燃油在线乳化技术应用分析
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使用 成本 ， 同时也 避 免 了 机外 合 成技 术 中 出现 的
１ ２ ４
燃油在线乳化技术应用分析——刘
安， 马 晶晶， 蔡爱 国
乳化 油分 层 和破 乳 、 不能 长 期 储 存 的弊病 。具 体 的在线 乳 化过程 见 图 １ 。
１ ） 试 验用 柴油 机基 本参 数 。
船用 柴油 机废气 中有害 排放 物主要 有硫氧 化
很不稳 定 ， 长久放 置容易 分层 。另外 ， 使用乳 化油 对 冷启动 和瞬态 变换 环境下 的操作 也不 太有 利 。 在线 乳化较 机 外合 成 技 术 有着 明显 的 优势 ，
国内有不 少单位 对此有 所研 究 ， 并开 始实船 应用 。
Ｅ－ ｍａ ｉ ｌ： ａ ｌ ｉ ｕ＠ Ｃ Ｃ Ｓ ． ｏ ｒ ｇ． ｃ ｎ
船级
Ｃ Ｃ Ｓ
２ ） 在 线 乳 化 设 备 特 点 。 该 套设 备 采 用 了 加
压 方式精 确 控 制 油 水 的 比例 从 而 实 现 燃 油 的 乳
化 。通 过这 一方 式省 去 了 昂贵 的乳 化 剂 ， 降低 了
柴 油机 型号 Ｃ ６ ３ ０ ０ Ｚ Ｃ １ ８ Ｂ
标定 功率／ ｋ ｗ
１ ３ ２ ３
３ ３ ０×３ ８ ０ ６ １ ６ １
燃油乳化技术是将燃油和水按一定比例混合
后 喷人 高温 燃 烧 室 。理 论 上 ， 增 加 一个 百 分 点 的 水将 减少 一 个 百 分 点 的 Ｎ Ｏ 。 此 技 术 主 要 优 点
总（ 净） 吨位 建 造年 月
总长 （ 宽） ／ ｍ 满 吃水／ ｍ 国籍
４ ８ ５ ２ （ ３ １ １ ０ ） １ ９ ９ ｌ
形式 、 特点及工作原理 ， 阐述此种技术的优缺点 ， 探讨燃油乳化技术 在船用柴油机应用 的可行性及对减少废气 排放的有效性 ， 分析此技术 在减少尾气排放方面的发展趋势。 关键词 ： 减排技术 ； 燃油乳化 ； 发展趋势
中图 分 类 号 ： ［ Ｊ ６ ７ ６ ． ３ 文 献标 志码 ： Ａ 文 章编 号 ： １ ６ ７ １ — ７ ９ ５ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ － ０ １ ２ ４ － ０ ３
为： 机外合 成乳 化油技 术和 在线乳 化技术 两种 。 ２ ０世 纪 ７ ０年代 出现 能 源 危机 、 环 境 污 染 等
问题 ， 由此人们 开 始关 注 和研 究 油 掺水 乳 化 燃烧 技术 ， 但 早期 的研 究方 向主 要 是机 外 合成 乳 化 油
技术 。实践证 明 ， 这 种方 法 能 够有 效 地 降低 氮 氧
１ ０ ９ ． ５ ８ （ １ ８ ． ３ ） ７ ． ２ ５ 巴拿 马
是： 设计上无需特别改变 ； 对 燃 烧 的稳 定 性 无 影
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３— ０ ３—０ １ 修 回 日期 ： ２ ０ １ ３— ０ ３—１ ８ 第 一作 者 简 介 ： 刘 安（ １ ９ ８ １ 一） ， 男， 硕士 ， 工 程 师 研 究方 向 ： 船 舶 消 防及 防污 染
第４ ２卷
第 ３期
船 海 工 程
Ｓ ＨＩ Ｐ ＆ ０ＣＥＡＮ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ
Ｖｏ １ ． ４ ２ Ｎｏ ． ３
２ ０ １ ３年 ０ ６月
Ｊ ｕ ｎ ． ２ ０ ｌ ３
燃 油 在 线乳 化 技 术应 用 分 析
刘 安 ， 马 晶晶 ， 蔡爱 国。
（ １ ． 中国船级社武汉规范研 究所 ， 武汉 ４ ３ ０ ０ ２ ２ ； ２ ． 武汉航 海职业技 术学院， 武汉 ４ ３ ０ ０ ６ ３ ３ ． 泰州 中航船舶 重工有 限公 司， 江苏 泰 州 ２ ２ ５ ３ ２ ７ ） 摘 要： 针对 ＭＡ Ｒ Ｐ Ｏ Ｌ ７ ３ ／ ７ ８公约附则 Ｖ Ｉ 对船舶柴油机尾气排放的要求 ， 介绍重油在线乳化技术的结构
