【分享】MAN的雙燃料主機(jī)，未來要干船必須要了解的知識(shí)！

邵帥j91yhwmmh2 2025-07-20 發(fā)布于遼寧

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本人在抖音號(hào)“海事學(xué)苑”

已發(fā)表下列視頻：

1.1 ME電控柴油機(jī)的型號(hào)和意義

1.2.1 ME電控柴油機(jī)的發(fā)展（柴油機(jī)的三次技術(shù)革命）

1.2.2 ME 電控柴油機(jī)的發(fā)展（MC至ME）

1.3 ME電控柴油機(jī)的伺服油

7.1.1 解讀：6S46ME-B 8.3主機(jī)的HPS No.2 pump 運(yùn)行電流小

7.1.2 解讀：6S46ME-B 8.3主機(jī)的HPS No.2 pump 運(yùn)行電流小

7.1.3 解讀：6S46ME-B 8.3主機(jī)的HPS No.2 pump 運(yùn)行電流小

（7.1.1-7.1.3的解讀的案例是：【電噴案例】上海恒瑞船務(wù)有限公司遠(yuǎn)程指導(dǎo)：主機(jī)6S46ME-B8.3，NO.2HPS pump運(yùn)行時(shí)的電流比No.1的電流小很多）

2.1.1 ME電控柴油機(jī)的控制系統(tǒng)ECS概況

2.1.2 ME電控柴油機(jī)的MPC板

2.1.3 ME電控柴油機(jī)的

2.1.9 ME電控柴油機(jī)的電噪聲

船舶固定式二氧化碳滅火系統(tǒng)

船舶救生筏

03:49

1、ME-GI（ME engine with gas injection）內(nèi)燃機(jī)的特點(diǎn)

（1） ME-GI內(nèi)燃機(jī)是MAN-B&W公司在智能柴油機(jī)ME的基礎(chǔ)上推出來的，燃油的控制和ME柴油機(jī)基本相同，只是增加了一個(gè)用于檢測(cè)先導(dǎo)燃油噴射壓力的壓力傳感器。燃油升壓器用來提供先導(dǎo)點(diǎn)火燃油，通過FIVA電子控制閥來實(shí)現(xiàn)對(duì)燃油定時(shí)和噴油量的控制，如圖4-68所示。

圖4-68ME-GI的雙燃料內(nèi)燃機(jī)噴射系統(tǒng)示意圖

（2）燃?xì)庀到y(tǒng)采用共軌結(jié)構(gòu)。燃?xì)鈬娚溟y由伺服油系統(tǒng)控制。伺服油系統(tǒng)由液壓油系統(tǒng)和ELGI電子控制閥組成，用于產(chǎn)生高壓控制油，進(jìn)而控制燃?xì)鈬娚溟y的開啟。

2、ME-GI內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行模式

ME-GI內(nèi)燃機(jī)能夠以以下三種模式運(yùn)行:

（1）先導(dǎo)油量最小的“最少燃油運(yùn)行模式”；
即正常工作模式，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)的負(fù)荷大于設(shè)定值（最小先導(dǎo)燃油量所能發(fā)出的功率）時(shí)，控制系統(tǒng)將根據(jù)內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷的大小及壓氣機(jī)的設(shè)定的排出壓力和實(shí)際排出壓力之間的差值，增加或減少燃料氣體的供給。但先導(dǎo)燃油噴油量不變。

（2）氣體噴射量固定的“固定氣體量運(yùn)行模式”；當(dāng)內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷超過設(shè)定值（每循環(huán)燃?xì)馑馨l(fā)出的最大功率加上先導(dǎo)燃油發(fā)出的功率），控制系統(tǒng)根據(jù)負(fù)荷的變化自動(dòng)增加或減少燃油量，但每循環(huán)天然氣體的供給量不變。

（3）“純?nèi)加瓦\(yùn)行模式”
當(dāng)控制系統(tǒng)探測(cè)到燃料氣體的供給系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，則內(nèi)燃機(jī)將切斷燃?xì)獾墓?yīng)而全部使用燃油運(yùn)行。

與ME柴油機(jī)相比，ME-GI內(nèi)燃機(jī)主要增加了LNG船舶的天然氣的蒸發(fā)氣即BOG（Boil-off gas）供給（包括天然氣的壓縮和噴射）系統(tǒng)。見圖4-69。

圖4-69ME-GI內(nèi)燃機(jī)的燃?xì)猓˙OG）的供給系統(tǒng)

3、ME-GI雙燃料內(nèi)燃機(jī)的燃油噴射系統(tǒng)ME-GI雙燃料內(nèi)燃機(jī)的燃油噴射系統(tǒng)與ME柴油機(jī)的燃油噴射系統(tǒng)與控制部分相同。

