船用柴油机项目申请

船用柴油机项目申请（共10篇）

篇1：船用柴油机项目申请

加快制定内河船用柴油机排放控制标准

摘要：2009年12月,张德江副总理在到长江专题调研考察内河航运情况时强调,要把内河航运发展摆在重要位置,加快发展畅通高效平安绿色内河航运.今年“两会”期间,加快内河航运发展,更是成为代表委员热议的话题.作为中国热气机专业的第一位博士,金东寒委员敏锐地把关注的目光投向了内河船用柴油机排放控制标准.作 者：徐华    Xu Hua  作者单位： 期 刊：中国船检   Journal：CHINA SHIP SURVEY 年，卷(期)：2010, “”(3) 分类号： 

★ 柴油机认识实习报告

★ 控制氮氧化物排放的低温SCR催化剂及工程应用

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篇2：船用柴油机项目申请

船用柴油机高压共轨技术的发展

介绍了不同时期具有代表性的船用柴油机高压共轨燃油系统,并从系统适用性、总体布置、关键零部件结构等多个层面分析了该项技术的发展趋势.

作 者：平涛 方文超 浦卫华 闫萍 PING Tao FANG Wen-chao PU Wei-hua YAN Ping 作者单位：711研究所,上海,08刊 名：上海造船英文刊名：SHANGHAI SHIPBUILDING年，卷(期)：2009“”(3)分类号：U664.121 TK421.4关键词：船用柴油机 高压共轨 发展

篇3：船用柴油机保养的探讨

随着海警队伍的迅速发展，舰艇装备科技含量不断提高，对舰艇的管理和维护保养要求和标准愈来愈严、愈来愈高。如果管理不善，不仅使耗资巨大的舰艇装备发挥不了应有的作用，而且会直接影响到海上执勤中心工作。然而，一些船艇维护人员在柴油机维护上存在误区，对柴油机的保养并不科学，以至达不到预期效果甚至损坏柴油机。现根据海警队伍舰艇工作实际及舰艇技术要求，就当前船用柴油机维护存在的几点误区浅谈一下自己的几点看法。

2 船用柴油机保养中遇到的问题

2.1 润滑油添加过量

有些人总担心机器润滑条件不好，觉得润滑油加得多些比少些好。润滑油可有效减少摩擦，降低机件磨损速率和提升机械效率，通过润滑油的循环流动还可对机件进行有效的冷却、清洗、防锈和减振，油加少了，确会引起各部件润滑不良，磨损加快，甚至烧瓦。因此，有人错误认为，加油越多，润滑就越可靠，加油宁多勿少，以免烧瓦。由于这种误解，超标的机油加入了柴油机的油壳底部、速度调节器、空气过滤器，过量的润滑脂添加进轮动轴承内，岂不知，这样不仅是对物资的浪费，也易诱发故障甚至损坏发动机。

例如，向湿式惯性空气滤清器的承油盘中加入过量机油，在进气工程中，机油就会随着活塞运动与空气一同被吸进气缸，虽然进气机构润滑条件改善，但多余的燃料使燃烧过度，则必将导致发动机超速，并会引起积碳的形成。与之类似，如向机械离心式调速器内加入过量机油，则会增加高速旋转的飞铁的阻力，影响速度调节的灵敏度，从而导致柱塞供油量随发动机负荷改变的反应不及时，引起超速甚至飞车，造成机器损毁和威胁人员安全。如充电发电机、启动马达和电动泵的轴承内部装填过量润滑脂，轴承的工作条件不仅得不到改善，反而会因过量润滑脂增大转动阻力引起轴承发热，降低润滑效果导致轴承幅提前磨损。

2.2 螺纹预紧力过大

船艇柴油机的很大一部分零件靠螺纹连接，由于船艇本身的稳定性较差，螺纹连接件随着船体颠簸容易松动，所以，拧螺丝成为维持螺纹稳固连接、保障机器安全的日常性工作。然而，很多人在认识上有个误区认为：连接螺栓、螺钉或螺母，凡是紧固件，拧得越紧越好。他们错误认为，为了防松和防止介质泄漏，拧螺纹就是要“宁紧勿松”，甚至采取加长力臂的方式提高预紧力。由于这种错误认识的普遍存在，拧断螺钉或拧滑螺纹的概率大大增加，甚至因此在工作中发生变形或断裂酿成事故和造成严重损失。

2.3 机油更换时间过短

如果说发动机是船艇心脏，机油就是发动机的血液。心脏需要供血，如果供血不足或者血质不好就会直接影响心脏工作。对于船艇来说，油品质量直接决定发动机工作效率。有人把颜色变黑作为机油氧化变质的标志，认为色泽变黑就该换油。这种判断太过于主观，机油易发黑的大部分原因还是与柴油机的工作状况有关。

柴油机工作时，机油在循环流动中与空气接触并受热，渐渐氧化，慢慢地增加机油中的漆状物质、粘性物质、金属屑、沥青质，机油的颜色也随之慢慢加深，粘度逐步下降，因而到了规定的换油期需换新油。为了弥补和改善上述燃料及机械引起的结果，机油必须加入分散剂以中和氧化生成的酸性物质从而减少漆膜的生成，并将已经生成的漆膜、积碳等固体小颗粒加以吸附、分散在油中。油品的质量越高，分散性越好，机油也因此更易变黑，所以，优质油品比低质油品变黑时间更短，润滑油变黑与否并不能作为判断机油好坏的指标。在柴油机技术状况良好，使用保养正确，油品选用规范和油质合乎要求的情况下，只要机油的主要性能指标仍在允许范围，即使颜色变黑仍可继续使用。

