船用电控柴油机 - 1课件

1、船舶电控柴油机一、动力装置发展动向一、动力装置发展动向1、柴油机动力装置在民用船继续、柴油机动力装置在民用船继续 一统天下并不断发展一统天下并不断发展2、大功率高速船的发展为燃气轮、大功率高速船的发展为燃气轮 机动力装置带来生机机动力装置带来生机3、柴油机、柴油机-电力推进的发展方兴未电力推进的发展方兴未 艾艾4、环境保护呼吁更安全、更低排、环境保护呼吁更安全、更低排 放的船舶动力装置放的船舶动力装置 柴油机废气排放控制柴油机废气排放控制 人类对保护环境质量要求日益严格，使船用柴油机废气人类对保护环境质量要求日益严格，使船用柴油机废气排放对大气污染的影响受到了密切的关注。船用燃料每排放对大气污

2、染的影响受到了密切的关注。船用燃料每年耗用年耗用1.41.4亿吨，仅占全球燃料耗量的亿吨，仅占全球燃料耗量的4 4，但专家估计，但专家估计船用柴油机有害废气排放占的比例却高得多。船用柴油机有害废气排放占的比例却高得多。其中最受关注的是：其中最受关注的是： 氮氧化物氮氧化物(NOx)(NOx)占占1414 硫氧化物硫氧化物(SOx)(SOx)占占 8 8 由于大气污染超越国由于大气污染超越国界影响界影响, ,因此全球对控制因此全球对控制船用柴油机排放十分关注。船用柴油机排放十分关注。 IMOIMO已在已在19971997年年9 9月颁布的月颁布的MARPOL73MARPOL737878公约附则公

3、约附则条例条例1313中对中对130kw130kw以上柴油机以上柴油机NOxNOx的排放作出规定。的排放作出规定。 现代船舶柴油机主机的发展方向现代船舶柴油机主机的发展方向 1、提高运行可靠性和制造简单性、提高运行可靠性和制造简单性 2、在提高燃烧指标的同时改善燃烧室、在提高燃烧指标的同时改善燃烧室 部件的工作状况部件的工作状况 3、降低柴油机制造成本、降低柴油机制造成本 4、延长检修间隔时间、延长检修间隔时间 5、向智能型发展、向智能型发展 二、智能柴油机的开发及应用二、智能柴油机的开发及应用1 1、智能柴油机的基本概念、智能柴油机的基本概念 所谓所谓“智能柴油机智能柴油机”亦称亦称“电控柴

4、油机电控柴油机”或或“电喷柴油电喷柴油机机”，意指将电子设备及软件应用于船用柴油机并成为，意指将电子设备及软件应用于船用柴油机并成为其基本组成部分。亦即：其基本组成部分。亦即： 电控智能系统将普通二冲程十字头低速柴油机变成电控智能系统将普通二冲程十字头低速柴油机变成由计算机控制的柴油机。由计算机控制的柴油机。 智能柴油机通过控制智能柴油机通过控制燃油喷射燃油喷射( (定时、喷油量、喷射速率、定时、喷油量、喷射速率、喷射压力喷射压力) )、排气阀的定时、起动定时、排气阀的定时、起动定时，有效地实现柴油有效地实现柴油机在全工况范围的性能最优化，在满足排放要求的条件机在全工况范围的性能最优化，在满足

5、排放要求的条件下，具有较高的燃油经济性、灵活可靠的操纵性和更长下，具有较高的燃油经济性、灵活可靠的操纵性和更长的寿命周期。的寿命周期。 受智能控制在工业领域迅速发展的影响，受智能控制在工业领域迅速发展的影响，20世纪世纪80年代末，船舶智能柴油机的概念应运而生。年代末，船舶智能柴油机的概念应运而生。 90年代，随着人们对年代，随着人们对船舶可靠性、经济性和废气排船舶可靠性、经济性和废气排放控制放控制的日益关注的日益关注，船舶智能柴油机进入了实质性，船舶智能柴油机进入了实质性研究与开发阶段。研究与开发阶段。MAN-B&W和和WARTSILA等企业等企业相继在实验室中开始了智能柴油机的研究

6、。相继在实验室中开始了智能柴油机的研究。 传统柴油机的控制方式逐步被电子控制方式代替，传统柴油机的控制方式逐步被电子控制方式代替，如电子注油器取代机械式注油器，如电子注油器取代机械式注油器，电子调速器电子调速器取代取代机械式、液压式调速器，机械式、液压式调速器，燃油电子喷射燃油电子喷射取代传统机取代传统机械传动式喷射等。械传动式喷射等。2 2、实船应用、实船应用1 1） 1993年，年，MAN-B&W公司在试验机上进行了试公司在试验机上进行了试运转。运转。1998年，首台智能柴油机在挪威的年，首台智能柴油机在挪威的Bow Cecil轮装船。轮装船。2000年年11月使用智能系统试航，并

