Övervakning av vatten-i-bränsle-emulsion för marin NOx-reduktion
Realtidsmätning av vatten-till-bränsle-förhållandet i WIFE-system. Upprätthåll optimal emulsion för IMO Tier II/III-efterlevnad utan att överspäda bränslet.
Utmaningen
Vatten-i-bränsle-emulsion (WIFE) är en etablerad teknik för att minska kväveoxidutsläpp (NOx) från marina dieselmotorer. Genom att emulgera en kontrollerad mängd sötvatten i eldningsoljan före förbränning sänks den maximala flamtemperaturen i cylindern. Eftersom NOx-bildning är exponentiellt beroende av förbränningstemperaturen ger redan en måttlig sänkning av topptemperaturen en betydande minskning av NOx-utsläppen — typiskt 30–60% reduktion med 15–30% vattentillsats, tillräckligt för att uppfylla IMO Tier II-krav och bidra till Tier III-efterlevnadsstrategier.
Förhållandesreglering
Vatten-till-bränsle-förhållandet måste hållas inom ett smalt band. För lite vatten och NOx-reduktionen är otillräcklig. För mycket vatten och förbränningskvaliteten försämras — feltändning, ökade partiklar och effektförlust.
Emulsionsstabilitet
Emulsionen måste vara stabil och homogen när den når spridarna. Vattendroppstorlek och fördelning påverkar direkt förbränningsprestandan. Förhållandet måste verifieras efter emulgeraren, inte bara vid vatteninsprutningspunkten.
Variabla driftsförhållanden
Motorlast, bränsleviskositet och vattentillförseltryck varierar alla under drift. Emulsionssystemet måste anpassas, och mätningen måste följa det faktiska förhållandet i realtid — inte enbart förlita sig på beräkningar från pumphastighet.
Efterlevnadsdokumentation
IMO NOx Technical Code kräver att utsläppskontrollsystem fungerar korrekt. Kontinuerlig mätning av vatten-bränsle-förhållandet ger de reviderbara data som behövs för hamnstatskontroll och flaggstatsverifiering.
Hur Zelentech löser det
ZT-100 WIFE-monitorn installeras inline på den emulgerade bränsleledningen mellan emulgeraren och motorns bränsleinlopp. Den mäter vatten-till-bränsle-förhållandet i emulsionen kontinuerligt och ger en realtids återkopplingssignal till emulsionens styrsystem.
Till skillnad från flödesmätarbaserade förhållandeberäkningar som härleder förhållandet från separata vatten- och bränsleflödesmätningar, mäter ZT-100 WIFE den faktiska sammansättningen av den emulgerade blandningen efter blandning. Detta fångar eventuell obalans från pumpdrift, tryckvariationer eller ofullständig blandning som flödesbaserade metoder missar.
4–20mA-utgången matar direkt in i WIFE-styrsystemet som en processvariabel för sluten förhållandesreglering. Uppdateringsfrekvensen på 1 sekund möjliggör snäv reglering även vid snabba laständringar när vatteninsprutningshastigheten måste justeras snabbt.
Direkt sammansättningsmätning
Mäter det faktiska vatten-bränsle-förhållandet i emulsionen — inte en beräkning från separata flödesmätare. Fångar blandningsfel och pumpdrift.
Sluten reglering
1 sekunds uppdateringsfrekvens gör att WIFE-systemet kan upprätthålla snäv förhållandesreglering genom motorlaständringar och bränslebyten.
Efterlevnadsprotokoll
Kontinuerlig loggad mätning av vatten-bränsle-förhållandet ger reviderbara data för verifiering av IMO NOx Technical Code-efterlevnad.
Maersk Safemarin Chambal — WIFE Emulsion Control
Aboard the container vessel Safemarin Chambal, the ZT100 WIFE monitor continuously measures the water-in-fuel emulsion ratio in the heavy fuel oil supply. Real-time feedback keeps the emulsion within the target range for effective NOx reduction and stable combustion, while the control panel gives engine crew instant visibility of system performance.
Nyckelspecifikationer
| Medium | Vatten-i-bränsle-emulsion (HFO + vatten, MDO + vatten) |
| Mätområde | 0–50% vatten i bränsle (typiskt driftsområde 15–30%) |
| Mätning | Vatten-till-bränsle-förhållande (volym %) |
| Svarstid | 1 sekund |
| Matning | 24 VDC, slingmatad |
| Utgång | 4–20mA (för WIFE-reglerslinga) + HART |
| Installation | Inline på emulgerad bränsleledning, efter emulgerar, före motor |
| NOx-reduktion | Typiskt 30–60% med 15–30% vattentillsats (motorberoende) |
Rekommenderade produkter
Behöver du WIFE-systemmätning?
Berätta om din motortyp, bränsle och målvattenförhållande — så rekommenderar vi rätt konfiguration.
