随着环保法规的日益苛刻,越来越来多的船舶开始使用双燃料发动机,尤其是针对一些中小型船舶,由于投资成本较小,对于双燃料发动机的追逐更是趋之若鹜。现在,国内除了沿海的的一些大型船厂,沿江的一些中小型船厂也开始各种配置双燃料发动机。选择双燃料发动机作为发电机组时,由于工况稳定,一般不容易出啥问题。当作为主机时,难免会出一些错误,在成本中增加经验。
失败案例简介
近日,沿江某船厂建造的一艘千吨级的化学品船在试航时遇到了这样的问题。该船选用的是某知名品牌的DF发动机。在试航期间,在做功率试验时,在使用燃油时,功率试验没有任何问题,但是在使用燃气时,功率加到60%左右,就一直拉不上去,并且伴有严重的爆燃敲缸现象。在做油气转换试验时,在高功率下,也数次失败。试航的船东直接宣布返航,试航失败。
经过发动机厂家技术人员分析,燃气质量有问题,甲烷值太低。船厂相关人员不认同,认为燃气供应商提供的技术数据满足TS的要求。互相争执下,三方结构测得燃气甲烷值果然远远低于技术规格书中的要求。继续磋商后,完成换气操作,新的供应商宣称气体甲烷值80。二次试航期间,各种功率试验完美完成,但是三方实测甲烷值70多一点点,也在危险的边缘。
甲烷值(Methane Number,MN) 气体燃料的抗爆燃性用甲烷值(Methane Number)来度量,其基本定义为甲烷和氢气混合气体中甲烷的体积百分比。因此纯甲烷的甲烷值为MN=100,而纯氢气的甲烷值为MN=0。甲烷值用来衡量任何一种可燃气体导致爆燃的趋向性。使气体燃料发动机正常可靠工作所要求的最低甲烷值取决于发动机的设计特性,应该由该发动机的制造厂来规定。目前主流发动机制造商一般要求:在不降负荷的前提下,甲烷值需要>70。
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我们需要注意甲烷值和燃气中的甲烷含量完全不相同。
目前对于甲烷值的算法在ISO中有明确的解释。具体可以refer to ISO/TR 22303:2014E , 找不到的朋友当然也可以后台留言找我获取。目前主流厂商在签署技术规格书时一般使用AVL“Methane 3.20”相关算法。
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典型供应商MAN及Wartsila等网站通过API也能够在线计算。网址分别为:Wartsila 网址:https://www.wartsila.com/marine/products/gas-solutions/methane-number-calculatorMAN网址:https://www.man-es.com/energy-storage/services/methane-number-calculator
选择不同供应商时,应该使用其提供的算法或技术规格书中规定的算法。
简单示例:wartsila算法:
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MAN 算法:
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可以看出,虽然输入的气体成分一致,但是算取的结果还是有所出入。所以,在购买燃气时,一定要注意供应商是怎么计算的,使用的是什么标准,或获取燃气的主要成分,给发动机供应商进行试算,避免试航时发生大的纰漏。
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