7、月使用智能系统试航，并通过了通过了DNV等船级社的认可。等船级社的认可。 目前，目前，MAN-B&W公司拥有公司拥有ME系列共计约系列共计约15种种型号的智能柴油机。型号的智能柴油机。 K系列已拥有系列已拥有14K108ME-C，转速，转速：94r/mim 功率功率： 97300KW 推出推出ME/ME-C/ME-GI双燃料智能柴油机。双燃料智能柴油机。1998年，年，MAN-B&W公司的首台公司的首台7S50MEC 智能柴油机在挪威的智能柴油机在挪威的Bow Cecil轮装船。轮装船。 双燃料（双燃料（Dual fuel DF）内燃机）内燃机 LNG船舶传统上多采用蒸汽轮机。

8、近年来，双燃料船舶传统上多采用蒸汽轮机。近年来，双燃料内燃机越来越多地应用于内燃机越来越多地应用于LNG船舶。船舶。 MAN B&W公司在公司在ME的基础上推出了二冲程双燃的基础上推出了二冲程双燃料智能型内燃机料智能型内燃机ME-GI。 WRTSIL公司推出了四冲程双燃料智能型内燃机公司推出了四冲程双燃料智能型内燃机WRTSIL 50DF 。 DFDF内燃机的工作原理内燃机的工作原理DF内燃机以天然气和柴油作为燃料，正常情况下使用99的天然气和1燃油混合燃料，故障情况下自动切换至燃油模式。2）2001年，中波公司同上海船厂签订了建造四艘年，中波公司同上海船厂签订了建造四艘载重吨为载重吨

9、为3万吨的多用途重吊船的协议。在这些万吨的多用途重吊船的协议。在这些船上采用了船上采用了SULZER 7RT-flex60C共轨式柴油机，共轨式柴油机，中波公司是世界范围内第二家选用这种型号柴油中波公司是世界范围内第二家选用这种型号柴油机的船东。在韩国建造的机的船东。在韩国建造的中海日照、中海威海中海日照、中海威海轮轮使用使用SULZER 8RT-flex96C柴油机柴油机。 2006年投入使用的年投入使用的11000TEU集装箱船集装箱船“艾艾玛玛.马士基马士基”, 主机使用主机使用WARTSILA 14RT-flex96C智能柴油机。该型柴油机是目前世界最大的智能智能柴油机。该型柴油机是目

10、前世界最大的智能柴油机。柴油机。3 3）沪东重机于沪东重机于2005年年5月制造出国内首台月制造出国内首台7RT-flex60C智能型柴油机，并研制了我国第一台智能型柴油机，并研制了我国第一台ME柴油机。柴油机。4）2006年年11月，中海油运公司采用月，中海油运公司采用7RT-flex50C共共轨式柴油机的轨式柴油机的“谭谭”字型船舶投入海上航行（目字型船舶投入海上航行（目前已有前已有4艘）。艘）。5）2008年，中远集团采用年，中远集团采用ME智能柴油机主机的智能柴油机主机的10000TEU投入使用。投入使用。6 6）2010年年10月，江南船厂为中海集运公司建月，江南船厂为中海集运公司建

11、造的造的8艘艘4700TEU船舶在长兴岛开工，这些船舶在长兴岛开工，这些船舶采用船舶采用RT-flex68C智能型柴油机；中海智能型柴油机；中海集运在韩国建造的几艘集运在韩国建造的几艘13000TEU船舶采用船舶采用ME智能柴油机主机。智能柴油机主机。7）中海货运公司的新造大型货轮（）中海货运公司的新造大型货轮（76000T)采用采用RT-flex智能型柴油机。智能型柴油机。船用柴油机电喷技术的主要内容船用柴油机电喷技术的主要内容 喷油定时及喷油量的控制；喷油定时及喷油量的控制； 排气阀开与关的定时控制；排气阀开与关的定时控制； 各缸起动阀的控制；各缸起动阀的控制； 主机正、倒车的控制；主机正、倒车的控制； 设置双套运行中可转换系设置双套运行中可转换系 统，确保运行可靠性统，确保运行可靠性。智能控制系统的组成智能控制系统