瓦锡兰对气体燃料的研究
船舶电喷柴油机-瓦锡兰共轨技术
目录
• 瓦锡兰共轨技术简介 • 船舶电喷柴油机的工作原理 • 瓦锡兰共轨技术在船舶电喷柴油机中的应
用 轨技术简介
瓦锡兰共轨技术的定义
01
瓦锡兰共轨技术是一种先进的燃 油喷射技术，通过使用高压燃油 喷射系统，实现柴油机的燃油喷 射控制。
03 瓦锡兰共轨技术在船舶电 喷柴油机中的应用
提高燃油效率
燃油喷射压力控制
通过精确控制燃油喷射压力，使燃油 雾化更充分，提高燃油与空气的混合 效率，从而提高燃油燃烧效率。
燃油喷射策略优化
通过优化燃油喷射策略，如采用多次 喷射和预喷射技术，改善燃油喷射规 律，提高燃油利用率。
降低排放
排放物控制
通过精确控制燃油喷射和燃烧过程， 降低氮氧化物、硫氧化物和颗粒物等 排放物的生成，符合国际环保法规要 求。
轻量化设计
为了降低船舶自重和提高运载能力，未来船舶电喷柴油机将采用更 轻的材料和更紧凑的设计。
市场前景
1 2
全球需求增长
随着全球贸易和航运业的发展，船舶电喷柴油机 -瓦锡兰共轨技术的市场需求将不断增长。
环保法规推动
各国政府对环保法规的加强将推动船舶电喷柴油 机-瓦锡兰共轨技术的普及和应用。
3
技术创新驱动
04 瓦锡兰共轨技术的优势与 挑战
优势
燃油效率高
通过精确控制燃油喷射，瓦锡兰共轨技术能够显著提高燃油效率，降 低燃油消耗。
排放低
该技术能够实现更精确的燃油喷射和燃烧控制，从而降低废气排放， 满足日益严格的环保要求。
可靠性高
由于采用了高度自动化的控制系统，瓦锡兰共轨技术减少了人为操作 错误，提高了设备的可靠性和稳定性。
02
高端航运服务业
高端航运服务业——航运环保方面电力推进船助力西部绿色航运近日，交通运输部副部长高宏峰在昆明滇池乘坐了由“内河小型船舶电力推进系统研制”技术建造的，具有自主知识产权、环保科技领先的新型电力推进游览船“滇游1号”，实地考察了滇池旅游航运情况，并在海埂码头看望了云南海事部门干部职工。
让“高原明珠”重放异彩在云南等西部地区，高原湖泊星罗棋布，特大型及大中型水库众多，水上交通资源丰富，被人们赞誉为“高原上的明珠”。
随着社会经济的发展，西部水路交通运输日益繁荣，各类航运船舶逐年增多，发展航运已成为当地经济增长的重要途径之一。
但是，经济发展也使得西部高原湖库区污染加剧、水质下降，水域环境保护问题显得十分突出。
大量以柴油机为动力装置的航运船舶对水域环境造成污染，因此，开发满足我国西部高原湖库区水域环保要求的新型绿色船舶，是发展西部航运经济、减少机动船舶对水域环境污染的环保需求。
于是，云南省航务管理局和上海海事大学共同承担了“内河小型船舶电力推进系统研制”工作。
该项目被交通运输部列为西部交通重大科技项目，其目标是：建造国内第一艘高原湖库区电力推进客渡船，实现环保型电力推进船舶在云南昆明滇池的示范应用。
在交通运输部的领导下，在云南省交通运输厅的支持下，参加项目研制的近20家单位经过艰苦努力，解决了内河船舶电力推进系统的结构优化、操纵控制、电站管理、动态稳定等一系列技术难点，建成了国内第一艘具有自主知识产权的“滇游1号”200客位电力推进游览船。
宁波北仑斥资千万打造低碳航运近日，宁波北仑１３家航运企业和２家港口物流企业收到了该区财政局提供的２９１９万元专项技术改造扶持资金，这为该区水运业打造低碳航运注入了一剂“强心剂”。
面对市场竞争日益激烈以及油料价格、运输成本的不断上涨，节能减排增效已成为北仑水运企业的共识。
近几年来，该区水运企业着力打造低碳航运和绿色航运，通过大船替换小船，新船更换旧船，掀起了新一轮运力结构大调整。
瓦锡兰内燃机联合循环 - 2015
The challenge of serving the energy market with competitive baseload power, while also supporting the dynamic power market with quick start peaking power, has now been solved. With Wärtsilä Flexicycleplants you can choose both high efficiency and agility, enabling competitive operation on both energy and capacity markets.Flexicycle plants range from 60 MW up to 600 MW, and are thus perfect for both municipal power generation and the larger utility market.Traditionally, the baseload generation capacity has consisted of large, centralised coal and/or nuclear power plants alongside combined cycle gas turbine (CCGT) plants, with long ramp-up and ramp-down times. The intermediate load is often handled by combined cycle gas turbines, while the reserve and peaking capacity is often based on smaller, less efficient generating units, which are expensive to operate. Theintroduction of the Flexicycle power plant solution makes the concept of using different dedicated power plant technologies for different load ranges and operation profiles obsolete.The Flexicycle power plants are based on gas or multi-fuel internal combustion engines (ICEs) and a steam turbine combined cycle. Each engine is equipped with a waste heatFLEXICYCLE ™ POWER PLANTSCOMBINING UNIQUE OPERATIONAL FLEXIBILITY WITH OPTIMUM COMBINED CYCLE EFFICIENCYCover:Quisqueya I & II, Dominican Republic, Flexicycle 50DF multi-fuel power plants, combined output 430 MWSeaboard, Dominican Republic, 110 MW Flexicycle power plant.QUISQUEYA I & II, DOMINICAN REPUBLICCustomer: ................................................................IPP Type: ....................Flexicycle 50DF multi-fuel power plant Operating mode: ..................................Flexible baseload Gensets: ...............................2 x 12 x Wärtsilä 18V50DF Total output: .....................................................430 MW Fuel: ..........................................Natural gas, HFO & LFO Scope: ....EPC (Engineering, Procurement & Construction)Delivered: .................................................2012 & 2013recovery steam generator. The power plant has a common steam turbine with condenser. The power plant cooling is typically arranged so that the ICEs are cooled with closed loop radiators, and the steam cycle with cooling towers, other cooling options are also available.MULTIMODE OPERATIONSThe Flexicycle solution combines theadvantages of a flexible simple cycle plant with the superb efficiency of a combined cycle plant in a unique way. The combined cycle mode, with an optimum efficiency in excess of 54%, is ideal for baseload operation. In the Flexicycle concept, the dynamic features of simple cycle combustion engines are maintained as the combined cycle can be shut on and off