wartsila船用低速柴油机废气排放控制技术应用分析

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1、Wartsila船用低速柴油机废气排放控制技术应用分析SHANGHAISHIPBUILDING上海造船2010年第4期（总第84期）船舶动力装置Wiirtsilii船用低速柴油机废气排放控制技术应用分析李玉林（上海中船三井造船柴油机有限公司，上海201306）摘要:研究分析了wansilaRTA/RT-flex船用低速柴油机,在控制，降低废气排放领域里应用的最新主要技术及其特点.关键词:W^trtsilaRTA/RT-flex船用低速柴油机;废气排放;技术特点;分析中图分类号:U6441211文献标识码:A文章编号

2、:1005.9962（2010）04—0034—05AbstractiThisPaDeranalyzesthestate一of-artandcharacteristicsofWartsilaRTA/Rl^flexmarinelowspeeddieselengine'SmaintechnologiesinthefieldofexhaustgasemissioncontrolandreductionKeywords:WansllaRTA/RT-flexmarinelowspeeddieselengineexhaustg

3、asemission;technicalfeatures;anal,/rsis0引言船用低速柴油机废气排放中的NOx（氮氧）〜DSOx（酸氧）及C02（碳氧）等空气污染物对全球环境和气候产牛的严重影响，已成为当前国际社会关｛主的热点.人们所知的IMOtierII（国际海事组织船机排放限值标准）己对船用低速柴油机废气排放的N0和SOx提出了更为严格的限制规定•此外，还首次提岀了对柴油机CO和PM（颗粒物）排放的控制I】J.船用柴油机的废气排放控制技术因而成为一项关键技术.为应对下一个NOx排放的限制，对Wfirtsi

4、lfiRTA/RT-flex船用低速柴油机应用的主要技术方法及其特点作了研究与分析.扩展内部调整的方法Wikrtsilg的内部调整方法也就是机内调控措施，这些方法在满足IMOtierl时就已经采用，柴油机运转表明对可靠性并没有不良影响［I由于在内部调整方法的应用上有多种组合方式，因此扩展这种方法是该型船用柴油机满足IMOtierll排放规则首要采作者简介:李玉林，男，高级工程师,1950年生.1978年毕业于大连工学院船舶内燃机专业，长期从事船用柴油机整体设计.收稿日期:2010—0624取的技术方案•按照这些技术

5、的特点，内部调整方法可以分为”干式工艺”和”湿式工艺”•其中干式工艺简单，有效，而湿式工艺技术则比较复杂，但是降低NOx排放效果较好.1.1干式工艺采用提高压缩比,延迟燃油喷射定时和排气阀定时及喷油器设计参数等方法来满足柴油机降低废气有害物排放的要求.1.1.1延迟燃油喷射定时柴油机的氧化物NOx是由于气缸内高温燃烧条件下空气中氧和氮的反应而生成•延迟燃油喷射定时可以降低气缸燃烧初期的高温，使燃烧过程更为迅速，缩短氧和氮在高温条件下的滞留时间从而抑〜ONOx的生成.在燃烧劣质燃油时，会使柴油机的着火延迟，燃烧速度减

6、慢,最高燃烧压力降低，因而燃油的消耗稍有增加.Wiinsila在RT3X试验机上的试验也表明:柴油机在100%负荷时，燃油喷射延迟曲柄转角2.可以减少25%的NOx排放，但是气缸压力将降低IMPa,燃油消耗将增加3%J.1.1.2提高压缩比采用内部调整方法减少柴油机NOx排放，提高压缩比是必不可少的措施•现代船用柴油机由于喷射压力提高，燃烧持续时间缩短•结合延迟燃油喷射定时，通过加厚活塞杆端部的垫片使活塞在气缸内的凸出高度增加，减小燃烧室容积•压缩比提高后使柴油机压缩温度提高，缩短柴油机滞燃期，减少W-.rtsil

7、ti船用低速柴油机废气排放控制技术应用分析燃烧过程中的NOx的生成.如果采用Miller（米勒循环）I3J把提高压缩压力作为一项补充措施进行组合，则可以很好地互为补充,减少柴油机高负荷范围内NOx的排放.1.1_3优化排气阀定时排气温度与气缸内热负荷的大小和燃油质量的好坏有关•延迟燃油喷射会造成排气温度的增高,但是现代船用柴油机的平均有效压力和扫气压力都有了很大的提高,通过与Miller循环相结合，延迟排气阀关闭可以降低气缸内的最高燃烧温度，提高柴油机内部废气的循环效率，降低NOx的牛成.1.1.4采用低NOx喷油

8、器改善柴油机燃烧的一个重要途径是采用高压喷射技术使燃油微粒化并产生有效的涡流.Wfirtsilti的低NO喷油器的概念就是对喷油器的几何形状,喷嘴的喷油孑L径,喷油孔的数量，喷射的角度等参数进行新的优化和设计•新的Min.SaG喷油嘴与原有的喷油器比较，在燃油雾化和燃烧特性,缩短滞燃期方面能够适应燃油喷射定时变化的需求，因而在降低NO排放方面起到显着的作用J