해양 고출력 디젤 엔진의 현황 및 개발 동향?

해양 고출력 디젤 엔진 기술 개발 및 국내 산업 현황 분석

저자: 진휘원: 중국해운잡지 날짜: 2009 년 6 월 12 클릭: 1304.

I. 소개

현재 중국 선박공업은 빠른 발전을 이루었고, 선박수출은 조선총량의 80% 이상을 차지하며, 선박수출은 100 여개 국가와 지역으로 세계 1 위 선박 수출국이 되었다. 중국 선박공업협회가 보고한 통계에 따르면 2008 년 상반기 전국 조선완료량은 654.38+00.24 만 톤, 핸드헬드 주문량은 654.38+092 17 만 톤으로 집계됐다. 영국 클락슨 연구사의 세계 조선 총량에 대한 통계에 따르면 중국 조선 완료량, 신선 주문량, 핸드헬드 주문량이 각각 세계 시장 점유율의 26%, 39%, 34% 를 차지했다. 우리나라 세계 조선대국의 지위는 계속 공고히 하고 있지만, 우리나라 선박공업은 크고 강하지 않아 선박 배합 설비의 발전이 심각하게 뒤쳐졌다. 그 중에서도 선박용 디젤기관은 선박의 핵심 배합 설비 중 하나로 선박의' 심장' 으로 선박 건설 총비용의 10 ~ 15% 를 차지한다. 우리나라가 건설한 선박이 사용하는 디젤기관은 주로 해외에서 직접 구매하거나 외국수입허가증으로 생산된 제품이다. 중국 세관 통계에 따르면 2007 년 선박용 디젤 엔진 수입액은 6543.8+0 억 7900 만 달러로 전년 대비 76% 증가했다. 저속기를 예로 들다. 생산량이 해마다 증가하지만 수요에 비해 격차가 갈수록 커지고 있다. 중속 기계가 원양 선박을 지원하는 상황도 낙관적이지 않다. 출하량의 70% 는 수입품이고, 나머지 30% 는 기본적으로 국내 생산허가증이 있는 기업이 생산하는 제품이다.

최근 몇 년 동안 해운업의 지속적인 번영과 조선톤수의 상승에 따라 전 세계적으로 선박용 고출력 디젤 엔진에 대한 수요가 부족해지고 있다. 그러나, 국산 엔진이 우리나라 선박용 디젤기관의 비중이 계속 하락하여 국산화율이 40% 정도에 불과하다. 예를 들어, 대형 컨테이너선, 초대형 완제품 유조선은 모두 수입 엔진을 장착한 것이다. 따라서 우리나라 선박공업을 좋고 빠르게 발전시켜 우리나라 선박용 디젤기관의 발전을 가속화하고 완전하고 선진적인 선박과 함께 산업 체인을 형성해야 할 필요성이 절실하다. 이 글은 국내외 선박용 고전력 디젤기관 기술의 현황과 발전 추세를 분석해 우리나라 선박용 고전력 디젤기관 업계가 직면한 문제를 지적하여 우리나라 선박용 고출력 디젤기관 산업의 발전에 대한 참고 자료를 제공하고자 한다.

둘째, 해양 고출력 디젤 엔진의 기술 개발

현재, 운송선박, 특히 원양선박은 대형화, 자동화, 지능화 방향으로 발전하고 있으며, 선박용 디젤 엔진도 큰 항아리 지름, 고출력, 저배출, 저연료 소비, 높은 신뢰성의 지능화 기종을 보이고 있다. 최근 세계 주요 선박용 디젤기관은 연소 및 배출 제어 기술, 모듈식 설계 기술, 고효율 터빈 증압 기술, 고압 레일 연료 분사 기술, 전자 제어 기술 등 다양한 신기술과 연구 성과를 채택한 신형 선박용 디젤기관을 잇달아 내놓았다.

1. 평균 유효 압력과 독립형 전력을 증가시킵니다.

평균 유효 압력과 독립 실행 동력을 높이고, 비중과 부피를 낮추는 것이 선박용 고전력 디젤기관이 오랫동안 추구해 온 주요 목표이다. 현재 선박용 고출력 디젤 엔진의 평균 유효 압력이 높아지고 있지만 최대 연소 압력도 높아져 디젤 엔진의 신뢰성과 수명에 영향을 미치고 있다. 따라서 현재 독립 실행형 전력은 주로 실린더 지름을 늘리고 실린더 수를 늘려 증가하고 있습니다. 단일 엔진 동력을 높이는 또 다른 옵션은 V 형 엔진을 개발하는 것이다. 현재 V 형 16 기통 또는 V 형 18 기통 저속 디젤기관은 기술적으로 문제가 없어 92000kW 의 독립 실행형 전력 요구 사항을 충족시킬 수 있습니다. 평균 유효 압력이 높기 때문에 프로펠러의 특성에 따라 작동해도 낮은 작업 조건에서의 성능을 보장하기가 어렵기 때문에 다양한 작업 조건에서 디젤 엔진의 성능을 최적화하기 위한 다양한 조치를 취해야 합니다. 현재 일반적으로 사용되는 방법은 높은 작업 조건 방기, 낮은 작업 조건 흡기 배기 방통 또는 STC (순차 증압) 등의 조치를 취하는 것이다.

