MAN投产双级涡轮增压

2011-06-20 08:20 | 国际船舶网 配套动态


随着双级涡轮增压发动机曼18V48/60TS 的首发,曼柴油机与透平继续扩大产品范围,推出低排放、平稳固定的柴油发动机,备受市场欢迎。

新的发动机显著提高了涡轮增压效率,大大提高了发动机的整体效率和功率密度。新开发重油运行发动机也符合World Bank 2008 年的废气排放标准。

双级涡轮增压发动机18V48/60TS 提供:

增加连续输出功率高达1200 千瓦/缸;

当高达1200 千瓦/缸时,氮氧化物排放量为1480 mg/Nm³(@15%氧气);

在输出功率1050 千瓦/缸时,保持极低的燃油消耗 171.1 /千瓦;

操作人员在输出功率1050 千瓦/缸至1200 千瓦/缸间灵活操作,选择低油耗或者高功率输出;

提供改造现有18V48/60 发动机至双级涡轮增压装置的可能性。

与众不同的是,曼柴油机与透平是唯一自行开发和制造大型柴油发动机用的涡轮增压器引擎制造商,这项独特的专业知识转化成高效率和可靠性。双级涡轮增压是模块化系统,这项设计为改造曼柴油机与透平18V48/60 发电厂提供了可能性。

该发动机48/60TS 体现了电力部分令人可喜的进步,双级涡轮增压器的引入在发动机性能、氮氧化物减排以及操作灵活度方面提供了新的维度。因此,18V48/60TS 为同级别柴油发动机的提供了新标杆。

18V48/60TS发动机

此发动机由曼柴油机与透平位于德国奥格斯堡的总部开发,可用于著名可靠的发动机MAN 48/60B型号的18V型配置。48/60TS发动机在法国圣纳泽尔装配。

自从1988 年首发后,曼柴油机与透平已经销售出800 × 48/60 套,遍及发电和船用推进系统的广泛应用中。因其高效能,18缸型号是48/60发动机系列中最畅销的配置。

双级涡轮增压发动机18V48/60TS 总体上尽可能地保留了简洁的外观设计,和标准发动机相比,只有一小部分不同。包括:

高输出功率范围改良的燃油喷射喷嘴;

具有较高压缩率的三环活塞;

改良的凸轮轴,提高米勒调速;

额外的排放旁通阀,以避免在启动过程中产生烟雾。

高压级涡轮增压器是直接安装在发动机上,低压级涡轮增压器则位于其钢铁框架的上游。两涡轮增压器中间的空气和废气管道安装了膨胀补偿装置,确保在中振动完全绝缘。

低油耗和低氮氧化物排放

涡轮增压器提供充足的空气为更大的操作灵活性提供了条件。更高的空气压力可用于增强米勒循环的效果,节省大量燃油。另外,它可以被用来大幅提高发动机输出功率,同时进一步降低碳氧化物的排放。

在输出功率为1,050 千瓦/缸时,参照无发动机悬挂泵的发动机输出功率,18V48/60TS柴油发动机燃料油消耗率很低,为171.1 /千瓦时,在ISO3046 条件下允许5%公差。这相当于7,305 千焦/千瓦时的热耗率或49.2%纯发动机效率。

参考一电发电机组输出功率,假设一发电机效率的97.5%和装在发动机上的泵,热耗为7,607 千焦/千瓦时或47.3%电发电机组效率。这样的四冲程柴油发动机的效率,使得双级涡轮增压发动机18V48/60TS 成为柴油发动机系列中效率最高的发动机。

充分燃烧的空气可以被用来大幅提高发动机输出功率至1,200 千瓦/缸。虽然这并没有降低油耗,但是却在广泛的操作范围内大大降低氮氧化物的排放。使18V48/60TS成为其功率范围内最环保的柴油发动机。

灵活性

双级涡轮增压发动机18V48/60TS48/60系列中的标准发动机一样,可以各种不同的燃料,包括:

粘度达700厘斯的重油;

船用柴油机和瓦斯油。

双级涡轮增压能使18V48/60TS从轴输出功率18,900千瓦至21,600千瓦区间内连续工作。例如,在固定功率的情况下,这将使电力供应18,900千瓦的正常负荷间运行,以极低油耗的优势,并允许高达21,600 千瓦的备转容量。

双级涡轮增压系统

双级增压的先进技术使48/60TS 发动机达到最佳市场水平。新发动机的设计按序排列两个涡轮增压器,保持极高的燃氧率,给操作可能开创了新的维度。

18V48/60TS按序运用曼柴油机与透平验证过的TCA88TCA77标准涡轮增压器。TCA88安装在发动机上游,提供低压涡轮增压器,而TCA77则在发动机一侧形成高压涡轮增压器。在这种配置下,两个涡轮增压器可以实现6巴范围内的压力比,跟单级涡轮增压系统相比,大大提高了效率。

尽管双级涡轮增压器模块化系统是发动机的附加组件,48/60TS 只需要和单级涡轮增压器系统相同的空间。该发动设计简单,尽管紧凑,很容易对所有组件进行维护。

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关键词: MAN涡轮增压


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