शिपिंग बाजार में मंदी और मुख्य इंजनों पर बढ़ते कड़े उत्सर्जन नियंत्रण के कारण, समुद्री ईंधन की लागत बढ़ रही है।
ईंधन की लागत बचाने के लिए, जहाज चार्टरर आमतौर पर मुख्य इंजन की गति धीमी करना चाहते हैं, लेकिन गति धीमी करने से अनिवार्य रूप से नौकायन समय और किराये की लागत में वृद्धि होगी, इसलिए हमें ईंधन की लागत और किराये के बीच संतुलन बनाना होगा।
लेखक को एक निश्चित यात्रा पर चार्टरकर्ता से निर्देश प्राप्त हुआ:
तकनीकी मापदंडों में परिवर्तन न करने के आधार पर, निर्णय संदर्भ के लिए मुख्य इंजन की सर्वोत्तम गति का पता लगाया जाता है।
सबसे पहले, मुख्य इंजन की गति से नीचे नौकायन की इष्टतम गति का निर्णय
प्रासंगिक साहित्य से परामर्श करने के बाद, लेखक ने पाया कि अधिकांश डेटा में जहाज की आर्थिक गति और इसके विचार कारकों के एल्गोरिदम का उल्लेख किया गया है;
मुख्य इंजन मैनुअल से परामर्श करें, आप ईंधन की खपत और मुख्य इंजन की गति के बीच संबंध भी जान सकते हैं।
जहाज के मुख्य इंजन की स्थिति और जहाज की स्थिति वास्तविक संचालन के दौरान बदल जाती है, इसलिए ये गणनाएं सटीक नहीं हो सकती हैं।
कम गति पर चलने पर मुख्य इंजन की इष्टतम गति निर्धारित करने के लिए परीक्षणों की एक श्रृंखला की जाती है।
1. परीक्षण डेटा
जहाज का मुख्य इंजन MAN B&W 6S60MC कम गति वाला डीजल इंजन है, जो IFO 380 ईंधन का उपयोग करता है, अधिकतम निरंतर परिचालन गति (MCR) 89r/min है, शक्ति 10316 kW है, और सामान्य निरंतर परिचालन गति (NCR) 82.6 r/min है।
परीक्षण यात्रा हे पॉइंट से सिंगापुर तक थी, जिसकी दूरी 3937 नॉटिकल मील थी। जहाज़ 73000 टन के पूरे भार और 13.8 मीटर के औसत ड्राफ्ट के साथ अच्छी समुद्री स्थिति में था।
जहाज की अंतिम ड्राई-डॉक मरम्मत डिलीवरी के बाद से लगभग 1.5a हुई है।
2. लाभ विश्लेषण
जब केवल किराये और ईंधन की लागत पर विचार किया जाता है, और कोई अन्य कारक ध्यान में नहीं लिया जाता है, तो विभिन्न इंजन गति पर कुल यात्रा लागत की गणना करने का सूत्र MRPM=T(ND + FDPF.O) (1) है
जहाँ: एमआरपीएम यात्रा की कुल लागत, यूएसडी है;
T यात्रा का नौकायन समय है, d;
एनडी जहाज का दैनिक किराया यूएसडी/डी में है;
एफडी जहाज की दैनिक ईंधन खपत, टी/डी है, जिसमें मुख्य इंजन की दैनिक ईंधन खपत और सहायक इंजन की दैनिक ईंधन खपत (1.6 टी/डी) शामिल है।
PF.O वर्तमान ईंधन मूल्य, USD/t है।
विभिन्न इंजन गति पर कुल लागत एमआरपीएम की तुलना रेटेड गति (82.4 आर/मिनट) पर कुल लागत के साथ करके, उस गति पर लाभप्रदता प्राप्त की जा सकती है।
3. व्यवहार्यता
