邵宇 吴玉清
扬州中远海运重工有限公司江苏扬州225211
摘要：随着经济的发展，人们生活水平的提高，人们逐渐意识到可持续发展的重要。目前，随着社会的进步和全球经济的不断发展，环境污染和能源危机问题越来越严重，人们对柴油机的性能及排放系统越来越重视，不断规范船舶柴油机燃油系统的各项参数，提高船舶柴油机燃油系统的精度，对于推动电控柴油机的发展具有重要影响。本文就船舶燃油系统的应用展开探讨。
关键词：燃油；供油单元；作用
引言
现在所造船舶的载重量越来越大，动辄上万吨几十万吨的载重量，使得柴油机的耗油量就很大。比如21000m3LEG液化气船配装沪东重机生产的HHM-MAN-B&W6S50ME-C8.2型主机，持续工作功率6453kW，其额定工况下耗油率达到1.3t/h。为降低运输成本，现在商船广泛燃用重油，但是重油质量差，燃油系统需要配套相应的净化，供给和加热等设备。
1系统构成
船舶燃油监控系统分为船舶本地系统和远程管理系统。在船舶本地系统中，数据采集系统将现场仪表信号进行采集、分析、运算，并发送数据到本地服务器；燃油监控系统在线监视并负责现场管理信息的录入；GPRS模块上传本地服务器的数据至远程服务器。在远程管理系统中，远程服务器存储数据，构建网站；通过Web浏览器访问网站，完成数据的综合查询。
2燃油供给系统的作用
燃油供给系统的作用，主要是为了柴油机能够提供符合燃烧要求用的燃油。燃油系统的核心是燃油供油单元模块。供油单元通过单独的控制系统来进行集中控制，日用油柜的燃油是通过供油单元处理送入主、发电柴油机。近年来因为高粘度劣质燃油的使用，使其雾化预热温度大大提高。为了避免在使用高粘度重油时因预热温度过高而产生汽化，在供油单元的供给泵后增设循环泵（加压）泵，以保证柴油机喷油泵进口处的燃油压力为0.8MPa左右，循环回油管路中压力为0.4MPa左右，防止重油中的残留水分在循环系统的低压部位发生汽化和空泡现象。
3船舶柴油机燃油系统的数学模型
4燃油供给系统的组成
4.1柴油与重油三通转换阀
柴油与重油三通转换阀的3个端口中的2个端口与来自重油日用柜和柴油日用柜的管路连接，该阀一般为手动控制，以选择何种燃油进入燃油供油单元，通常还带有位置开关，向控制系统提供位置信号以指示阀位状态，显示船舶柴油机目前使用何种燃油。
4.2燃油监控系统
轮机室安装一台触摸屏一体机，并装有燃油监控系统软件和本地数据库。燃油监控系统提供可视化运行界面，不但可以实时看到实时的燃油数据、轮船状态，还提供了操作界面，可以输入燃油比重，航次信息，并将这些数据存入编程控制器中，供编程控制器分析运算，并按每1s的刷新速率将数据存储到本地数据库。本地数据库采用和远程数据库一样的Oracle数据库，方便程序开发。
4.3燃油供给泵
燃油供给泵一般配2台，互为备用，控制系统通过检测泵的出口压力对2台泵进行自动控制，当压力低于设定压力时自动启动备用泵，压力升高后停止故障泵。燃油供给泵从三通阀吸入燃油，燃油经加压后一部分燃油经调压阀溢流回油至泵吸口，另一部分经过反冲滤器或旁通滤器、流量计通至回油桶。为防止回油筒内燃油汽化,通常供给泵排出压力需维持0.4MPa左右。
4.4GPRS无线传输
GPRS传输模块采用以太网方式与触摸屏连接，触摸屏上的配置软件对GPRS传输模块进行参数配置。开发一个接口程序，专门用于将数据库中的数据进行打包，并通过GPRS无限传输模块发送出去。接口程序随时监听远程服务器，当连接成功后，将数据发送到远程服务器。接口程序支持断点续传，确保发送的数据不会丢失。
5 21000m3LEG型液化气船燃油系统问题分析
（1）问题介绍。该型船舶首制船在东海试航期间，在做船舶自动电站试验时，备用发电柴油机不能正常启动。自动电站试验是指船舶在航行期间主发电机突然因故障停车而全船失电，此时备用发电机用燃油供给系统管路的剩余油压启动备用发电机且自动并入电网供电。此船在试航时用燃油做自动电站试验不能成功，但在码头用柴油做同样的试验能够成功。（2）问题的解决过程。通过分析管路图可知当全船停电时，供油单元中的蓄能器使管路中的压力为0.4MPa，此时燃油压力供启动备用发电机。初步怀疑是发电机启动时要求的油压高导致，但经过查找资料发现压力为0.4MPa能够正常启动柴油机。再次试验时，发现当供油单元泵停后，发电机的燃油压力迅速降到0.4MPa以下。再一次查看管路图，燃油和柴油进供油单元的阀型式选用不一样，燃油进供油单元用的是普通截止阀FSV103，而柴油用的是截止止回阀FSV104。正常情况下，因为供给泵是齿轮泵属于容积式泵，失电后能够使燃油不会经过泵倒流，因此油压也不应该通过截止阀卸回燃油日用柜。仔细分析发现自清滤器有一根管子通过供给泵调压阀管子通到供给泵进口处，失电时油压通过此处卸回日用柜。关掉自清滤器管子的阀，再次做此试验，试验成功。（3）问题解决方法。试航期间关掉自清滤器的阀来完成自动电站试验。试航后经过与设计人员商讨决定更换燃油进供油单元的截止阀为截止止回阀。这样改的一弊端是燃油系统在备车时，供给泵有可能出现压力高的现象，因为泵后油没有消耗且无处回油。还有另一解决方法，在自清滤器管子上加一电磁阀，当船舶失电时电磁阀关闭保证燃油管系的压力，此方法需改线加控制触点。
结语
目前，随着社会的进步和全球经济的不断发展，环境污染和能源危机问题越来越严重，人们对柴油机的性能及排放系统越来越重视，不断规范船舶柴油机燃油系统的各项参数，提高船舶柴油机燃油系统的精度，对于推动电控柴油机的发展具有重要影响。
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论文作者:邵宇 吴玉清
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第22期
论文发表时间:2019/11/27
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