2. 연소 및 배출 제어

선박디젤 엔진의 배출 통제 조치는 내부 통제와 외부 통제로 나눌 수 있다. 기내 통제는 가연성 혼합물이 연소되기 전에 오염물 배출을 줄이는 것을 말한다. 주요 조치는 기계 내부 및 외부 배기 가스 재순환 기술 (EGR) 을 사용하는 것입니다. 디젤 엔진의 구조 및 작동 매개 변수를 최적화합니다. 습식 질소 및 산소 화합물 환원 기술의 사용; 연료 첨가제 등을 첨가하다. 차외 통제는 차내 통제를 기초로 배출을 더욱 줄이는 것을 말한다. 예를 들면 선택적 촉매 복원 (SCR) 과 배기가스 세탁이다. 내부 및 외부 조치는 모두 선박용 디젤 엔진을 규정 준수 할 수 있지만, 외부 조치는 내부 조치의 약 4 ~ 5 배에 달하는 동일한 효과를 얻을 수 있으므로 선박용 디젤 엔진은 여전히 자동 모니터링 기술과 함께 내부 제어 방법을 많이 사용합니다.

외국 선박용 디젤기관의 R&D, 생산기구, 회사들은 모두 연소 및 배출 제어 기술에 대한 연구를 전개하였다. 최근 몇 년 동안 전기 제어 * * * 레일 연료 분사 기술은 선박용 디젤 엔진에 잘 적용되었다. 디젤기관이 서로 다른 부하에서 최적화된 분사 진각과 분사 압력으로 실린더에 연료를 분사할 수 있어 기름 소비를 줄이고 질소산소 화합물 배출을 줄일 수 있다. 또한 고압 증압 기술, 고효율 연소 기술 및 전자 제어 기술은 연소 및 배출 제어 기술의 중요한 기술로 널리 사용되고 있습니다.

지능형 전자 제어 기술

2005 년 8 월, 세계 최초의 7 기통 지능 (7RTflex58T-B) 선박엔진은 대련 선박용 디젤기관 공장에서 최대 수출력 15260kW 를 공급했다. 당시 세계에서 가장 진보한 wecs9520 전자 제어 시스템은 연료 분사, 배기구 개폐, 호스트 시동 및 전환을 제어하는 데 사용되었으며, 기존의 유압과 공압 제어를 대체하여 디젤기관 연소를 더욱 완벽하게 했다. 이 모델은 컴퓨터 제어를 통해 캠 샤프트 시스템을 취소함으로써 조작이 더욱 간단하고 편리하며 호스트 자중을 줄일 수 있으며, 안정적이고 유연하며 호환성이 강한 특징을 가지고 있습니다. 선박 건설이 날로 대형화되고 지능화됨에 따라 지능화는 이미 선박용 디젤기관 발전의 필연적인 추세가 되었다.

4. 신뢰성 기술

선박용 디젤 엔진의 대형화와 높은 지표는 디젤 부품 (또는 모듈) 에 더 높은 요구 사항을 가져왔다. 특히 연소실 관련 부품과 운동 마찰 부품의 작업 조건이 더욱 열악하고 신뢰성이 주목된다. 연구는 신뢰성 설계, 마찰 마모, 문제 해결 등의 핵심 기술에 중점을 두고 있습니다.

디젤 엔진 전체 설계 기술.

선박용 디젤기관은 또한 우수한 전반적인 종합 성능과 각종 공사 조건에서의 적응성을 갖추어야 한다. 따라서 차종의 신뢰성, 경제성, 저배출, 유지 관리를 바탕으로 디젤 엔진의 전체 구조를 최적화하여 더 작고, 부피도 작고, 무게도 가볍습니다. 채택된 주요 기술로는 모듈식 설계 기술, 3D-CAD 설계 분석, 구조 및 성능 최적화 시뮬레이션 기술 등이 있습니다.

셋째, 중국 해양 고출력 디젤 엔진 산업 현황

1. 해양 저속 디젤 엔진

고출력 저속 디젤기관은 주로 산화선 유조선 컨테이너선 등 대형 원양 선박에 주로 사용되며, 대부분 2 행정 디젤기관에 쓰인다. 저속 엔진 제품의 글로벌 시장 점유율로 볼 때, 만-B&; W 사와 와실란-술수사의 저속기 제품은 세계 점유율의 90% 이상을 차지하고 있으며 실린더 직경 260- 1080 mm, 전력 1600-97300 kW 입니다. 최근 몇 년 동안 만-b&; W 회사는 일본, 한국, 중국의 디젤기관 제조업체에게 생산허가증을 이전함으로써 빠르게 성장하고 있다. 우리나라 저속 선박용 디젤 엔진 분야에서 만 b&; W 와 와실란의 모델 (예: 동중기, 대련 선박용 디젤기관, 이창선박용 디젤기관 공장) 은 덴마크 B& 에서 수출되었습니다. W 회사와 핀란드 와실란-술수사는 특허 기술을 도입하여 저속 고전력 선박용 디젤기관을 생산하는데, 주로 국내 몇 대 조선소에서 생산된 건화물선, 초대형 유조선, 컨테이너선을 배합하는 데 쓰인다.

