Denizcilik pazarındaki gerileme ve ana motorların emisyon kontrollerinin giderek daha sıkı hale gelmesi nedeniyle Deniz yakıtının maliyeti artıyor.
Yakıt maliyetinden tasarruf etmek için gemi kiralayanlar genellikle ana motorun hızının düşürülmesini isterler, ancak yavaşlama kaçınılmaz olarak daha fazla yelken süresine ve kiralama maliyetlerine yol açacaktır, bu nedenle yakıt maliyeti ile kiralama arasında bir denge bulmalıyız.
Yazar, bir yolculuk sırasında kiralayan kişiden şu talimatı almıştı:
Teknik parametrelerin değiştirilmemesi koşuluyla, karar referansı olarak ana motorun en iyi hızı bulunur.
Öncelikle ana motor devrini düşürerek yelkenle optimum hız kararı verilir
Yazar, ilgili literatüre başvurduğunda, verilerin çoğunun gemi ekonomik hızı algoritmasından ve bunu dikkate alan faktörlerden bahsettiğini tespit etmiştir;
Ana motor kılavuzuna bakın, ayrıca yakıt tüketimi ile ana motorun devri arasındaki ilişkiyi de öğrenebilirsiniz.
Geminin ana makine durumu ve geminin durumu gerçek operasyon sırasında değiştiği için bu hesaplamalar doğru olmayabilir.
Ana makinenin düşük hızda seyrederken optimum hızının belirlenmesi için bir dizi test yapılır.
1. Test verileri
Geminin ana makinesi MAN B&W 6S60MC düşük devirli dizel makine olup, IFO 380 yakıtı kullanmaktadır, azami sürekli çalışma devri (MCR) 89 d/dk, gücü 10316 kW, normal sürekli çalışma devri (NCR) ise 82,6 d/dk'dır.
Test seferi Hay Point'ten Singapur'a yapıldı ve mesafe 3937 n mil idi. Gemi 73000t tam yük ve 13,8m ortalama draft ile iyi deniz koşullarındaydı.
Geminin son kuru havuz onarımı teslimattan bu yana yaklaşık 1,5a'dır.
2. Fayda analizi
Sadece kiralama ve yakıt maliyetleri dikkate alındığında ve başka hiçbir faktör hesaba katılmadığında, farklı motor hızlarında toplam yolculuk maliyetini hesaplama formülü MRPM=T(ND + FDPF.O) (1) şeklindedir.
Nerede: MRPM, yolculuğun toplam maliyetidir (USD);
T, yolculuğun seyir süresidir, d;
ND geminin günlük kira bedelini USD/d olarak ifade eder;
FD, geminin günlük yakıt tüketimini ifade eder, t/g olup, ana makinenin günlük yakıt tüketimi ile yardımcı makinenin günlük yakıt tüketiminin (1,6t/g) toplamından oluşur.
PF.O güncel akaryakıt fiyatını göstermektedir, USD /t.
Farklı motor devirlerindeki toplam maliyet MRPM'nin nominal devirdeki (82,4 d/dk) toplam maliyetle karşılaştırılmasıyla, o devirdeki karlılık elde edilebilir.
3. Uygulanabilirlik
Ana makine kılavuzuna bakıldığında, ana makine hızı 72,3 devir/dakika olduğunda çalışma yükünün nominal yükün %48'i olduğu görülebilir.
Ana makine bu yük altında uzun süre çalışırsa, çalışma esnasında yardımcı blower çalıştırılmamalıdır, aksi takdirde elektrik şebekesinde darbe yükü oluşacak ve yardımcı blower'ın çalışma ömrü kısalacaktır.
Ayrıca, egzoz gazı kazanının buhar basıncının, yağ kazanının çalışmasını önleyecek kadar büyük olduğundan emin olmak gerekir, aksi takdirde ek yakıt tüketimine yol açacaktır.
Teste göre, ana motorun hızı 72,3r / dak olduğunda, süperşarjın hızı 9100 r / dak, temizleme basıncı 0.088MPa'dır ve yardımcı üfleyicinin basıncı, başlamak için 0,043MPa ve durmak için 0,062MPa olarak ayarlanmıştır, bu da yardımcı üfleyicinin çalışmamasını sağlayabilir. Egzoz gazı kazanının buhar basıncı 0,5MPa'da tutulur ve yağ yakıtlı kazan çalıştırılmaz.
