[发明专利]一种柴油机油耗量的检测方法及操作控制系统

说明书

本发明公开了一种柴油机油耗量的检测方法及操作控制系统。它包括在柴油机燃油输送管和回油管上加装流量计，得到进油量和回油量数据；在机舱加装温度传感器和压力传感器，得到温度和压力值；通过PMS得到有效功率数据；建立计算数学模型；通过不断采集数据和计算，得到不同温度压力条件下柴油机的燃油消耗率，建立燃油消耗率数据库；在实际航行中，比较实际航行燃油消耗率与数据库中的燃油消耗率，通过多点的转速比较来修正燃油消耗率变化曲线，找到最佳燃油消耗点以及与之对应的最佳转速和负载功率；通过操作修正，使柴油机的负荷在最佳燃油消耗点下运行。该方法通过计算动态的实际航行燃油消耗率，结合操作控制系统，实现了船舶航行的最佳燃油经济性。

技术领域

本发明属于船舶柴油机技术领域，涉及一种船舶柴油机油耗量的检测方法及操作控制系统。

背景技术

在船用柴油机领域内，降低柴油机本身的燃油消耗率是目前最大的课题之一。船舶柴油机燃油消耗监测仪表能够对船舶柴油机燃油消耗情况进行有效的测量和统计，使船舶的管理人员能够随时掌握船舶燃油的消耗情况，实现对船舶燃油使用的控制和管理。一般的船舶柴油机燃油消耗监测仪表可以测量船舶柴油机的瞬时流量、累积流量、燃油温度、燃油压力和按照设定条件测量一个航次的累积流量。由于现有柴油机油耗量的检测主要依靠日用油柜的液位传感器，能检测一段时间内的燃油消耗。但由于外部环境和功率段的变化，造成无法精确判断柴油机是否在最佳燃油经济点工作。

现有船舶上无法准确知道柴油机不同功率段下的瞬时单位油耗，无法准确判断柴油机最佳油耗点范围，从而造成操作人员使机器在高能耗的情况下长期运行，造成能耗浪费。为降低能耗，尽最大可能使柴油机在最佳燃油经济点工作，需进一步加强对船舶柴油机油耗量的检测、分析、评估以及对船舶燃油消耗的监控检查。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术的不足，提供一种能准确知道柴油机不同功率段下的瞬时单位油耗，能准确判断柴油机最佳油耗点范围的柴油机油耗量的检测方法及操作控制系统。该方法能够降低船舶柴油机燃油消耗，实现船舶柴油机最佳燃油经济性。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

本发明提供一种柴油机油耗量的检测方法，该方法包括下述步骤：

(一)在柴油机燃油输送管和回油管上加装流量计，得到柴油机的进油量F1(体积)和回油量F2(体积)，同时，得到每小时平均泄油量F3(体积)，F3＝F1-F2；在机舱加装温度传感器和压力传感器，得到温度值C1和压力值PA1；通过连接PMS(生产管理系统)，取得柴油机的有效功率信号Pe；

建立数学模型，通过以下关系式计算柴油机的燃油消耗率：

be＝1000B/Pe，单位g/(kW.h)；

式中：be－燃油消耗率，单位是g/(kW.h)；

B－单位时间内动态燃油消耗量，即每小时的燃油消耗量，单位是kg/h；

B＝(进油量-回油量)*燃油密度/时间＝(F1-F2)*燃油密度/时间；

Pe－有效功率，单位是kW；

通过不同温度值和压力值的变化、燃油消耗率的变化，得到温度、压力对燃油消耗率的修正变差值即修正系数CK1和PAK1；通过以下修正公式对柴油机的燃油消耗率进行修正，得到不同温度、压力操作条件下柴油机的实际航行燃油消耗率：

be＝1000B/Pe·CK1·PAK1，单位g/(kW.h)。

(二)通过不断地采集数据和计算(按修正公式进行模拟计算)，得到不同温度、压力操作条件下柴油机的燃油消耗率，由此建立一个完善的柴油机燃油消耗率数据库，得到燃油消耗率变化曲线(燃油消耗率随功率变化曲线，即功率与油耗关系曲线)。