individually for each generating set.With quick synchronisation and start-up to full load as little as five minutes, without restrictions or impact on maintenance schedules, theFlexicycle plants can be dispatched immediately when imbalance between supply and demand begins to occur.The multi-unit design of ICE power plants offers optimized flexibility for dynamic load following with independent units, high efficiency at any plant load (by switching units on and off), as well as optimized plant sizing throughout the lifecycle.TWO-IN-ONEThe Flexicycle power plant solution’s two-in-one characteristic makes it a very competitive solution for taking care of a grid system’sintermediate load. Thanks to its high combined cycle efficiency, the Flexicycle power plant can also be the best choice for baseload generation, depending on the power system’s capacity mix. Features like fast synchronisation and ramp times, as well as the flexibility of multiple independent units, make the power plantsoutstandingly well suited to support grid systems requiring flexibility due to daily load fluctuations, or having a significant installed base of wind or other non-dispatchable power.Two operation modes: dynamic simple cycle and highly efficient combined cycle. Combined cycle operation extends plant electrical efficiency past 54%, whereas in simple cycle 50% can still be exceeded, providing even further operational flexibility.联合循环有两种运行模式: 1) 单循环效率可超过50% 2) 联合循环效率可超过54%。
船用双燃料发动机工作原理及排放控制
近年来 ， 国际海事组织（ ｉ Ｍｏ ） ｑ ， ｌ 台的 Ｉ Ｍ Ｏ的 Ｔ ｉ ｅ ｒ Ｉ Ｉ Ｉ 排放标准下 越来越严格 ， 自２ ０ １ ６年 １ 月 １日起 ， Ｉ Ｍ Ｏ Ｔ ｉ ｅ ｒ Ｉ Ｉ Ｉ 排放标 准生效 ， 也 就是说 自此 以后在排放控制 区（ Ｅ ｃ Ａ ） 内航行 的船舶所产生 的废气排 放必须符合这一新标 准。随着航运业对节能减排 日益重视 ， Ｌ Ｎ Ｇ逐 渐成为最有前景的替代燃料 。为了适应市场需要 ， 瓦锡 兰公 司研发 了以 Ｌ Ｎ Ｇ为燃料的船用二冲程双燃料发动机 。 １ 瓦 锡 兰 柴 油 一 天 然 气 双燃 料发 动 机 工作原理： Ｗａ ｒ ｔ ｓ ｉ ｌ ａ Ｄ Ｆ双燃料发动机最 核心的概念是燃气低 压喷射预混 合燃烧 ， 如图 １ 所示 ， 主要采用“ 微点火 ” 和“ 预燃室” 技术 。 发动机根 据Ｏ ｔ ｔ ｏ循环原理工作 ， 如 图 ２所示通过缸 内低压 喷射 喷入燃气 ， 即 蛔气 觚瓣 旃 囔射 瓣巍 Ｉ 隧 馨 在 活 塞将 扫 气 口关 闭之 后 ， 以较 低 压 力 向 缸 内 喷 活 塞 在 上 行 中部 喷 入适量 的低压 天然气 ， 活塞在一 卜 行 程 中 ， 燃气与空气进行 混合 ， 点火 预 燃 室 活塞运 动到上止点 附近时 向缸 内喷射少量点火油 ， 利用点火油的着 火能量将缸 内天然气和空气的混合气点燃 ， 从 而进行燃 料的燃烧并 完 成做 功过 程 。 ２ 燃气系统和燃气模 式工作过程 ２ ． １ 燃气系统 燃 气系统最核心 的部 分是燃气控 制系统 Ｇ Ｖ Ｕ（ Ｇ ａ ｓ Ｖ ａ ｌ ｖ ｅ Ｕ — ｎ ｉ ｔ ） ， Ｇ ＶＵ包括燃气进气 阀 、 气 体压力调 节阀和一 系列 的模块和进 、 排气 阀门， 该 系统作 为缸内低压燃气直喷技术 的保 障 ， 可 以保证 燃 气 喷射压力 的稳 定 ， 并精 确控制燃气喷 射量 ， 以确保 发动机 可靠 和 安全运行 。Ｇ Ｖ Ｕ控 制单元获取定时和调速器油门指数 ， 控制燃气喷 射 时间和进气量 ， 并对气缸燃烧情况进行监测 ， 实现控制 、 报警和安 图３ ＷＡ Ｒ Ｔ Ｓ Ｉ Ｌ Ａ Ｄ Ｆ 双燃 料发 动 机 点 火 喷 油 器 全保护功能 。Ｇ Ｖ Ｕ独立地控制燃气系统 ， 负责 双燃料发动机燃气模 式 的运行控制 。发动机是压缩冲程 中间行程喷入燃气 ， 缸内气压不 高， 所以燃 气喷射压 力也较低 ， 一般在 １ ． ６×１ ０ ６ Ｐ ａ 。 ． ‘ ． Ｗａ ｒ ｔ ｓ ｉ ｌ ａ Ｄ Ｆ双燃料 发动机燃气喷射 系统如图 ３所示 ，由燃 气 模块和燃气喷射 阀组成。其中 ， 燃气模块 由窗 口阀 、 电控窗 口阀、 电 ／ ． 控燃气喷射 阀、 蓄压器 、 放气阀 、 除气阀等组成。 除主燃油喷油器外 ， 每缸设 有单独 的点火油 喷油器 ， 点火油来 自电动点火油泵 ， 主要 采 用“ 微点火 ” 和“ 预燃室 ” 技术。 Ｗａ ｒ ｔ ｓ ｉ ｌ ａ Ｄ Ｆ发动机 在 １ ０ ０ ％ 功率时 点火油 约 ２ ｗ・ ｈ ， ３ ０ ％ 功 率时 约 ８ ｇ ／ ｋ Ｗ・ ｈ ，即最 大功 率 时点 火油 最小 ，约 ｌ ％ 左右 。 Ｗａ ｒ ｔ ｓ ｉ ｌ ａ Ｄ Ｆ发动机采用“ 预燃室” 技术 ， 也许 是“ 预燃 室” 空间较小 ， 图４ ＧＶ Ｕ系统示意图 燃油喷 人时 ， 在“ 预燃 室” 较 小的空间 内油气浓度 较大 ， 发动机容 易 如果检测到 过高的压力 ， 可 以及 时切断燃气 着火。Ｗａ ｒ ｔ ｓ ｉ ｌ ａ Ｄ Ｆ发动机的燃气管采用双壁式设训‘ ， 内管输 送高压 配备 一个安全切断 阀， 以保护下游设备 。 燃气 ， 外管起保护作用 ， 以防止 内管破 裂时高压燃 气喷出。此外 ， 内 供应 ， 当双 燃 料 发 动 机 运行 于燃 气 模 式 时 ，如 图 ４所 示 ， Ｇ Ｖ Ｕ 系统 通 外管之间机械通风 ， 内外管之间空间的换气能力约为 ３ Ｏ次 ， 小时 ， 抽出的气体排放至安 全区域 。由于采用 了抽 吸式 通风 ， 所 以双壁 管 过控制电控窗 口阀和电控燃气 阀来实现燃气的喷射。 共轨管路将 引燃燃油输送 至各个 喷油器 ， 同时 它还 作为一个 蓄 中间空间的压力低于机舱压力 。在通风管末端安装有 ＨＣ （ 碳氢 ） 传 压器 ， 防止压力波动 。 供油管将引燃燃 油从共轨管路分配到喷射阀。 感器， 一旦探测到燃气泄漏 ， 立刻给 出报警信 号 ， 同时 自动切换至燃 双燃料发动机使用 的是双针 阀喷油器 。 大的针阀在燃油 和备用操作 油模 式 运行 。 小的针阀在气体操作模式下用于喷射引燃 为了达到要求 的精确燃烧控制 ， 发动机汽缸 内燃气 的进人和点 模式下用于喷射 主燃 油 ， 引燃燃 油喷油器针阀的定时和喷射延迟时间通过 电磁 阀来控 燃 是通 过电控 的。各缸都配备 了电控 阀 ： 一个进气 阀使燃气喷人进 燃油 。 制。为了保 持引燃燃 油针 阀的清洁 ， 当双燃料 发动机以柴油模式工 气道 ， 一个引燃喷油器用来引燃 。 ２ ． ２燃气模式工作过程 作时 ， 引燃燃油喷射阀仍然处 于工作状态 。 电控窗 口阀首先动作 ， 通 过 电控 窗 口阀打开 窗 口阀 ， 低压燃 气 燃气 控制 系统主要包 含包含燃气 进气 阀 ， 燃气 过滤器 ， 燃 气压 通过电控燃 气 力调节器， 通风 阀， 压力仪 表和气体 温度传感 器等部件。燃气控制系 到达燃 气喷射阀前等待 。电控燃气喷射 阀然后动作 ， 统可 以根据引擎负载通过燃气调压阀调整天然气输送压力 ， 此外还 喷射阀打开燃气喷射 阀， 低 压燃气通过燃气喷射阀喷入气缸。电控
LNG燃料动力船舶技术发展与应用
LNG燃料动力船舶技术发展与应用前言二十一世纪是人类追求美好生活、实现美丽梦想的伟大时代，也是面临诸多问题、迎接挑战的变革时代。
虽然世界经济仍然在快速发展，科学技术也在飞速进步，但是人类面对的问题似乎也越来越多，如全球气候的不断恶化等环境问题、煤炭和石油等化石燃料的消耗殆尽等能源问题，这两个重大问题也是二十一世纪人类必须要解决的。
因此，世界各国、各行各业都在研究和找寻有效的解决方法。
对于世界船舶工业来说更是如此。
我们知道，物流业是仅次于制造业的石油消费第二大行业，而船舶长期以来一直是物流行业的消耗和排放的“大户”。
由于成品油价格不断上涨，国际污染公约日趋严格，使得整个船舶工业不得不寻求新的解决之道。
船用LNG技术似乎给我们带来了希望，它不仅清洁，而且储量充沛，甚至比石油的储量还要丰富，如果应用LNG作为动力，似乎同时缓解了上述的两个问题。
