På grunn av nedgangen i skipsfartsmarkedet og den stadig strengere utslippskontrollen av hovedmotorer, øker kostnadene for marint drivstoff.
For å spare drivstoffkostnader krever skipsbefraktere vanligvis at hovedmotoren bremser ned, men nedgang vil uunngåelig føre til økt fartstid, leiekostnader, så vi må finne en balanse mellom drivstoffkostnader og leie.
Forfatteren mottok en instruksjon fra befrakteren på en bestemt reise:
På forutsetningen om ikke å endre de tekniske parameterne, blir den beste hastigheten til hovedmotoren funnet ut for beslutningsreferanse.
Først hovedmotorhastigheten ned seiling optimal hastighet beslutning
Etter å ha konsultert relevant litteratur fant forfatteren at de fleste dataene nevnte algoritmen for skipets økonomiske hastighet og dens hensynsfaktorer;
Se hovedmotormanualen, du kan også få forholdet mellom drivstofforbruk og hastighet på hovedmotoren.
Skipets hovedmotortilstand og skipstilstand endres under faktisk drift, så disse beregningene er kanskje ikke nøyaktige.
En serie tester utføres for å bestemme det optimale turtallet til hovedmotoren når den seiler med redusert hastighet.
1. Testdata
Skipets hovedmotor er MAN B&W 6S60MC lavhastighets dieselmotor, bruker IFO 380 drivstoff, maksimal kontinuerlig driftshastighet (MCR) er 89r/min, effekten er 10316 kW, og vanlig kontinuerlig driftshastighet (NCR) er 82,6 r/min.
Testreisen gikk fra Hay Point til Singapore, med en avstand på 3937 n mile. Skipet var i god sjøtilstand med 73000t full last og en gjennomsnittlig dypgående på 13,8m.
Den siste tørrdokkreparasjonen av skipet har vært ca. 1,5a siden levering.
2. Nytteanalyse
Når bare leie- og drivstoffkostnader tas i betraktning, og ingen andre faktorer tas i betraktning, er formelen for å beregne den totale reisekostnaden ved forskjellige motorhastigheter MRPM=T(ND + FDPF.O) (1)
Hvor: MRPM er den totale kostnaden for reisen, USD;
T er seilingstiden for reisen, d;
ND er den daglige leie av fartøyet i USD /d;
FD er det daglige drivstofforbruket til skipet, t/d, som består av det daglige drivstofforbruket til hovedmotoren og det daglige drivstofforbruket til hjelpemotoren (1,6t/d).
PF.O er gjeldende drivstoffpris, USD /t.
Ved å sammenligne totalkostnaden MRPM ved forskjellige motorturtall med totalkostnaden ved nominell hastighet (82,4 r/min), kan lønnsomheten ved dette turtallet oppnås.
3. Gjennomførbarhet
Med henvisning til vertsmanualen kan det sees at når vertshastigheten er 72,3 r/min, er arbeidsbelastningen 48 % av nominell belastning.
Hvis hovedmotoren går under denne belastningen over lengre tid, må ikke hjelpeblåseren startes under drift, ellers vil det lett føre til støtbelastning på strømnettet og forkorte hjelpeblåserens levetid.
I tillegg er det nødvendig å sørge for at damptrykket til avgasskjelen er stort nok til at oljekjelen ikke starter, ellers vil det føre til ytterligere drivstofforbruk.
Ifølge testen, når hastigheten til hovedmotoren er 72,3 r/min, er hastigheten til superladeren 9100 r/min, rensetrykket er 0.{ {9}}88 MPa, og trykket til hjelpeviften er satt til 0,043 MPa for å starte og 0,062 MPa for å stoppe, noe som kan sikre at hjelpeviften ikke starter. Damptrykket til avgasskjelen holdes på 0,5 MPa, og den oljefyrte kjelen startes ikke.
Derfor er vertshastigheten satt til 72,3r/min, noe som er gjennomførbart.
