文档介绍：船舶动力系统(2)
世界船舶柴油机市场综述
船舶141 姚良川 1305080224
船用柴油机被誉为船舶的动力“心脏”,可分为低速、中速、高速柴油机。目前,MAN和W?rtsil?(瓦锡兰)是全球船用柴油机两大品牌,其中MAN是船用低速机龙头,瓦锡兰是船用中速机龙头。 1 低速柴油机
工作原理:通过活塞的两个冲程完成一个工作循环的柴油机称为二冲程柴油机,油机完成一个工作循环曲轴只转一圈,与四冲程柴油机相比,它提高了作功能力,在具体结构及工作原理方面也存在较大差异。
低速柴油机由于性能优良、可靠性好、使用维护方便、能燃用劣质燃油等优点,已成为大型油船、大型干散货船、大型集装箱船的主要动力。最新型低速柴油机在许多方面趋于一致。即结构方面,采用非冷却式喷油器、可变喷油定时油泵、长尺寸连杆、液压驱动式排气门、单气门直流扫气、定压增压、高效涡轮增压器;性能方面,平均有效压力不断提高,增加活塞平均速度,改进零部件结构,增加强度,保持原有的低燃油消耗水平,使单缸功率不断增大,使用寿命延长。电子液压控制系统取代传统的机械式的凸轮驱动机构,简化柴油机设计,降低成本,优化运行控制。近年来,其爆发压力从8 MPa上升到16 MPa,燃油消耗率从208g/(kw·h)降至155g/(kw·h)左右。
目前世界船用低速柴油机市场仍被MAN B&W、Wartsila-New Sulzer和日本三菱重工三大公司垄断,以生产总功率来说,分别约占
57%、33%和10%。
MAN B&W公司通过提高气缸平均有效压力和活塞平均速度来提高单缸功率。为使MC系列柴油机的NOx排放量降低,采用提高压缩比和可导致平稳燃烧。
为了在减少NOx排放时不影响燃油消耗率,在设计时应考虑采用增加喷射压力、压缩比、燃烧压力、增压器效率等措施。MAN B&W 6L60MC型柴油机是世界上第一台正式投入使用的“智能化”主机,其燃油喷射和排气阀控制均通过电子计算机完成,达到了低油耗、NOx低排放的目标。
Wartsila-New Sulzer公司通过重组后,在开发、设计和制造能力方面骤然大增。RTA系列低速柴油机为该公司20世纪80年代开发,至今近20年来该公司通过提高平均有效压力、增加活塞平均速度,探索达到更大功率的可能性。
通过增大行程/缸径比,探索提高推进效率的方法;通过提高最大燃烧压力和可变燃油正时、排气正时,挖掘柴油机热效率潜力;采用新材料,改进零部件的设计,随负荷控制气缸冷却水和气缸润滑油,以求提高零部件的工作可靠性,增加柴油机的使用寿命;通过电子控制技术,达到柴油
机运行的智能化。该公司研制的12RTA96C柴油机是目前世界上实际输出功率最大的柴油机。
随着世界造船重心转向日本和韩国,近年来日、韩两国的低速柴油机产量已超过世界产量的2/3,其中韩国低速柴油机年产量为735万
kW,并呈进一步上升的趋势。从产品市场占有率来看,在以低速柴油机为推进动力的2000 t以上的船舶上,MAN B&W公司和Wartsila-New Sulzer公司的低速柴油机产品占世界份额的90%以上,缸径260~960 mm,功率1600~75 800 kW。日本三菱重工(UEC)的份额近10%,但主要装备在本国船舶上。
MAN B&