Bu nedenle, host hızı makul olan 72.3r/dak'ya ayarlanmıştır.
İkincisi, ana bilgisayarın uzun süreli düşük yükünden kaynaklanan sorun
(1) Silindir yağlaması.
Ana motorun uzun süre düşük yükte çalıştırılması durumunda silindir yağlama problemi dikkate alınmalıdır.
Bir görüşe göre, ana motorun daha düşük hızı kaçınılmaz olarak yağlama etkisini kötüleştirecektir ve gerekli yağlamayı sağlamak için silindirin yağ beslemesi artırılmalıdır. Diğer görüşe göre ise, yakıtın kükürt kütle oranı belirli olduğunda silindire giren toplam kükürt miktarı azalacak ve silindir yağ tüketimi azaltılmalıdır.
Bu iki görüşün daha ayrıntılı olarak incelenmesi gerekmektedir.
(2) Ciddi karbon birikimi.
Ana motorun uzun süreli düşük yükte çalışması ve yanmanın bozulması kaçınılmaz olarak yanma odası, egzoz valfi, süperşarj, kazan vb. kısımlarda ciddi karbon birikimine yol açacak, özellikle egzoz valfi ve kazanda karbon birikimi ana motorun çalışma koşullarının bozulmasına yol açacaktır.
(3) Buhar basıncı.
Ana makinenin uzun süreli düşük yükte çalışması, egzoz gazı kazanının buhar basıncının düşmesine kaçınılmaz olarak yol açacaktır ve normal seyir sırasında genellikle ağır yağ yakıldığından yeterli buhar bulunması gerekir.
Buhar basıncının ayarlanan değerin altına düşmesi, mazotlu kazanın çalışmasına neden olarak ilave yakıt tüketimine sebep olur.
(4) Yardımcı üfleyici.
Ana motorun devrinin azalması kaçınılmaz olarak süperşarjın devrinin de azalmasına neden olacak ve bu da süpürme basıncının azalmasına yol açacaktır.
Süpürme basıncının ayarlanan değerin altına düşmesi durumunda yardımcı blower kesik kesik çalışacak, bu da jeneratör yükünün artmasına ve devreye alma anında elektrik şebekesine darbe yükü binmesine neden olacak ve tüm geminin elektrik kesintisine uğramasına yol açacaktır.
Düşük temizleme basıncı da yanmayı kötüleştirecektir.
Üçüncüsü, ana bilgisayarın uzun vadeli düşük yüküne karşı önlemler
1, silindir yağ dolum oranını ayarlayın
(1) Silindir yağ doldurma oranının temel ayar değeri. Gemi Jensen mekanik yağlayıcıyı benimser. Ana motor üreticisinin talimatlarına göre, enjeksiyon oranı MCR'de ayarlanır
QMCR= 24BSPMCR /(1000Cρ) (2)
Formül:
QMCR, ayarlanan yakıt enjeksiyon oranıdır, L /d;
BS, sahibinin talimatı doğrultusunda 1,1 g / (kW·h) olarak belirlenen temel ayar noktasıdır;
PMCR, MCR'de çıkış gücüdür, ana makine hızı 89.0 r/dak olduğunda güç 10316 kW'tır;
C silindir sayısını ifade eder, bu gemi 6 silindirlidir;
ρ silindir yağı yoğunluğudur, gemi BN 70 silindir yağı kullanmaktadır,
Yoğunluk 15 derecede yaklaşık 0.9343kg /L'dir.
Hesaplamaya göre dolum hızı QMCR=48.6L /g.
(2) Yağ doldurma oranı ana motorun hızına göre değişti.
Temel ayar değerini değiştirmeden, silindir yağ dolum oranı ana motor devrinin azalmasıyla orantılı olarak azalacaktır, hesaplama formülü şu şekildedir:
Q parçası=QMCRn parçası /nMCR(3)
Ana motor devri 72,3 d/d olarak ayarlandığında, silindir yağ enjeksiyon oranı Q72.3=39.5 L/d ve günlük silindir yağ tüketimi QD=6Q72.3=236.8 L/d olup, gerçek ölçülen değerle tutarlıdır.
(3) Yük değişimi ile dolum oranının ayarlanması.
Günümüzde bazı MAN B&W modelleri, MEP (ortalama etkin basınç) ile ayarlanan silindir yağ yağlama sistemleri ile donatılmış olup, silindir yağ dolum oranı %40 ile %100 MEP aralığında oransal olarak ayarlanmıştır.
