欢迎访问职称论文网!
科技论文

燃油系统节能设计是优化喷射系统的运行

随着船舶航运业的不断发展,世界贸易运输总量的95%以上是由船舶航运业承担的,其能耗占总能耗的3%。船舶柴油机是船舶工作的心脏,也是能耗和污染物产生的主要场所。因此,有必要简要探讨船舶柴油机的节能减排技术。

一、节能技术的具体应用

(1)燃油系统节能设计

燃油系统的节能设计是优化喷射系统的运行,保证燃油质量。对于前者,根据具体情况的变化,调整喷射压力值,缩小喷嘴截面积,实现燃油雾化,保证雾化效果。这样,气体和空气将充分融合,加快燃油燃烧速度,控制碳排放。优质燃料完全燃烧后,可释放大量热量。此时,为了收集热量,需要缩短喷孔直径,或减少喷孔数量,控制燃油喷射,将温度控制在一定范围内,抑制氮氧化物的产生。现代船舶将使用各种喷涂系统,包括传统的喷涂系统、电喷涂系统等,其中电喷涂系统具有灵活选择数量、控制时间长度、优化正时喷涂和容量控制的优点。按照这种方式进行节能设计后,燃油喷射量可以在较高的喷射压力和较小直径的喷嘴中控制在一定范围内。例如,单缸喷油器是根据时间设计逐一喷油的。虽然开始时间不同,但终点一致,或前期喷油后关闭,必要时打开,多次喷油。因此,可以提高燃油燃烧效率,控制温度变化。对后者来说,就是要保证燃油质量。判断燃油质量是检查其十六烷值的变化,是判断燃油是否具有良好发火性的主要标准。柴油在机械燃烧过程中,为了充分燃烧,可以在燃料中加入适量的硝酸盐等化学物质,缩短延迟时间。因此,在基本参数统一的情况下,可以增加燃料释放的热量,提高温度。但这种方法的缺点是破坏了燃料的稳定性,燃烧时产生碳烟,给环境带来二次污染。因此,燃油质量的优化是根据柴油机的运行情况选择合适的燃油。

(2)进气优化

1.温度优化和进气压力。从实践中我们知道,内燃机的过剩系数可以使燃烧更加充分,过剩系数与入口压力的成正比关系。如果入口压力增加,过剩系数就会相应增加,这就是完全燃烧的效果。矛盾的是,压力和能耗也成正比。如果压力大,压缩消耗会增加,使最高温度升高。此时,氮氧化物很难排放。但如果进气温度较低,此时可以吸收一定程度的压缩热,也能有效控制最高温度,降低最高温度NO2.排放。然而,入口温度不可能一直降低,并且有底线值。从目前的发展水平来看,许多研究机构正在进一步研究如何调节进气温度和压力,以改善燃烧。

2.进气方式优化。众所周知,柴油机通风时间一般比较短,通风效果不能很好地满足实际工作要求。如果此时进气涡流相对较大,可以很好地提高燃烧火焰的传播效果。根据这一原理,多气门技术合理增加了通风面积通道。气门围绕气缸中心位置的喷油嘴和活塞坑呈周向分布,进气涡流与油雾的涡流比例随着旋转速度的不同而不同。控制喷油量,一方面有效控制最高温度,另一方面满足经济要求。这种多气门技术足够复杂,成本相对较高,广泛应用于汽车领域。

(3)后处理技术

目前,柴油机无论是机器还是机器前的优化措施,这些应用都没有非常严格地满足国家规定的相关要求,必须与后处理技术相结合,才能达到国家污染气体排放标准。目前,该技术有两种广泛的应用,一种是选择性催化还原技术。另一种是收集技术。前者是预氧化、反应温度降低、药物废物处理等。收集技术已通过ECU根据前后温度和NO2浓度确定载体是否饱和,然后决定是否继续吸附,最终降低NO2排放的目的。

二、未来发展方向

近年来,世界的主流方向是节能减排方向。随着我国国民综合素质的提高和环保意识的不断增强,我们强烈呼吁我国的可持续发展。柴油机作为我国海洋事业的发展和对船舶事业的刺激,作为最重要的组成部分之一,未来船舶柴油机技术应在政府的监督下进行节能减排的发展,必须符合国际船舶节能减排的有关规定。同时,引进国外先进技术,加快消化,吸收升级现有技术,取其精华,去其糟粕。在此基础上,加强新技术研发,这不是盲目抄袭。要抓住国内外产业发展方向和先进技术发展现状,提出实现节能减排目标的重要措施。

现代船舶柴油机节能减排技术是明确节能减排的途径。该技术的具体使用是燃油系统和进气系统的节能设计。采用先进的燃烧技术和后处理技术,可以优化船舶柴油机的运行效果,控制能源和燃料的使用,提高燃烧效率,保证燃料的燃烧质量。然而,这些技术的使用还有进一步研究的空间,还有缺点需要改进。


热门期刊