２ 在 线 乳化 应 用 的基 本 情 况
２ ． １ 船舶 基本情 况及 设备构 成
１ ） 船 舶基本 情况 。
船舶类 型
载重 吨／ ｔ
燃 烧 温度和 工作压 力等 因素 的影响 。燃油乳 化技 术 就是 通过 降低气 缸温度 等来 降低 Ｎ Ｏ 的产生 。
散货
８ ０ ３ ６
燃油乳化技术不但可以降低发动机油耗 ， 同
时 也可 以降低 氮 氧化 物 （ Ｎ Ｏ ） 和颗粒 （ Ｐ Ｍ） 等 废 气 排放 。对 于提 高柴 油 的品质 及 利 用效 率 ， 降低
柴 油机 械 的 比油 耗 ， 节 约能 源 、 改善 环 境 、 减少 污
响； 水消 耗 量 低 ， 投 资 费 用 低 。燃 油 乳 化 技 术 分
化物 （ 主要是 Ｎ Ｏ ） 和碳 烟 微粒 Ｐ Ｍ， 但是， 混合 的
乳化油 也 同时降 低 了燃 烧 室 的 温度 ， 而 燃 烧室 过 早 的低 温容 易导致 加大点 火延迟 和加 重发动 机噪
声 。而且 ， 乳 化剂 的价格 比较 贵 ， 配制 的乳化 油也
ｌ 乳化 技 术及 其 分 类
物（ Ｓ Ｏ ） 、 氮 氧化 物 （ Ｎ Ｏ ）以 及 碳 烟 等 颗 粒 物 （ Ｐ Ｍ） 等， 其中 ｓ ０ 目前 主要 是通 过燃油 含硫量 进
行控 制 。Ｐ Ｍ 的产生 是 一个 复 杂 的 、 动态 的组 成 ， 其 产生 和组分会 随着 发 动机 的工 况 特征 、 技 术 水 平 和燃油 品质 等 因素 的不 同而发 生变 化 。Ｎ Ｏ 的 生 成受 可燃 混合物组 成 、 燃 料在 反应 区停 留时间 、
染 以及 提高 企业 的经济效 益都有 重要 意义 。鉴于 该 技术 的诸 多优 点 ， 不 少科 研 单 位将 其 作 为 节 能 减 排 的重点 技术 进行 研 究 ， 但 该 技 术在 使 用 过程
中也存 在着 一些 问题 ， 本 文对 在 线 乳化 技 术 在 实 际应用 中的问题进 行分 析探讨 。
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燃油在线乳化技术应用分析——刘
安， 马 晶晶， 蔡爱 国
乳化 油分 层 和破 乳 、 不能 长 期 储 存 的弊病 。具 体 的在线 乳 化过程 见 图 １ 。
１ ） 试 验用 柴油 机基 本参 数 。
船用 柴油 机废气 中有害 排放 物主要 有硫氧 化
很不稳 定 ， 长久放 置容易 分层 。另外 ， 使用乳 化油 对 冷启动 和瞬态 变换 环境下 的操作 也不 太有 利 。 在线 乳化较 机 外合 成 技 术 有着 明显 的 优势 ，
国内有不 少单位 对此有 所研 究 ， 并开 始实船 应用 。
Ｅ－ ｍａ ｉ ｌ： ａ ｌ ｉ ｕ＠ Ｃ Ｃ Ｓ ． ｏ ｒ ｇ． ｃ ｎ
船级
Ｃ Ｃ Ｓ
２ ） 在 线 乳 化 设 备 特 点 。 该 套设 备 采 用 了 加
压 方式精 确 控 制 油 水 的 比例 从 而 实 现 燃 油 的 乳
化 。通 过这 一方 式省 去 了 昂贵 的乳 化 剂 ， 降低 了
柴 油机 型号 Ｃ ６ ３ ０ ０ Ｚ Ｃ １ ８ Ｂ
标定 功率／ ｋ ｗ
１ ３ ２ ３
３ ３ ０×３ ８ ０ ６ １ ６ １
燃油乳化技术是将燃油和水按一定比例混合
后 喷人 高温 燃 烧 室 。理 论 上 ， 增 加 一个 百 分 点 的 水将 减少 一 个 百 分 点 的 Ｎ Ｏ 。 此 技 术 主 要 优 点
总（ 净） 吨位 建 造年 月
总长 （ 宽） ／ ｍ 满 吃水／ ｍ 国籍
４ ８ ５ ２ （ ３ １ １ ０ ） １ ９ ９ ｌ
形式 、 特点及工作原理 ， 阐述此种技术的优缺点 ， 探讨燃油乳化技术 在船用柴油机应用 的可行性及对减少废气 排放的有效性 ， 分析此技术 在减少尾气排放方面的发展趋势。 关键词 ： 减排技术 ； 燃油乳化 ； 发展趋势