होस्ट मैनुअल का हवाला देते हुए, यह देखा जा सकता है कि जब होस्ट की गति 72.3r / मिनट है, तो कार्य भार रेटेड लोड का 48% है।
यदि मुख्य इंजन लंबे समय तक इस भार के तहत चलता है, तो सहायक ब्लोअर को संचालन के दौरान शुरू नहीं किया जाना चाहिए, अन्यथा यह आसानी से पावर ग्रिड पर प्रभाव भार का कारण बनेगा और सहायक ब्लोअर के कामकाजी जीवन को छोटा कर देगा।
इसके अलावा, यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि निकास गैस बॉयलर का भाप दबाव काफी बड़ा हो ताकि तेल बॉयलर शुरू न हो, अन्यथा इससे अतिरिक्त ईंधन की खपत होगी।
परीक्षण के अनुसार, जब मुख्य इंजन की गति 72.3r/min होती है, सुपरचार्जर की गति 9100 r/min होती है, तो सफाई का दबाव 0.088MPa होता है, और सहायक ब्लोअर का दबाव शुरू करने के लिए 0.043MPa और बंद करने के लिए 0.062MPa पर सेट किया जाता है, जो यह सुनिश्चित कर सकता है कि सहायक ब्लोअर शुरू न हो। निकास गैस बॉयलर का भाप दबाव 0.5MPa पर बनाए रखा जाता है, और तेल से चलने वाला बॉयलर शुरू नहीं होता है।
इसलिए, होस्ट की गति 72.3r/min पर सेट की गई है, जो व्यवहार्य है।
दूसरा, होस्ट पर लंबे समय तक कम लोड के कारण होने वाली समस्या
(1) सिलेंडर स्नेहन.
जब मुख्य इंजन लंबे समय तक कम लोड पर चलता है तो सिलेंडर स्नेहन की समस्या पर विचार किया जाना चाहिए।
एक दृष्टिकोण यह है कि मुख्य इंजन की कम गति अनिवार्य रूप से स्नेहन प्रभाव को खराब कर देगी, और आवश्यक स्नेहन सुनिश्चित करने के लिए सिलेंडर की तेल आपूर्ति को बढ़ाया जाना चाहिए। दूसरा दृष्टिकोण यह है कि ईंधन के सल्फर द्रव्यमान अंश के निश्चित होने पर सिलेंडर में प्रवेश करने वाले सल्फर की कुल मात्रा कम हो जाएगी, और सिलेंडर तेल की खपत कम होनी चाहिए।
इन दोनों दृष्टिकोणों पर आगे विश्लेषण की आवश्यकता है।
(2) गंभीर कार्बन संचयन.
मुख्य इंजन के दीर्घकालिक कम-लोड संचालन और दहन की गिरावट अनिवार्य रूप से दहन कक्ष, निकास वाल्व, सुपरचार्जर, बॉयलर, आदि में गंभीर कार्बन संचय को जन्म देगी, विशेष रूप से निकास वाल्व और बॉयलर के कार्बन संचय से मुख्य इंजन की कार्यशील स्थिति में गिरावट आएगी।
(3) भाप का दबाव.
मुख्य इंजन के दीर्घकालिक कम-लोड संचालन से अनिवार्य रूप से निकास गैस बॉयलर के भाप के दबाव में कमी आएगी, और सामान्य नेविगेशन के दौरान भारी तेल आमतौर पर जलाया जाता है, इसलिए पर्याप्त भाप होनी चाहिए।
यदि भाप का दबाव निर्धारित मान से कम है, तो इससे तेल से चलने वाले बॉयलर को चलाना पड़ेगा, जिससे अतिरिक्त ईंधन की खपत होगी।
(4) सहायक ब्लोअर.