2.4 充电电压偏高

有人唯恐蓄电池充电未满导致容量下降，造成柴油机（尤其是低温时）难以启动，因此，一味盲目地调高充电电压值。殊不知，盲目调高充电电压，必然引起蓄电池的过充电。在过充电过程中，蓄电池产生电解水的副反应，生成氢气和氧气。氧气与正极板的铅反应，使板栅腐蚀加速，降低机械强度而损坏，造成铅蓄电池使用寿命提前终止。而氢气从负极板孔隙内释放时，则形成较大压强，促使负极板上的活性物质变质脱落。此外，过充电还会导致蒸馏水消耗加速，引起极板外露而氧化。

2.5 传动带调紧过度

船用柴油机的海水泵、发电机大都是由传动带进行传动的。传动带松驰，带与传动轮就会产生打滑，导致传动效率低下，造成冷却水循环不良，机体散热不佳，发电机不能发出足量电压等，同时还会引起传动带的非正常磨损。因此，有些人便将传动带盲目调紧，认为传动带紧度越大越好。问题在于，传动带紧度过大不仅会使其变形或断裂而缩短使用时间，还会因为拉力不当，增加对轴和轴承的负荷，使之磨损加剧，造成发电机轴、水泵轴变形弯曲和轴承的早期损坏。

2.6 维修时漏装零件

有些人在维修发动机时因为缺乏对小零件的重视，装配粗疏大意，漏装严重，这种作法不仅错误，而且危害性极大。例如，漏装或装反气门锁片将导致气门失控而撞坏活塞等零件；如漏装活塞销锁环，会导致活塞销在柴油机工作时窜动，引起异响或刮伤缸套造成拉缸；一旦漏装柴油机定时齿轮室中用以润滑齿轮的机油喷嘴，会导致齿轮室严重漏油，使柴油机机油压力远远低于要求；漏装水箱、润滑油箱、油箱等处的封盖，则会使冷却、润滑、燃油系统内进入沙尘、水雾、碎屑，使各机件的磨损加快。

3 措施

针对上述问题，应进行科学合理的应对，才能保证柴油机的可靠运转，从而保证船舶有可靠的动力输出。

3.1 润滑油的添加

润滑系统在使用保养中必须严格参照以下规范：一是润滑油（脂）牌号必须选取正确；二是机油添加量不得超过油标尺规定的刻度范围。对喷油泵和速度调节器，则应拧开观察螺钉，视油平面高度进行添加。润滑脂的添加量在脂腔的1/3～2/3之间；三是加油工具和场地需保持清洁干燥；四是机油滤清器定期清洗，失效的密封件需及时更换；五是控制机油工作温度，勿使油温过高，减缓润滑油氧化变质；六是定期检查机油质量，适时更换；七是加强油料管理，避免油品提前失效变质。

3.2 螺纹预紧力的处理

出厂零件在设计时都有一个强度极限，当螺丝预紧力超过规定值时将引起连接件屈服变形、螺纹裂损、被连接件螺孔部位损伤等恶果。若拉力超过连接件的弹性范围，螺纹就会伸长产生永久变形；若拉力超过连接件强度范围，连接件就会被拉断。一旦连接件断裂，不仅引起机体的损坏，还会对操作人员安全造成威胁。因此，要区分不同的螺纹连接件，要依据连接件与被连接件的强度、结构、功能以及工作环境，选择合理的拧紧力矩装配。

螺纹连接件的装配必须选取恰当的工具，在空间宽大处使用梅花扳手，在空间狭窄处使用套筒或开口扳手，在对螺纹进行最后的紧固和最初的拆卸时不可使用活动扳手。一般螺栓的拧紧力可按直径和材料算出数据。进行重要螺纹的精密连接时，必须选取测力扳手和合适的套筒，按照由中间到两边，对角交叉的顺序，顺序逐一拧紧至规定的拧紧力矩，不可一次达到或超过规定的力矩上限。在没有测力扳手用普通扳手紧固重要螺纹时，其力臂应为连接件直径的30～40倍。此外，安装螺纹连接件前，一定要认真检查和清洁连接件，清除螺孔中的脏物。当发现螺纹表面有断扣、裂纹，防松镀层磨损，发生变形或反复使用等必须更换。平时还要加强重要部位螺栓扭矩管理，包括配备和定期检查扭力扳手。

3.3 机油的更换

制定科学、合理的换油期，才是保证设备润滑的正确方法。除依据厂家提供的数据确定换油时间外，亦可通过测量在用油品相关理化指标的变化来制定换油时间，相较前者更规范合理。油品的检测一般包括色度试验、闪点测定、康氏残炭、粘度测量以及机油中水分值、铁含量、酸值变量和不溶物含量等。国标GB/T 7607-2010（现行柴油换油标准）规定有详尽的检测试验步骤和换油指标参数，依此可确定机油是否需要更换。

3.4 蓄电池的充电

蓄电池充电电压必须在规定的范围内。目前普遍规定12V蓄电池组的标准充电电压在13.8～14.5伏之间；24V蓄电池组的标准充电电压在27.6～29伏之间。这种数据仅供作为一个理论上的基本参数。实际操作中，为使蓄电池使用时间进一步延长，应在规范参数上，按使用环境，进行相关调整。例如，气温较高时，充电电压应选取规范的下限值(即13.8伏或27.6伏)，气温较低时，其充电电压应选取规范的上限值(即14.5伏或29伏)。

3.5 传动带的预紧

正确的调整紧度应为垂直按压传动带中部时，其下沉量在两张紧轮中心距的3%～5%之间。

3.6 零件合理的存放

篇4：船用柴油机排放控制技术

不论是发动机性能提升或污染排放成因的探讨，最终还是都得回到对发动机缸内燃烧工况的探讨。污染排放的形成受到许多复杂因素的影响，许多研究都集中在优化喷油嘴设计、调整喷油正时、改变燃烧室形状等方法，根据这些基本思路目前市面上出现的新型升级版发动机基本上能满足IMO排放标准II的要求。然而要达到排放标准III的要求，目前出现的技术主要集中在对排气的净化处理或者是使用新型燃料。