최근 몇 년 동안, 우리나라 선박용 호스트 생산이 급속히 발전하였다. Manb & amp；; W7S60MC-C, 상하이 동부 항공기의 맨b&; 이창선박용 디젤기관의 W6K80MC-C, 7S80MC, 술수RT-Flex58T-B 스마트 선박용 저속 고출력 디젤기관은 모두 현재 국제 선진 수준을 대표한다. 하지만 중국의 기계 제조업체들은 한국 일본의 현대중공업, HSD, 삼정조선, 가와사키 중공업 등에 비해 큰 차이가 있어 종합경쟁력이 여전히 약하다. 주된 이유는 자금 투입 부족, 조선업체들이 조선업체와 동시에 계획하고 투자하지 않고, 생산능력이 상대적으로 뒤처져 있고, 생산 규모가 크지 않고, 생산량이 높지 않기 때문이다. 또한 국내 지원 업체들은 R&D 능력이 약하고, 생산지가 작고, 생산규모가 작고, 자제력이 떨어지는 등의 문제가 있어 규모화, 효율화 생산의 수요를 충족시킬 수 없다.

해양 중속 및 고속 디젤 엔진

선박용 중고속디젤기관은 주로 각종 내하선박, 근해선박, 공사선박, 선박에 쓰인다. 세계 중속 디젤 엔진 제조사는 술수, 바실란, 마크, 만부 & amp； 입니다. W, MTU, 마양, 카터빌 등. , 여기서 man b &；; W 와 바실란 디젤기관의 호스트 생산량은 세계 75% 이상을 차지한다. 고속기주가 MTU, DeutzMWM, Caterpiliar 등의 회사라면.

우리나라 고출력 중속 디젤기관은 도입, 자체 개발, 재도입 국산화, 소화 흡수, 개선 과정을 거쳤다. 최근 몇 년 동안 우리나라 선박용 중고속디젤기관의 기술 수준이 크게 발전하였다. 기술 도입을 통해 우리는 외국 디젤 엔진의 선진 기술을 습득했을 뿐만 아니라 중국 디젤 엔진 제조 업체에 상응하는 기술 개선을 하여 주요 공예 설비를 보완하여 선진 디젤 엔진의 제조 경험을 축적하였다. 외국의 선진 기술을 소화하고 흡수하는 동시에 차세대 선박용 디젤 엔진도 개발되었다. 설계, 연구 및 생산 시스템은 처음에는 규모가 컸지만 전체 수준은 높지 않았고, 주요 부품 제조 기술은 낙후되어 높은 품질 수준에 이르지 못했다. 현재 중국에서 제조한 원양선박의 중속기 70% 는 해외에서 직접 수입되고, 나머지 30% 는 거의 모두 외국 허가 기술을 이용하여 제조된 제품으로 외국에 의존하며 자주지적 재산권이 없다.

넷째, 전망

선박용 디젤기관 기술의 급속한 발전에 따라 기술 분야에서 경쟁 열세에 처한 중국 선박용 디젤기관 업계는 심각한 도전에 직면해 있다. 실력을 강화하고, 자주브랜드를 발전시키고, 본토 제조 능력을 확대하고, 적재율을 높이는 것은 우리나라 선박용 디젤기관 업계가 시급히 해결해야 할 문제이다. 우리나라 선박용 디젤 엔진의 발전은 반드시' 도입-소화-흡수-재혁신' 의 국산화 기술 혁신의 길을 견지하여 선박용 디젤 엔진과 그에 상응하는 산업 체인의 발전을 가속화해야 한다. 수입 생산 허가 디젤 엔진 기술의 소화 흡수를 강화하는 데 역점을 두고 있는 선박용 중속 디젤 엔진 제품의 발전 중점은 제조 공정을 최적화하고, 제품 설계 능력을 향상시키고, 핵심 기술을 돌파하고, 자주지적 재산권을 갖춘 높은 수준의 중국 브랜드 중속 디젤 엔진을 개발하고, 점차 자율브랜드 중속 디젤 엔진 제품의 시리즈화를 실현하고, 국제시장의 경쟁력을 높이고, 국내 민용 선박용 중속 디젤 엔진 시장의 수입기 위주의 현황을 바꾸는 것이다. 중저속 디젤기관 수입 핵심 부품의 국산화 연구 개발을 강화하고, 기술과 생산능력이 강한 2 륜 디젤기관 배합 기업을 중점적으로 육성하고 지원하여 선박용 디젤기관의 국산 자율 배합 능력을 형성하였다.