VLCC油轮双燃料改装船电气系统改造研究

本文结合某30万吨VLCC油轮及LNG双燃料供给系统的用电设备配置情况及相关规范要求,阐述了本项目电力系统尤其是主配电板的改造方案及原船监测报警系统硬件和软件方面的改造方案设计。重新计算了全船电力负荷及全船配电系统的短路电流,结果表明,原船发电机和配电设备开关等能够满足改装后的要求。对各监测点的计算结果表明监测报警系统需要增加相应的信号采集模块及进行相应的软件升级以适应改装要求。此研究成果可为进一步深入研究优化LNG双燃料改装船舶电气系统的改造设计提供一定的参考。

基于HAZID的LNG双燃料动力船燃气供应系统风险分析

基于15000箱集装箱双燃料动力船采用风险辨识方法HAZID对燃气供应系统进行定性风险研究。根据《使用气体或其他低闪点燃料船舶国际安全规则》(IGF规则)要求,HAZID分析的内容包括燃料加注站、燃料围护系统燃气供应系统及机舱内用气设备等。通过HAZID分析研讨会,共确定了281种情景,其中,92个风险按安全和环境(S&E)进行风险排序,119个按资产(A)进行风险排序。120个场景未进行风险定级,并在HAZID研讨会期间共提出了57项建议。

柴油/汽油双燃料发动机排放性能的研究

本文使用实验方法研究了柴油/汽油双燃料发动机的排放及燃油经济性。试验结果表明,准均质燃烧方式(QHCCI)在保留柴油机良好的燃油经济性的前提下,可以大幅度降低NO_x和碳烟排放;在自然吸气状态下,试验样机的这两项指标都达到了欧洲Ⅱ号标准,但HC、CO排放有所提高。

4G200柴油/天然气双燃料系统控制与优化

通过保留原机柴油供给系统和原机电控系统,加装天然气供给系统和双燃料控制系统,在一台4缸高压共轨柴油机4G200上构建了一套柴油/天然气双燃料系统,该系统利用高压喷射的柴油来引燃天然气。通过双燃料电控单元和原机电控单元协调,该双燃料系统能工作在旁路模式、跟随模式、双燃料模式和独立控制模式。通过台架标定和优化,该双燃料系统质量替代率最大为87%,最小为62%;中大负荷时双燃料系统效率更高,双燃料系统最高工作效率为114.6%。

天然气/柴油双燃料发动机燃烧特性的研究

对天然气 /柴油双燃料发动机燃用纯柴油和天然气时的燃烧特性进行了对比分析。结果表明 ,双燃料发动机的燃烧具有一些独有的特点。根据双燃料发动机的燃烧特性 ,对改善双燃料发动机燃用纯柴油和天然气时的性能提出了几点建议。

LPG-汽油双燃料发动机试验研究

选用澳华液化石油气 (LPG)有限公司生产的汽车用石油气燃料供给装置配于EQ6 10 0 Ⅰ型发动机 ,改装成LPG 汽油双燃料发动机 ,进行性能测试分析。试验结果表明 ,在不改变原机压缩比和点火提前角时 ,燃用液化石油气的动力性下降 ,最大功率为原机的 90 % ;最大扭矩为原机的 92 %。燃用LPG比燃用汽油的当量比油耗低 ,节能率在 5 %左右。怠速排放试验表明 ,燃用LPG的CO、HC排放浓度分别为燃用汽油的 5 0 %和 36 %。

天然气-柴油双燃料船用发动机燃气喷射系统及推进特性研究

对大型双燃料发动机的燃气喷射系统进行了研究。该喷射系统兼具电磁驱动易控制及液压驱动力大的优点,喷射量大且响应性好。将6210ZLDS柴油机改装为双燃料发动机后进行的推进特性试验表明,双燃料运行模式功率随转速的变化曲线与纯柴油运行模式几乎无差异。该喷射系统可应用于大功率双燃料船用发动机,并具有良好的适应性。

