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浅析铁路内燃机车的节能技术

2017-06-27赵鹏亮

神州·上旬刊 2017年4期
关键词:铁路运输内燃机车节能措施

摘要:铁路运输具有速度快、成本低、能耗低、通用性强、占地面积少等优点,是我国最常用的一种交通运输方式,本文简要分析内燃机车装置的能耗因素和运输组织的现状,并提出优化运输组织、提高机车运行效率的方法措施,以供读者参考。

关键词:铁路运输;内燃机车;节能措施

一、强化铁路内燃机车节能减排力度的背景

随着我国工业化进程的不断加快,环境污染问题也越来越严重。在哥本哈根联合国气候大会上,我国直面环境污染问题,并向国际上做出承诺:到2020年单位GDP CO2 排放量相比2005年下降40%-45%,并将其纳入我国国民经济发展长期规划。铁路运输是一种环境友好型的运输方式,推进铁路运输的更快发展不仅可以优化我国能源消耗结构、缓解我国能源短缺的现状,而且对于恢复生态环境具有重要作用。但是目前由于技术方面的限制,铁路运输的能源消耗问题日益严重,因此必须立即采取行动强化节能减排工作力度。尤其是在内燃机车上面还有很大的节能空间,本文对影响内燃机车能耗的因素进行了相关调查和研究,并提出了一些优化方案。

二、加强运输组织,提高机车运输效率

1.加强车流组织

我国铁路四通八达,各路线之间紧密联系。加强铁路局、车站、港口之间的协调与配合可以有效减少间隔时间造成的能源浪费。加大直达列车的组织力度,整列装车时一定要整列提报装车计划。在进行装车时,相同的装车货位必须安排同一方向的装车,以此减少不必要的时间耽搁。货物最好是每天分配装车,出现零散的货物不要再安排装车,集零成整,如果出现不能组织直达的货源,要按照分界口方向分类堆放,以此提高直达列车的开行比例。为了提高港务局直达列车开行比例可以建立直达列车的考核激励机制,结合各线路实际运输能力,减少机车在间隔时间的能源消耗,提高机车运行效率。

2.加强列车运行组织

机车能源损耗的主要因素之一是列车不合理的单机开行和机外停车,二者的燃油消耗量都较多。车流连接不流畅、不均衡,列车开行计划不能正常实施等原因都会导致单机开行,甚至单机对流现象,此外,列车员、调度员在安排行车计划时没有详细考虑造成列车晚点,列车晚点又会导致列车机外停车,为了有效防止该类事件的再次发生,首先应该保证列车计划员能够做好计划工作,积极主动地去了解车流状况,强化车流组织调整工作的执行力度,并准确推算出第二天方向车流情况,以提高列车工作计划兑现率。如果出现单机对流现象,要立刻向值班主任反应,并立即采取解决措施。机车调度员要了解自己管辖范围内的机车实际运行状况,遇到反常现象要先通知司机做好准备,尽可能地减少机外停车造成的能源损耗。

3.加强机车调度组织

内燃机车的空耗燃油也是阻碍节能计划的重要因素,例如开行单机、机车在各站台停留的时间、调车机不定时入库整装等都会导致空耗燃油。為了实现内燃机车的节能计划安排,可以从下面几个方面来入手,首先是减少机车随着列车长时间等线,再者是限制列车中间站停留时间,或者是在中间站停留40分钟以上的列车,要停止柴油机的运转,并在看列车正式开行之前的十分钟启动柴油机,这样既不影响列车的正常运行又可以有效节能减排。根据相关统计结果,发现合理安排柴油机停止运转可以节省2700t/年的油量。铁路施工会导致机车空耗时间的延长而使耗油量增加,为了避免这种现象的产生,要根据施工计划合理设计施工轴线,尽可能地减少给正常运行带来的麻烦和损耗,

三、对柴油机热力技术进行创新与优化

稳定的机车质量将机车燃油单耗成都降到最低,先进的机车柴油机热力燃烧技术是减低机车燃油单耗的技术支撑。

1.喷油器针阀偶件

采用新型的喷油器针阀偶件可以显著降低空耗油量,目前我国使用最多的是一种创新型B型喷油器,它可以将机车耗油量下降0.25KG/万t*Km,节油率高达1.25%。

2.增压器和冷却器

增压器保持在高水平的增压压力可以有效缓解柴油机空耗问题,并且配合冷却器的温度调节,可以实现最大化的节能。相关研究表明,用于增压的空气温度每降低10摄氏度,机车柴油机的功率可以提高2%-3%,如果柴油机功率保持在一个稳定的水平,就可以将燃油消耗率降低1.6%。为了使增压器能够长时间保持在高压水平状态,可以选择创新型的增压器种类,并且进行性能测试。并且,为了发挥出增压器的最大功能可以配合新型三流程胀接式中冷器使用,实践表明,配合该冷却器的增压器可以将耗油量下降4.5%。

3.内燃机车柴油机气缸状态监测分析系统

柴油机的燃油状况最主要是由燃油喷射的雾化质量决定的,建立燃油喷射系统可以直观明了地反应出高压油管燃油压力波动状况,并及时进行调整。燃油喷射系统使用了压力传感器以及振动传感器,采集柴油机高压油管压力波动信号和气缸的振动信号,并通过DSP技术进行数据分析,借助自动检测技术、神经网络信号处理技术,对喷油泵供油提前角、燃烧爆发冲击振动等影响柴油机气缸燃烧状况的因素进行分析研究,诊断各个气缸的工作状态和使用状况。实践表明,该系统的故障诊断准确率是85%,目前已经应用在内燃机车检查维修工作当中了。该系统可以对小修机车柴油机气缸工作状态进行诊断分析,当维修人员发现故障问题时可以及时进行补救,以免影响后续工作的进行。

四、总结

本文提出了一种创新型节能方式,即将运输组织和节能减排综合考虑,推动了内燃机车节能工作的进展。将货流结构和全路径的车流情况相结合以提高直达列车开行率可以有效降低能源空耗问题,实现节能减排目的。

参考文献:

[1]赵萍.内燃机车的节能环保(上)[J].内燃机车,2013,01:1-4+0-1.

[2]赵萍.内燃机车的节能环保(下)[J].内燃机车,2013,02:1-5.

[3]陈伯施.内燃机车节能技术研究[J].中国铁路,2010,03:1-5.

作者简介:赵鹏亮,男,民族:汉,籍贯:甘肃陇西,学历:大学本科,研究方向:铁路内燃机车,单位:兰州交通大学。endprint

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