ME-GI雙燃料內(nèi)燃機(jī)的先導(dǎo)油噴油器的結(jié)構(gòu)也與ME柴油機(jī)的相同，只不過在噴油器的噴嘴的結(jié)構(gòu)上稍有變動(dòng)。

點(diǎn)火可以使用重油或輕油，在100%負(fù)荷時(shí)，點(diǎn)火油量為5%。

負(fù)荷在25%以上時(shí)，才能使用氣體模式。

4、ME-GI雙燃料內(nèi)燃機(jī)的BOG供給與燃?xì)鈬娚湎到y(tǒng)（見圖4-73）

（1）BOG 的供給系統(tǒng)（見圖4-71）

BOG燃?xì)獾膮?shù)要求（General Data for Gas Delivery Condition）:壓力（Pressure）要求：

額定值（Nominal）：250 bar；
最大值（Max value）：300 bar；
允許波動(dòng)范圍：± 2 bar；
設(shè)定值允許偏差：±5 %溫度:45℃質(zhì)量要求: 無冷凝，無油/水滴及水汽，與PNEUROP6611“氣體透平”要求相類似。

內(nèi)燃機(jī)的燃?xì)夤鈮毫εc發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷關(guān)系見圖4-70。

圖4-70內(nèi)燃機(jī)的燃?xì)夤鈮毫εc發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷關(guān)系

ME-GI雙燃料內(nèi)燃機(jī)的供氣系統(tǒng)可采用壓縮機(jī)或低溫高壓泵供氣系統(tǒng)。壓縮機(jī)式供氣系統(tǒng)（見圖4-71中的Ⅰ和Ⅲ）適合于陸用電站，應(yīng)用于船上的可能性較小；而低溫高壓泵式供氣系統(tǒng)（見圖4-71中的Ⅱ）更適合于船上使用。

圖4-71ME-GI內(nèi)燃機(jī)燃?xì)獾娜N不同供給方式

船用燃?xì)夤┙o系統(tǒng)設(shè)置兩組從LNG的貨艙中將蒸發(fā)出來的天然氣（BOG）壓縮到25~30MPa后，送到共軌管路系統(tǒng)供燃?xì)鈬娚渲琛３酥猓蜏馗邏罕玫目刂葡到y(tǒng)還應(yīng)保證在BOG減少時(shí)，減少低溫高壓泵的排量或使BOG強(qiáng)制蒸發(fā)，加大BOG的供應(yīng)量，以保持LNG貨艙內(nèi)的壓力穩(wěn)定；如果BOG的數(shù)量增加，導(dǎo)致貨艙內(nèi)的壓力超出設(shè)定值時(shí)，控制系統(tǒng)則應(yīng)將過多的燃?xì)馑偷教卦O(shè)的氣體燃燒裝置進(jìn)行燃燒處理或通過再液化裝置（如果系統(tǒng)設(shè)有該裝置）將過多的燃?xì)庖夯突刎浥摚苊庳浥搩?nèi)的壓力增高。

兩臺(tái)低溫高壓泵可以單獨(dú)或并聯(lián)運(yùn)行。如果采用一臺(tái)，則當(dāng)?shù)蜏馗邏罕糜泄收蠒r(shí)，ME-GI雙燃料內(nèi)燃機(jī)就只能采用全燃油模式運(yùn)行。

低溫高壓泵設(shè)有安全系統(tǒng)用來控制低溫高壓泵的正常起動(dòng)和停車。

高壓BOG燃?xì)夤曹壒苈凡捎秒p層管結(jié)構(gòu)向每缸閥組供應(yīng)高壓BOG氣體，管路采用雙層管結(jié)構(gòu)，外層用來防止在內(nèi)層管路破裂的情況下高壓氣體的溢流。

共軌雙層管夾層（包括閥、法蘭等周圍的空間）作為機(jī)艙和高壓氣體管之間的隔離空間，其內(nèi)部采用通風(fēng)系統(tǒng)使其低于機(jī)艙空氣壓力，避免燃?xì)庑孤┲翙C(jī)艙空間。通風(fēng)的出口設(shè)在機(jī)艙外的安全空間，若發(fā)生泄漏，泄漏的BOG將被引導(dǎo)到機(jī)艙外。
夾層安裝帶有報(bào)警功能的HC（烴氣）分析儀，當(dāng)通風(fēng)管中的氣體達(dá)到爆炸下限的30%時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)；若通風(fēng)管中的氣體達(dá)到爆炸下限的60%時(shí)，則立即停止系統(tǒng)的運(yùn)行。

（2）BOG噴射系統(tǒng)
氣體噴射閥（器）由伺服油系統(tǒng)控制。伺服油系統(tǒng)由液壓油系統(tǒng)和ELGI電子控制閥組成，用于產(chǎn)生高壓控制油，進(jìn)而控制燃?xì)鈬娚溟y的啟閉。

