大功率二冲程发动机燃气供气系统概述.pdf

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1、大功率二冲程发动机燃气供气系统概述刘明辉，刘玉兰，祝冰峰（湖北迪峰船舶技术有限公司，武汉430070）摘要：介绍了船舶大功率二冲程发动机燃气供给系统的设备配置，论述了供气系统满足发动机供气品质的基本原理，提出了满足供气品质的解决方法。关键词：发动机；供气系统；供气品质中图分类号：U664文献标志码：ADOI：10.16443/j.cnki.31-1420.2016.01.007SummaryofFuelGasSupplySystemofLargePowerTwoStrokeEngineLIUMing-hui,LIUYu-lan,ZHUBing-feng(HubeiDefonShipping

2、TechnologyCo.,Ltd.,Wuhan430070,China)Abstract:Theequipmentconfigurationoftwostrokegasenginesupplysystemallocatedinhighpowershipisintroduced.Thispaperexploreshowthegassupplysystemensuretheenginegassupplyqualitytomeettheessentialrequirementsandprovidesthesolution.Keywords:engine;gassupplysystem;gass

3、upplyquality0引言5RT-flex50DF发动机对燃气供给进入GVU的要求大功率低速二冲程双燃料发动机由于其转速低、如下：功率大、单位时间内耗气量多，因而对燃气供给在整压力：(15.5±0.5)bar（1bar=100kPa）；个发动机运行过程中的要求相对较高，其中燃气供给温度：20℃~35℃；压力的稳定与否对发动机的运行性能及功率输出影响压力波动：0.2bar/5s。非常大，这就对燃气供给系统提出了较高的要求。由于供气系统的气源来自管网，供气压力为2bar~4bar，如果要达到发动机对供气品质要求，就必1概述须采取相应的措施，确保发动机的供气品质符合瓦锡5RT-flex50D

4、F双燃料二冲程发动机是瓦锡兰兰方面所提出的要求。因此在系统设计时给予了充分（Wärtsilä）公司生产的世界首台低速大功率双燃料的考虑，通过系统设置相应的设备，如缓冲罐、变频发动机，也是在国内生产的首台二冲程低速大功率压缩机、调压稳压阀等使系统压力稳定、燃气温度适双燃料发动机。该机功率6000kW，双燃料状态下合、燃气压力稳定，确保燃气供气品质达到所规定的3满工况耗气量在1300m/h左右。此次设计、建造的要求。双燃料发动机试车台供气系统及安保监控系统，就是用于5RT-flex50DF双燃料二冲程发动机试车台的2管路压力波动的抑制配套设施。2.1燃气供给系统的主要组成作者简介：刘明辉（19

5、60—），男，高级工程师。研究方向：LNG及清洁能源在船舶上的应用。27机电设备2016/1AcademicResearch技术交流3试车台燃气供应系统设备包括：缓冲罐、燃气压系统管路用气量从零突然增至209m/h时，压缩机进缩机、燃气冷却器、滤清器、气液分离器、调压阀组、口处会出现瞬间真空加剧压缩机输出气体的波动。为燃气管路及相应阀件等。减少这种瞬间产生的气体波动，在压缩机进口前端设3在发动机实际运行过程中，当燃气供应系统给发置了一个6m的缓冲罐，用于降低系统流量突变对压动机供给燃气时，燃气首先通过压缩机提升压力，经缩机出口造成的气体波动。同时为了消除压缩机周期冷却器降温，再经过高压缓冲

6、罐和调压稳压阀调压，性吸气、排气给压缩机出口带来的压力波动，在供气3使燃气品质（温度、压力等）达到发动机的参数要求，管路进入发动机试车总装车间之前也设置了一个5m最后进入发动机燃烧作功。发动机试车台燃气供应系高压缓冲罐。缓冲罐的设置犹如一只柔软的弹簧，起[2]统原理图如图1所示。到隔离脉动源的作用，以衰减压力脉动。缓冲罐进出口结构型式大致有三种，本文中选择了燃气进出口方式为A结构型式的缓冲罐，如图2所示。图1发动机试车台燃气供应系统原理图2.2压力波动发动机在双燃料模式下的燃气消耗是从15%负荷开始至100%负荷之间变化的，发动机的燃气耗气量在33209m/h~1300m/h之间变动。图2

7、缓冲罐结构型式双燃料发动机初始运行阶段是以纯柴油模式运行，当发动机从纯柴油模式转入双燃料模式时，供气A结构型式消除气体波动的效果比B、C这两种结3系统的燃料供给流量从零突然加大至209m/h。在突构型式都要好，B型式比C型式效果好15%~20%，而[3]变的流量影响下，管路压力会发生瞬间的波动及变化；A型式比B型式效果要好2倍~3倍。正是由于选择当发动机工况在15%负荷至100%负荷之间变化时，燃了合适的缓冲罐，燃气管路