主机低速运行带来的问题及日常管理对策

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燃油价格高企,为了降低运营成本,不少航运公司采取降低主机转速的方法节约燃油消耗,有的已将主机降低到50%额定功率所对应的转速,成效显著。
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7 u" X+ {- r' k- }/ X/ T主机长期大幅偏离最佳工况低速运行,燃烧恶化,增加有效油耗率,故障增多降低可靠性,污染系统,甚至可能导致停航修理,影响班期。

面对这种情形,为船舶安全,为节约能源公司节支增效,也为保护环境,轮机管理人员有责任以自己的聪明才智降低主机转速的负面影响。
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% I& m" _0 }* K  }为此,本文讨论船舶务件和船员能力能够实现的缓解主机工况恶化的日常管理措施。

/ ~1 h* J7 q3 Z8 M1燃油喷射和燃烧

(1)主机低速运行对燃油喷射和燃烧的影响

·油泵凸轮转速低,供油速度慢,油压难以保持,雾化变差,甚至不能持续喷射(二次或多次喷油)。
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·燃烧室内空气扰动不足,油气混合不充分,燃烧过程加长即后燃。

* m8 |& {7 c& h9 s·主机负荷降低到60%额定功率及以下时,VIT(可变定时)机构失效,喷油提前角不随负荷变化,延迟并加长燃烧过程冒黑烟最大压力和平均有效压力降低而增加有效油耗率。
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(2)日常管理对策
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·视情缩短喷油器的保养周期清洁疏通油嘴喷孔并测量孔径,必要时换新,保持雾化的细度及均匀度,保持良好的油束锐角和射程。

( g4 x! S* K: H. F·喷油压力采用说明书规定的上限值,尽可能减少喷射速度的下降。因为快速喷射油束扰动强烈,可卷吸空气增大油雾与空气分子的撞击和摩擦,使油雾与空气充分混合。

6 f0 @( j: ~8 a6 w·若每个缸有不止一个喷油器,各喷油器的启阀压力要一致,上紧力矩要相同,以确保同时喷油。因为启阀压力相差较大,喷油开始时刻不一致,甚至启阀压力较高的喷油器不喷油,会破坏燃烧室中原设计的油束形状与角度,不利于油气混合。

- M! p, [. A4 k# g  p3 H7 _·VIT齿条置于最大位置,降低套筒使柱塞提前关闭回油孔,即加大喷油提前角并增加凸轮有效段。

" o& r( x8 ^# q, |- o·若燃用低质燃油,需避免混油,加强沉淀、分离净化,提高燃油进机温度,加强保养确保粘度计正常使用等,最好使用燃油添加剂且适当加大用量。
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2缸内部件
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(1)主机低速运行对缸内部件的影响
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·压缩终点温度和压力下降,活塞平均速度降低,气缸漏气及散热损失增加,延长燃烧准备过程。

; n( ], y% y% x3 Z' F7 c·主机燃烧恶化,气阀及缸内大量结炭,运动部件异常磨损。
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6 d7 N! S, G! _(2)日常管理对策

* E+ v7 a5 k8 x$ D! E5 m·适当提高各冷却部位温度例如提高增压空气、活塞冷却液、缸套冷却水等温度,改善气缸的热状态,并防止低温腐蚀。
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1 e& \7 E3 t' d& M# _6 W9 k5 J·酌情缩短吊缸、排气阀等检修周期。

·定期(由扫气口)检查缸套表面、活塞头及活塞环,及时发现、检修或更换受损伤或异常磨损的部件。

3扫气和排气
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(1)主机低速运行对扫气和排气系统的影响

·增压器透平和压气机转速下降,效率下降,扫气压力较低,过量空气系数小,不利于燃油燃烧。

·燃烧恶化,不良燃烧产生的烟垢积炭、油垢等,污染、脏堵排气通道(透平喷嘴环和动叶片、废气锅炉烟道等)和扫气通道(空冷器、口琴阀、扫气箱、扫气口等),严重时可能引起增压器强烈振动。

4 r6 H  G; G  b: M·以上两项相互促进,形成恶性循环,甚至烟囱冒火花(烟垢着火)危及易燃货物或甲板货。

# ]1 s2 B% U7 G3 K9 Z3 c4 `& T- w4 f·废气能量及排烟温度下降,航行时蒸汽压力低,可能需要启动燃油锅炉而增加油耗。
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(2)日常管理对策
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/ q8 v2 G( C( E, U( F  }! R·坚持监视热工仪表、测取热工图表、观察排烟颜色等,综合分析判断燃烧情况。
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" h7 V% V! D' {6 J5 B5 B3 w: G·确保增压器清洁:坚持每天喷人果亮颗粒干洗涡轮,冲洗时尽可能提高主机功率以增强效果;根据废气透平进、出口温度及温差及时解体清洁检查透平喷嘴环、涡轮叶片以及压气机叶轮、扩压器等。

9 p! Y1 Q4 N: l+ l·确保排烟道畅通.视情不定期检查排烟总管及透平进气管格栅;废气锅炉,定期通管机清通或人工水洗烟管,坚持每天吹灰,视情增加吹灰次数,吹灰时尽可能提高主机转速和吹灰介质压力提高吹灰效果。
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1 f  `6 d$ e' ^- e2 Y0 X7 f+ u·空冷器,确保循环清洗装置完好,定期用热的1：3的ACC9水溶液化学循环冲洗,必要时解体浸泡清洗,并清除气水分离器油垢保持进出空气压差正常。

·定期检查清洁扫气箱包括空冷器至扫气筒气道、应急鼓风机风叶等并保持放残管路畅通和翻板止回阀活络密封。

·勤换洗增压器压气机空气滤网,确保畅通。
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0 r3 n1 N6 D& B0 n此外,还需节约蒸汽,包括消除蒸汽泄漏,控制加热舱柜的数量及温度等。