低質(zhì)燃油泛指品質(zhì)低劣、使用困難、價(jià)格低廉的船用燃料油（俗稱(chēng)重油）。通常，低質(zhì)燃油即指前述的“中間燃料油”及“殘?jiān)汀?。船舶柴油機(jī)使用的低質(zhì)燃油（重油）多為“中間燃料油”，其最粘滯者質(zhì)量最差者可稱(chēng)為重質(zhì)燃料油。目前，隨著石油煉制工藝的發(fā)展，低質(zhì)燃油的品質(zhì)正在逐年下降，對(duì)柴油機(jī)提出了愈加苛刻的要求。 

一、低質(zhì)燃油的特點(diǎn)  低質(zhì)燃油有下列突出特點(diǎn)。  

（1）密度大。劣質(zhì)油密度可高達(dá)0.94g/cm3～1.06g/cm3  。由此造成燃油凈化和霧化 困難，同時(shí)油滴燃燒時(shí)易產(chǎn)生熱裂，導(dǎo)致機(jī)件結(jié)炭增多。  

（2）粘度高。低質(zhì)油粘度約在50mm2/s～2000mm2 /s之間。由此造成燃油貯存、輸送、 凈化和霧化的困難。  

（3）成分復(fù)雜。低質(zhì)油含有較多的水分、灰分和硫、釩、鈉、硅、殘?zhí)康入s質(zhì)。油中的雜質(zhì)加劇了柴油機(jī)燃燒室部件和噴油設(shè)備元件的腐蝕和磨損。 

（4）發(fā)火性差。低質(zhì)油CN值很低（一般為25左右）。滯燃期τi長(zhǎng)，燃燒持續(xù)期長(zhǎng)， 排氣溫度tr值偏高，且因燃燒不完全，其be和煙度均有所增加。  

二、低質(zhì)燃油的使用 

1．使用低質(zhì)燃油的意義  

低質(zhì)燃油的使用是船用柴油機(jī)發(fā)展中的一項(xiàng)重要技術(shù)成就。使用這種燃油可以大幅度降低船舶營(yíng)運(yùn)成本，同時(shí)可以合理使用石油資源。自70年代以來(lái)，由于柴油機(jī)燃油大幅度漲價(jià)，燃油費(fèi)用支出約占船舶營(yíng)運(yùn)成本的50%，使船用柴油機(jī)使用低質(zhì)燃油成為一項(xiàng)普遍采用的技術(shù)。目前，不但船用低速柴油主機(jī)使用低質(zhì)燃油，而且船用中速柴油機(jī)（主機(jī)和發(fā)電柴油機(jī)）也使用低質(zhì)燃油。  

2．柴油機(jī)使用低質(zhì)燃油后出現(xiàn)的技術(shù)問(wèn)題  使用低質(zhì)燃油時(shí)，如果處理不當(dāng)則會(huì)導(dǎo)致以下不良后果：  

（1）影響噴油設(shè)備正常工作。增加噴油設(shè)備的機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷，引起噴油設(shè)備偶件 過(guò)度磨損、腐蝕、噴孔結(jié)炭、變形等故障。  

（2）惡化燃燒性能。低質(zhì)燃油霧化困難，自燃性差，使燃燒性能惡化，爆發(fā)壓力 降低：后燃嚴(yán)重，排氣溫度增、高，排氣煙度增加，缸內(nèi)結(jié)炭嚴(yán)重。  

（3）損壞主要部件。低質(zhì)燃油中的灰分、機(jī)械雜質(zhì)、結(jié)炭以及燃油裂化使用的含硅、 鋁的催化劑等，都會(huì)使缸套和活塞部件發(fā)生異常顆粒磨損：低質(zhì)燃油中的高硫分和高鈉、釩含量所產(chǎn)生的低溫腐蝕與高溫腐蝕將使缸套、軸承、排氣閥與閥座、渦輪增壓器等發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕磨損，加劇部件損壞。  

（4）加速曲軸箱內(nèi)滑油變質(zhì)。含硫氧化物的燃?xì)饴┤肭S箱，將使曲軸箱滑油迅速變質(zhì)并腐蝕有關(guān)軸承。  

三、使用低質(zhì)燃油時(shí)的管理技術(shù)要點(diǎn)

 1．低質(zhì)燃油的預(yù)處理  預(yù)處理指低質(zhì)燃油進(jìn)入噴油泵之前所進(jìn)行的預(yù)熱、凈化、添加有關(guān)添加劑等技術(shù)措施。預(yù)處理的目的是改善低質(zhì)燃油的貯存、駁運(yùn)和使用性能，以滿足柴油機(jī)工作的需要。  