EGR对柴油-天然气双燃料发动机稀燃的影响

在一台由柴油机加装天然气供给系统改装而成的双燃料发动机上进行试验,分别研究了EGR率和过量空气系数(a)随喷油提前角变化对双燃料发动机的影响。结果表明:当EGR率为0时,a过大导致热效率降低。增大喷油提前角使着火提前,燃烧得以改善,最大压力升高率和最高燃烧压力提高,热值折合燃料消耗率降低。喷油提前角一定时,最大压力升高率、最高燃烧压力随EGR率的增大先升高后降低,热值折合燃料消耗率先降低后升高,EGR率为20%时热值折合燃料消耗率达到最低值。采用EGR技术能有效降低NOx排放,但HC,CO,CH4和炭烟排放随着EGR率的增大而增大;增大喷油提前角使缸内柴油预混燃烧比例增加,HC,CO,CH4和炭烟排放降低。因此,采用EGR时应适当增加喷油提前角。

LNG-柴油双燃料增压船用发动机气门重叠期LNG燃料的泄漏分析

针对液化天然气（LNG）-柴油双燃料增压发动机采用AVL-Boost发动机性能仿真计算,分析气门重叠期间LNG燃料通过排气门的泄漏及其影响因素。研究结果表明：气门重叠角是排气门LNG燃料泄漏最重要影响因素,LNG泄漏随着气门重叠角的增大而急剧增加,进气提前角和排气延迟角对LNG泄漏的影响基本相同;LNG泄漏量随着增压比的增加而增加,较高增压比时继续提高增压比会导致LNG泄漏量继续增加,但是LNG百分比泄漏量基本不变;对于增压比为1.8～3.0的LNG-柴油双燃料增压发动机（标定转速为1000r/min,进气提前角为50°CA）,排气门LNG燃料泄漏量可以达到全部LNG燃料的1%～5%;适当减小排气门直径是减少LNG泄漏的有效措施。

单缸柴油机双喷油器燃烧系统

对单缸柴油机双喷油器直喷燃烧系统进行了研究,分析了供油系统油管分叉夹角及截面收缩比、燃烧室油线布置及几何形状的优化原则。采用该燃烧系统,可增加燃油喷注在燃烧室内的自由贯穿长度,减少对进气涡流的依赖,促进混合气形成和燃烧;可降低气缸盖及活塞的热负荷;由于进、排气门中心线与气缸中心线处于同一平面,故气门流通面积大,可以改善进排气流动性能;可实现先缓后急的喷油规律。

双燃料发动机性能与排放的试验研究

研究了双燃料发动机与原柴油机动力性、经济性、排放性的不同及供油提前角对双燃料发动机性能的影响。台架试验结果表明,双燃料发动机没有出现排温升高和功率损失现象;常用的中等功率天然气掺烧率达75%左右;NO排放比原机降低,在中、大功率时双燃料发动机的烟度排放比原机有大幅度下降,相当于原机的20%左右。

双燃料发动机与普通柴油机的技术经济对比分析

介绍了2000型柴油/天然气双燃料发动机的技术特点,以及双燃料发动机与普通柴油机的区别,并以配备DJ40钻机动力为例,从经济效益方面对双燃料发动机与普通柴油机进行了比较分析,最终为优选双燃料发动机提供依据。

柴油/CNG双燃料汽车发动机性能研究

以某柴油/CNG双燃料发动机为对象,研究其特点和工作原理,介绍所进行的发动机性能试验。结果表明,柴油机在改为柴油/CNG双燃料发动机后,其功率和扭矩虽均有所下降,降幅最高达9%左右,但经济性更好,最多可以节省24%的燃料费用,尾气排放也得以明显改善,烟度大幅下降。通过采取一定的措施,可以提高柴油/CNG双燃料发动机的动力性,从而弥补CNG的不足,使之具有更好的动力性、经济性和排放性。

点燃式叉车发动机双燃料系统研制

为了研制适合2～3t叉车配套的动力,将492Q汽油机改造成既可使用汽油燃料又可使用液化石油气燃料的叉车发动机。本文详细介绍了双燃料系统采用的方案,主要零件的结构和功能以及台架性能试验与装车道路试验结果。

