船舶燃用低硫燃油的问题分析与系统设计

24 江苏船舶 第27卷

(5)挥发性较强。 目前,市场上能供应的含硫 时凝结酸减少,如再选用总碱值高的气缸油,会使缸量低于0. 1%m/m的燃油只有低硫蒸馏油(Low Su l 套表面形成镜面,油的附着力大大降低,不能形成连phurD istillate O il, LSDO),即包含低硫MGO(DMA) 续的油膜,增加缸套的磨损。 同时会使活塞头及活和低硫MDO(DMB),因此本文提到的低硫油均指含 塞环间严重结炭,甚至导致活塞环的断裂。 因此应硫量不大于0. 1%m/m的LSDO。 选用碱总值低的气缸油,但低碱总值气缸油的洗涤3船舶燃用低硫油对船用燃油设备的影响

3. 1 主、辅柴油机(在靠港时仅指辅柴油机) 在船舶既要燃用高硫油又要燃用低硫油时,船

船舶燃用LSDO,对于柴油机本身而言无需作 舶应配备2种气缸油,即在使用高硫燃油时选用高任何修改,但需注意以下问题: 碱值的气缸油(一般为TBN70),在使用低硫燃油时

3. 1. 1 低硫燃油的润滑性能较差 用低碱值的气缸油(一般为TBN40~ 50)。

因低硫燃油的润滑性较差, MAN柴油机为此 3. 2主、辅燃油锅炉

建议,在低硫油投入使用前应对其润滑性能按ISO 在原始设计中,锅炉燃烧器、燃烧控制系统、锅12156- 1标准进行检查。 炉油泵等均按高硫油的粘度来配置的。 当锅炉燃油

3. 1. 2低硫燃油的粘度较低 需切换至低硫油(LSDO)时,锅炉自身的配置应作

低硫燃油的粘度较低,过低的粘度会因润滑不 一些改进:

良导致燃油喷油设备精密偶件间磨损加剧甚至咬 3. 2. 1燃烧器

死,且低粘度油的可泵性较差,因此也会使原系统配 燃烧器及其油嘴必须适用于备选燃油的种类。置的泵的流量减小,进而使柴油机发不出全功率,发 燃烧器主要有:压力雾化式、转杯式和蒸汽雾化式3电机跳电和激活困难等。若长时间使用低硫燃油, 种形式。各种燃烧器均适用于燃用含硫量相对较高应加强检查或缩短柴油机保养间隔时间。 的重燃油HFO和轻柴油MDO。

根据不同的机型及不同的喷油设备,柴油机燃 3. 2. 2炉膛扫风

油进机最小粘度要求不同,一般船用柴油机设计允 在系统使用LSDO时,由于LSDO挥发性较强,许进机的最小粘度为2~ 3. 0 cst。 在锅炉停掉后,炉膛内会弥漫大量的可燃气体。 因

根据ISO 8217燃油标准,LSDO的粘度范围是2 此,为了彻底清除炉膛内的可燃气体,必须延长锅炉~ 6 cst@40∀,而船上机舱内环境温度一般为45 预扫风和后扫风的时间,这只需锅炉厂家修改一下∀,对于粘度较低的LSDO(如粘度在2~ 3 cst@40 其控制程序即可;而在应急失电的情况下,为仍能进∀)在此温度下很难保证燃油的进机粘度能满足设 行炉膛的扫风,就需要增加后扫风。各锅炉厂家有备要求(尤其是柴油回油温度较高),因此为了使燃 不同的方案,有的锅炉是在风机风闸前引一路压缩油进机的粘度不致过低,在燃油进机前(在柴油机 空气,当锅炉失电后,通过压缩空气顶开风机风闸,外部管路)需用冷却器冷却以增大燃油进机粘度。 炉膛内的温度较高的气体可自然排出炉膛。

3. 1. 3 低硫油与气缸油难以匹配 3. 2. 3火焰探测装置

燃油在燃烧时产生的SO3和水蒸气(H2O)在柴 每种燃油如HFO和LSDO在炉膛内有不同的油机缸壁温度低于其露点时,会生成硫酸附着在缸 火焰闪烁频率,这要求火焰控测器能正确设置以识壁表面产生强烈的腐蚀作用,即低温腐蚀;但适当的 别不同的火焰,确保锅炉的安全运行。

酸腐蚀能在气缸套表面形成石墨薄层而有利于气缸 3. 2. 4锅炉燃油输送泵

油的分布,对气缸的工作条件是有利的。 因此,对于 由于LSDO的粘度较低,原配置的适用高粘度气缸的酸腐蚀应合理控制而不是避免。气缸油呈一 的泵就会由于过低的粘度而导致其排量不满足要定碱性以中和沉积在气缸套内壁的燃烧酸性物质。 求,这就要求在泵的进口处加一冷却器。但现在大TBN值是中和燃油中酸的能力的重要指标,TBN值 多数锅炉厂家已修改此泵,以满足泵低粘度油的要越高,其中和酸的能力就越强。 求而无需加冷却器。

船舶燃油系统的设计

船舶燃油硫含量的控制及强制执行,船舶在进入 由于低硫油的价格比较高,为了减少低硫油消ECA区必须燃用低硫油。柴油机在使用低硫燃油 耗,当前最普遍和有效的做法是在硫化物排放控制