① BOG閥組和蓄壓器閥組和蓄壓器是集成在一起的，閥組由SHUT DOWN閥和位于閥組頂部的兩個(gè)吹掃閥組成。

來自燃?xì)夤曹壒苈返母邏簹怏w（25～30MPa）經(jīng)主管和分支管路送至每個(gè)氣缸的蓄壓器。高壓BOG通過單向止回閥進(jìn)入蓄壓器，再通過自動(dòng)停車閥以及閥組和氣缸蓋上的孔道，進(jìn)入燃?xì)鈬娚溟y（器）。采用天然氣模式運(yùn)行時(shí)，自動(dòng)停車閥保持開啟狀態(tài)。蓄壓器用來穩(wěn)定供氣壓力，將BOG的壓力波動(dòng)限制在±0.2MPa之間。大容積蓄壓器的容量大約是在MCR下每個(gè)循環(huán)BOG噴射量的20倍。

為了保證氣體運(yùn)行期間天然氣的流速不至于下降太多，蓄壓器內(nèi)的壓力降不能超過2～3MPa。壓力降增大，表明氣體噴射閥有嚴(yán)重的漏泄或者供氣管路破裂，安全系統(tǒng)將發(fā)出SHUT DOWN信號(hào)。

② 系統(tǒng)的清掃
需要時(shí)，可以通過位于閥組頂部的吹掃閥，用惰性氣體（N2或CO2）吹掃氣體噴射閥（器）；停止使用天然氣時(shí)，應(yīng)用惰性氣體（N2或CO2）吹掃柴油機(jī)的燃?xì)夤苈罚òp層供氣管、蓄壓器、閥組等）。

③ 系統(tǒng)的密封（見圖4-72和4-73）高壓的BOG燃?xì)馐峭ㄟ^氣缸蓋內(nèi)的孔道進(jìn)入噴射器的，為了防止燃?xì)庑孤趪娚淦髋c氣缸蓋之間采用耐高溫的密封環(huán)進(jìn)行密封，從密封環(huán)處漏泄的氣體則通過氣體噴射閥和缸蓋上的孔道引到供氣雙層管路夾層排出。

圖4-72ME-GI內(nèi)燃機(jī)燃?xì)獾娜細(xì)鈬娚溟y

圖4-73ME-GI內(nèi)燃機(jī)的系統(tǒng)原理圖

閥桿處的BOG壓力約為25～30MPa。為了防止氣體通過閥桿周圍的間隙進(jìn)入控制油系統(tǒng)，在間隙處通入比燃?xì)鈮毫Ω叱黾s2.5～5.0MPa的密封油密封燃?xì)鈬娚溟y閥桿。若氣體噴射閥中的密封油壓力太低，氣體將進(jìn)入控制油系統(tǒng)，會(huì)影響 ELGI閥對(duì)氣體噴射閥的控制。為此采用一組壓力傳感器檢測(cè)密封油壓，當(dāng)壓力太低時(shí)，終止內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行模式，改用全燃油模式運(yùn)行。

5、排氣監(jiān)測(cè)和保護(hù)

先導(dǎo)燃油噴射系統(tǒng)和BOG噴射系統(tǒng)一旦發(fā)生故障，會(huì)導(dǎo)致點(diǎn)火失敗或燃燒失控。例如，當(dāng)氣體噴射閥（器）在打開的位置上閥桿動(dòng)作遲緩或不動(dòng)作時(shí)，可能有大量氣體噴入氣缸。這樣，當(dāng)排氣閥打開時(shí)，燃燒產(chǎn)物和燃?xì)獾幕旌衔锞蜁?huì)進(jìn)入排氣管路，有可能繼續(xù)燃燒，則排氣管內(nèi)的溫度將會(huì)顯著增高，系統(tǒng)將發(fā)出氣缸排氣高溫的報(bào)警。但是，若有大量氣體進(jìn)入排氣總管且沒有立即開始燃燒，則稍后遇不完全燃燒的火星可能導(dǎo)致猛烈的燃燒和相應(yīng)的壓力上升。

所以，為防止發(fā)生上述情形，除排氣總管按照最大壓力（約1.5MPa）設(shè)計(jì)外，還要通過測(cè)量蓄壓器的壓力降來檢測(cè)送至每缸的燃?xì)饬髁浚ＷC噴射的BOG流量不超過對(duì)應(yīng)MCR值的數(shù)量。若某缸BOG流量的增加大于實(shí)際負(fù)載的需要，而且小于對(duì)應(yīng)的MCR值，系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出排氣溫度報(bào)警；若大于對(duì)應(yīng)的MCR值，系統(tǒng)會(huì)停止燃?xì)獾墓┙o。

來源：船舶講武堂

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