【摘 要】
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WinGD双燃料主机为了能够在燃气模式、高负荷及热带区域的工况下稳定运行,要求主机空冷器的低温冷却水进口温度设定值为25℃。如果采用常规的36℃低温水循环,主机易在热带区域、高负荷的情况触发DCC。DCC为动态燃烧控制技术,通过喷入少量的柴油维持主机的燃烧压力在一个高效且安全的水平,触发DCC就会增加了船舶在燃气模式下的柴油消耗。因此,本论文目的是对WinGD双燃料主机的冷却水系统进行优化设计研究
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WinGD双燃料主机为了能够在燃气模式、高负荷及热带区域的工况下稳定运行,要求主机空冷器的低温冷却水进口温度设定值为25℃。如果采用常规的36℃低温水循环,主机易在热带区域、高负荷的情况触发DCC。DCC为动态燃烧控制技术,通过喷入少量的柴油维持主机的燃烧压力在一个高效且安全的水平,触发DCC就会增加了船舶在燃气模式下的柴油消耗。因此,本论文目的是对WinGD双燃料主机的冷却水系统进行优化设计研究,减少DCC工况被触发。本文以某LNG船舶上配置的WinGD双燃料主机为背景,首先对船舶冷却水系统进行优化设计,优化设计了主机缸套水冷却系统,提出利用两个温控三通阀调节系统温度的方案;优化设计了低温淡水冷却系统,提出采用双循环的混流模式来满足主机空冷器对冷却水温度需求。其次,利用AFT Fathom软件分析海水冷却系统、主机缸套水冷却系统、优化的低温淡水冷却系统和常规的低温淡水冷却系统的实际工况,验证设计方案的流量分布可行性。最后,为了验证船舶冷却水的温度控制效果,在Simulink仿真环境中将常规与优化的船舶冷却水系统进行对比,仿真对比结果也验证了优化的低温淡水冷却系统能够尽可能降低主机空冷器的冷却水进口温度至25℃,满足了设计要求。双燃料主机冷却水系统优化设计研究的完成,实现了主机缸套水冷却系统可以利用两个温控三通阀对主机缸套水出口温度和造水机的自动控制;验证了优化的低温淡水冷却系统,能够减少双燃料主机触发DCC的概率。优化的冷却水系统提高了冷却效率,降低船舶能耗,降低主机的柴油消耗。
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