曼恩能源开发中速船用发动机甲醇改造解决方案

作为WTZ Roßlau gGmbh和TU-Darmstadt等研究协会的一部分,曼恩能源解决方案(MAN Energy Solutions)宣布将开始研发中速船用发动机的改造解决方案。该研究项目名为“CliNeR-ECo”,为期3年,由德国联邦经济事务和气候行动部(BMWK)资助,初步工作已于2023年初启动。

CliNeR-ECo项目旨在开发各种中速船用发动机概念,从而能够以合理的经济和技术成本对整个船队进行改造。该项目将重点关注由绿色氢气生产的气候中和燃料——甲醇,其目的是在短时间内激发其他开发项目进行批量生产。在这方面,曼恩能源目前正在规划首个基于MAN 48/60发动机的改造项目;计划于2024年首次改造一台全功能测试发动机。

对船东而言,该项目正处于关键时刻。当前,船东面临即将到来的脱碳需求,需要通过系列改造技术以满足温室气体排放目标。从2025年起,国际海事组织(IMO)和欧盟将分阶段推出日益严格的温室气体排放目标,以最终实现气候中和。

曼恩能源四冲程发动机研发部有关人员表示:“海运业电气化只可能在细分市场实现,而不可能在所谓的‘长途航运’中实现。因此,碳中和甲醇、氨等能源将在未来的海运业中发挥重要作用。甲醇是改造现有船上发动机的理想燃料,而且甲醇储罐通常可以集成到现有船舶设计中,且不会造成太大麻烦,同时发动机改装成本也可以控制在合理范围内。因此,通过绿色方式生产甲醇,可以迅速改善海运业的气候影响,同时无需投建新船。这一点至关重要,因为在某些情况下,船舶寿命可达数十年,而新造船需要大量资源。”

德国达姆施塔特工业大学反应热流体系统模拟系主任Christian Hasse博士、工程师Christian Hasse教授评论说:“碳中和燃料以及零碳燃料在目前的研究中发挥着重要作用,而甲醇作为改造船用发动机的燃料则发挥着特殊作用。从科学上讲,对混合物的研究非常令人兴奋,并且与我们最终将要开发的技术解决方案直接相关。最终,我们将通过结合高分辨率模拟和光学测量技术,对流动、喷射及其与燃烧室壁相互作用产生新的见解。这种将基础研究转化为实际应用是工程研究的优势所在。”

WTZ Roßlau gGmbH是能源转换领域的专家,将利用中速试验发动机为改造概念开发燃烧工艺策略,这将与曼恩能源合作完成,并将为确定废气后处理要求奠定基础。

达姆施塔特技术大学将在其“反应流和测量技术”和“反应热流体系统模拟”部门使用流动工作台研究发动机中甲醇混合物的基本原理。此外,它还将与曼恩能源共同开发所需的CFD仿真模型,以便使该技术适用于不同尺寸的发动机。

曼恩能源将把开发的改造概念应用于大容量四冲程发动机,并为商业开发和生产做好准备。

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