关键词：环境污染 船用发动机 SOX NOX 双燃料 SCR

1 概述

1.1船舶排放污染

当今世界，尤其是中国，环境保护已经刻不容缓。近年来， 我国经济持续快速发展，对石油资源的需求不断增长。据统计，2013年我国石油消费量约为4.9亿吨，由此造成的大气污染也越来越显著。主要表现在这几年在中国部分城市冬季出现的严重雾霾现象越来越突出，出现频率也越来越高。近年来已经开始注意的到船用柴油废气排出所造成的污染问题，这些污染物质夹带致癌成份进入人体，而导致呼吸系统的疾病。而传统柴油发动机在压缩行程末了时将柴油喷入，燃烧室中之燃油及空气混合不均匀，因局部缺乏足够氧气燃烧，易形成一氧化碳（CO）以及黑烟，且燃烧不完全的燃料也转化为HC排放至大气中。喷雾中央为油气过浓（Fuel Rich） 区域，使燃烧室的某些区域产生非常高的燃烧温形成氮氧化物（NOX）。同时，船用柴油机大量使用劣质重质柴油，其含有大量硫磺成份，经燃烧后生成硫化物（SOX）排入大气。由于劣质燃料的使用，也产生大量黑烟粒子（Particulate）。它们都具有强烈的腐蚀性，同时对人类生理也有刺激影响，可造成较大危害。由于船用大型柴油技术升级，提高了过量空气系数比，燃烧相对比较完善，因此在其污染排放废气中的一氧化碳和未燃径的数量相对较少。其主要有害排放为成分氮氧化物（NOx）、硫化物（SOx）。因此，对船用柴油排放的限制，主要是对氮氧化物、硫化物以及烟尘颗粒的限制。

1.2 IMO MARPOL 排放限制公约

船舶污染排放控制为IMO（国际海事组织）制定实施。

1990年9月，IMO在《防止船舶的空气污染及燃油品质》文件中提出了船舶污染排放控制指标。

1995年9月，IMO第37次海洋环境保护委员会会议提出新增“MARPOL 73/78公约”附则VI。附则分为两章，共计19条和4个附录。IMO防止船舶大气污染的目的是将船舶NOX的排放量削减至现有水平的70%和50%，以及使用优质燃油。

1997年 ，IMO第39次海洋环境保护委员会会议通过“MARPOL73/78公约”附则VI，即“防止船舶造成大气污染规则”。其适用于所有除游艇和渔船外，总吨位大于500吨的货轮。同时，会议还通过了“船用柴油机发动机氮氧化物释放控制技术规则”。

2000年开始，IMO实施了严格的NOx排放标准。

2008年10月，IMO最新修正的MARPOL公约附则VI，对NOx排放以及使用燃油的含硫量提出了三个阶段等级的限制要求，及Tier I 至Tier III。

IMO 规定， SOx和PM降到等效排放的减排技术均可接受。为满足IMO对船用柴油机有害排放等级的要求， 国内外各大船用柴油机研发制造企业均相应在原有机型上做出了改进，或开发出新的满足排放标准的机型。

2 有效较少NOx的解决方案（IMO 排放等级II）

现代直喷式柴油发动机在压缩行程末段时，喷入燃油燃烧，造成局部浓油在预混燃烧阶段温度最高造成 NOx 较高。研究NOx的生成原理，得知NOx生成的基本主要因素为瞬时燃烧温度和氧气浓度。温度越高，氧气浓度越大，则NOx生成量越大。控制NOx的生成，也就是最就是要控制燃烧反应瞬时的温度，以及控制氧气过量系数。为达到此目的的方式都通称为缸内处理技术。它们包括采用电子控制喷射技术，改进优化燃烧室结构，改进增压技术以及采用可变喷气/排气定时等，来优化燃烧过程。通过这些措施使得缸内之油气均匀分布，造成中间局部浓油较少，燃烧温度也就降低，NOx也相对降低。通过缸内处理来改善柴油机性能和排放的方式还有很多。但无论采用何种方式，均可认为其基本原理都为通过调整燃烧系统参数，改善燃烧环境来改善燃烧效果，从而提高排放性能。各大柴油机厂家都在此方面进行了深入研究，此方法已证明适用于船用柴油机。

从目前技术开发以及应用来看，缸内处理技术能有效的减低了燃烧过程中产生的NOx排放，使柴油机排放满足IMO规定的排放等级标准II。

2.1 共轨喷射技术

在提高船用柴油机燃烧技术上，采用共轨技术，及电子控制喷射技术是发展方向之一。传统柴油机采用凸轮轴驱动燃油高压油泵，控制喷油定时。凸轮轴的外形决定了柴油的喷油定时，喷油压力的建立等。由于柴油机凸轮轴外形在柴油机设计时依据某一最固定工况进行设计，柴油机制造后凸轮轴及固定。因此相关的喷油压力，喷油提前角成为柴油机的固有参数，不能根据需要进行调节。而喷油压力，喷油提前角是柴油机喷射系统的主要控制参数。喷油压力直接影响燃油雾化和混合气体形成质量，与喷油提前角相配合最终影响到燃油燃烧的经济性和排放成分。共轨技术则完全改变了相关燃烧参数无法更改的状况，通过共轨控制喷油系统，在柴油机高负荷时延后喷油正时以减低NOx排放量，在低负荷时提高喷射压力以提高热效率并减少黑烟，提高燃油经济性和改善排放性能。实验证明其中通过通过以上方法有效的降低NOx排放。基于共轨技术喷油系统的柴油机已经在船舶上开始大量应用。