1）預(yù)熱  

采用分級(jí)預(yù)熱方案保證低質(zhì)燃油在輸送、凈化和霧化等環(huán)節(jié)中的不同使用要求。預(yù)熱 溫度應(yīng)以滿足其粘度要求為準(zhǔn)，因而對(duì)不同粘度的低質(zhì)燃油，其預(yù)熱溫度不同。表5-2示出燃油系統(tǒng)中各部位的預(yù)熱溫度。如重油貯存柜中的預(yù)熱溫度以泵出為準(zhǔn)約為30℃～38℃； 為保證霧化質(zhì)量要求，噴油泵處的燃油粘度應(yīng)為12 mm2/S～25 mm2 /S，據(jù)此可從重油的粘溫曲線上查出相應(yīng)的預(yù)熱溫度值。按我國(guó)有關(guān)規(guī)定，燃油預(yù)熱應(yīng)使用飽和蒸汽（蒸汽壓力不應(yīng)超過(guò)0.8Mpa）作為預(yù)熱熱源以防重油中的焦炭析出沉淀在加熱器中。在小型船舶上也可采用電加熱。目前船用柴油機(jī)使用的低質(zhì)燃油其霧化加熱溫度的上限為150℃。為防預(yù)熱溫度高使燃油汽化中斷供油，在近代船用柴油機(jī)中采用加壓式燃油系統(tǒng)（提高燃油輸送泵壓力達(dá)1.6Mpa）。 

2）凈化  燃油的凈化包括沉淀、濾清和分離。沉淀應(yīng)在沉淀柜中沉淀12h，并在柜底定期排污 以達(dá)初步凈化的目的。濾清是燃油凈化的重要環(huán)節(jié)，由分布在燃油系統(tǒng)中的粗、細(xì)濾器完成。在噴油器入口處還可設(shè)置高壓縫隙式濾器，對(duì)燃油進(jìn)行最后濾清。離心分油是凈化燃油的主要有效手段，當(dāng)凈化低質(zhì)燃油時(shí)應(yīng)使用兩臺(tái)分油機(jī)串聯(lián)布置（第--級(jí)為分水機(jī)，第二級(jí)為分雜機(jī)），并正確選擇比重環(huán)、分油預(yù)熱溫度、排渣時(shí)間以及佳分油量（30%～50%標(biāo)定分油量），以確保分油質(zhì)量。對(duì)于密度大于991kg/m的劣質(zhì)燃油，建議使用α-LAVAL FOPX燃油分離系統(tǒng)分離。  

3)添加劑  在低質(zhì)燃油中加入各種添加劑以改善低質(zhì)燃油的有關(guān)性能.如表5-3所示。 

4） 乳化  在燃油中摻水并使之成為油包水的乳化液，可改善低質(zhì)燃油的燃燒性能，減少缸內(nèi)結(jié) 炭。燃油乳化可采用均質(zhì)器，它可以使油中的水和雜質(zhì)顆粒細(xì)化與均質(zhì)化，以改善燃燒，減、輕磨損。但此項(xiàng)均質(zhì)技術(shù)因各種雜質(zhì)顆粒在燃燒中的聚合而加速磨損，未能廣泛使用。  

2．柴油機(jī)的運(yùn)行管理 

1）燃油管理  加強(qiáng)對(duì)低質(zhì)燃油質(zhì)量的檢查（如加油時(shí)留樣、送檢等），尤其應(yīng)防不同牌號(hào)的燃油或 相同牌號(hào)而不同港口的燃油混艙，以避免兩種油品中懸浮的瀝青分發(fā)生凝聚而生成油泥沉淀物，即所謂燃油的不相容性。此時(shí)燃油變質(zhì)產(chǎn)生大量油泥物，影響柴油機(jī)正常工作，如供油管路堵塞、分油機(jī)油泥過(guò)多、噴油設(shè)備咬死、排氣冒黑煙等。在船舶機(jī)動(dòng)操縱時(shí)，應(yīng)換用柴油。  

2）噴油設(shè)備的調(diào)整  適當(dāng)增、大噴油提前角，保證在上止點(diǎn)附近發(fā)火以及爆發(fā)壓力的數(shù)值及相位正常； 適當(dāng)提高噴油器啟閥壓力以保證霧化質(zhì)量；注意噴油器霧化質(zhì)量。  

