Производители двигателей готовятся к «зеленому переходу»

Jun 22, 2023

Опубликовано 19 декабря 2022 г., 13:43 автором The Maritime Executive

Больше, чем кто-либо другой в морском мире, производители двигателей должны готовиться к будущему без ископаемого топлива, и они усердно работают над созданием дизельных энергетических систем, которые будут ориентированы на будущее и готовы совершить скачок. однако известно наверняка, что одно из решений заключается в обеспечении гибкости линейки продуктов. Судну, которое сегодня работает на дизельном топливе, возможно, завтра придется работать на метаноле, водороде или аммиаке, и судовладелец может вздохнуть немного легче, купив двигатель, который можно адаптировать к топливу нового поколения.

Компания Wärtsilä пошла по этому пути, выпустив новый четырехтактный двигатель Wärtsilä 25, который с самого начала был разработан с учетом возможности переключения. Модель 25 с регулируемыми фазами газораспределения, системой впрыска топлива под высоким давлением и модульной конструкцией изначально предназначена для простой модификации для использования с будущими видами топлива. Фактически, модификация 25-го двигателя под топливо следующего поколения будет относительно незначительной частью работы, когда дело доходит до модернизации судна. Переход на другое топливо — это прежде всего изменение верхней части двигателя — системы впрыска топлива. ", замена или доработка головок блока цилиндров, перепрограммирование и перенастройка систем автоматизации. Но в ситуации модернизации двигатель представляет собой лишь малую часть рабочего комплекса. Переделка бака и топливной трубки гораздо более трудоемка и дорогостояща", - говорит Стефан Нюсьё, Вице-президент по энергоснабжению – Marine Power в Wärtsilä.

Wärtsilä 25, скорее всего, станет первым двигателем компании, работающим на аммиаке, и ведутся разработки для подготовки технологической концепции к 2023 году. Вскоре после этого появится коммерческий вариант двигателя 25, работающий на аммиаке.

Между тем, Wärtsilä 25 может быть сконфигурирован для работы на природном газе или дизельном топливе и соответствует требованиям Tier III (с системой дополнительной очистки выхлопных газов для работы на дизельном топливе). По словам Вяртсиля, сверхдлинный интервал между капитальными ремонтами (32 000 часов) помогает владельцу контролировать время простоя и затраты, а прогнозное обслуживание на основе данных может еще больше продлить этот срок.

Решение проблемы впрыска топлива

Топливные форсунки являются одними из ключевых компонентов, которые придется изменить, чтобы адаптировать судовые дизели для работы на различных топливных смесях. Производитель Woodward из Форт-Коллинза сотрудничает со всеми основными производителями двигателей для разработки форсунок, которые им понадобятся для конверсии метанола, аммиака и (потенциально) водорода. Во время перехода от ископаемого топлива к экологически чистым альтернативам владельцы захотят иметь возможность используйте оба, в зависимости от наличия топлива и цены. Отличным примером являются суда, работающие на двух видах топлива, работающие на СПГ: большинство глубоководных судов, работающих на СПГ, в прошлом году решили перейти на VLSFO из-за высокой цены на СПГ. Владельцам потребуется такая же гибкость, когда дело доходит до зеленого метанола или аммиака, а это означает, что двигатели должны быть спроектированы для работы на двух видах топлива». — это две форсунки в одном блоке», — говорит Рик Бум, директор по маркетингу систем крупных двигателей компании Woodward. «В форсунке установлены четыре иглы для дизельного топлива и второго экологически чистого топлива, так что это действительно сложная система. И заставить ее работать и обеспечить ее долговечность под давлением - вот в чем задача». Эта сложная система связана с затратами. «, но оно того стоит», — говорит Бум. С двухтопливной форсункой OEM-производитель может купить «билет в игру» для работы на двух видах топлива с аммиаком или метанолом, но без затрат на переоборудование всей головки блока цилиндров для установки двух инжекторов. «В этом наше конкурентное преимущество: мы можем предложить решение в той же физической оболочке, что и головка блока цилиндров», — говорит он. Водород — совсем другое дело. Крошечная молекула H2, как известно, является негерметичной и умеет выходить через стыки труб, которые удерживают внутри любое другое вещество. Это сложная задача для разработки систем впрыска, которые должны быть способны удерживать топливо под высоким давлением в жестких условиях эксплуатации. Любая утечка в машинном отделении может иметь серьезные последствия. «В деталях еще предстоит разобраться, но если вы посмотрите на правила одобрения морского типа, возникнут некоторые проблемы с получением класса для водорода», — говорит Бум. «Однако решения для метанола вполне осязаемы. Первые двигатели уже есть на рынке. Для производства аммиака потребуется еще три-пять лет, и мы думаем, что с этим можно справиться с теми же компонентными материалами, которые мы используем сегодня».