中图 分 类 号 ： ［ Ｊ ６ ７ ６ ． ３ 文 献标 志码 ： Ａ 文 章编 号 ： １ ６ ７ １ — ７ ９ ５ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ － ０ １ ２ ４ － ０ ３
为： 机外合 成乳 化油技 术和 在线乳 化技术 两种 。 ２ ０世 纪 ７ ０年代 出现 能 源 危机 、 环 境 污 染 等
问题 ， 由此人们 开 始关 注 和研 究 油 掺水 乳 化 燃烧 技术 ， 但 早期 的研 究方 向主 要 是机 外 合成 乳 化 油
技术 。实践证 明 ， 这 种方 法 能 够有 效 地 降低 氮 氧
１ ０ ９ ． ５ ８ （ １ ８ ． ３ ） ７ ． ２ ５ 巴拿 马
是： 设计上无需特别改变 ； 对 燃 烧 的稳 定 性 无 影
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３— ０ ３—０ １ 修 回 日期 ： ２ ０ １ ３— ０ ３—１ ８ 第 一作 者 简 介 ： 刘 安（ １ ９ ８ １ 一） ， 男， 硕士 ， 工 程 师 研 究方 向 ： 船 舶 消 防及 防污 染
第４ ２卷
第 ３期
船 海 工 程
Ｓ ＨＩ Ｐ ＆ ０ＣＥＡＮ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ
Ｖｏ １ ． ４ ２ Ｎｏ ． ３
２ ０ １ ３年 ０ ６月
Ｊ ｕ ｎ ． ２ ０ ｌ ３
燃 油 在 线乳 化 技 术应 用 分 析
刘 安 ， 马 晶晶 ， 蔡爱 国。
（ １ ． 中国船级社武汉规范研 究所 ， 武汉 ４ ３ ０ ０ ２ ２ ； ２ ． 武汉航 海职业技 术学院， 武汉 ４ ３ ０ ０ ６ ３ ３ ． 泰州 中航船舶 重工有 限公 司， 江苏 泰 州 ２ ２ ５ ３ ２ ７ ） 摘 要： 针对 ＭＡ Ｒ Ｐ Ｏ Ｌ ７ ３ ／ ７ ８公约附则 Ｖ Ｉ 对船舶柴油机尾气排放的要求 ， 介绍重油在线乳化技术的结构
２ 在 线 乳化 应 用 的基 本 情 况
２ ． １ 船舶 基本情 况及 设备构 成
１ ） 船 舶基本 情况 。
船舶类 型
载重 吨／ ｔ
燃 烧 温度和 工作压 力等 因素 的影响 。燃油乳 化技 术 就是 通过 降低气 缸温度 等来 降低 Ｎ Ｏ 的产生 。
散货
８ ０ ３ ６
燃油乳化技术不但可以降低发动机油耗 ， 同
时 也可 以降低 氮 氧化 物 （ Ｎ Ｏ ） 和颗粒 （ Ｐ Ｍ） 等 废 气 排放 。对 于提 高柴 油 的品质 及 利 用效 率 ， 降低
柴 油机 械 的 比油 耗 ， 节 约能 源 、 改善 环 境 、 减少 污
响； 水消 耗 量 低 ， 投 资 费 用 低 。燃 油 乳 化 技 术 分
化物 （ 主要是 Ｎ Ｏ ） 和碳 烟 微粒 Ｐ Ｍ， 但是， 混合 的
乳化油 也 同时降 低 了燃 烧 室 的 温度 ， 而 燃 烧室 过 早 的低 温容 易导致 加大点 火延迟 和加 重发动 机噪
声 。而且 ， 乳 化剂 的价格 比较 贵 ， 配制 的乳化 油也
ｌ 乳化 技 术及 其 分 类
物（ Ｓ Ｏ ） 、 氮 氧化 物 （ Ｎ Ｏ ）以 及 碳 烟 等 颗 粒 物 （ Ｐ Ｍ） 等， 其中 ｓ ０ 目前 主要 是通 过燃油 含硫量 进
行控 制 。Ｐ Ｍ 的产生 是 一个 复 杂 的 、 动态 的组 成 ， 其 产生 和组分会 随着 发 动机 的工 况 特征 、 技 术 水 平 和燃油 品质 等 因素 的不 同而发 生变 化 。Ｎ Ｏ 的 生 成受 可燃 混合物组 成 、 燃 料在 反应 区停 留时间 、
染 以及 提高 企业 的经济效 益都有 重要 意义 。鉴于 该 技术 的诸 多优 点 ， 不 少科 研 单 位将 其 作 为 节 能 减 排 的重点 技术 进行 研 究 ， 但 该 技 术在 使 用 过程
中也存 在着 一些 问题 ， 本 文对 在 线 乳化 技 术 在 实 际应用 中的问题进 行分 析探讨 。