低质燃油泛指品质低劣、使用困难、价格低廉的船用燃料油（俗称重油）。通常，低质燃油即指前述的“中间燃料油”及“残渣油”。船舶柴油机使用的低质燃油（重油）多为“中间燃料油”，其最粘滞者质量最差者可称为重质燃料油。目前，随着石油炼制工艺的发展，低质燃油的品质正在逐年下降，对柴油机提出了愈加苛刻的要求。 

一、低质燃油的特点  低质燃油有下列突出特点。  

（1）密度大。劣质油密度可高达0.94g/cm3～1.06g/cm3  。由此造成燃油净化和雾化 困难，同时油滴燃烧时易产生热裂，导致机件结炭增多。  

（2）粘度高。低质油粘度约在50mm2/s～2000mm2 /s之间。由此造成燃油贮存、输送、 净化和雾化的困难。  

（3）成分复杂。低质油含有较多的水分、灰分和硫、钒、钠、硅、残炭等杂质。油中的杂质加剧了柴油机燃烧室部件和喷油设备元件的腐蚀和磨损。 

（4）发火性差。低质油CN值很低（一般为25左右）。滞燃期τi长，燃烧持续期长， 排气温度tr值偏高，且因燃烧不完全，其be和烟度均有所增加。  

二、低质燃油的使用 

1．使用低质燃油的意义  

低质燃油的使用是船用柴油机发展中的一项重要技术成就。使用这种燃油可以大幅度降低船舶营运成本，同时可以合理使用石油资源。自70年代以来，由于柴油机燃油大幅度涨价，燃油费用支出约占船舶营运成本的50%，使船用柴油机使用低质燃油成为一项普遍采用的技术。目前，不但船用低速柴油主机使用低质燃油，而且船用中速柴油机（主机和发电柴油机）也使用低质燃油。  

2．柴油机使用低质燃油后出现的技术问题  使用低质燃油时，如果处理不当则会导致以下不良后果：  

（1）影响喷油设备正常工作。增加喷油设备的机械负荷和热负荷，引起喷油设备偶件 过度磨损、腐蚀、喷孔结炭、变形等故障。  

（2）恶化燃烧性能。低质燃油雾化困难，自燃性差，使燃烧性能恶化，爆发压力 降低：后燃严重，排气温度增、高，排气烟度增加，缸内结炭严重。  

（3）损坏主要部件。低质燃油中的灰分、机械杂质、结炭以及燃油裂化使用的含硅、 铝的催化剂等，都会使缸套和活塞部件发生异常颗粒磨损：低质燃油中的高硫分和高钠、钒含量所产生的低温腐蚀与高温腐蚀将使缸套、轴承、排气阀与阀座、涡轮增压器等发生严重的腐蚀磨损，加剧部件损坏。  

（4）加速曲轴箱内滑油变质。含硫氧化物的燃气漏入曲轴箱，将使曲轴箱滑油迅速变质并腐蚀有关轴承。  

三、使用低质燃油时的管理技术要点

 1．低质燃油的预处理  预处理指低质燃油进入喷油泵之前所进行的预热、净化、添加有关添加剂等技术措施。预处理的目的是改善低质燃油的贮存、驳运和使用性能，以满足柴油机工作的需要。  

1）预热  

采用分级预热方案保证低质燃油在输送、净化和雾化等环节中的不同使用要求。预热 温度应以满足其粘度要求为准，因而对不同粘度的低质燃油，其预热温度不同。表5-2示出燃油系统中各部位的预热温度。如重油贮存柜中的预热温度以泵出为准约为30℃～38℃； 为保证雾化质量要求，喷油泵处的燃油粘度应为12 mm2/S～25 mm2 /S，据此可从重油的粘温曲线上查出相应的预热温度值。按我国有关规定，燃油预热应使用饱和蒸汽（蒸汽压力不应超过0.8Mpa）作为预热热源以防重油中的焦炭析出沉淀在加热器中。在小型船舶上也可采用电加热。目前船用柴油机使用的低质燃油其雾化加热温度的上限为150℃。为防预热温度高使燃油汽化中断供油，在近代船用柴油机中采用加压式燃油系统（提高燃油输送泵压力达1.6Mpa）。 

2）净化  燃油的净化包括沉淀、滤清和分离。沉淀应在沉淀柜中沉淀12h，并在柜底定期排污 以达初步净化的目的。滤清是燃油净化的重要环节，由分布在燃油系统中的粗、细滤器完成。在喷油器入口处还可设置高压缝隙式滤器，对燃油进行最后滤清。离心分油是净化燃油的主要有效手段，当净化低质燃油时应使用两台分油机串联布置（第--级为分水机，第二级为分杂机），并正确选择比重环、分油预热温度、排渣时间以及佳分油量（30%～50%标定分油量），以确保分油质量。对于密度大于991kg/m的劣质燃油，建议使用α-LAVAL FOPX燃油分离系统分离。  