Eğer ana motorunuzda bu sistem yoksa yakıt miktarını manuel olarak ayarlayabilirsiniz.
MEP'e göre ayarlanmış doluluk oranının hesaplama formülü:
Q parçası=QMCRP parçası /PMCR(4)
Formülde:
Bölüm P, kısmi yük altında ortalama etkili basınçtır. Teste göre, ana makine hızı 72.3r / dak olduğunda 10.7MPa'dır.
PMCR, MCR'deki ortalama etkin basınç olup, teste göre 17,9 MPa'dır.
MEP ayarlama yöntemine göre, ana makine hızı 72,3 d/d olduğunda silindir yağ tüketimi QD 174,6 L/d'dir, yani silindir yağ tüketimi 236,8 L/d'den 174,6 L/d'ye kadar ayarlanabilir, ancak temel ayar değerinin (19,4 L/d) %40'ından az olamaz.
Aslında gemide silindir yağ tüketimini 240 L/d'den 200 L/d'ye düşürmek için daha muhafazakar bir yaklaşım benimsendi.
Limana varıldığında, temizleme limanının denetimine göre, yağ enjeksiyon oranı hala büyük olup, uygun şekilde azaltılabilir.
Geminin işletme maliyetinin düşürülmesinde elbette fayda vardır.
2. Karbon birikimini azaltın
Karbon birikimini azaltmak, yanma odası korozyonunu önlemek ve iyi yanmayı sağlamak amacıyla süpürme sıcaklığı mümkün olduğunca 41 ~ 43 dereceye çıkarılır;
Silindir gömlekleri soğutma suyu sıcaklığı, yanmaya elverişli olan ve korozyonu azaltan 82 ~ 83 derece (85 derece alarmı) yüksek bir sınıra ayarlanmıştır;
Egzoz supabı ve enjektörün bakım periyodunu kısaltın, özellikle düşük devirde çalışırken enjektörün atomizasyon etkisi zayıflar ve iyi bir yanma sağlamak için sık sık bakım yapılması gerekir;
Egzoz kanalında biriken külün temizlenmesi için ana motor günde iki kez 82 d/dk'ya kadar hızlandırılarak 1'er saatlik çalışma sağlanmaktadır;
Ana motorun hızlanmasıyla egzoz gazı kazanının is üflemesi güçlenir.
Aynı zamanda, süperşarjın egzoz gazı ucu kuru temizleme işlemine tabi tutulur ve basınçlı hava ucu yıkanarak süperşarjda karbon ve kül birikimi azaltılır.
3. Buhar tüketimini kontrol edin
Buhar tüketimini kontrol edin ve ısıtılmaya ihtiyacı olmayan ekipmanların, bazı yakıt hatlarının eşlik eden buhar boruları da dahil olmak üzere, buhar borularını kapatın;
Ana ve yardımcı motorların yakıt sisteminin ısıtma ihtiyacını karşılamak için yağ deposunun ısıtma vanasını mümkün olduğunca kapatın ve yağ kazanının çalışmasını önleyin.
4, minimum temizleme basıncını kontrol edin
Özellikle hafif yük koşullarında ana motorun minimum yükünü kontrol edin, temizleme basıncının yardımcı blowerın başlangıç ayar değerinden düşük olmasına izin vermeyin.
Gerekirse yardımcı üfleyici manuel kontrol moduna alınabilir veya yardımcı üfleyicinin başlangıç ayarı düşürülebilir, ancak bu eksik yanmaya yol açabilir ve egzoz yakından izlenmelidir. Yardımcı üfleyicilerin günlük muayene ve bakımını güçlendirin.
IV. Sonuç olarak;
Ana motorun düşük yükte çalışmasında, en iyi çalışma koşullarını elde etmek için sıkıştırma oranı, enjeksiyon avans açısı vb. de ayarlanabilir, ancak gerçek çalışan gemi ana motor parametrelerini istediği gibi ayarlayamaz ve gemi sahibi ana motoru uzun süre düşük yükte çalıştırmak istemez.
Nitekim gemi sahibinin de onayıyla gemi bu seferde 72 d/dak'lık ekonomik bir hıza ulaşmış ve birkaç seferde yapılan işletme sonuçları geminin işletme parametrelerinin iyi durumda tutulduğunu göstermiştir.