基于Aspen plus的船用双燃料发动机LNG气化流程仿真研究

采用Aspen plus软件建立了LNG气化装置的仿真模型。以ME-GI型主机的实际数据为输入,通过调用相关的热力学方法和设备模块,对气化器(VAP)中水乙二醇的进口温度、出口温度,以及LNG进口压力、LNG中甲烷浓度等参数进行模拟计算,得到上述参数对LNG气化流程出口温度、VAP换热面积及换热量的影响规律。可为VAP的节能选型提供依据;为船用双燃料发动机LNG气化流程的优化设计提供理论依据。

Z6170ZLC型LNG-柴油双燃料船用增压发动机性能仿真分析

LNG-柴油双燃料发动机同时存在预混合燃烧和缸内压缩点火燃烧,其性能与原型柴油机有较大的差别.文中基于AVL-Boost发动机性能仿真软件,采用等热值当量处理不同比例的混合燃料,考虑了不同工况预混合LNG燃料对充气效率的影响,采用双韦伯函数燃烧放热率模拟不同比例混合燃料的预混合燃烧和缸内压缩点火燃烧,对比分析了LNG-柴油双燃料增压发动机和原型柴油机的动力性和经济性.研究表明:(1)预混合LNG燃料对充气效率的影响不会导致单点预混合LNG-柴油双燃料增压发动机的动力性下降;(2)相比较原型柴油机,各负荷工况双燃料发动机的燃油经济性均有下降,低负荷工况燃油经济性下降更为严重;(3)高负荷工况掺烧过高比例的LNG燃料将导致气缸压力急剧增加.

电控天然气/柴油双燃料发动机的开发

为了开发满足国Ⅲ排放标准的电控预混式天然气/柴油双燃料发动机,在原柴油机上加装了引燃油量限位系统、天然气供给系统和电控系统,并进行了双燃料发动机性能试验。在引燃油量一定时,分析比较了双燃料发动机与原柴油机负荷特性的经济性和排放,以及外特性的经济性、动力性和排放。应用双燃料系统标定软件对发动机进行了在线标定。排放测试结果表明,开发的双燃料发动机达到国Ⅲ排放标准。

二甲醚/柴油双燃料燃油供给系统中消除燃料气化现象的研究

传统Bosch燃油系统改装的DME/柴油双燃料供给系统在实际应用中存在高压燃油泵腔内DME燃料的"气化"现象,这种气化现象会导致燃料供给系统的供油量严重不均和产生"气阻",有一种简单的旁通单向阀技术方案,可消除Bosch燃油泵腔的DME气化现象。分别采用AVL-HYDSIM仿真软件建立DME/柴油双燃料Bosch供给系统和旁通单向阀双燃料系统的仿真模型。仿真研究结果表明:传统DME/柴油双燃料供给系统的Bosch泵腔不可避免存在严重的气化现象;气化现象是由于Bosch燃油泵的结构所致,泵前双燃料的供给压力、双燃料中DME燃料比例、改变泵腔温度/燃料温度等措施无法消除DME气化现象;旁通单向阀方案能够有效消除Bosch泵腔的DME气化现象;旁通单向阀方案具有简单有效、极低成本、便于实际应用推广的特点。

双燃料汽车应用初探

双燃料汽车是一种有利于环保和节能的汽车,使用代用燃料汽车无论经济效益还是社会效益都有良好的效果。对于我国双燃料汽车的应用和推广以及使用过程中存在的问题,提出一点个人建议和看法。

使用双燃料推进系统船舶的EEDI计算探讨

随着清洁能源LNG的广泛使用,双燃料推进系统在绿色船舶上的应用已经越来越普遍,但目前国际海事组织(IMO)海上环境保护委员会(MEPC)关于船舶能效设计指数(EEDI)的计算导则中还没有涵盖此类型船舶的算法。通过一型实船的计算,探讨采用双燃料推进系统船舶的EEDI计算方法,提出可以对燃油模式及燃气模式下分别计算出来的EEDI进行加权,经比较使用舱容加权法和续航力加权法的计算结果,推荐使用续航力加权法来计算使用双燃料推进系统船舶的EEDI指数。