助力船舶二沖程發(fā)動(dòng)機實(shí)現更高靈活性、更低油耗

在2017年12月舉行的中國國際海事會(huì )展（Marintec China）上，ABB發(fā)布其最新技術(shù)研發(fā)成果：柔性相繼渦輪增壓系統技術(shù)（the Flexible integrated Turbocharging System for Two-Stroke Engines, FiTS2）。該新型相繼渦輪增壓系統能夠在部分及低負荷情況下幫助二沖程發(fā)動(dòng)機最大限度地節省燃油，同時(shí)保持運行靈活性，以滿(mǎn)足滿(mǎn)荷高效運行的需求。這將為船舶運營(yíng)商和船東帶來(lái)長(cháng)期、顯著(zhù)的經(jīng)濟效益，節油潛力高達3%（取決于主機負荷分布情況）。

節油減排

FiTS2是ABB矢志實(shí)現節油減排的成果。該系統由ABB和二沖程低速機開(kāi)發(fā)商溫特圖爾發(fā)動(dòng)機有限公司（WinGD）聯(lián)袂開(kāi)發(fā)，后者為FiTS2開(kāi)發(fā)出一套專(zhuān)用的發(fā)動(dòng)機性能優(yōu)化模式。

這項全新技術(shù)使二沖程發(fā)動(dòng)機制造商能夠實(shí)現更高的運行靈活性，提高發(fā)動(dòng)機實(shí)現更高效率的潛力，并降低終端用戶(hù)的運營(yíng)成本。裝配FiTS2后,發(fā)動(dòng)機的氮氧化物排放量仍將保持在國際海事組織(IMO)Tier II的標準范圍內。像SCR或EGR等用于實(shí)現IMO Tier III氮氧化物排放要求的減排措施，并不會(huì )對FiTS2系統產(chǎn)生影響，終端用戶(hù)仍將獲得節油的收益。

適應運營(yíng)商需求

過(guò)去，高油價(jià)、低運需等實(shí)際情況導致越來(lái)越多的巨型貨輪“減速航行（slow steaming）”, 有時(shí)在非發(fā)動(dòng)機建議運行參數范圍內航行,造成設備維護檢修成本增加。盡管當前油價(jià)走低，但這類(lèi)巨輪的燃油費，據麥肯錫咨詢(xún)公司報告顯示，仍是“航運公司最大的成本科目”且“往往超過(guò)總成本的40%”。 

由于市場(chǎng)將繼續受到運力過(guò)剩帶來(lái)的資金壓力，所以FiTS2旨在應對長(cháng)期的成本壓力與運行靈活性的挑戰。FiTS2使二沖程發(fā)動(dòng)機能夠在低負荷運行時(shí)實(shí)現更高效率，同時(shí)能迅速恢復至滿(mǎn)功率高效運行。因此，FiTS2節省燃油成本的收益顯而易見(jiàn)。

ABB渦輪增壓系統業(yè)務(wù)單元低速機應用產(chǎn)品組負責人薄雷默（Joachim Bremer）表示：“從運營(yíng)商或船東的角度來(lái)看，FiTS2的能效優(yōu)勢可大幅降低運營(yíng)成本。例如，巨型油輪一般一年的燃油費用為300-400萬(wàn)美元，與采用傳統渦輪增壓系統的油輪相比, FiTS2的應用可以幫助終端用戶(hù)每年節省高達10萬(wàn)美元的燃油開(kāi)支。如應用于其他船型，同樣能節省大筆開(kāi)支，例如集裝箱船，裝配該系統10年后，可累計節省近100萬(wàn)美元甚至更多。預計該系統兩年內即可收回初始成本，這使得FiTS2的解決方案頗具吸引力?！?/p>

獨特設計優(yōu)化運營(yíng)成本

通過(guò)改進(jìn)渦輪增壓系統在低/部分負荷條件下的運行表現以?xún)?yōu)化發(fā)動(dòng)機效率：在發(fā)動(dòng)機低負荷時(shí),僅有一臺渦輪增壓器運行,高負荷時(shí)(通常高于50-60%發(fā)動(dòng)機負荷),兩臺渦輪增壓器同時(shí)運行。超大型發(fā)動(dòng)機亦然 —— 應用FiTS2后,在發(fā)動(dòng)機低負荷時(shí),兩臺渦輪增壓器同時(shí)運行,高負荷時(shí),三臺渦輪增壓器將全部運行。專(zhuān)為FiTS2系統設計的截止閥經(jīng)過(guò)流道優(yōu)化，并與渦輪增壓器外殼集成，確保設計精密緊湊。此外，截止閥可在運行過(guò)程中快速、自動(dòng)切換，不妨礙發(fā)動(dòng)機實(shí)現滿(mǎn)負荷運行。

