Disebabkan oleh kemerosotan dalam pasaran perkapalan dan kawalan pelepasan yang semakin ketat bagi enjin utama, kos bahan api Marin meningkat.
Untuk menjimatkan kos bahan api, penyewa kapal biasanya memerlukan enjin utama diperlahankan, tetapi perlahan pasti akan membawa kepada peningkatan masa pelayaran, kos sewa, jadi kita mesti mencari keseimbangan antara kos bahan api dan sewa.
Penulis menerima arahan daripada penyewa dalam pelayaran tertentu:
Atas alasan tidak mengubah parameter teknikal, kelajuan terbaik enjin utama didapati untuk rujukan keputusan.
Pertama, kelajuan enjin utama belayar keputusan kelajuan optimum
Selepas berunding dengan literatur yang berkaitan, penulis mendapati bahawa kebanyakan data menyebut algoritma kelajuan ekonomi kapal dan faktor pertimbangannya;
Rujuk manual enjin utama, anda juga boleh mendapatkan hubungan antara penggunaan bahan api dan kelajuan enjin utama.
Keadaan enjin utama kapal dan keadaan kapal berubah semasa operasi sebenar, jadi pengiraan ini mungkin tidak tepat.
Satu siri ujian dijalankan untuk menentukan kelajuan optimum enjin utama apabila ia belayar pada kelajuan yang dikurangkan.
1. Data ujian
Enjin utama kapal ialah enjin diesel berkelajuan rendah MAN B&W 6S60MC, menggunakan bahan api IFO 380, kelajuan operasi berterusan maksimum (MCR) ialah 89r/min, kuasa ialah 10316 kW, dan kelajuan operasi berterusan (NCR) biasa ialah 82.6 r/min.
Pelayaran ujian adalah dari Hay Point ke Singapura, dengan jarak 3937 n batu. Kapal itu berada dalam keadaan laut yang baik dengan muatan penuh 73000t dan draf purata 13.8m.
Pembaikan dok kering terakhir kapal itu adalah kira-kira 1.5a sejak penghantaran.
2. Analisis faedah
Apabila hanya kos penyewaan dan bahan api dipertimbangkan, dan tiada faktor lain diambil kira, formula untuk mengira jumlah kos pelayaran pada kelajuan enjin yang berbeza ialah MRPM=T(ND + FDPF.O) (1)
Di mana: MRPM ialah jumlah kos pelayaran, USD;
T ialah masa pelayaran pelayaran, d;
ND ialah sewa harian kapal dalam USD /h;
FD ialah penggunaan bahan api harian kapal, t/d, yang terdiri daripada penggunaan bahan api harian enjin utama dan penggunaan bahan api harian enjin tambahan (1.6t/d).
PF.O ialah harga bahan api semasa, USD /t.
Dengan membandingkan jumlah kos MRPM pada kelajuan enjin yang berbeza dengan jumlah kos pada kelajuan undian (82.4 r/min), keuntungan pada kelajuan itu boleh diperolehi.
3. Kebolehlaksanaan
Merujuk kepada manual hos, dapat dilihat bahawa apabila kelajuan hos ialah 72.3r/min, beban kerja ialah 48% daripada beban undian.
Jika enjin utama berjalan di bawah beban ini untuk masa yang lama, peniup tambahan tidak boleh dimulakan semasa operasi, jika tidak, ia akan dengan mudah membawa kepada beban hentaman pada grid kuasa dan memendekkan hayat kerja peniup tambahan.
Di samping itu, adalah perlu untuk memastikan bahawa tekanan wap dandang gas ekzos cukup besar supaya dandang minyak tidak bermula, jika tidak, ia akan membawa kepada penggunaan bahan api tambahan.
Mengikut ujian, apabila kelajuan enjin utama ialah 72.3r /min, kelajuan supercharger ialah 9100 r/min, tekanan scavenging ialah 0.{ {9}}88MPa, dan tekanan peniup tambahan ditetapkan pada 0.043MPa untuk dimulakan dan 0.062MPa untuk berhenti, yang boleh memastikan bahawa peniup tambahan tidak dimulakan. Tekanan wap dandang gas ekzos dikekalkan pada 0.5MPa, dan dandang api minyak tidak dimulakan.
Oleh itu, kelajuan hos ditetapkan kepada 72.3r/min, yang boleh dilaksanakan.