मुख्य इंजन की गति में कमी से सुपरचार्जर की गति भी अनिवार्य रूप से कम हो जाएगी, जिसके परिणामस्वरूप सफाई दबाव में कमी आएगी।
जब सफाई दबाव निर्धारित मूल्य से कम होता है, तो सहायक ब्लोअर रुक-रुक कर चलेगा, जिसके परिणामस्वरूप जनरेटर लोड में वृद्धि होगी, और स्टार्ट-अप के समय पावर ग्रिड पर प्रभाव भार होगा, जिससे पूरे जहाज की बिजली की हानि होगी।
कम सफाई दबाव से दहन भी ख़राब हो जाएगा।
तीसरा, मेजबान के दीर्घकालिक कम लोड के प्रतिउपाय
1, सिलेंडर तेल भरने की दर समायोजित करें
(1) सिलेंडर तेल भरने की दर का मूल सेट मूल्य। जहाज जेन्सन मैकेनिकल ऑइलर को अपनाता है। मुख्य इंजन निर्माता के निर्देशों के अनुसार, इंजेक्शन दर MCR पर सेट की जाती है
क्यूएमसीआर= 24बीएसपीएमसीआर /(1000Cρ) (2)
सूत्र:
क्यूएमसीआर निर्धारित ईंधन इंजेक्शन दर, एल/डी है;
बीएस मूल सेटपॉइंट है, जिसे मालिक के निर्देशानुसार 1.1g /(kW·h) पर सेट किया जाता है;
पीएमसीआर एमसीआर के दौरान आउटपुट पावर है, जब होस्ट स्पीड 89.0 आर/मिनट है, पावर 10316 किलोवाट है;
C सिलेंडरों की संख्या है, यह जहाज 6 सिलेंडरों का है;
ρ सिलेंडर तेल घनत्व है, जहाज बीएन 70 सिलेंडर तेल का उपयोग करता है,
15 डिग्री पर घनत्व लगभग 0.9343 किग्रा/ली है।
गणना के अनुसार, भरने की दर QMCR=48.6L /d.
(2) तेल भरने की दर मुख्य इंजन की गति के साथ बदल गई।
मूल सेट मूल्य को अपरिवर्तित रखें, सिलेंडर तेल भरने की दर मुख्य इंजन की गति में कमी के साथ आनुपातिक रूप से कम हो जाएगी, गणना सूत्र है
क्यू भाग=क्यूएमसीआरएन भाग /एनएमसीआर(3)
यदि मुख्य इंजन की गति 72.3r /min पर सेट की जाती है, तो सिलेंडर तेल इंजेक्शन दर Q72.3=39.5L /d है, और दैनिक सिलेंडर तेल की खपत QD=6Q72.3=236.8L /d है, जो वास्तविक मापा मूल्य के अनुरूप है।
(3) लोड परिवर्तन के साथ भरने की दर का समायोजन।
वर्तमान में, कुछ MAN B&W मॉडल सिलेंडर तेल स्नेहक प्रणालियों से सुसज्जित हैं जिन्हें MEP (औसत प्रभावी दबाव) के साथ समायोजित किया जाता है, और सिलेंडर तेल भरने की दर 40% से 100% MEP की सीमा में आनुपातिक रूप से समायोजित की जाती है।
यदि मुख्य इंजन इस प्रणाली से सुसज्जित नहीं है, तो आप ईंधन दर को मैन्युअल रूप से समायोजित कर सकते हैं।
एमईपी के अनुसार समायोजित भरण दर का गणना सूत्र है
क्यू भाग=क्यूएमसीआरपी भाग /पीएमसीआर(4)
सूत्र में:
भाग P आंशिक भार के तहत औसत प्रभावी दबाव है। परीक्षण के अनुसार, यह 10.7MPa है जब होस्ट गति 72.3r /min है।
पीएमसीआर, एमसीआर पर औसत प्रभावी दबाव है, जो परीक्षण के अनुसार 17.9 एमपीए है।
एमईपी समायोजन विधि के अनुसार, जब मेजबान गति 72.3r / मिनट है, तो सिलेंडर तेल की खपत QD 174.6L /d है, अर्थात, सिलेंडर तेल की खपत 236.8L /d से 174.6L /d तक समायोजित की जा सकती है, लेकिन मूल सेट मूल्य (19.4L /d) के 40% से कम नहीं।
वास्तव में, सिलेंडर तेल की खपत को 240 लीटर/दिन से 200 लीटर/दिन तक समायोजित करने के लिए अधिक रूढ़िवादी दृष्टिकोण अपनाया गया था।
