甲醇燃料在船用发动机上的应用进展

作者:冯是全;胡以怀 刊名:船舶工程 上传者:宋美玉

【摘要】甲醇在常温下是液态,方便储存和运输,对于船东而言,使用甲醇燃料的船舶改造费用要远远低于使用液化天然气和液化石油气的船舶;安全性方面,甲醇相对液化天然气和液化石油气要安全得多;甲醇在排放上也优于常规燃料。文章主要从甲醇燃料燃烧特性、排放状况、船舶布置情况方面对甲醇燃料的应用进展进行了介绍。

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船 舶 工 程 总第 卷 ,年第 期 甲醇燃料在船用发动机 上的应 用进展 冯是 全 ,胡 以 怀 (上海海事大学 商船学院,上海 ) 摘 要:甲醇在常温下是液态,方便储存和运输,对于船东而言,使用甲醇燃料的船舶改造费用要 远远低 于使用液化天然气和液化石油气的船舶;安全性方面,甲醇相对液化天然气和液化石油气要安全 得多;甲醇在排放上也优于常规燃料 。文章主要从 甲醇燃料燃烧特性、排放状况、船舶布置情况方面对 甲醇燃料的应用进展进行 了介 绍。 关键词: 甲醇;燃烧;排放;船舶 改装 中图分类号: 文献标志码: , (,, ,) : 砌 , , , : ,, 引言 北美勒 比海排放控制区将于 年开始执行 级排放 ,为了满足这一排放要求, 公司主要采用两种策略 ,一种是在常规燃料主机上继 续改进 (气再循环)和 (选择性催化还原), 另一种则是积极开发新能源主机 。 公司于 年 月初步完成 了船用 甲醇低速机 的研发,这标志着 甲醇燃料开始真正进入船用低速机领域,该发动机系 列型号为 ,已经开始接收订单 ,该类型发动 机可以燃烧 甲醇、乙醇、液化石油气等燃料 ,燃烧 乙 醇与甲醇基本一致,发动机无需做任何改动 。目前 , 公司仍在进行 甲醇测试 ,乙醇测试 己于今年开 始 。加拿大的 航运公司 已经确认 ,该公司 用于 甲醇运输 的一系列 运输船将采用 的 发动机 , 还获得了其它航运公司的订 单,如 、、、 等 。本文介绍了甲醇双燃料 发动机 的喷射 原理 和燃 烧 特 性 ,分 析 了 甲醇双 燃料 发 动机 的船 舶 布置 改 装情况 ,及采用这一型号的发动机对排放的改进作用 。 甲醇 在船用发动机 上的应用情况 海洋工作船在拖带海洋结构物 时,与传统燃料重 油和柴油相 比,甲醇不含硫 ,对于满足排放控制区的 排放要求是一种可行的解决方案;与液化天然气和液 化石油气相 比,甲醇常温下为液态 ,方便运输和储存 , 安 全性 也较 液 化天 然气 和 液化 石 油气 高很 多 。 由于 国 际海事组织对排放要求越来越高,而 甲醇相比传统燃 料来说,在颗粒物排放 、硫氧化物排放 、氮氧化物排 放等方面均大幅度优于传统燃料。 甲醇燃料在低速机上应用所面临的问题 甲醇燃料面 临的挑战主要是闪点低 、汽化潜热大 、 热值低、 白点火性能差 、汽化温度低。甲醇的闪点为 ,这一 闪点温度对船舶 的安全 生有很大影响,为 了解决这一 问题并解决 甲醇泄漏问题,将 甲醇 日用柜 露天置于甲板上 ,位于船舱 内的甲醇管路全部采用双 壁管 ,并对 双壁 管 内甲醇泄 漏进 行 监测 ,当监 测到 甲 醇泄 漏 ,停 止 甲醇供 应 并切 换 到常 规燃 料 ,这 一切 换 过程可 以自动进行,无需人员操作 。甲醇在常压下 的 汽化潜热为 ,同样情况下,柴油的汽化潜热 收稿 日期:;修回日期: 作者简介:冯是全 (),男,博士。主要从事船舶新能源研究。 一 冯 是全 等 , 甲醇燃料 在船 用发 动机 上 的应 用进展 从 图 可 以看到 ,在发动机 负载的情况下 , 只燃用柴油的缸内压力与 甲醇柴油双燃料 的缸内压力 基本一致,压力变化情况也基本一致 。这说 明,在用 柴油引燃的情况下 ,甲醇双燃料的燃烧做功情况与只 喷射柴油基本一致 。 排放分析 发动机 的排放情况受到温度、燃烧持续时间、空 燃 比、燃料成分等因素影响,而温度受

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