然而，对于现有的技术与政策而言，要实现全面的LNG化，我们还有相当长的路要走。
下面我们对LNG燃料动力船舶技术的现状、发展和应用进行初步的探讨。
一、发展LNG燃料动力船舶的优势LNG就是液化天然气（LiquefiedNaturalGa）的简称。
将气田生产的天然气净化处理，再经超低温（-162℃）加压液化就形成液化天然气。
”LNG主要成分是甲烷，它无色、无味、无毒且无腐蚀性，其体积约为同量气态天然气体积的1/600，重量仅为同体积水的45%左右，热值约为汽油的1.2倍。
与传统的燃油相比，LNG具有以下优势：1.储量丰富。
2022年已探明储量达188万亿立方米，可至少满足全世界需求150年以上。
近几年科学家从深海中发现了“可燃冰”这种能源，它是一种“固态”型天然气，1体积“可燃冰”可分解成164体积的天然气和0.8体积水。
据统计，地球上“可燃冰”所含能量相当于石油、天然气、煤总和的3倍。
我国2022年底探明天然气储量达到63357亿立方米，具有广泛运用天然气的资源基础。
瓦锡兰电喷机fcm-20工作原理
瓦锡兰电喷机fcm-20工作原理瓦锡兰电喷机FCM-20工作原理电喷机是指使用电场加速离子的喷嘴，将离子加速并射出的一种设备。
瓦锡兰电喷机FCM-20是一种高端电喷机，工作原理详细说明如下。
1. 喷嘴结构瓦锡兰电喷机FCM-20的喷嘴是一个复杂的结构，由多层组成。
首先是出口，它是一个细长的椭圆形板状物体，通过出口喷射离子。
在出口的上游位置是推力环，它是一个环状结构，负责产生推力和离子荷电。
在推力环的上游是阳极，它是一个高电压的电极，负责接通电源和控制电场分布。
在阳极的上游是阴极，它是一个产生电子的结构，为离子注入电荷。
2. 构成电场FCM-20的电场是由阳极、推力环和喷嘴出口组成。
阳极和推力环具有不同电势，形成了一个高电压区域。
离子在这个区域中感受到了电场力，并逐渐加速。
在喷嘴的出口处，电场达到了最大值，将离子加速到了几百m/s的速度，然后喷射出去。
离子进入大气层后，与分子相互碰撞，从而实现了推进目标的作用。
3. 离子产生离子产生有两种方式：化学反应和电离。
在FCM-20中，电离方式是首选。
阴极通过加热或光电效应，产生高速电子。
这些电子与气体分子相互碰撞，使得分子产生电离。
离子在中性气体中将继续扩散，并在极电场的作用下被加速。
加速之后，离子进入冷却通道，并注入到出口区域的离子束中。
4. 离子束流控制离子束流是由喷嘴出口发射的离子流，它对电喷机的性能和推力十分关键。
在FCM-20中，离子束流的控制主要依靠电场控制。
通过调节阳极和推力环的电势差，可以控制离子束流的速度和形状。
还可以通过调节离子注入的速度和时间来控制离子束流的强度和分布。
总结瓦锡兰电喷机FCM-20是一种高精度的电喷机，它采用电离的方式产生离子，并通过复杂的结构和电场控制，在推进轨道上实现高效的推力。
了解FCM-20的工作原理，可以帮助我们更好地理解电喷机的技术和应用。
瓦锡兰电喷机FCM-20是一种适用于微小驱动航天器的推进系统。
它使用离子作为推进介质，提供了比传统燃料更高的比冲和比推力。
研究显示LNG为首选船用环保燃料
个 航 运 界 来 说 也 是 如 此 。这 不 仅 代 表 了 瓦 锡兰 在 Ｌ Ｇ 输领 Ｎ运
域 的世 界 领 先 地位 ．同 时也 代 表 了瓦 锡 兰双 燃 料 发动 机 的 旺 盛生 命 力 。他 们 已 向船 东 和船 舶 经 营 商 证 明 了该 技术 是 可 靠
日前 ．发 动机 生产 商 瓦锡 兰 （ ｒ 峪 ） 签 订 了为 １。 Ｗａｔ ｓ 与 艘 ０ Ｌ Ｇ船 舶提 供 ５ Ｄ 双燃 料 发动 机 的合 同 。这 １０ Ｌ Ｇ 舶 约 Ｎ ０Ｆ ０艘 Ｎ 船
排放 控 制 区域 （Ｃ ， 回成 本则 需 ５ 以上。 同时 ． 过 １４ Ｅ Ａ） 收 年 超
Ｎ 用 Ｌ Ｇ燃料 系统 的小 型船 舶在 两 年 内就 能 收 回成本 。洗 涤器 系 ； 万 标箱 的大 型船 舶使 用 Ｌ Ｇ燃料 ．再 结合其 他技 术 ，如废 热 回 Ｎ
统采 用海 水 控制 硫排放 ，这 虽然 能够 减少 成本 ，但 如果 应用 于
收 系统 ．收 回成本 时 间则 可能更 短 。
（ 婧力 编译 ） 史
ｒ
瓦锡 兰双燃料 技术 已在 １Ｏ Ｎ 船上应用 艘Ｌ Ｇ Ｏ
占 当前 全 球 Ｌ Ｇ船 队 的 四 分 之 一 。瓦 锡 兰 的 双 燃料 技 术 ．于 Ｎ
２ 世 纪 ９ 年 代首 次 推 出 ，最 先应 用于 陆基 电厂 ．１ 年后 第 一 Ｏ ０ ０
点 。ＢＭ Ｏ相信 Ｃ ｅｈ 一 个拥 有 美好 前 景 的创 新技 术 ．拥 有 ＩＣ Ｔｃ 是 该 搜索 工具者 将拥 有更 多的机 会 ” 。
（ 史婧 力 编译 ）
研究 显示Ｌ Ｇ Ｎ 为首选船用环保燃料
日前 ，德 国船 级社 （Ｌ 和 ＭＡ 公 司联 手 对集 装箱船 使用 Ｇ） Ｎ ＬＧ燃 料进 行 了研 究 ，结 果表 明 ．使 用 Ｌ Ｇ 料不 仅可 以减少 Ｎ Ｎ燃
知识点2瓦锡兰公司DF系列四冲程双燃料智能型内燃机.
