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电喷机超低速运行的8个注意要素

时间:2016/12/9 9:59:29 点击:

  内容提示:本文是PIL一位轮机长徐文斌所做的电喷机SUPER SLOW STEAMING运行管理注意事项心得体会,虽然并不是最全面,但能够从实船出发,根据主机超低负荷运行的特点针对性的加强管理措施,保证主机安全运行,减少备件成本,满足租家要求,值得鼓励。...
本文是PIL一位轮机长徐文斌所做的电喷机SUPER SLOW STEAMING运行管理注意事项心得体会,虽然并不是最全面,但能够从实船出发,根据主机超低负荷运行的特点针对性的加强管理措施,保证主机安全运行,减少备件成本,满足租家要求,值得鼓励。
    当前全球经济低迷,航运市场的极度不景气使得各大船东在削减运营成本上大做文章。燃油消耗作为航运业最大的运营成本,降低油耗自然是首当其冲。在这个大背景下,大多数船东都要求旗下船舶进行超低速运行(主机发出的功率Power<25% MCR,甚至低至10%-20% MCR),增加运货周期以达到削减运营成本的目的。那么,长期Super Slow Steaming对于ME-C型电喷主机有何影响,在管理上又该注意哪些问题呢?
    在探讨ME-C电喷主机超低速运行之前,笔者必须要强调:根据MAN B&W的Service Letter可得知ME-C机型是可以运转在低至10%-20%MCR的,只是轮机员必须采取一定的保障性措施(Precautionary Actions)。众所周知,功率的下降一定会导致燃油消耗下降(HFO consumption Reduced)而且下降的程度远超过船速的下降。二者之间的关系请参考下图:
电喷机超低速运行的8个注意要素
    油耗下降之后,CO2的排放量也要降低。通常来讲,主机排出废气中的NOx和SOx也会与每海里油耗成比例的降低。当然,不同的船型和不同的机-桨配合会使得上图有所区别,但整个图的走势(Tendency)是相同的。
    1. 长期的Super Slow Steaming将导致扫气箱和活塞环脏污,排气阀积碳速度明显快于高负荷运行时,应缩短扫气箱清洁周期并经常进行扫气口检查以确定活塞环和缸套的状况。众所周知,电喷机的Fuel Pressure Booster的柱塞Plunger是不会旋转的(因喷油定时是由FIVA控制且Plunger只能做上下的直线运动),不像带有VIT结构的传统MC-C主机。这一设计再加上长期低速,使得柱塞下部容易结碳。应缩短检查Suction Valve的周期同时尽量保持燃油压力靠近高位上限-----8.0~9.0 kg/cm2。并适当增加燃油系统如Fuel Injector(Slide-type)、Fuel Pressure Booster密封圈、排气阀Sealing Ring、活塞环等常用损耗件的库存。
 
    2. 主机在超低速运行时,排气温度下降。必将使废气锅炉的产汽量下降。此时应尽量减少不必要的蒸汽加热,尽量保证加热器蒸汽出口的Steam Traps工作状态完好。如燃油粘度无法保持,应启动辅锅炉提升蒸汽压力。计算锅炉的燃油日消耗量以用作经济性的比较。
 
    3. 超低速运行使增压器效率低下并可能引起涡轮侧、排气阀通道等快速脏污。应增加涡轮侧干洗的频率,清除污垢并频繁检查Exhaust Gas Receiver,Exhaust Valve and T/C Inlet grids.有的船舶在MAN B&W的服务工程师的指导下安装了T/C Cut-out 系统,当一台或多台增压器被Cut-out时,剩余增压器工作在设计工况内,在同样的主机负荷下,增压器转速的提高可使扫气压力增大,改善燃烧品质、排烟温度下降、减少SFOC及NOx的排放,使得主机更好地适应低速运行。对该系统应定期测试以防Swing Gate上的结碳使系统失效。
 