For det andre, problemet forårsaket av langvarig lav belastning av verten
(1) Sylindersmøring.
Problemet med sylindersmøring må vurderes når hovedmotoren går med lav belastning i lang tid.
En oppfatning er at lavere hastighet på hovedmotoren uunngåelig vil gjøre smøreeffekten verre, og oljetilførselen til sylinderen bør økes for å sikre nødvendig smøring. Den andre oppfatningen er at den totale mengden svovel som kommer inn i sylinderen vil reduseres når svovelmassefraksjonen til drivstoffet er sikker, og sylinderoljeforbruket bør reduseres.
Disse to synspunktene trenger ytterligere analyse.
(2) Alvorlig karbonakkumulering.
Den langsiktige lavbelastningsdriften av hovedmotoren og forringelsen av forbrenningen vil uunngåelig føre til alvorlig karbonakkumulering i forbrenningskammeret, eksosventilen, superladeren, kjelen, etc., spesielt karbonakkumuleringen av eksosventilen og kjelen vil føre til forringelse av hovedmotorens arbeidstilstand.
(3) Damptrykk.
Den langsiktige lavbelastningsdriften til hovedmotoren vil uunngåelig føre til reduksjon av damptrykket til eksosgasskjelen, og tungolje brennes vanligvis under normal navigasjon, så det må være nok damp.
Hvis damptrykket er under innstilt verdi, vil det føre til at den oljefyrte kjelen går, og øker drivstofforbruket.
(4) Hjelpevifte.
Reduksjonen av hastigheten til hovedmotoren vil uunngåelig redusere hastigheten til superladeren, noe som resulterer i en reduksjon av rensetrykket.
Når spyletrykket er lavere enn innstilt verdi, vil hjelpeviften gå periodisk, noe som resulterer i en økning i generatorbelastningen og en støtbelastning på strømnettet ved oppstart, noe som vil føre til tap av kraft av hele skipet.
Lavt spyletrykk vil også forverre forbrenningen.
Tredje, mottiltak av langsiktig lav belastning av verten
1, juster sylinderoljefyllingshastigheten
(1) Den grunnleggende innstilte verdien for påfyllingshastigheten for sylinderolje. Skipet tar i bruk Jensen mekanisk oljer. I henhold til instruksjonene fra hovedmotorprodusenten er injeksjonshastigheten satt til MCR
QMCR= 24BSPMCR /(1000Cρ) (2)
Formel:
QMCR er den innstilte drivstoffinjeksjonshastigheten, L/d;
BS er det grunnleggende settpunktet, satt til 1,1g /(kW·h) som anvist av eieren;
PMCR er utgangseffekten når MCR, når vertshastigheten er 89.0 r/min, er effekten 10316 kW;
C er antall sylindre, dette skipet er 6 sylindre;
ρ er sylinderoljetettheten, skipet bruker BN 70 sylinderolje,
Tettheten er omtrent 0.9343 kg/L ved 15 grader .
I henhold til beregningen er fyllingshastigheten QMCR=48.6L /d.
(2) Oljepåfyllingshastigheten endres med hastigheten til hovedmotoren.
Hold den grunnleggende innstilte verdien uendret, sylinderoljefyllingshastigheten vil reduseres proporsjonalt med reduksjonen av hovedmotorhastigheten, beregningsformelen er
Q-del=QMCRn-del /nMCR(3)
Hvis hovedmotorhastigheten er satt til 72,3 r/min, vil sylinderoljeinnsprøytningshastigheten Q72.3=39.5L/d, og det daglige sylinderoljeforbruket er QD=6Q72.{{7} }.8L /d, som er i samsvar med den faktiske målte verdien.
(3) Justering av fyllingsgrad med lastendring.
For tiden er noen MAN B&W-modeller utstyrt med sylinderoljesmøresystemer som er justert med MEP (gjennomsnittlig effektivt trykk), og sylinderoljefyllingshastigheten justeres proporsjonert i området 40 % til 100 % MEP.