任务八 其他设备新技术的应用及管理
发动机的控制系统UNIC C3 （1）各种燃油运行模式的转换。 （2）燃气进气控制。 （3）点火油喷射控制——每个气缸的燃气供气和点火正时均可独立调 整；每个气缸都装有独立的燃烧传感器。 （4）空燃比的控制——能够确保进入发动机的空燃比始终保持在可运 行区域的最佳运行点上。 （5）气缸爆燃的控制——发生爆燃时只对发生爆燃的气缸进行调整。 （6）发动机的安全系统——能够确保发动机在整个运行区域安全可靠。
任务八 其他设备新技术的应用及管理 双燃料发动机的 控制系统
气体发动机的可运行 区域和空燃比
任务八 其他设备新技术的应用及管理 喷射系统及 喷油器
气体运行模式采用：天然气+先导燃油点火的方案
任务八 其他设备新技术的应用及管理
当发动机在燃气模式下运行时： 使用燃气，用MDO点火。 在报警的情况下，任何负荷工况都能自动 瞬时（<10s）切换成燃油运行模式，并保证 发动机输出功率和频率稳定。 在接到外部指令的情况下，任何负荷工况 都能切换成燃油运行模式，并保持发动机输 出功率和频率稳定。 发动机负荷低于15%时，3min后自动切换 成燃油模式运行。 当发动机在燃油模式运行时： 使用重油或船用柴油，点火油应继续工作。 在80%负荷以下的工况，在接到外部指令 的情况下，自动切换成燃气模式运行，并保 持发动机输出功率和频率稳定。
任务八 其他设备新技术的应用及管理
二、瓦锡兰公司DF系列四冲程ห้องสมุดไป่ตู้燃料智能型内燃机 采用两种运行模式——天然气运行气模式（主要模式）和燃油运行模式。
燃料是采用天然气或轻油（MDO）/重油（HFO）。
天然气体和先导燃油的喷射都是采用电子控制。 在运行中能灵活转换使用的燃料类型。 燃气进气压力低，小于0.5MPa。 低排放、高效率、高可靠性地提供功率输出
瓦锡兰分布式能源业务的发展与应用
7
© Wärtsilä
WCN - 瓦锡兰中国 (总部在上海 / 发电厂业务在北京)
Wä rtsilä Site 2-Stroke Engine Licensee
员工数目:2000 工厂: 4 办公室: 5
WCN Dalian Rep. Office
瓦锡兰大连代表处
WCN Beijing Rep. Office
瓦锡兰北京代表处
Dalian Marine Diesel (DMD) 大连船用柴油机厂
已安装电厂: 43 已安装机组: 3500MW
Wä rtsilä CME Zhenjiang Propeller Co., Ltd.
镇江中船瓦锡兰螺旋桨有限公司
Yichang Marine Diesel (YMD) 宜昌船舶柴油机厂 Wä rtsilä Propulsion (Wuxi) Co., Ltd.
Wartsila Corporation
瓦锡兰公司简介
3
© Wärtsilä
Wärtsilä founded in 1834 in Finland. (瓦锡兰 公司在芬兰成立于1834年)
1. POWER PLANTS
发电厂 集团
2. SHIP POWER 船舶动力集团
3. SERVICES 服务部
2011 4 516 4 007 4 209 469 11.1 1.44
2010 4 005 3 795 4 553 487 10.7 1.96
2009 3 291 4 491 5 260 638 12.1 1.97
2008 5 573 6 883 4 612 525 11.4 1.94
1
2009-2011 figures exclude non-recurring restructuring items and selling profits.
