主機低速運行帶來的問題及日常管理對策

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燃油價格高企,為了降低運營成本,不少航運公司采取降低主機轉速的方法節約燃油消耗,有的已將主機降低到50%額定功率所對應的轉速,成效顯著。
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! P) O; q9 ]3 }1 M: C6 ]# {主機長期大幅偏離最佳工況低速運行,燃燒惡化,增加有效油耗率,故障增多降低可靠性,污染系統,甚至可能導致停航修理,影響班期。
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面對這種情形,為船舶安全,為節約能源公司節支增效,也為保護環境,輪機管理人員有責任以自己的聰明才智降低主機轉速的負面影響。
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為此,本文討論船舶務件和船員能力能夠實現的緩解主機工況惡化的日常管理措施。

! I3 ^) d/ n# k- X  J- u1燃油噴射和燃燒
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(1)主機低速運行對燃油噴射和燃燒的影響
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& K1 O2 x- H; u& h·油泵凸輪轉速低,供油速度慢,油壓難以保持,霧化變差,甚至不能持續噴射(二次或多次噴油)。

·燃燒室內空氣擾動不足,油氣混合不充分,燃燒過程加長即后燃。

. i2 M; Z5 }5 w·主機負荷降低到60%額定功率及以下時,VIT(可變定時)機構失效,噴油提前角不隨負荷變化,延遲并加長燃燒過程冒黑煙最大壓力和平均有效壓力降低而增加有效油耗率。

(2)日常管理對策

·視情縮短噴油器的保養周期清潔疏通油嘴噴孔并測量孔徑,必要時換新,保持霧化的細度及均勻度,保持良好的油束銳角和射程。
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; v8 G+ J2 Z( \% y0 s·噴油壓力采用說明書規定的上限值,盡可能減少噴射速度的下降。因為快速噴射油束擾動強烈,可卷吸空氣增大油霧與空氣分子的撞擊和摩擦,使油霧與空氣充分混合。

·若每個缸有不止一個噴油器,各噴油器的啟閥壓力要一致,上緊力矩要相同,以確保同時噴油。因為啟閥壓力相差較大,噴油開始時刻不一致,甚至啟閥壓力較高的噴油器不噴油,會破壞燃燒室中原設計的油束形狀與角度,不利于油氣混合。

/ R+ f' M3 L# f- p- O·VIT齒條置于最大位置,降低套筒使柱塞提前關閉回油孔,即加大噴油提前角并增加凸輪有效段。

·若燃用低質燃油,需避免混油,加強沉淀、分離凈化,提高燃油進機溫度,加強保養確保粘度計正常使用等,最好使用燃油添加劑且適當加大用量。
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  m, m0 k* |( b1 T" L2缸內部件
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(1)主機低速運行對缸內部件的影響

·壓縮終點溫度和壓力下降,活塞平均速度降低,氣缸漏氣及散熱損失增加,延長燃燒準備過程。
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9 ^+ X; d# h1 n1 b·主機燃燒惡化,氣閥及缸內大量結炭,運動部件異常磨損。

(2)日常管理對策

·適當提高各冷卻部位溫度例如提高增壓空氣、活塞冷卻液、缸套冷卻水等溫度,改善氣缸的熱狀態,并防止低溫腐蝕。
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  U3 I3 H9 L6 N. C4 O·酌情縮短吊缸、排氣閥等檢修周期。

·定期(由掃氣口)檢查缸套表面、活塞頭及活塞環,及時發現、檢修或更換受損傷或異常磨損的部件。

' @9 l5 I5 `3 s) @2 b8 t0 ?3掃氣和排氣

(1)主機低速運行對掃氣和排氣系統的影響
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1 c) L8 r7 m( F/ F1 [# J; F! z·增壓器透平和壓氣機轉速下降,效率下降,掃氣壓力較低,過量空氣系數小,不利于燃油燃燒。
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+ N8 k' @! w' u  ~8 m·燃燒惡化,不良燃燒產生的煙垢積炭、油垢等,污染、臟堵排氣通道(透平噴嘴環和動葉片、廢氣鍋爐煙道等)和掃氣通道(空冷器、口琴閥、掃氣箱、掃氣口等),嚴重時可能引起增壓器強烈振動。

·以上兩項相互促進,形成惡性循環,甚至煙囪冒火花(煙垢著火)危及易燃貨物或甲板貨。

·廢氣能量及排煙溫度下降,航行時蒸汽壓力低,可能需要啟動燃油鍋爐而增加油耗。

' S0 A+ R3 Y) F4 v/ [1 O( C3 A(2)日常管理對策

·堅持監視熱工儀表、測取熱工圖表、觀察排煙顏色等,綜合分析判斷燃燒情況。

9 a1 x* c/ p6 F5 W0 D·確保增壓器清潔:堅持每天噴人果亮顆粒干洗渦輪,沖洗時盡可能提高主機功率以增強效果;根據廢氣透平進、出口溫度及溫差及時解體清潔檢查透平噴嘴環、渦輪葉片以及壓氣機葉輪、擴壓器等。

·確保排煙道暢通.視情不定期檢查排煙總管及透平進氣管格柵;廢氣鍋爐,定期通管機清通或人工水洗煙管,堅持每天吹灰,視情增加吹灰次數,吹灰時盡可能提高主機轉速和吹灰介質壓力提高吹灰效果。

$ [% z* Z, |. `. @- H4 C5 G·空冷器,確保循環清洗裝置完好,定期用熱的1：3的ACC9水溶液化學循環沖洗,必要時解體浸泡清洗,并清除氣水分離器油垢保持進出空氣壓差正常。

. H/ |, [( Q' q* ]·定期檢查清潔掃氣箱包括空冷器至掃氣筒氣道、應急鼓風機風葉等并保持放殘管路暢通和翻板止回閥活絡密封。
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·勤換洗增壓器壓氣機空氣濾網,確保暢通。

此外,還需節約蒸汽,包括消除蒸汽泄漏,控制加熱艙柜的數量及溫度等。