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以MAN公司2000年后推出市场的四冲程柴油机32/44CR机型为例。该机型缸径320mm，冲程440mm，单缸功率为560kW。跟传统机型相比，此机型采用了MAN公司研发先进的喷油共轨技术，及电子控制喷射技术。（见图1）

共轨喷油技术的使用，解决了传统喷油依靠凸轮轴进行喷油定时带来的无法根据负荷和转速实时调节喷油时间的缺陷。同时其先进的电子控制系统可以根据柴油机的实时工况对喷油压力和喷油过程进行优化，结合其他优化方式，使得柴油机无论在油耗率上，还是在排上均达到了领先的水平。

根据MAN公开的试验数据显示，和传统柴油机相比，在低负荷和部分负荷工况下，共轨电子喷射柴油机NOx排放最低仅为传统柴油机的75%（见图2）。

2.2燃烧室形状优化

柴油机燃烧室由汽缸盖和活塞组成。油气的充分均匀混合才能使得柴油机燃烧充分，从而在效率和性能上大幅提高。因此优化燃烧室形状就是要向着能使油气混合更为充分方向努力。通常的做法为在活塞上采用对称于喷油路径的浅凹形燃烧室，同时让燃油的燃烧在上止点后才开始，这样燃烧过程接近等压燃烧过程。这样在油气充分混合下，瞬时燃烧最高温度可以大幅降低，从而到达在，减低NOx和噪音，同时依然保持柴油机的经济性。MAN公司在其大型二冲程MC柴油机中采用一种称为Oros的新型燃烧室结构（图3），其活塞顶部呈浅W形，与改进气缸盖配合调整形成了新的燃烧室结构，代替原先的浅凹形，可使燃烧温度下降80℃～90℃，燃烧热流量减少20%以上，局部最大热负荷降低25%～35%，使得在维持原有油耗率水平上，减低了NOx排放。

中小型中高速发动机上也同样采用了优化燃烧室空间，增加了油气混合充分度，达到化燃烧优化和降低有害污染物排放的效果。

2.3 改进增压技术

更低的燃油消耗率和有害废气排放是新一代大型两冲程和四冲程发动机研发的两大并列目标。新型发动机（图4）运用了米勒循环原理，及四冲程发动机上对进气门，两冲程发动机上的排气门，引入了一种特殊的定时系统。但是米勒循环过程在这两种发动机的实现过程有所不同。

从原理上来说，在压缩行程期间，气缸中的压缩比变小，燃烧阶段的起始温度随之下降，这将直接减少生成的NOx。为了获得相似的热力循环环境，如缸内压缩终了压力和缸内空气量（空气过量系数），因此其中部分气体压缩过程必须转移到增压阶段，使最终压缩压力获得与之前相类似的条件。这样更高的增压比就成为必须。因此也就需要更高效的增压器。

在四冲程发动机中，如果进气门与排气门之间的扫气梯度是足大的正梯度，则换气过程对改善发动机的工作是有帮助的。这就是大的扫气梯度可以通过更高的增压器增压系统来实现，增压系统效率通过具有中间冷却功能的双级增压系统来提高，相对于单级增压系统来说，实现最大增压的潜力不受影响。曼柴油机与透平公司在新推出的TCX系类中，专门针对四冲程柴油发动机双阶增压开发了一款涡轮增压器，总增压比大于10。

3 有效较少NOX的解决方案（IMO 排放等级III）

前面讨论了，通过优化柴油机内部、改善燃烧环境只能使目前市面的柴油机排放等级达到IMO规定的排放等级II的要求，离排放等级III的要求还相距甚远。 因此要使柴油机有害排放控制上有大幅突破到达IMO排放III的标准，还需要采用其他的技术。目前市面上主要有直接对尾气进行净化处理的SCR解决方案，也有废气再循环的解决方案。 同时采用新型燃料也可以有效降低柴油机排放。这里重点介绍采对尾气进行处理的SCR系统。

3.1 双燃料发动机

双燃料发动机通常指既可以使用柴油，又可以使用液化天然气或者其他可代替燃料作为主要燃料的发动机。在当今石化燃料过量使用，导致温室气体效应不断增大情况下，使用液化天然气作为燃料可以大幅降低二氧化碳的排放，同时在NOx和SOx等有害排放上均可以达到了IMO排放等级Teri III的要求。同时基于通常市场上液化天气和液体石化燃料在市场价格上的区别，使得使用LNG做为燃料的运营船舶能有更好的经济性。因此双燃料发动机的研发推出，对船东节能增效和对社会环境保护都做出了贡献。

MAN公司研发的35/44 DF机型

此机型为四冲程中速柴油机，可使用液体石化燃料，同时也可以使用液化LNG。它的燃烧模式有两种：燃油模式，燃气模式。在燃气模式下，排放等级能满足IMO 排放等级III的要求。（见图5）

同时，在燃气模式下二氧化碳排放降低了约20%， 如图6。

此外，双燃料发动机在燃气模式下SOx的排放几乎为零。在不需要安装任何其他设施或者处理的情况下即可满足IMO 排放等级III中关于SOx排放的要求。

和传统燃料的发动机相比，由于燃料的获取，贮存和使用的存在差异，因此采用双燃料发动机动力的船舶的系统相对要复杂得多。同时对于船舶设计，建造和营运也提出了更高的要求。相信随着液化天然气存储运输技术的不断提高，以及液化天然气加气站的逐步建立，双燃料发动机船舶的应用将越来越多。

3.2 选择性催化还原法（SCR）

3.2.1 SCR 工作原理

SCR 是选择性催化还原的缩写，是一种尾气处理方法。它可以将船用柴油机产生的的NOx减少到符合Tier III排放要求的水平。

在燃烧过程之后的废气管路中安装SCR反应器，NOx通过催化反应被消耗掉。在SCR反应器中，NOx在催化作用下被还原剂氨气还原为氨气和水。反应器中的催化剂由含有大量通道的催化段组成，具有很大的表面积。如图7所示：