3）氣缸潤(rùn)滑  選用堿性氣缸油以中和硫酸。氣缸油的總堿值（TBN）應(yīng)與燃油的硫分相適應(yīng)，并酌情 增、大氣缸油注油率。  

4）冷卻水溫度的調(diào)節(jié)  注意調(diào)節(jié)并控制各冷卻部位的冷卻溫度。防因過(guò)熱引起高溫腐蝕以及因過(guò)冷而引起 低溫腐蝕。在低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)適當(dāng)提高進(jìn)氣溫度和淡水冷卻溫度。  

5）增壓系統(tǒng)、換氣系統(tǒng)的管理  排氣閥與閥座易因高溫腐蝕而迅速損壞，廢氣渦輪增壓器的噴管環(huán)、工作葉輪以及壓 氣機(jī)葉輪等易發(fā)生結(jié)炭堵塞、燒損、腐蝕，應(yīng)定時(shí)檢查與清洗；空冷器、掃氣箱與氣口易發(fā)生污染、堵塞，應(yīng)定期檢查與清洗。  

3．改進(jìn)部件結(jié)構(gòu)，提高摩擦表面的工作性能  采用鍍鉻、氮化等工藝提高缸套、活塞環(huán)、活塞環(huán)槽表面的硬度，以改善其耐磨性， 改進(jìn)噴油器頭部結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)冷卻效果以防噴孔周?chē)Y(jié)炭。十字頭式柴油機(jī)氣缸下部裝有橫隔板，改進(jìn)活塞桿填料函的結(jié)構(gòu)并加強(qiáng)管理，以防燃燒產(chǎn)物落入曲軸箱使滑油變質(zhì)。

四、降速運(yùn)行及其優(yōu)化調(diào)整  

近廿年來(lái)，多數(shù)營(yíng)運(yùn)中的船舶（如油輪、礦砂船、散裝船等大型船舶）出于貨運(yùn)市場(chǎng)與船舶營(yíng)運(yùn)成本等多方面因素的考慮，大多采用降速運(yùn)行的節(jié)能（油）措施。按不同船舶及貨源情況選用（75-80）%nb（標(biāo)定轉(zhuǎn)速）作為長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速（相應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)功率約為（40-50）% Pb）。此時(shí)船舶航速雖相應(yīng)降低，但降低幅度不大，而主機(jī)燃油耗量降低幅度較大。如上例，航速降低約20%而主機(jī)油耗量降低達(dá)50%。因而采用降速運(yùn)行是降低營(yíng)運(yùn)成本的一項(xiàng)行之有效的技術(shù)措施。  但由于柴油機(jī)長(zhǎng)期處于低負(fù)荷運(yùn)行，偏離其佳工況太多，必然使柴油機(jī)燃燒惡化，故障較多，如磨損加劇、缸內(nèi)大量結(jié)碳等。使柴油機(jī)的有效油耗率be增加，可靠性降低。為改善柴油機(jī)低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)性能，使降速運(yùn)行節(jié)能技術(shù)更加完善，通常，在采取降速運(yùn)行時(shí)，均對(duì)柴油機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化調(diào)整措施。

這些優(yōu)化調(diào)整措施主要有：  

1．適當(dāng)增、大氣缸壓縮比，如在船用大端處加調(diào)整墊片。保證壓縮終點(diǎn)良好的熱狀態(tài)。  

2．適當(dāng)增、大噴油提前角，保證足夠高的爆發(fā)壓力。  

3．采用小噴孔節(jié)能型噴油器（孔徑減小，孔數(shù)稍有增多，但總流通面積降低），提高啟閥壓力等以提高霧化質(zhì)量。  

4．適當(dāng)減少氣缸油注油量，除可減少氣缸油消耗外，尚可降低缸內(nèi)積碳與結(jié)焦現(xiàn)象。 

5．保證缸套、噴油器等正常冷卻，調(diào)整空冷器后增壓空氣溫度，防因過(guò)分冷卻而產(chǎn)生低溫腐蝕。  

6．改善增壓與掃氣系統(tǒng)。如適當(dāng)減少?lài)姽墉h(huán)通流面積，以提高增壓器轉(zhuǎn)速，調(diào)整氣閥定時(shí)等。  

7．加強(qiáng)對(duì)柴油機(jī)的維護(hù)管理，如酌情縮短吊缸周期，加強(qiáng)對(duì)增壓器的維護(hù)與保養(yǎng)等。