国内外双燃料发动机发展状况分析_彭雪竹
LNG 船提供了 50DF 双燃料发动 机，加上目前的手持订单，使用该 型机的 LNG 船占到了 LNG 船队 总量的四分之一。加上陆用双燃 料发动机，瓦锡兰已经向用户交 付了 720 台双燃料发动机，累计 运行出 其他发动机制造商。
瓦锡兰双燃料技术首次应用 是在 1990 年代初期的陆用电厂 项目；2000 年，首台船用 50DF 发 动机应运而生。该技术使发动机 可燃用 LNG 或柴油/重油，并能 在运转过程中平稳地在不同燃料 间转换，能够确保运营安全性。 2006 年，瓦锡兰 50DF 发动机应 用在第一艘 LNG 船上并引领行 业潮流，此后约 65%的新造 LNG
船舶与设备 ●
国内外双燃料发动机发展状况分析
彭雪竹
随着全球环境的日益恶化和 人们环保意识的逐渐加强，控制 污染气体及温室气体排放的要求 日益强烈。而作为国际贸易重要 运输方式的航运业，船舶排放对 大气造成的污染已引起国际社会 的广泛关注。迫于世界环境保护 的压力，国际海事组织（IMO）不 断出台新规则规范或对以往的规 则进行修正，以期进一步控制国 际航运气体排放。
11000~17550 2400~3600 4800~7200 6000~9000
12000~18000 5400~8100
注：功率范围涵盖作为推进主机和发电机的功率范围。
沿海和内河船舶的前景预期，发 展受到更多的关注。由此，世界主 要柴油机制造商均率先推出中速 双燃料发动机，并已取得了大量 实船应用的实绩。
目前，全球推出中速双燃料 发动机的制造商有瓦锡兰、曼恩、 卡特彼勒（Mak）等。其中，瓦锡兰 在双燃料发动机领域遥遥领先， 共推出了 3 种机型，并获得大量 订单；曼恩发展相对落后，但也推 出了 2 种机型，有部分订单；卡特 彼勒尚处于起步阶段，样机尚未 交付。
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Sailing on LNGWhy LNG Powered Vessel? / LNGECA LNGLNGEnvironment Protection /CO2 & HC EEDIPMWhen running on LNG (CH4)Clean combustion process /Much less particles in the exhaust gas /Higher H content of CH4, lower CO2 produced. / CO 2 Higher air / fuel ratio, less NOx formation / NO xComparison between Gas mode and Diesel mode /NO x about 60% lower, meet the IMO tier-III requirement / NO x 60% IMO CO about 75% lower / CO 75% CO 2about 20% lower / CO 2 20% Practically no SO x emission / SO xLess solid particles in exhaust gas /Engine Emission Comparison /CHHH HSOx Emission limits / SOx4,54,53,53,53,51,51,01,00,50,167%78%71%86%97%0,1%4,5%3,5%1,5%1,0%0,5%200820092010201120122013201420152016201720182019202020212022SOx97%78%Spark Ignited Pure gas engineGas injected during intake stroke Gas & Air Compressed in compress stroke Electric spark ignition of gasmixtureHigh Pressure Dual Fuel engineAir in during intakestrokeOnly air compressed during compress strokePilot oil and Gas injectionSelect the right technology /*********** GAS INJECTION DUAL-FUEL (DF)IMO NOx Tier III**************** GAS INJECTION(SG)IMO NOx Tier III**GAS INJECTIONGAS-DIESEL (GD)IMO NOx Tier IIIOtto/Diesel cycles: effects on NO X / NO XNOxOtto ,Diesel ,W ärtsil äGas Engine History /GD = Gas Diesel engine /SG = Spark ignited Gas engine / DF = Dual Fuel engine /1987198919911993199519971999200120032005200720092011Wärtsilä Vasa 32WärtsiläVasa32 WärtsiläVasa 32DFW32 Wärtsilä 34DFW50SGWärtsiläVasa WärtsiläVasa 32GDWärtsilä46 Wärtsilä46GDWärtsilä25SGWärtsiläVasa 32 WärtsiläVasa 34SGWärtsilä28SGWärtsilä46 Wärtsilä50DFWärtsilä32 Wärtsilä34SGW20DF 2012Dual-Fuel application/References /Latest data: More than 720 engines, total operation hours exceeding 5 Million 2012-06 720 DFComm. ShipsLNGC108 (61) LNG 429 (251) DF 1,900,000 2xW462xW46-->2xW50DF 1 2 1x 15000m3 LNG 1x 8L50DF + CPP 3x6L20DFPower PlantDF 51 1862,600,000 1997 20112011--06Fortescue Metals Group Ltd., 6x20V34DFOffshorePSVs/ FPSOs 20 93 1994New orders!