बंदरगाह पर पहुंचने के बाद, सफाई बंदरगाह के निरीक्षण के अनुसार, तेल इंजेक्शन की दर अभी भी बड़ी है, और इसे उचित रूप से कम किया जा सकता है।
जाहिर है, जहाज की परिचालन लागत को कम करना फायदेमंद है।
2. कार्बन संचयन को कम करें
कार्बन संचय को कम करने, दहन कक्ष क्षरण को रोकने और अच्छे दहन को सुनिश्चित करने के लिए, स्वीप तापमान को यथासंभव 41 ~ 43 डिग्री तक बढ़ाया जाता है;
सिलेंडर लाइनर शीतलन जल का तापमान 82 ~ 83 डिग्री (85 डिग्री अलार्म) की उच्च सीमा पर सेट किया गया है, जो दहन के लिए अनुकूल है और जंग को कम करता है;
निकास वाल्व और इंजेक्टर के रखरखाव चक्र को छोटा करें, विशेष रूप से कम गति पर चलने पर इंजेक्टर का परमाणुकरण प्रभाव खराब होता है, और अच्छे दहन को सुनिश्चित करने के लिए इसे अक्सर बनाए रखा जाना चाहिए;
निकास चैनल में राख के संचय को साफ करने के लिए मुख्य इंजन को 1 घंटे के संचालन के लिए दिन में दो बार 82 आर/मिनट तक त्वरित किया जाता है;
जब मुख्य इंजन तेज हो जाता है, तो निकास गैस बॉयलर की कालिख उड़ाने को मजबूत किया जाता है।
इसी समय, सुपरचार्जर के निकास गैस वाले सिरे को सुखाकर साफ किया जाता है, तथा सुपरचार्जर के कार्बन और राख के संचय को कम करने के लिए दबाव वायु वाले सिरे को धोया जाता है।
3. भाप की खपत को नियंत्रित करें
भाप की खपत को नियंत्रित करें और उन उपकरणों की भाप पाइपों को बंद करें जिन्हें गर्म करने की आवश्यकता नहीं है, जिसमें कुछ ईंधन लाइनों की भाप पाइपें भी शामिल हैं;
मुख्य और सहायक इंजन की ईंधन प्रणाली की हीटिंग आवश्यकताओं को सुनिश्चित करने और तेल बॉयलर की शुरुआत से बचने के लिए तेल टैंक के हीटिंग वाल्व को यथासंभव बंद करें।
4, न्यूनतम सफाई दबाव को नियंत्रित करें
मुख्य इंजन के न्यूनतम भार को नियंत्रित करें, विशेष रूप से हल्के भार की स्थिति में, सहायक ब्लोअर के प्रारंभिक सेट मूल्य की तुलना में सफाई दबाव को कम न होने दें।
यदि आवश्यक हो, तो सहायक ब्लोअर को मैन्युअल नियंत्रण मोड में रखा जा सकता है, या सहायक ब्लोअर की शुरुआती सेटिंग को कम किया जा सकता है, लेकिन इससे अपूर्ण दहन हो सकता है, और निकास पर बारीकी से निगरानी की जानी चाहिए। सहायक ब्लोअर के दैनिक निरीक्षण और रखरखाव को मजबूत करें।
4. समापन टिप्पणी
मुख्य इंजन के कम-लोड संचालन में, सर्वोत्तम कार्य स्थितियों को प्राप्त करने के लिए, आप संपीड़न अनुपात, इंजेक्शन अग्रिम कोण आदि को भी समायोजित कर सकते हैं, लेकिन वास्तविक ऑपरेटिंग जहाज इच्छानुसार मुख्य इंजन मापदंडों को समायोजित नहीं कर सकता है, और जहाज मालिक कम लोड पर लंबे समय तक मुख्य इंजन चलाने के लिए तैयार नहीं है।
वास्तव में, जहाज के मालिक की सहमति से, जहाज ने इस यात्रा से 72 आर/मिनट की आर्थिक गति लागू की, और कई यात्राओं के संचालन के परिणामों से पता चला कि जहाज के परिचालन मापदंडों को अच्छी स्थिति में बनाए रखा गया था।