康明斯集成电力解决方案可满足较严苛的关键任务应用的需求,并以无与伦比的全球支持网络为后盾。
康柴(深圳)电力技术有限公司

船用柴油机在机型发展方面总体看相对稳定,前几年康明斯发电机型号参数,详细集中在提升机型可靠性方面。这是由于增压技术的发展,柴油机强化度提高很快,尤其是石油危机后,反映在降低燃油消耗率和燃用劣质燃料油为目标的经济性的强烈追求上。然而近年来,各国环境政策对柴油机的排放限制日趋严酷,而NOx、SOx等有害排放物的增加正是高强度与燃用劣质燃料油的副产品,而且这几种有害排放气体成分的含量,船用柴油机比汽车柴油机更甚。各柴油机厂商正在致力于下列共同追求的新型柴油机。
3、废气排放符合排放要求要求。1997年船舶开始执行国际海事组织(IMO)制定的排放限值,各柴油机厂商选择工况控制或采用废气后解决,甚至重新设计以符合法规要求。
4、综合经济性好。不仅仅追求燃油消耗率与劣质燃料的操作,而是包括价格、运行成本、省力、少维修、推进效率等。
近年来,中速机在开发大缸径、提高整机容量方面做了大量工作,并在燃用劣质燃油、降低油耗、提高零部件的可靠性、延长使用年限及高增压等方面取得显着成效。
不断开发新机型,拓宽容量范围,增强市场竞争力;调整燃油喷射、雾化步骤,采取高压喷射的燃油装置;改良增压系统;改进排气阀的驱动程序,调整排烟正时;增装空气中间冷却器,加强水冷却系统的冷却能力,减小零部件的热负载,增强柴油机的性能,增强作业可靠性,增加零配件的使用年限;操作电子技术,控制排烟和燃油喷射、燃烧程序;选用新概念设计柴油发电机启动流程,减轻整机的零部件等。
目前,各制造商在材料选择、规划组成、优化系统、试验研究和加工制造等方面做了许多工作,并取得了显着进步,其发展趋势为:选用系列化布置,并通过变型满足多功用需要;不断开发新型的大容量高速柴油机,适应船舶市场的供需变化;严格整机的耐久试验,增强作业的可靠性;增强强化系数,提升柴油机操作的经济性;选用各种不同的喷射装置或喷射方法,完善燃烧流程,减小NOx的排放量,适应日益严格的环保要点。
船舶详细使用的NOX减排技术及减排潜力,其中:IEM(发动机内部改造)的NOX减排潜力为20%~30%;DWI(直接喷水)的NOX减排潜力为50%~60%;HAM(湿空气动力系统)的NOX减排潜力为70%~80%;FWE(水乳化燃料)的NOX减排潜力为20%~50%;EGR(废气再循环)的NOX减排潜力为20%~50%;SCR(选取性催化还原)的NOX减排潜力为80%~97%;LNG(液化天然气)的NOX减排潜力为70%~90%。
欧洲船用柴油机排放法规包括欧盟商用内河船用柴油机排放规范2004/26/EC,娱乐用船用柴油机和个人游艇用船用柴油机排放标准94/25/EC,和三个区域性船用柴油机排放条例莱茵河条例、博登湖条例和勃兰登堡(德国东北部一城市)航运条例。
日本无内河船用柴油机标准,对国际航行的船舶选取IMO标准,对国内船舶也选择IMO标准,由日本海事协会对船只进行管理。
1995年9月在伦敦召开的国际海事组织(International Marine Organization,简称IMO)第37次会议(M EPC37)上,联合国环境与发展组织正式提出MARPOL 73/78/附则VI《预防船舶造成大气污染规则》。MARPOL 73/78公约,即《经1978年议定书修订的1973年国际避免船舶造成污染公约》,是“MARITIME AGREEMENT REGARDING OIL POLLUTION OF LIABILITY【9】”的缩写。
MARPOL 73/78公约附则VI,于2005年5月19日生效,实用于装配在2000年1月1日或以后建造的海洋船和远洋船舶上,输出功率超过130kW的柴油机(或经过重大改装的),气态污染物排放应满足第1阶段排放限值要求,如表42所示。
IMO第2阶段和第3阶段NOX排放标准,分别于2011年1月1日和2016年1月1日生效,限值要求如表43所示。
试验用燃料应根据试验目的采取,除非船级社同意且适合的参考燃料得不到时,则应操作ISO8217:1996中规定的具有适合柴油机型号的DM级船用燃料。
MARPOL 73/78公约附则VI通过对燃料中硫含量的限制,控制SOX的排放。从2012年1月1日起,在世界范围内燃料的硫含量上限从4.5%降低至3.5%。鉴于目前硫含量平均值为2.7%,对SOX排放的降低所起到的作用十分有限,硫含量上限减小到0.5%才会对SOX的排放有实质上的减少。对船用燃料硫含量的要求见表44。
根据修订后的MARPOL附录VI的规定康明斯发电机组,IMO组织允许各国向IMO提出设立排放控制区(ECA)的申请,如果申请获得IMO的批准,该国或地区可以将距离其海岸线一定距离内的全部或部分水域设为排放控制区(ECA),在ECA内实施更严格的燃油硫含量要求,见表45。
排放控制区分为硫排放控制区和氮排放控制区两类。目前,全球已经有4个硫排放控制区在运作:波罗的海、北海、北美、覆盖波多黎各和美国维尔京群岛水域的加勒比海排放控制区。目前唯一的氮排放控制区是包括美国和加拿大沿海200海里范围在内的北美排放控制区。在氮排放控制区内对船舶的NOX排放实施更严苛的要求。
在ISO8178-4:1996《往复式内燃机排放检测第4部分:不同功用发动机的试验循环》关于不同规格的船用柴油机规定了五种测试循环E1~E5。该标准只是测量程序标准,没有限值要求。该船用柴油机测定循环已被世界上多个国家选择,中国、欧盟、美国、日本、韩国、土耳其和俄罗斯等国家对船用柴油机的测试都选取了ISO8178DE循环。
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