第33卷(2011)第4期
柴油机 Diesel Engine
2011年大功率柴油机国际技术交流研讨会专题报道
涡轮增压系统IMOIII技术与解决方案
ChristophRofka"，胡伯宗"，刘秋颖‘，王伟才”（1.ABB涡轮增压系统有限公司，瑞士巴登5401；
2.重庆ABB江津涡轮增压系统有限公司上海分公司，上海201208）
Vol. 33(2011) No. 4
摘要：介绍了通过涡轮增压系统结合发动机机内技术来实现IMOIII排放标准的技术及解决方案。在IMOⅡI排放水平的基础上通过机内技术进一步降低NO，排放需要采用极强的米勒定时，因此需要较高的增压压力即两级涡轮增压，同时结合VCM（气阀控制系统）、紧凑型SCR系统或 ECR等技术方法来实现IMOIII。ABB的研究发现，两级涡轮增压系统具有同时降低油耗与NO，的潜能，并且具有运行灵活性等优势。
关键词：IMOIII；两级涡轮增压，VCM；紧漆型SCR；EGR 中图分类号：TK421*.8文献标识码：A1
文章编号：10014357(2011)04-001105
Turbocharing System Technologies and Solutions for IMO II
Christoph Rofka',Hu Bozong’,Liu Qiuying,Wang Weicai(1.ABB Turbo Systems Co.,Ltd.,SwitzerlandBaden 5401;
2.ABB Jiangjin Turbo Systems Co.,Ltd.Shanghai Branch,Shanghai201208)
Abstract: The technologies and solutions which combines turbocharging system and in-engine technolo-gies to realize IMO III emissions regulations are introduced. Based on IMO II emissions level, strong Miller timing is necessary for further reduction of NO, emission with in-cylinder technology, therefore, higher charging pressure, which means two-stage turbocharging should be adopted, together with VCM, compact SCR system and EGR to realize IMO III. ABB research shows that two-stage turbocharging could
reduce both fuel consumption and NO, emission and has the advantages of operational flexibility Keywords:IMOIII;two-stage turbocharging;VCM;compact SCR;EGR
0引言
全球船舶行业日益严格的排放法规陆续出台，国际海事组织通过的IMOⅡI标准已于2011年初生效，IMOIⅢI标准将于2016年实施，这意味着在排放控制区域（ECA）要实现NO，排放水平大幅降低（在IMOI基础上降低80%）。实现IMOIⅡI标准的方法较多，例如机内措施，包括米勒定时、提高压缩比、延迟燃油喷射定时、加湿技术等；还可采用后处理技术，主要是SCR（选择性催化还原）。由于多数船用发动机均采用增压技术，因此可根据 Miller循环结合高增压比增压器来实现IMOII，目前较多采用这种方法。在此基础上进一步实现IMO II则需要开发新技术，ABB对此进行的研究表明：
强米勒定时两级涡轮增压系统结合VCM（气阀控制系统）、紧凑型SCR系统或EGR可大幅度降低 NO，同时提高发动机的燃油经济性。
实现IMOII的方式 1
实现IMOIII排放标准的方式有多种，本文主
要介绍两级增压结合其他一些措施来实现。 1.1IMOII解决方案
对于船舶柴油机，目前实现IMOII方案的主要方法是中等米勒定时与高压比单级增压，可以在不降低柴油机经济性的情况下使NO，的排放量较 IMOI标准减少20%。
图1中入，为充量系数，表征米勒强度，入，越小，则表示米勒程度越大；B为平均有效压力；