用要求，通过对设计的额定功率制造出不同的缸径和冲程的柴油机进行优化调整，从而在不同程度上进行降低额定功率工作。这样一来，就能够使得主机形成一个新的转速和功率的输出区域，而在这个区域内，就能够实现减额输出，而且通过这样的方式也能够使得缸内的最大爆发压力以及平均有效压力的比值得以提高，从而使得柴油机的耗油率得以降低，进而减少油耗。减额输出之

5、所以能够实现节能，主要就是因为在运行的过程中，将最大持续功率时的平均有效压力值降低，然后将其作为新的额定点，而且在这个时候，最大爆发压力仍然能够保持在同最大持续功率相对应的水平，也就是说最大的爆发压力实质上是不变的。但是最大爆发压力和平均有效压力的比值是得到了有效提高的，从而使得功率在保持最大的基础之上有效地降低了耗油量。2.2船舶减速降功率航行的优点船舶减速降功率航行最为突出的一个优点就在于能够有效地节约能源，而且在船速降低运行时，主机的油耗会随着主机功率大幅度地降低而不断减小。在船舶主机降功率运行的过程中，功率和航速往往是呈现三次方比例减少的，正是由于柴油机具有该特性，使得船舶降功率航行得

6、以实现，换句话来说，只需将航速略微降低，就能够有效地节省推进功率，进而节省燃油。在船舶航行的过程中，航速和主机转速是成正比的，而主机负荷和转速的立方成正比，所以说如果主机的转速降低20%，功率就会降低50%，同时油耗降低37%。这里以6S60MC柴油机为例，在对其参数进行优化之前，其航行螺旋桨特性参数如表1所示。而在对其参数进行优化之后，其SFOC分布如表2所示。2.3船舶减速4学海无涯降功率航行的缺点虽然通过减速降功率航行能够有效地减少能源的使用，但是这种方式也具有一定的缺陷，减速降功率航行会使得柴油机长期都处在低负荷运行的状态，而如果主机的额定功率长期在50%以下运行，有可能会使得燃烧室的

7、部件受到污染，同时也有可能使得增压系统以及排气系统受到污染，还可能使得气缸燃烧不良，从而使得滑油消耗量大大增加。当气缸内的燃烧不良时，势必造成严重的积碳，引起管道内部燃烧，使得锅炉内部管道融化。过低的航速还有可能会使得主机的可靠性降低，维修周期甚至会大大的缩短，从而增加了轮机员的工作量和运营成本。所以在应用船舶主机降功率节能减排技术的过程中，还必须要注重对这些问题的处理。3船舶主机降功率的主要措施