Kedua, masalah yang disebabkan oleh beban rendah jangka panjang tuan rumah
(1) Pelinciran silinder.
Masalah pelinciran silinder mesti diambil kira apabila enjin utama berjalan pada beban rendah untuk masa yang lama.
Satu pandangan ialah kelajuan enjin utama yang lebih rendah sudah pasti akan menjadikan kesan pelinciran lebih teruk, dan bekalan minyak silinder perlu ditingkatkan untuk memastikan pelinciran yang diperlukan. Pandangan lain ialah jumlah sulfur yang memasuki silinder akan berkurangan apabila pecahan jisim sulfur bahan api adalah pasti, dan penggunaan minyak silinder harus dikurangkan.
Kedua-dua pandangan ini memerlukan analisis lanjut.
(2) Pengumpulan karbon yang serius.
Operasi beban rendah jangka panjang enjin utama dan kemerosotan pembakaran tidak dapat dielakkan akan membawa kepada pengumpulan karbon yang serius dalam kebuk pembakaran, injap ekzos, supercharger, dandang, dll., terutamanya pengumpulan karbon injap ekzos dan dandang akan membawa kepada kemerosotan keadaan kerja enjin utama.
(3) Tekanan wap.
Operasi beban rendah jangka panjang enjin utama pasti akan membawa kepada pengurangan tekanan wap dandang gas ekzos, dan minyak berat biasanya dibakar semasa navigasi biasa, jadi mesti ada stim yang mencukupi.
Jika tekanan stim berada di bawah nilai yang ditetapkan, ia akan menyebabkan dandang yang dinyalakan minyak berfungsi, menambah penggunaan bahan api tambahan.
(4) Peniup bantu.
Pengurangan kelajuan enjin utama sudah pasti akan mengurangkan kelajuan supercharger, mengakibatkan pengurangan tekanan scavenging.
Apabila tekanan scavenging lebih rendah daripada nilai yang ditetapkan, peniup tambahan akan berjalan secara berselang-seli, mengakibatkan peningkatan beban penjana, dan beban impak pada grid kuasa pada saat permulaan, yang akan menyebabkan kehilangan kuasa daripada seluruh kapal.
Tekanan scavenging yang rendah juga akan memburukkan lagi pembakaran.
Ketiga, tindakan balas beban rendah jangka panjang tuan rumah
1, laraskan kadar pengisian minyak silinder
(1) Nilai set asas kadar pengisian minyak silinder. Kapal itu menggunakan minyak mekanikal Jensen. Mengikut arahan pengeluar enjin utama, kadar suntikan ditetapkan pada MCR
QMCR= 24BSPMCR /(1000Cρ) (2)
Formula:
QMCR ialah kadar suntikan bahan api yang ditetapkan, L / d;
BS ialah titik tetapan asas, ditetapkan pada 1.1g /(kW·h) seperti yang diarahkan oleh pemilik;
PMCR ialah kuasa output apabila MCR, apabila kelajuan hos ialah 89.0 r/min, kuasa ialah 10316 kW;
C ialah bilangan silinder, kapal ini ialah 6 silinder;
ρ ialah ketumpatan minyak silinder, kapal menggunakan minyak silinder BN 70,
Ketumpatan adalah kira-kira 0.9343kg /L pada 15 darjah .
Mengikut pengiraan, kadar pengisian QMCR=48.6L /d.
(2) Kadar pengisian minyak berubah mengikut kelajuan enjin utama.
Pastikan nilai set asas tidak berubah, kadar pengisian minyak silinder akan berkurangan secara berkadar dengan penurunan kelajuan enjin utama, formula pengiraan adalah
Bahagian Q=Bahagian QMCRn /nMCR(3)
Jika kelajuan enjin utama ditetapkan kepada 72.3r /min, maka kadar suntikan minyak silinder Q72.3=39.5L /d, dan penggunaan minyak silinder harian ialah QD=6Q72.{{7} }.8L /d, yang konsisten dengan nilai diukur sebenar.
(3) Pelarasan kadar pengisian dengan perubahan beban.
Pada masa ini, beberapa model MAN B&W dilengkapi dengan sistem pelincir minyak silinder yang dilaraskan dengan MEP (tekanan berkesan purata), dan kadar pengisian minyak silinder dilaraskan mengikut nisbah dalam julat 40% hingga 100% MEP.
