由重油品质得知,当柴油机燃用重油运行时,在燃烧室和排气道将产生紧急的污垢,燃烧产生的金属氯化物和金属盐对气缸、活塞、活塞环以及阀座、高压油泵、喷油器产生紧急的磨损,重油的硫分会引起喷油嘴等零件的低温腐蚀,而过量的钒、钠等化学成分则会造成排气阀和阀座密封面的高温腐蚀等等。这些不利因素的存在,迫使柴油机设计时需要采取一些有效措施,来消除这些不利因素的影响。
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重油的处置
燃油系统的功用就是为柴油机供应干净的,粘度适合的燃油。重油含有很多的杂质,因此重油系统需要有燃油干净处置装置来去除重油中的杂质。重油的粘度高,为了便于燃油的泵送,并使燃油的粘度达到柴油机的采用需要,就需要对重油加热以减少重油的粘度。为防止高温的重油发生汽化,需要对重油系统进行加压。容易地讲,重油系统的用途就是对重油进行干净、加热和加压,以保证其符合柴油机的采用需要。
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重油的净化
重油在出售流程中总会受到不一样程度的污染,在采用之前应予以净化,除去所含的各种固体和液体杂质。重油中的固体杂质主要是铁锈、砂、尘埃及炼油时加入的催化剂粒子。液体杂质主要是水,包括海水和淡水。这些杂质的存在将造成高压油泵和喷油器的损毁,加快气缸套磨损,排气阀密封面磨损和增压器叶片及气道的积垢。
重油净化最有效的方法是在燃油沉淀柜和日用油箱之间设置离心分油机。为了使重油得到高水平的净化,一般应设置两套分离机。经验证明,为了处置好当今市场上出售的各种重油,特别是要去除掉重油中的催化剂粒子,两套分离机要串联运行,即分水机/分杂机模式。但如果使用近几年新开发的新型自动排渣的分杂分离机,则可以省略分水分离机。
要获得较佳的净化成效,分离时重油的粘度应尽可能减少,而它在分离盘中停留的时间则应尽可能延长。给出分离机容量和预热温度的曲线。这两条曲线是依据主要厂商供应的说明给出的,可作为设计时的教导性建议。但在具体选用时应向分离机制造厂咨询,以获得较好的分离成效。
为减少分离时的重油粘度,就需要使重油在经过分离机预热器后的温度尽可能达到较高许可值。如图9所示,对于粘度高于 180cSt/50℃(1500sec RI/100 oF)的重油,分离时,重油的温度应尽可能维持在较高许可值95~98℃。为使重油在分离盘中停留的时间尽可能加长,第一要选用容量较大的分离机。对于粘度为18OcSt的重油,分离机的分离用户流量应不大于分离机额定用户流量的35%;第二在分离时应调节分离机的用户流量,使它正好等于柴油机的燃油消耗量。此外,分离机除了在清洗时停机外应24小时不间断工作,并要尽可能缩短清洗停机时间。当然,更要注意准时清洗分离机,否则一旦发生堵塞,分离也就失去功效了。
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重油的加热
为了保证雾化良好,重油应加热到10~l5cSt。如果加热温度太低,燃烧就会受到影响,造成气缸套和活塞环磨损加剧,气阀密封面腐蚀,同时由于粘度太高,还会造成喷油重压过高,造成喷油系统有关零部件机械应力过高而损毁。
一般状况下,重油加热装置大都采用蒸汽,并使用粘度控制器调节蒸汽量,以维持粘度在预定的范围内。
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重油的加压
由于重油要经过加热后才能进机燃烧,因而从柴油机回油管流出的油温度仍很高。为了防止回油管中发生沸腾和泡沫化以及燃油输送泵吸入侧发生气蚀,就需要使用重压燃油系统。
日用油箱与燃油循环系统之间有一套加压泵。从加压泵来的补充油和柴油机的回油都进入混油筒,混油筒通过一个气体释放阀接通日用油箱。在此系统中始终维持4bar的重压,因而不会有沸腾和汽化现象发生。
从混油筒出来的油经过燃油输送泵被加压到不低于6bar,再进入加热器、粘度控制器、滤器,最后进入柴油机高压油泵。为维持高压油泵进油总管的重压恒定和在各种负荷(包括停机)时通过高压油泵的用户流量足够,燃油输送泵的用户流量应大于柴油机的消耗量。此外在柴油机上高压油泵的回油口装有一个节流板和在进油总管与回油总管之间装有一个弹簧式背压阀,它将在进油量大于消耗和回油总量时打开。
通过加热重油的不断循环,即便在柴油机停车时,喷油泵也维持着正常的运行温度,因而在进出港时,也不需要转换为柴油运行,只须重油循环泵(即燃油输送泵)维持运行即可。