Hvis hovedmotoren ikke er utstyrt med dette systemet, kan du justere drivstoffhastigheten manuelt.
Beregningsformelen for fyllingsgraden justert i henhold til MEP er
Q-del=QMCRP-del /PMCR(4)
I formelen:
Del P er det gjennomsnittlige effektive trykket under dellast. I følge testen er den 10,7 MPa når vertshastigheten er 72,3r/min.
PMCR er det gjennomsnittlige effektive trykket ved MCR, som ifølge testen er 17,9 MPa.
I henhold til MEP-justeringsmetoden, når vertshastigheten er 72,3 r/min, er sylinderoljeforbruket QD 174,6L/d, det vil si at sylinderoljeforbruket kan justeres fra 236,8L/d til 174,6L/d, men ikke mindre enn 40 % av grunninnstilt verdi (19,4L /d).
Faktisk ble en mer konservativ tilnærming tatt i bruk om bord for å justere sylinderoljeforbruket fra 240 L/d til 200 L/d.
Etter ankomst til havnen, ifølge inspeksjonen av renseporten, er oljeinjeksjonshastigheten fortsatt stor, og den kan reduseres passende.
Det er klart at det er fordelaktig å redusere driftskostnadene til skipet.
2. Reduser karbonakkumulering
For å redusere karbonakkumulering, forhindre korrosjon i forbrenningskammeret og sikre god forbrenning, økes sveipetemperaturen til 41 ~ 43 grader så langt som mulig;
Sylinderforingens kjølevannstemperatur er satt til en høy grense på 82 ~ 83 grader (85 graders alarm), noe som bidrar til forbrenning og reduserer korrosjon;
Forkort vedlikeholdssyklusen til eksosventilen og injektoren, spesielt forstøvningseffekten til injektoren er dårlig når den kjøres med lav hastighet, og den må vedlikeholdes ofte for å sikre god forbrenning;
Hovedmotoren akselereres til 82 r/min to ganger daglig i 1 time drift for å rense askeansamlingen i eksoskanalen;
Når hovedmotoren akselererer, forsterkes sotblåsingen fra eksosgasskjelen.
Samtidig renses eksosenden av superladeren, og trykkluftenden vaskes for å redusere karbon- og askeakkumuleringen av superladeren.
3. Kontroller dampforbruket
Kontroller dampforbruket og lukk damprørene til utstyr som ikke trenger oppvarming, inkludert de medfølgende damprørene til noen drivstoffledninger;
Lukk varmeventilen til oljetanken så mye som mulig for å sikre oppvarmingskravene til drivstoffsystemet til hoved- og hjelpemotorer og unngå start av oljekjelen.
4, kontroller minimum rensetrykk
Kontroller minimumsbelastningen til hovedmotoren, spesielt under forhold med lav belastning, ikke la spyletrykket være lavere enn startinnstilt verdi for hjelpeviften.
Om nødvendig kan hjelpeviften settes i manuell kontrollmodus, eller senke startinnstillingen til hjelpeviften, men det kan føre til ufullstendig forbrenning, og eksosen bør overvåkes nøye. Styrke den daglige inspeksjonen og vedlikeholdet av hjelpeblåsere.
Iv. Avsluttende kommentarer
I lavbelastningsdrift av hovedmotoren, for å oppnå de beste arbeidsforholdene, kan du også justere kompresjonsforholdet, innsprøytningsvinkelen osv., men det faktiske driftsskipet kan ikke justere hovedmotorens parametere etter ønske, og rederen er ikke villig til å kjøre hovedmotoren over lengre tid med lav last.
Faktisk, med samtykke fra eieren av skipet, implementerte skipet en økonomisk hastighet på 72 r/min fra denne reisen, og resultatene av driften av flere reiser viste at skipets driftsparametere ble opprettholdt i god stand.