Jika enjin utama tidak dilengkapi dengan sistem ini, maka anda boleh melaraskan kadar bahan api secara manual.
Formula pengiraan kadar pengisian yang diselaraskan mengikut MEP ialah
Bahagian Q=Bahagian QMCRP /PMCR(4)
Dalam formula:
Bahagian P ialah tekanan berkesan purata di bawah beban separa. Menurut ujian, ia adalah 10.7MPa apabila kelajuan hos ialah 72.3r / min.
PMCR ialah tekanan berkesan purata pada MCR, yang, mengikut ujian, ialah 17.9 MPa.
Mengikut kaedah pelarasan MEP, apabila kelajuan hos ialah 72.3r/min, penggunaan minyak silinder QD ialah 174.6L/d, iaitu penggunaan minyak silinder boleh diselaraskan daripada 236.8L/d kepada 174.6L/d, tetapi tidak kurang daripada 40% daripada nilai set asas (19.4L /d).
Malah, pendekatan yang lebih konservatif telah diguna pakai di atas kapal untuk melaraskan penggunaan minyak silinder daripada 240 L/d kepada 200 L/d.
Selepas tiba di pelabuhan, menurut pemeriksaan pelabuhan pemulung, kadar suntikan minyak masih besar, dan ia boleh dikurangkan dengan sewajarnya.
Jelas sekali, ia berfaedah untuk mengurangkan kos operasi kapal.
2. Kurangkan pengumpulan karbon
Untuk mengurangkan pengumpulan karbon, mengelakkan kakisan kebuk pembakaran, dan memastikan pembakaran yang baik, suhu sapuan meningkat kepada 41 ~ 43 darjah sejauh mungkin;
Suhu air penyejuk pelapik silinder ditetapkan pada had tinggi 82 ~ 83 darjah (penggera 85 darjah), yang kondusif untuk pembakaran dan mengurangkan kakisan;
Memendekkan kitaran penyelenggaraan injap ekzos dan penyuntik, terutamanya kesan pengabusan penyuntik adalah lemah apabila berjalan pada kelajuan rendah, dan ia mesti dikekalkan dengan kerap untuk memastikan pembakaran yang baik;
Enjin utama dipercepatkan kepada 82 r/min dua kali sehari untuk operasi 1j untuk membersihkan pengumpulan abu dalam saluran ekzos;
Apabila enjin utama memecut, tiupan jelaga dandang gas ekzos diperkuat.
Pada masa yang sama, hujung gas ekzos supercharger dibersihkan dengan kering, dan hujung udara tekanan dibasuh untuk mengurangkan pengumpulan karbon dan abu supercharger.
3. Kawal penggunaan wap
Kawal penggunaan wap dan tutup paip wap peralatan yang tidak memerlukan pemanasan, termasuk paip stim yang disertakan pada beberapa saluran bahan api;
Tutup injap pemanasan tangki minyak sebanyak mungkin untuk memastikan keperluan pemanasan sistem bahan api enjin utama dan tambahan dan elakkan permulaan dandang minyak.
4, mengawal tekanan pemusnahan minimum
Kawal beban minimum enjin utama, terutamanya dalam keadaan beban ringan, jangan biarkan tekanan scavenging lebih rendah daripada nilai set permulaan blower tambahan.
Jika perlu, blower tambahan boleh diletakkan dalam mod kawalan manual, atau menurunkan tetapan permulaan blower tambahan, tetapi ia boleh menyebabkan pembakaran tidak lengkap, dan ekzos harus dipantau dengan teliti. Mengukuhkan pemeriksaan harian dan penyelenggaraan blower tambahan.
iv. Mengakhiri ucapan
Dalam operasi beban rendah enjin utama, untuk mendapatkan keadaan kerja yang terbaik, anda juga boleh melaraskan nisbah mampatan, Sudut pendahuluan suntikan, dsb., tetapi kapal operasi sebenar tidak boleh melaraskan parameter enjin utama sesuka hati, dan pemilik kapal tidak sanggup menghidupkan enjin utama untuk masa yang lama pada muatan rendah.
Malah, dengan persetujuan pemilik kapal, kapal itu melaksanakan kelajuan ekonomi 72 r/min dari pelayaran ini, dan hasil operasi beberapa pelayaran menunjukkan bahawa parameter operasi kapal dikekalkan dalam keadaan baik.