艦艇柴油機節(jié)能技術(shù)與優(yōu)化管理
時間:2022-10-27 09:16:27
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1.1燃油系統(tǒng)優(yōu)化。1.1.1燃油噴射系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)。在船艇中,現(xiàn)代燃油噴射優(yōu)化技術(shù),通過在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)上,將噴嘴孔徑縮小,實現(xiàn)提升燃油噴射壓力。通過優(yōu)化燃油噴射系統(tǒng)實現(xiàn)霧化燃油,充分混合空氣與其他氣體,大大增加有效燃燒率,進而實現(xiàn)節(jié)能減排?,F(xiàn)代化噴射技術(shù)中,通過對電噴發(fā)動機噴嘴數(shù)量的控制實現(xiàn)靈活控制放電時長,實現(xiàn)高效噴射。在消耗燃料最少的情況下,增加經(jīng)濟收效,有效控制運行成本減少,減少碳排放量。此系統(tǒng)中通過緩慢注入燃料的方式控制二氧化碳含量,對最終排放含量予以控制。1.1.2燃油品質(zhì)化。通過控制十六烷值大大提升燃料的完全燃燒性能。對此可通過增加亞硝酸鹽、硝酸鹽、過氧化物等物質(zhì)在柴油中逐步增加燃料中十六烷值的含量,增加可燃率。通過品質(zhì)化燃燒材料,可實現(xiàn)在參數(shù)不變的基礎上增加早期燃燒時的燃燒溫度。除此之外,通過對燃料燃油品質(zhì)的優(yōu)化,以增加添加劑的方式增加燃料燃燒的穩(wěn)定程度,但有可能增加燃燒過程中的二次污染,需要在具體運行時,綜合考量柴油機的可燃性性能,燃燒速度、負載量等,確定十六烷值。1.2進氣優(yōu)化。另一種常見節(jié)能優(yōu)化技術(shù)即為對進氣道、缸套燃燒情況進行分析,在實際情況的基礎上保證不同環(huán)節(jié)相互聯(lián)系,重視對入口溫度進行考量,對入口處壓力、進氣燃料等進行分析,充分考慮把缸內(nèi)氣壓對完全燃燒的影響,綜合選擇最適宜的燃燒方式,控制并縮減燃油系統(tǒng)中的氮氧化物排放量。1.2.1溫度優(yōu)化以及進氣壓力。同時實踐可知,在為充分燃燒內(nèi)燃機中的燃料,需要對過剩系數(shù)進行控制,保證過剩系數(shù)與入口壓力成正比例關(guān)系,此時可通過增加入口處的壓力適當增加過剩系數(shù),增加燃料的完全燃燒性。但在實際工作中,能力消耗會隨壓力的增加而增大,即過度增加壓力將導致消耗量增加,此時內(nèi)燃機內(nèi)的溫度提升,導致氮氧化物排放量難以控制。如果此時控制進氣溫度,降低入口處的溫度可將壓縮熱予以吸收,進而有效的控制燃燒過程中的最高溫度。實現(xiàn)減少二氧化氮排放,但需要保證入口處溫度降低到標準低值邊界,對能源消耗進行控制?,F(xiàn)階段,在相關(guān)技術(shù)研究過程中,重視對進氣溫度與進氣壓力的調(diào)試,進而改善現(xiàn)有燃料燃燒情況。1.2.2進氣方式優(yōu)化。在實際工作中傳統(tǒng)的通風系統(tǒng)時間較短,難以滿足根本工作需求,此時增加進氣渦輪會改善燃油燃燒的通信效果,在此技術(shù)原理下,可使用多氣門技術(shù)增加通風面積,通過對汽缸噴嘴中心周圍閥、活塞坑等進行合理配置,有效控制燃燒最高溫度,實現(xiàn)節(jié)約經(jīng)濟。1.2.3進氣成分優(yōu)化。在內(nèi)燃機燃燒過程中,其氧氣含量與濃度對燃燒率造成一定影響,因此需要對氧氣含量、二氧化氮含量等進行控制,在實際操控中可選擇加濕、增加富氧含量、使用EGR技術(shù)等方式控制可燃條件,增加燃燒率,最大限度地釋放二氧化氮含量。1.3后處理技術(shù)。優(yōu)化柴油機燃燒技術(shù)時,需要從機內(nèi)到機前均重視對技術(shù)的嚴格把控,將后處理技術(shù)與節(jié)能技術(shù)相結(jié)合,減少污染物排放。
2艦艇柴油機的節(jié)能技術(shù)
2.1渦輪增壓中冷技術(shù)。使用渦輪增加技術(shù)時,需要了解其分為空氣增壓技術(shù)與空氣冷卻技術(shù)。前者通過增加渦輪壓力,使用機械式方法增加發(fā)動機轉(zhuǎn)速,提升廢氣排放速度,增加壓縮空氣進入量,進而增強氣缸內(nèi)的空氣壓入密度,促進充分燃燒,提升工作有效做功率。在減少污染的同時降低經(jīng)濟成本,此技術(shù)在應用過程中充氣效率難以控制,空氣溫度升高易產(chǎn)生爆炸問題。為更好的增加燃燒室的空氣量,可采用事前冷處理空氣的方式,提前冷卻進氣管、渦輪增壓器中的空氣,此技術(shù)便可稱之為空氣冷卻技術(shù),在經(jīng)過冷卻處理后,燃燒室中空氣含量、空氣密度明顯提升,燃燒效率大大提升,耗油量得以控制。2.2采用可變噴油定時(VIT)機構(gòu)。