發(fā)動(dòng)機低負荷時(shí)斷開(kāi)一臺渦輪增壓器會(huì )增強掃氣壓力，且在FiTS2特殊性能優(yōu)化模式下增加壓縮比、提升爆發(fā)壓力從而提高壓縮比。其結果是提高了發(fā)動(dòng)機效率、降低了油耗，同時(shí)可滿(mǎn)足減排法規的要求。

ABB A100-L和A200-L系列渦輪增壓器憑借其堅固耐用的設計和寬廣的壓氣機圖譜，可在發(fā)動(dòng)機負荷變化需自動(dòng)切換時(shí)避免喘振發(fā)生，且無(wú)需額外的旁通閥或管道系統，因此，與其他的解決方案相比，FiTS2更簡(jiǎn)易、更經(jīng)濟。

另一項應用優(yōu)勢在于：如果配備FiTS2渦輪增壓系統，發(fā)動(dòng)機的電動(dòng)輔助鼓風(fēng)機在發(fā)動(dòng)機負荷上升至25%時(shí)即自行關(guān)閉，而非35%。這樣，通過(guò)輔助風(fēng)機功耗的降低、以及其運行時(shí)間的縮短而縮減的維護成本，可進(jìn)一步節省運行成本。 

WinGD研發(fā)部副總裁Dominik Schneiter表示：“與ABB的長(cháng)期成功戰略合作中，WinGD開(kāi)拓性創(chuàng )新了一些發(fā)動(dòng)機研發(fā)新理念, 如二沖程強米勒優(yōu)化技術(shù)、高增壓比下部分負荷帶廢氣旁通技術(shù)、經(jīng)過(guò)部分負載優(yōu)化的廢氣閥門(mén)應用等。 FiTS2的應用為船隊運營(yíng)商進(jìn)一步減少輔機能耗、縮短響應時(shí)間、降低主機油耗，同時(shí)減少船只在低/部分負荷條件下二氧化碳的排放。在當今日新月異的市場(chǎng)條件下，這種靈活性對我們的客戶(hù)而言極具價(jià)值?！?/p>

致編輯

本文摘自：“The hidden opportunity in container shipping”（《集裝箱運輸中隱藏的機會(huì )》），Timo Glave、Marin Joerss和Steve Saxon，麥肯錫咨詢(xún)公司，2014年11月

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ABB渦輪增壓系統業(yè)務(wù)單元（www.abb.com/turbocharging）是生產(chǎn)和服務(wù)500 千瓦以上的大型柴油機和燃氣內燃機用渦輪增壓器的全球領(lǐng)導企業(yè)。我們大膽革新的技術(shù)幫助客戶(hù)在最艱巨的運行環(huán)境下，實(shí)現增效減排節油。全球約20萬(wàn)臺ABB渦輪增壓系統應用于船舶航運、陸用電站、機車(chē)牽引、和大型工程機械等領(lǐng)域。遍布全球50多個(gè)國家的逾100家直營(yíng)服務(wù)站點(diǎn)，隨時(shí)隨地為您提供各類(lèi)維護服務(wù)以及原裝備件和原廠(chǎng)服務(wù)。

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ABB（ABBN: SIX Swiss Ex）是全球電氣產(chǎn)品、機器人及運動(dòng)控制、工業(yè)自動(dòng)化和電網(wǎng)領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)導企業(yè)，致力于幫助電力、工業(yè)、交通和基礎設施等行業(yè)客戶(hù)提高業(yè)績(jì)?；诔^(guò)125年的創(chuàng )新歷史，ABB正在不斷地推動(dòng)能源革命和第四次工業(yè)革命，譜寫(xiě)行業(yè)數字化的未來(lái)。ABB集團業(yè)務(wù)遍布全球100多個(gè)國家，雇員達13.6萬(wàn)。ABB在中國擁有研發(fā)、制造、銷(xiāo)售和工程服務(wù)等全方位的業(yè)務(wù)活動(dòng)，40家本地企業(yè)，1.7萬(wàn)名員工遍布于139個(gè)城市，線(xiàn)上和線(xiàn)下渠道覆蓋全國300多個(gè)城市。