    4. 考虑到扫气压力下降,辅助鼓风机一定要伴随主机长期运行。但辅助鼓风机并不是设计成持续运转的。实践当中,第一、轮机员应密切关注鼓风机的电流,轴承温度,扫气压力。第二、应在轴承注油孔加入抗高温的牛油脂并避免在自动模式下风机频繁启停,对马达造成伤害。第三、低速运行在某个特定负荷时,由于扫气压力脉冲(Pressure Pulsations)的存在很有可能使得扫气箱内的Flap Valves(Non-Return Valves)频繁的开启或关闭。若在扫气箱内听到尖锐的Hammering Noise,应严格禁止将主机运转在该转速/负荷下以免损坏Flap Valves. 第四、为保障航行安全,必须保证一整套鼓风机总成(Aux Blower Full Set, Including Motor)放在船上作为备用。第五、多数轮机员并未注意到鼓风机的轴封的下端有一个透气孔,若该透气孔被堵住加上鼓风机的轴封质量下降,那么扫气压力将把空气,杂质和油渣吹向轴承端,必然使轴承的润滑得不到保障,从而使鼓风机轴承烧坏。在超低速运转情况下,应频繁检查该透气孔并保持畅通。可安排一个放残管至某个Drain Box以防止污油在风机底下溢出来。若该放残管中有大量空气跑出,证明轴封已失效应择机更换。具体布置请见下图:
电喷机超低速运行的8个注意要素
    5. 缸套低温腐蚀现象对于ME-C主机来讲,要严重于MC-C主机。其原因是超长行程加上低速运行,使燃烧行成的Sox的露点与缸套之间的温度很接近。通常来讲,ME-C型电喷主机的缸套冷却水的出口温度尽量保持在靠近上限90°C并增加缸套冷却水的压力。第二个降低低温腐蚀的有效措施是增加Cylinder Oil的碱值TBN,如BN70提高到BN100。船上若有测量气缸放残油Scavenge Drain Oil的BN值的实验设备,应每两个星期测量一次,也可以此数据作为调整Cylinder Lubrication的重要依据之一。

    6. 值得一提的是,应每隔2-3天对主机进行加速一次(Run-up),加速减速的过程应做到缓慢有序。速度至少要达到50%以上,通常70-80%MCR运行30分钟左右。非紧急情况下,禁止快速大幅度改变主机负荷。待增压器转速上升到一定时,干洗透平端(T/C Turbine Side Dry Washing)以减少灰分的排出和沉积。同时,对废气锅炉进行化学品或蒸汽吹灰,即可降低主机的排气背压又可防止烟囱冒火星。

    7. 低速运转还需要考虑的一个重点是:避免EGE/EGB的排烟管温度低至接近硫酸的露点温度135°C(其值随燃油含硫量的改变而改变,Sulphuric Acid Dew Point)以引起烟管壁面的酸性腐蚀(Sulphuric Acid Corrosion)。保持EGB/EGE出口的温度在Sulphuric Acid Dew Point之上和增加Feed Water(80-85度)的温度是两个很好的措施。
 
    8. 关于低速运行的油耗对比,以笔者曾经工作过的一条4300TEU的集装箱船(主机:MAN B&W 6K90MC-C, MCR=27420 KW)两个月的油耗表作为举例来说明,可参照下列6张截图:APRIL-2016, Total Distance Covered=8257 KN,总油耗为1597.665 MT,主机平均转速为78.56 RPM(约为40% MCR);MAY-2016, Total Distance Covered=8319 KN,总油耗为1500.826 MT,主机平均转速为74.34 RPM(约为35% MCR)。低速运行时省油效果非常明显。

    总而言之,主机在超低速运转时,应加大维护保养力度,改善燃烧品质。同时应避免在低负荷运转时,Cyl Lubricator对气缸套进行过润滑Over Lubrication,因此有必要在MOP上对Cyl Oil Feedrate进行调节使气缸注油率处在最优状态。缩短排气阀Overhaul 周期、吊缸周期和(Slide-type)喷油器喷油压力的测试周期,还要定期清洗空冷器的空气端。增加扫气箱和曲柄箱检查频率,特别是十字头锁紧螺丝保险检查(某轮第一缸右前锁紧螺栓震松跳出,螺纹打坏,几近酿成大事故)。以笔者曾经工作过的另一条3600TEU的集装箱船为例,机型:MAN B&W 7S70ME-C8.2,MCR=22890 KW。应租家要求,主机降速运转在20%MCR的转速(RPM=55),但在采取上述几点的注意事项后并结合公司相关方面的Technical Circulars,并没有产生任何问题,在技术层面上也没有遇到大的挑战,很好的达到了租家的降速要求。但请参考下述相关检查照片:

电喷机超低速运行的8个注意要素

电喷机超低速运行的8个注意要素

作者:徐文斌 来源:网络

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