在艦艇柴油機節(jié)能技術(shù)中,可利用定時噴射系統(tǒng)對可變噴油進行調(diào)節(jié),通過改變噴射負荷情況,對噴油角度進行提前調(diào)控。當主機負荷不超過百分之五十時,可不必進行噴油角度調(diào)節(jié);當主機負荷在百分之五十至百分之八十之間時,可在沒有達到額定爆壓值時,逐量增加噴油負荷促進循環(huán),提升爆壓時的有效功率,并逐漸增加定時機構(gòu)的噴油提前角。進而促進氣缸內(nèi)燃油燃料充分燃燒,增加燃燒準備時間,提升混合氣燃燒質(zhì)量,促進爆壓值達到額定值。若主機負荷超過百分之八十并持續(xù)增加時,通過縮減定時機構(gòu)噴油提前角保證爆壓維持額定值不變,進而控制機械負荷并防止其出現(xiàn)超負荷問題,在此基礎上減少IVOX的生成。若主機負荷為百分之百時,噴油提前角為初始額定值,爆壓處于額定值。由此可見,在艦艇機構(gòu)中若不對VIT機構(gòu)進行控制與應用,將導致主機質(zhì)量持續(xù)下降,若應用VIT機構(gòu),將提升其經(jīng)濟適用性。2.3燃油電控共軌噴射技術(shù)。在現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展過中,艦艇柴油機不僅需要重視提升運行動力性,同時要對其排放量、經(jīng)濟適用性等予以關(guān)注,減少噪音排放。此時電控技術(shù)被廣泛應用,其可通過使用先進技術(shù)大大增加可適用范圍,提升柴油機噴射壓力的控制率,促進每次循環(huán)的噴油量,對噴油時間、頻率、次數(shù)等進行調(diào)控,進而實現(xiàn)節(jié)能燃料、減少有害廢氣的排放,全面提升柴油機的基本技術(shù)性能。2.4柴油機氣缸潤滑技術(shù)。為有效的控制活塞與柴油機氣缸套之間的摩擦活動,減少能源消耗,需要在使用之前,使用過程中使用一定的潤滑油進行調(diào)試。以往機械式注油系統(tǒng),結(jié)構(gòu)可靠、操作簡單,在艦艇柴油機使用初期應用廣泛。但其結(jié)構(gòu)因注油壓力較低、難以精確注油,受結(jié)構(gòu)限制難以實現(xiàn)精準控制。進而導致注油效率大大降低,注油中難以避免的出現(xiàn)過程間斷或波動。在低速運行時,若潤滑不充分將難以供油,甚至導致運行受限。Alpha氣缸油注油器,是現(xiàn)代化潤滑技術(shù),其系統(tǒng)為電控共軌系統(tǒng),歷經(jīng)多年研究開發(fā),成功率大大提升,潤滑系統(tǒng)不斷升級。在控制注油率時以檢測掃氣室殘油為數(shù)據(jù)參考,通過數(shù)據(jù)反饋實現(xiàn)最佳調(diào)節(jié)控制。隨著社會不斷發(fā)展與進步,此技術(shù)與系統(tǒng)逐漸應用于船艇柴油機中,相比于傳統(tǒng)注油系統(tǒng),有更靈活的可調(diào)控性,注油率更好,氣缸潤滑條件與性能明顯提升。
3未來的發(fā)展方向
節(jié)能減排、保護環(huán)境不僅是時代背景,更是發(fā)展目標,因此,在海洋事業(yè)的發(fā)展過程中,不僅要重視對節(jié)能技術(shù)的應用,還需要重視對減排技術(shù)的研發(fā)。為促進相關(guān)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,需要在船艇柴油機利用研發(fā)過程中對相關(guān)環(huán)環(huán)節(jié)進行節(jié)能減排,不僅保證其符合相關(guān)規(guī)定的要求,同時要符合國家節(jié)能減排的有關(guān)要求。對此,可積極學習先進技術(shù),重視研發(fā)與利用,不斷消化與吸收,對國內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)進行升級。根據(jù)基本國情不斷研發(fā)新技術(shù),根據(jù)國內(nèi)外相關(guān)行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀,制定符合發(fā)展目標的節(jié)能減排措施,主要包括:改進并優(yōu)化燃料燃燒過程中,控制排放物含量,提升燃燒率進而實現(xiàn)提升發(fā)動機效率;使用新型引擎,使用節(jié)能清潔能源與設備代替?zhèn)鹘y(tǒng)柴油能源與設備,保護環(huán)境減少污染物排放,實現(xiàn)節(jié)能減排;在此技術(shù)上,重視對綜合性能源利用技術(shù)的研發(fā),不斷研發(fā)高效能綜合技術(shù)。
總之,結(jié)合以上分析,積極探索了柴油機的節(jié)能技術(shù),隨著節(jié)能技術(shù)的發(fā)展,希望進一步研究能夠為艦艇節(jié)能工作開展提供有效保障。同時,也希望進一步分析能夠為相關(guān)工作開展提供有效保證。
參考文獻
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作者:王鵬 單位:91970部隊松原艦