NOx 按照以下总反应流程进行还原：

4NO+4NH3+O2= 4N2+6H2O

2NO+2NO2+4NH3=4N2+6H2O

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2NO2+4NH3+O2=3N2+6H2O

出于安全考虑，氨气通常以尿素水溶液的形式添加。氨气喷入蒸发器时会分解成氨气和二氧化碳：

（NH2）2CO（ab）= （NH2） CO（S） + X H2O （g）

（NH2）CO（S） = NH3 （g） +HNCO （g）

HNCO （g） + H2O （g）=NH3 （g）+ CO2（g）

3.2.2 SCR 系统和布置

SCR 反应器布置在废气管路上，反应器中内置催化还原载体。其主要过程为还原剂通过还原剂供给系统，经控制系统定量注入SCR反应器前端的混合室中，还原剂与废气充分混合后一起进入SCR反应器中。在催化剂载体的表面，废气中NOx与还原剂发生化学反应，从而达到降低NOx的目的。

（1）还原剂供给系统

SCR过程使用的还原剂是无水氨气（NH3）、氨水（25%NH3）或者尿素溶液（溶液32.5%或者40%）。无水氨气属于有毒的危险物质，而尿素没有显著危害，所以船舶使用尿素更方便。此外尿素供给系统没有无水氨气供给系统复杂，但是尿素的用量和存储量更大。尿素还需要使用更为复杂的蒸发和混合过程，这会影响SCR系统的布置。氨水（25%NH3）的处理方式与尿素类似，尽管具有腐蚀性并且对健康和环境有害，但可以采取一些预防措施。喷射过程与所选还原剂无关，采用压缩空气进行喷射。

还原剂的喷射和混合必须有效进行。任何未使用的氨气（剩余氨）很可能在温度降低时与废气反应生成硫酸铵（NH4HSO4），并有沉积在废气系统的风险，比如废气锅炉。

（2）尿素

尿素被供给单元中的尿素泵从存储舱中输送到蒸发器/混合器中。供应单元还配有一个清洗水舱和一个冲洗泵，用于冲洗尿素喷嘴。控制单元控制着尿素和压缩空气喷入蒸发器中。当SCR过程关闭时，尿素喷嘴将被清洗水冲洗，以防喷嘴堵塞。

（3）无水氨气

无水氨气NH3被归类为有毒物质，对健康和环境有害。在正常的环境下，NH3是一种气体，因此加压液化后保存在氨气舱中，氨气的储存舱和供应系统部分（包括蒸发器）必须布置在远离机舱和居住舱室的单独舱室内。喷射供应管线必须是双壁管，并且通风至室外。由于NH3直接用在还原过程中，所以不需要蒸发时间，蒸发/混合器可以替换为小型混合器。

（4）氨水

NH3水溶液（25%）属于腐蚀性物质，对环境有害。氨气存储舱和供应系统部分（包括蒸发器）必须布置在远离机舱和居住舱室的单独舱室内。其用量和存储量基本上与尿素相同。

（5）吹灰系统

为防止反应器不被污染，需要安装一个吹灰风机系统，以便通过压缩空气使SCR反应器保持清洁。吹灰风机在SCR过程中定期运行，反应器内部部件上的烟尘被风机吹松动之后随废气排出。

（6）SCR加热系统

SCR反应器和蒸发器因其部件的尺寸和重量很大，具有很大的热容。该系统应该在进入NOx排放控制区之前及时接通，已使SCR反应器和蒸发器获得合适的工作温度。但是，当船舶进港时，及发动机处在停机状态，此时温度会缓慢降低。这意味着必须使用温度保持所需水平或者加热该系统。为满足这一要求，该系统需要配备伴热装置或使用其他合适的加热方法。

图8为常规四冲程中速柴油机的SCR系统示意图，采用尿素作为还原剂。主要有以下几大件组成：SCR反应器、催化剂载体、吹灰系统、计量供给单元、混合装置、尿素注入装置、尿素存储罐以及尿素输送系统、控制系统。

3.2.3 SCR 的温度控制

SCR过程的一个重要参数就是进气温度。NOx和氨气必须在合适的温度下才能在催化剂的作用下进行反应。这个温度的下限取决燃油含硫量和废气中随后生成的硫酸。硫酸在低温下容易被氨气中和。这会形成粘性产物ABS（硫酸氢氨NH4HSO4），可能积聚在SCR部件中。但是使废气保持高温可以抑制这一反应。当燃油含硫量不高于0.1%时，310℃左右的高温足以抑制该反应。在较低的排气压力时，所需的最低温度也会降低。

另外一方面，温度也不宜过高。因为这会催化剂中形成更多的SO3，随后其会与水反应成硫酸，从而产生额外的白色烟雨。同时在接近500℃左右的高温时，NH3会随着温度的接近而发生氧化，这是一个多余的反应，将会消耗更多的NH3。此外，催化剂材料会在温度高于500℃～550℃时发生烧结。

因此，为了确保SCR操作可靠进行，关键是使废气温度保持在某一温度范围之内。中速四冲程柴油机排气温度相对较高，在该系统中SCR布置在涡轮增压器后侧，这样便于灵活安装布置。在SCR工作过程中，即使是四冲程柴油机，在发动机低负荷或是低温度环境中，废气温度仍然有可能会过低。为了将废气温度提高到所需水平，可以使涡轮高压侧产生的部分废气在一个废气旁通阀（EGB）的控制下通过旁路进入到低压侧，使得进入SCR的废气达到应有的温度。但这种旁路会使得燃油消耗率增加，增加程度因所需温度而异。