3)添加剂  在低质燃油中加入各种添加剂以改善低质燃油的有关性能.如表5-3所示。 

4） 乳化  在燃油中掺水并使之成为油包水的乳化液，可改善低质燃油的燃烧性能，减少缸内结 炭。燃油乳化可采用均质器，它可以使油中的水和杂质颗粒细化与均质化，以改善燃烧，减、轻磨损。但此项均质技术因各种杂质颗粒在燃烧中的聚合而加速磨损，未能广泛使用。  

2．柴油机的运行管理 

1）燃油管理  加强对低质燃油质量的检查（如加油时留样、送检等），尤其应防不同牌号的燃油或 相同牌号而不同港口的燃油混舱，以避免两种油品中悬浮的沥青分发生凝聚而生成油泥沉淀物，即所谓燃油的不相容性。此时燃油变质产生大量油泥物，影响柴油机正常工作，如供油管路堵塞、分油机油泥过多、喷油设备咬死、排气冒黑烟等。在船舶机动操纵时，应换用柴油。  

2）喷油设备的调整  适当增、大喷油提前角，保证在上止点附近发火以及爆发压力的数值及相位正常； 适当提高喷油器启阀压力以保证雾化质量；注意喷油器雾化质量。  

3）气缸润滑  选用碱性气缸油以中和硫酸。气缸油的总碱值（TBN）应与燃油的硫分相适应，并酌情 增、大气缸油注油率。  

4）冷却水温度的调节  注意调节并控制各冷却部位的冷却温度。防因过热引起高温腐蚀以及因过冷而引起 低温腐蚀。在低负荷运转时应适当提高进气温度和淡水冷却温度。  

5）增压系统、换气系统的管理  排气阀与阀座易因高温腐蚀而迅速损坏，废气涡轮增压器的喷管环、工作叶轮以及压 气机叶轮等易发生结炭堵塞、烧损、腐蚀，应定时检查与清洗；空冷器、扫气箱与气口易发生污染、堵塞，应定期检查与清洗。  

3．改进部件结构，提高摩擦表面的工作性能  采用镀铬、氮化等工艺提高缸套、活塞环、活塞环槽表面的硬度，以改善其耐磨性， 改进喷油器头部结构，加强冷却效果以防喷孔周围结炭。十字头式柴油机气缸下部装有横隔板，改进活塞杆填料函的结构并加强管理，以防燃烧产物落入曲轴箱使滑油变质。

四、降速运行及其优化调整  

近廿年来，多数营运中的船舶（如油轮、矿砂船、散装船等大型船舶）出于货运市场与船舶营运成本等多方面因素的考虑，大多采用降速运行的节能（油）措施。按不同船舶及货源情况选用（75-80）%nb（标定转速）作为长期运转转速（相应运转功率约为（40-50）% Pb）。此时船舶航速虽相应降低，但降低幅度不大，而主机燃油耗量降低幅度较大。如上例，航速降低约20%而主机油耗量降低达50%。因而采用降速运行是降低营运成本的一项行之有效的技术措施。  但由于柴油机长期处于低负荷运行，偏离其佳工况太多，必然使柴油机燃烧恶化，故障较多，如磨损加剧、缸内大量结碳等。使柴油机的有效油耗率be增加，可靠性降低。为改善柴油机低负荷运转时的运转性能，使降速运行节能技术更加完善，通常，在采取降速运行时，均对柴油机进行相应的优化调整措施。

这些优化调整措施主要有：  

1．适当增、大气缸压缩比，如在船用大端处加调整垫片。保证压缩终点良好的热状态。  

2．适当增、大喷油提前角，保证足够高的爆发压力。  

3．采用小喷孔节能型喷油器（孔径减小，孔数稍有增多，但总流通面积降低），提高启阀压力等以提高雾化质量。  

4．适当减少气缸油注油量，除可减少气缸油消耗外，尚可降低缸内积碳与结焦现象。 

5．保证缸套、喷油器等正常冷却，调整空冷器后增压空气温度，防因过分冷却而产生低温腐蚀。  

6．改善增压与扫气系统。如适当减少喷管环通流面积，以提高增压器转速，调整气阀定时等。  

7．加强对柴油机的维护管理，如酌情缩短吊缸周期，加强对增压器的维护与保养等。