發力氨技術!曼恩能源提交37項專利申請

作為氨動力船用發動機研發過程的一部分,德國發動機制造商曼恩能源解決方案(MAN Energy Solutions,MAN ES)已提交了37項專利申請。迄今為止,該公司已完成71000個研發工時,相當于48個研發工年。

據了解,曼恩能源解決方案二沖程氨動力發動機的可燃性調查始于2019年,2020年以來一直在進行危險識別和危險操作研究。該項目于2020年啟動,當時該公司的4T50ME-X試驗發動機成為氨發動機的研發平臺。隨后舉辦了關于發動機概念和燃燒室首次評估的HAZID研討會。

2021年,曼恩能源解決方案確定了發動機和氨燃料供應系統的基本概念。自2020年以來,該公司已經獲得6項專利,完成27項專利申請,預計不久還將完成4項專利申請。這些專利不僅涉及發動機本身,還包括對氨運行至關重要的安全系統。

2023年7月,曼恩能源解決方案在哥本哈根的研究中心完成了二沖程氨發動機的燃燒測試,隨后在8月成功實現氨發動機100%負載運行。進一步測試計劃于2023年和2024年進行,與商用版氨發動機的設計和測試同步進行。發動機交付時間定于2024年,屆時世界上第一臺氨燃料發動機將交付船廠。

據悉,發動機本身采用低等級點火(LGI)燃燒原理,類似于曼恩能源解決方案的甲醇發動機。雖然部件設計用于氨運行,但采用柴油循環。在壓縮過程中,汽缸內的空氣被壓縮,小量引燃油被點燃。該點火源用于釋放氨,最初的試驗測試范圍為10%至15%,研發目標是達到 5%。

此外,有關該發動機在燃油模式下運行的研究也在進行中,早期結果顯示其性能與傳統柴油發動機相同,特別是在一氧化二氮排放方面。目前已計劃通過調整發動機來去除一氧化二氮,同時還在考慮使用反應器等替代方法。

創新不僅僅局限于發動機本身。曼恩能源解決方案在周邊系統上也投入大量資金,包括氨卡系統、帶噴淋系統的燃料加注設施、氨燃料加注站、服務罐以及雙層通風吸收器,這些設備在出口處可充當小型洗滌器。三個月的測試證實了這些系統的安全性和運行有效性。

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