本节重点介绍了针对四冲程中速柴油机的SCR系统，指出SCR的控制要点在于控制排气的温度。 SCR系统能完全满足IMO Tier III排放等级要，但同时SCR的使用也增加了船舶的燃油消耗，日常消耗和维护保养也是必须考虑的成本范围。

4 SOx的控制方法

尽管使用低硫燃油可以满足SOX排放要求，但是排放规定允许采用替代方法将SOX排放量降低到等效水平。相应的技术必须遵从IMO中的附加准则，以证明与燃油含硫限值等效。

4.1 低硫燃料

（1）柴油

SOX ECA 限值可以使用低硫燃油来满足，列如使用含硫量低于0.1%的船用低硫油。SOX排放控制区外部的限值比如可以使用含硫量低于0.5%的船用柴油来满足，这一要求将在2020年实施。

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（2）气体燃料

由于液化天然气不含硫，所以可以安装双燃料发动机来满足SOX的限值。此外，在燃油模式下运行时，如果没有减少SOX排放的替代方法，必须使用低硫燃油满足SOX限值。

（3）SOX 洗涤器

与重燃油相比，船用柴油和船用轻柴油等低硫油的成本较高。因此通过废气净化技术开发了减少SOX排放的成本替代方法。废气净化在洗涤器单元中进行，它使用干式或者湿式方法除去SOX和PM。船用主机通常配有湿式洗涤器，该洗涤器使用容易获取的海水或者加油化学品的再循环淡水。

5结束语

本文详细介绍了四冲程中速柴油机为满足IMO排放要求所采取的技术手段，分析得出结论：目前针对改进柴油机本身的燃烧控制过程的方法只能使排放标准满足IMO Tier II阶段的要求。要满足排放标准Tier III，目前主流的方法还是对尾气的后处理。因此，本文重点解析了尾气处理的SCR技术、控制过程以及成本控制等。在降低NOx排放技术中，公认SCR是最成熟、最有效的，使用后能将NOx排放量从15g/kWh 降低到2g/kWh. 从技术角度讲，SCR是有最为光明的前景。

同时，双燃料发动机由于能够使用更为清洁的能源，从而能大幅降低NOx和二氧化碳的排放，在未来新型能源布局逐步加速，以及国家战略的引导下也必将有着广阔的发展空间。

参考文献：

[1]何郭靖.船用柴油机燃烧机理与排放模拟研究.哈尔滨工程大学， 2011.

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[6]张俊军，吴朝晖，王伟.米勒循环船用低速柴油燃烧与排放试验研究.铁道机车车辆，2011.

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[12] Plackmann，J.D.，and Ghondhi，J.B.， 1998，“The Effects of mixture Stratification on Combustion in a Constant-Volume Combustion Vessel，”SAE Paper NO.980159.

篇5：船用柴油机项目申请

专利引进船用柴油机标准化技术分析

对我国专利引进船用柴油机标准化技术的状况进行了技术分析,并对我国船用柴油机标准化技术工作面临的挑战,提出了建议.

作 者：李玉林 LI Yu-lin 作者单位：沪东重机有限公司,上海,29刊 名：上海造船英文刊名：SHANGHAI SHIPBUILDING年，卷(期)：2010“”(1)分类号：U662.1关键词：专利引进 船用柴油机 标准化技术 技术支撑 技术分析

篇6：船用柴油机项目申请

基于分布式控制的船用分油机自动控制装置

船用分油机的控制装置从早先的继电控制已发展到现在的`分布式远程监控.为提高系统性能,设计采用微处理器(MCU)为基础,结合CAN总线通讯模块,通过软件设计,组成一个完整的总线控制系统,实现远程监控,从而为无人机舱提供技术支持.

作 者：黄玮 Huang Wei  作者单位：中海发展股份有限公司货轮公司,广州,510220 刊 名：船舶 英文刊名：SHIP & BOAT 年，卷(期)：2009 20(3) 分类号：U665.26 关键词：分油机控制   MCU   CAN总线  

篇7：我国船用柴油机产业迎来机遇

首先要加快提升自主创新能力。加大技术研发投入, 增强自主研发能力, 研制船用柴油机节能绿色环保技术, 主动应对国际新公约、新规范。建立船用低速柴油主机实验室和测试平台, 提升我国船用低速柴油主机引进技术的消化、吸收能力, 提高自主创新能力;尽快启动我国船用低速柴油主机自主品牌研发工作, 从根本上扭转我国船用低速柴油主机受制于人的局面。

其次要大力调整产业组织结构。以骨干船用低速柴油主机企业为中心, 兼并和重组竞争力较弱的船用低速柴油主机企业, 减少船用低速柴油主机市场上的竞争主体数量, 抑制过度竞争, 提高产业集中度。鼓励骨干船用低速柴油主机企业联合重组, 最终打造2~3家有实力的、生产能力在1000万马力的船用低速柴油主机厂, 实现规模经济。

篇8：广州中船船用柴油机有限公司

中船集团广州船用柴油机生产基地位于广州市番禺区大岗镇新联工业集聚区内，项目规划总生产纲领为年产1000万马力船用低速柴油机，经营范围包括船用柴油机及备配件，电站设备、工程机械成套设备及机电设备的设计、制造、安装、维修，以及相关的技术咨询和技术服务等。

核心业务：广州中船船用柴油机有限公司经营船用柴油机及备配件的设计、制造、销售；工程机械成套设备（盾构隧道掘进机等设备）、电站设备（核电发电机等设备）、机电设备的设计、制造、安装、维修，及相关的技术咨询和技术服务；非标钢结构制作；从事货物与技术进出口业务。按照“一次规划、分期实施”的原则，总体规划生产纲领为年产1000万马力，其中一期工程生产纲领为年产低速柴油机300 万马力。主要生产 WARTSILA和MAN B&W 两种系列船用大功率柴油机及大型工程机械设备，船用大功率柴油机纲领产品机型为50～90机型，主要代表机型为6RT-flex68柴油机和6S70MC-C柴油机。公司在中船集团公司的领导下，以市场为导向，以沪东重机为依托，充分利用集团内的资源，借鉴中船三井的成功经验，按规划设计分阶段逐步完成建设，向着成为世界一流的造机企业的目标奋进，为实现集团公司优化船舶配套产业能力布局的战略目标，改变我国船舶工业配套发展滞后于造船发展的状况，达到“五个世界领先”谱写更加辉煌的篇章。