•Harvey Gulf: the first 4 LNG-PSV to beoperated in the Gulf of Mexico!Ferry Cruise1+1 2800 4 / 2013LNGC GLOBAL OVERVIEW /DFDE ships22%Steam ships66%DRL ships 12%Mechanical0%LNGC GLOBAL FLEETDFDE 42%DRL 23%Mechanical1%Steam 34%Ship deliveries 2007 -2016DFDE 83%DRL 6%Mechanical2%Steam 9%Ship deliveries 2011 -2016Steam: DRL: +LNGDFDE: DF +FPP 26 000 kW Propulsion motor26 000 kWFPPF/C & transformerMotorOther ConsumersDF Gensets GGGGMMRed. Gear/ GasMDO MSBHFODF Mechanical Direct Propulsion / DF155,000 to 210,000 m 3LNGCDual-Fuel-mechanical direct propulsion / DF •4x W ärtsil ä8L50DF •2x W ärtsil ä9L34DFmechanical efficiency 48% /Power transfer losses only 3%. 3%Bik Viking Conversion /Bit Viking _ 25,0002007Tarbit Shipping ( )Statoil ( )GL2 x W6L46 / 5850 kWWärtsiläShip Design SK2 x W6L50DF / 5700 kWWärtsiläLNGPac2 x 500 m3 LNG tanks80% 12WÄRTSILÄ 8L201200 kWWärtsiläDF-DE Solution / LNG-20 October 2010 19© WärtsiläLNGLNG LNGLNGPac /1.LNG2. 3.LNG 4. 5.DF 6.DF5163245.Dual-Fuel Main engine 1.Storage tanks 2.Tank room6.Dual-Fuel Aux engines3.Bunker station4.Gas valve unit enclosureDual-Fuel Engine Portfolio /5 MW10 MW15 MW34DF20V34DF9,000 kW12V34DF 5,400 kW9L34DF 4,050 kW6L34DF 2,700 kW (450 kW / cylinder, 750rpm) 16V34DF 7,200 kW18V50DF 17,550 kW 16V50DF15,600 kW12V50DF 11,700 kW9L50DF 8,775 kW8L50DF 7,800 kW6L50DF 5,700 kW (975 kW /cylinder, 750rpm)50DF 20DF9L20DF1,584 kW8L20DF 1,408 kW 6L20DF 1,056 kW (176kW/cylinder, 1200rpm)DF Performance: Mode Change / –(Gas mode):MDO / Burn gas, ignited by MDO ( ~ 1 / Transfer to Diesel Mode instantly ( ~1 sec.) at any load on external trip command, or at alarm, without loss of power or speed.(Diesel mode):/ Burning MDO or HF, with pilot oil in operation. 80% / Transfer to gas mode atany load below 80%, without loss of power or speed.(Back-up mode):30Gas ModeDiesel Mode80%100%Engine Load 110% for gensetMode Transfer / (GAS -> Diesel, 100% MCR,18V50DF)/ Engine Speed/ Output/ Char. Air Pres./ Gas Pressure/ Pilot Oil Pres./ Fuel Admission(MDO -> GAS, 80% , 18V50DF)Mode Transfer / (Diesel -> GAS, 80% MCR,18V50DF)/ Engine Speed/ Gas Pressure/ Output/ Char. Air Pres./ Pilot Oil Pres./ Fuel AdmissionWärtsilä34DF Engine Dynamic performance /(Gas Mode)• / Static Speed variation: <1.5%• / Trans Speed Variation: <10%• / Recovery time: <10• / Time between15twosteploadings: >• / Load shading: 100–75–45–0%(Diesel Mode)• / Static Speed variation: <1.0%• / Trans Speed Variation: <10%• / Recovery time: <5• / Time between8loadings: >steptwo-0%shading: 100• /Load•DF/ DF engines are not suitablefor direct FPP propulsion system.Sailing on LNG!。