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中国船柴大连公司
首台高压SCR系统主机交验
满足冰区加强要求,NOx排放不超过每千瓦时2克
发布时间:2018-04-13 17:35:20 | 来源:中国船舶新闻网 | 作者:陈璐
    日前,中国船舶重工集团柴油机有限公司大连公司制造的首台带高压选择性催化还原(SCR)的 6S35ME-B MK 9.5智能型主机(见图)成功交验。该主机额定功率为5220千瓦、7099马力,可满足国际海事组织(IMO)Tier Ⅲ 排放标准要求,将安装在中航鼎衡造船有限公司为瑞典天狼星船舶航运公司(SIRIUS)建造的7999吨化学品船上。
    为了能够符合IMO Tier Ⅲ 排放标准,降低主机燃油消耗率,提高主机效率,中国船柴大连公司为6S35ME-B MK 9.5主机配置了高压SCR系统,并且重新优化原SCR系统的设计,使原来只能使用低硫燃油的SCR系统,现在在满足船东要求的基础上,也符合使用高硫燃油的技术需求,并且氮氧化物(NOx)排放值不超过每千瓦时2克,低于现行Tier Ⅲ 排放限值。
    据中国船柴大连公司有关负责人介绍,由于6S35ME-B MK9.5主机带有高压SCR系统,又是小缸径主机,布置空间有限,主机管系和电器以及附属设备的布置方式和位置都需要更加精确的设计,焊接加工工艺也需要进行相应的调整。为了解决机舱空间狭小、主机布置困难的问题,在满足SCR系统设计要求的前提下,项目团队采用创新设计,将原用于SCR控制阀安装的外置式三通管,改为主机排烟管内置式设计,并重新设计SCR控制阀安装的相对位置,将SCR反应器旁通阀(RBV)安装在高温的排气定压管内。这种设计对于排气定压管的整体结构设计以及RBV阀性能的设计要求极高,属于世界首创,实现了即保证小缸径主机结构紧凑又满足严格的排放限制要求的目标,研发的技术难度较高。通过一系列的创新、修改,该主机满足现场施工的需要,得到了船东、船厂的肯定。
    为向客户交付高质量主机,中国船柴大连公司提前进行计划部署,从工艺措施、过程控制、配套组织等各个方面做了充分的前期准备。该公司制造研发部发挥先导作用,认真研究专利公司、SCR厂家技术资料,完成采购依据、细化技术要求准备、自主完成了SCR试验平台及管路设计。各部门齐心协力、紧密配合,共同解决相关难题,完成部件采购、安装。
    其中,最值得一提的要属对该主机的冰区加强处理。由于这艘7999吨化学品船将长期航行于北大西洋海域,冬季常有浮冰出现,因此需要对船上轴系进行冰区加强处理。中国船柴大连公司项目团队经过轴系振动和冰区加强计算后,发现在冰区加强的情况下,整个轴系的扭矩比较大,已经超过了曲轴的扭矩极限,曲轴的局部应力超标,标准的设计无法满足冰区加强的要求,并且在模拟计算螺旋桨击打浮冰的工况下,轴系瞬时推力也超过了主机推力轴承的设计强度极限。针对这种情况,该项目团队根据实际的计算结果,对曲轴和推力轴承进行局部加强,特殊设计曲轴、曲柄臂和机座推力轴承结构,经过技术分析和估算并与曼公司多次协商后,确定了方案,并得到了法国船级社(BV)的认可。
    此外,6S35ME-B MK 9.5主机匹配可变螺距桨(CPP)并带有SMG轴带发电机的轴系设计,采用CPP可调桨以及多档位定距桨(FPP)模式的联合模式运行,兼具FPP与CPP运行模式的优势与特点,既能满足CPP可调桨灵活的操纵要求,又能达到FPP定距桨模式下的快速推进效果和省油的目的。
    在6S35ME-B MK 9.5主机调试期间,为了得到最完整的数据,中国船柴大连公司邀请曼柴油机与透平公司(MDT)专家、总装制造部调试组以及各相关人员共同参与调试,经常讨论研究到深夜,最终逐一解决了调试中出现的问题。在大家的共同努力下,仅在6天时间里,该主机就顺利完成了处于Tier Ⅲ 运行模式下的全部试验,并调整至最佳状态,创造了SCR系统主机调试的“中国船柴速度”。中国船柴大连公司有关负责人表示,6S35ME-B MK9.5主机的顺利交验,为中国船柴积累了“主机+SCR”项目开发的宝贵经验,增强了Tier Ⅲ 主机的制造研发能力及信心,为其日后承接绿色环保智能低速柴油机订单奠定了坚实基础。

 

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