企业文化：公司坚持“以人为本、诚实守信、艰苦奋斗、共同发展”的价值观。“以人为本”是公司理念的基础和根本利益所在，也是公司发展的源泉和动力所在；坚守企业与员工共同发展理念，不让老实人吃亏，不让人才遭埋没，激励全体员工保持积极心态，严守规章制度，持续改进工作，相互尊重关爱，主动学习提高，将智慧和力量奉献造机事业。“诚实守信”是公司立业的准则，是员工为人处世的基本道德，是公司参与市场竞争的基本法则，不让有瑕疵的产品出厂，不让用户有抱怨，让顾客满意、令同行信服。“艰苦奋斗”是公司务实的作风，时刻牢记广州柴油机项目作为集团公司战略布局的使命，创新工作思路，发扬艰苦奋斗的创业精神，用最少的钱把各方面能力建设起来，依托沪东重机，科学谋划自身发展，为实现集团公司优化船舶配套产业能力布局的战略目标，改变我国船舶工业配套发展滞后于造船发展的状况作出贡献。“共同发展”是公司追求的目标，持续进步，不断发展，创造良好的经济和社会效益，实现企业与社会、企业与客户、企业与员工、管理者与员工、员工与员工之间的和谐与共同发展进步，受社会尊敬。

公司以“顾客导向、诚实守信、质量第一、信誉至上”为经营理念，以“质量第一，精益求精；持续改进，顾客满意”为质量方针。秉承“质量第一、信誉至上”企业精神，制造“优质高效、安全可靠”的产品；不断提升团队素质和能力，使团队更加专业，使企业信誉度和美誉度不断提升，企业竞争力得以持续改进；坚持不断开拓创新，精益求精，持续改进提升管理水平和产品质量，实现顾客持续满意。

篇9：船用柴油机活塞制造主要工艺分析

活塞是柴油机的主要零件之一, 它在高温、高压和高速往复运动条件下工作, 承受着很大的机械应力和热应力。船用柴油机活塞材料一般采用铸铁、铝合金和铸钢。中、低速柴油机活塞常采用灰铸铁;中、高速柴油机广泛采用铝合金材料;强载的中、高速大功率柴油机应用组合式活塞, 头部材料采用30Mo钢和不锈耐热钢, 增强活塞顶部的耐热性和强度;裙部材料采用铝合金, 以减轻活塞重量。

二、整体式活塞机械加工的工艺特点

柴油机活塞属于薄壁零件, 加工外圆时需要采用撑开式夹具避免装夹变形。并且活塞尺寸精度、几何形状精度、相互位置精度都较高, 所以需要采取统一基准来加工重要表面。目前生产中普遍应用活塞下端面和止口作为统一基准。精车环槽、外圆、头部锥面、裙部椭圆 (偏心) 、精磨外圆时采用止口处锥面和顶面中心孔定位。活塞加工分为粗加工和精加工, 中间插入热处理。粗加工阶段主要工序是粗车外圆和顶面;精加工阶段主要工序是环槽、外圆、顶部、裙部椭圆、精镗活塞销孔。

三、活塞加工主要工序分析

(一) 活塞外圆表面的粗加工。

活塞外圆表面粗加工时, 采用的装夹方法和加工设备, 取决于生产批量、毛坯制造方法、活塞尺寸, 并要保证活塞筒壁厚薄均匀和加工方便。对于金属硬模浇铸的活塞毛坯, 其内表面形状精度较高, 可采用如图1所示装夹, 用活塞内表面作为定位基准, 粗车活塞外圆。对于中、大尺寸活塞, 需在活塞顶部钻出中心孔, 用尾座顶尖顶住, 使得装夹可靠, 粗车活塞外圆。对于砂模铸造的活塞毛坯, 由于筒壁厚薄不均匀, 可按直接划线找正定位安装, 粗车活塞外圆。

(二) 活塞外圆表面的精加工。

活塞工作时头部上部温度高, 下部温度低, 热膨胀量不均匀, 为保证其与气缸的间隙基本均匀, 活塞头部为锥形。裙部销座部位做成椭圆形, 以补偿活塞销受力使活塞膨胀。在此仅分析活塞头部锥形与裙部椭圆形 (或近似椭圆形) 精车和磨削工艺。

1. 偏心精车裙部椭圆。

按受力状态, 理论形状的裙部椭圆较难精确制造, 因此设计活塞时, 常将裙部椭圆形设计成短轴方向由两个偏心的半圆形表面构成, 因此精车裙部椭圆可采用偏心夹具装夹, 使车床主轴回转轴线与活塞轴线具有一定偏心距, 采用偏心车削方法加工出来, 加工时分两次装夹车削, 第一次装夹车一边半圆, 第二次调转180度装夹车另一边的半圆。

1-定位器;2-卡爪;3-拉杆;4-销子

2. 精车活塞头部锥形。

采用偏移床尾车削锥度方法车削活塞头部锥形, 即:采用图1所示装夹方法并用车床尾座顶尖顶住活塞顶面中心孔, 调整尾座使尾座顶尖偏移车床主轴轴线, 使活塞轴线与车床主轴轴线成微小夹角。也可采用数控车床车削活塞头部锥形, 此时不需偏移车床尾座, 加工更为简便。

3. 磨削活塞的裙部椭圆形、头部锥形。

活塞裙部的椭圆、头部的锥形表面常用磨削进行精加工。磨削裙部椭圆采用带靠模的摇架机构 (类似凸轮轴磨床上的摇架) 进行仿形加工。也可以采用偏心磨削, 加工过程中使活塞轴线相对于砂轮架主轴轴线有一个偏移, 第一次装夹磨削一边半圆, 第二次调转180度装夹磨削另一边的半圆, 从而磨削出椭圆形。

磨削活塞头部锥形时, 装夹方法如图2所示, 工件右端的压板的凸台与活塞的止口和下端面相配合, 先使磨床上工作台相对下工作台旋转一个角度, 固定后便可磨出要求的锥度。

(三) 活塞环槽的加工。

活塞环槽在大批生产时采用成组切刀进行加工, 如图3所示, 通过增减切刀间垫片厚度保证环槽间距的尺寸精度。单件或小批量生产时, 活塞环槽是逐个切出的。可采用数控车床切削环槽, 效率高, 精度高。

(四) 活塞销孔的加工。

活塞销孔精度和粗糙度要求很高, 要经过粗镗、精镗和光整加工三个加工阶段。对于中、低速柴油机的活塞销孔, 小批量生产时, 只要在精密镗床上或者在精密车床上进行精镗就可达到要求, 装夹方法如图4所示。对于高速柴油机的活塞销孔, 生产批量较大, 主要采用金刚镗床进行高速细镗, 高速细镗常用两次走刀来完成。对于活塞销孔表面粗糙度高Ra0.8μm以上时, 在高速细镗后进行研磨或冷压光加工。

精镗或细镗活塞销孔时, 采用两种定位基准:一是以下端面和止口定位;二是以头部端面和外圆定位 (如图4) , 采用这两种方法都必须解决好活塞的周向定位。图4所示装夹采用锥形销2 (削边销) 来实现活塞周向定位。此两种定位基准各有优缺点, 以活塞下端面和止口作定位基准时, 易于保证销孔轴线与活塞轴线相互位置精度的要求, 但它不易保证销孔轴线到活塞顶部端面之间的距离的精度要求;而以活塞顶端面和外圆为定位基准时, 恰好相反。

1-活塞;2-锥形浮动定位销;3-支架

四、结语

本文分析了船用柴油机整体式活塞机械加工工艺特点, 研究提出了船用柴油机活塞加工主要工艺方法, 经过实践检验, 能有效提高船用柴油机活塞加工效率以及加工精度, 具有较强的实践指导价值。

参考文献

[1] .初永春, 杨名.GEVO16型柴油机活塞结构特点及工艺研究[J].国外铁道机车与动车, 2014

篇10：船用柴油机运转状况诊断系统　等

本石川岛播磨重工公司开发成功能判断船用柴油机运转是否正常的诊断系统，已用于某些船舶。

判断柴油机运转是否正常，过去主要依靠轮机员定期检查，由于轮机员的经验和技术水平不一，难免会出现失误。新开发的诊断系统利用柴油机气缸压力随曲轴转角变化的曲线即可判断柴油机的运转状况。其方法是，将预先测定的柴油机的规格参数、性能数据输入电脑，作为柴油机的标准模型，然后通过传感器求得代表实际柴油机运转情况的实测曲线，再与同样运转条件下计算所得柴油机标准模型的预期曲线进行对照，如两曲线完全重合，则表示运转正常，不重合则表示异常。根据差别的位置、大小，即可推断异常的原因。该系统可诊断1 200转/分以下的直喷式柴油机的运转状况。

水下给船体涂漆的装置

大利亚一家公司制造了一种可在水下直接给船体涂漆的装置。使用这种装置，不需要将船舶拖回船坞，还可用于海上石油井架、防波堤等的防锈和保养。

这种水下涂漆装置包括压力喷嘴、专用涂漆器、刷子和滚筒等。它使用的漆由优质环氧树脂和胺基硬凝剂混合而成，这种漆能产生放热凝固反应，能将船体表面的水分去掉，牢固地粘附在船体表面。

消除舰船尾迹的装置

军舰在大海中航行时，空气被卷入水中，并随着螺旋桨的转动而形成无数气泡。水中的大气泡由于浮力较大，存在的时间很短，但小气泡则能跟随军舰的尾迹存在很长时间，正是这些小气泡把军舰的踪迹暴露给空中侦察者。

为了提高军舰的自我隐蔽性，美国海军开发出一种舰船尾迹消除装置。该装置的主要部分是一套转换器，它能向水中发射1兆赫的声波，这些声波在水中会互相干涉，并产生三维栅格的高低压区域。直径为0.2毫米左右的小气泡会在压力的作用下漂移到低压区域，在这一区域合并成直径为1.5毫米的大气泡。由于没有了小气泡，舰船尾迹即被消除。

两栖巡逻艇

西兰霍维尔索公司推出一种新型的两栖巡逻艇，其优良的性能已引起各种执法部门的注意。海关辑私队、水上警察、海岸警卫队以及抢险、救生等部门都对这种新型巡逻艇表示出浓厚兴趣。

该艇的重量约为1吨，可载5名乘员，艇的大小与一辆轿车差不多，其最大航速每小时可达68海里。它的两栖性能表现在它不仅可在水中行驶，尤其可在一般船只无法航行的浅水地带、浅滩、淤泥以及沼泽地行驶，甚至可在冰面上、沙滩上、草地上这些无水的地方掠行。

自动顺桨螺旋桨

大利亚专家研制成功一种新型的自动顺桨螺旋桨，它能够高效率地推动船舶，既可高速前进，又可高速后退。它适用于小型船舶。

这种螺旋桨分二叶型和三叶型两种，可进行左向和右向转动。螺旋桨转动时，可使船只最大限度地减少阻力。