今年初，德國(guó)航運(yùn)公司赫伯羅特與滬東中華造船（集團(tuán)）有限公司簽訂了一份船舶改造合同，將旗下一艘15000TEU集裝箱船Sajir轉(zhuǎn)換成LNG動(dòng)力，改裝工作在上海華潤(rùn)大東造船廠有限公司進(jìn)行。作為迄今為止全球最大的集裝箱船發(fā)動(dòng)機(jī)改裝工程，Sajir號(hào)改裝試驗(yàn)項(xiàng)目為業(yè)界帶來(lái)許多新的突破。
經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益顯著
Sajir號(hào)是赫伯羅特并購(gòu)UASC后接收的17艘LNG-ready集裝箱船之一，對(duì)該船的改裝也是赫伯羅特運(yùn)用技術(shù)手段減少大型船舶廢氣排放的體現(xiàn)。
赫伯羅特COO Anthony Firmin近日表示，如果Sajir號(hào)試驗(yàn)項(xiàng)目成功完成，其他16艘LNG-ready集裝箱船也將被改裝成LNG動(dòng)力。每艘船改裝成本約在2500萬(wàn)美元-3000萬(wàn)美元之間，全部船舶的總投資大概在4億美元左右。該公司未來(lái)訂造的新船也有可能采用LNG動(dòng)力，這是其應(yīng)對(duì)燃料法規(guī)的一種策略。赫伯羅特船隊(duì)管理總經(jīng)理Richard von Berlepsch強(qiáng)調(diào)了該項(xiàng)目的重要性，他指出：“通過(guò)Sajir號(hào)的改裝，赫伯羅特將成為全球首家為15000TEU集裝箱船改裝天然氣推進(jìn)裝置的航運(yùn)公司，這是一個(gè)前所未有的試驗(yàn)項(xiàng)目，我們希望借此為未來(lái)積累經(jīng)驗(yàn)，為大型船舶改裝使用這種替代燃料鋪平道路。”
Sajir號(hào)改裝完成后貨物運(yùn)量將減少300TEU，不過(guò)改裝將帶來(lái)顯著的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益。LNG價(jià)格正在下滑，這種趨勢(shì)很可能持續(xù)下去。該試驗(yàn)項(xiàng)目會(huì)將原本使用重燃油的MAN B&W 9S90ME-C發(fā)動(dòng)機(jī)改裝成MAN 9S90ME-GI雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。將二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)改裝成LNG動(dòng)力可以有效減少?gòu)U氣排放。據(jù)MAN ES公司稱(chēng)，改裝后二氧化碳排放量相比重燃油和船用柴油可減少25%-30%，氮氧化物排放可將少大約30%（遠(yuǎn)低于TIER II限制），硫氧化物和顆粒物排放則會(huì)減少90%以上。
新的推進(jìn)系統(tǒng)
Sajir號(hào)長(zhǎng)368米，寬51米，目前使用的是MAN 9S90 ME-C 10.2發(fā)動(dòng)機(jī)，輸出功率為37630 kW/72 rpm。這款發(fā)動(dòng)機(jī)將被改裝為功率和轉(zhuǎn)速相同的9S90 ME-C 10.5-GI 雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。MAN SE公司已經(jīng)具備提供多種發(fā)動(dòng)機(jī)改裝的能力，不過(guò)此次的赫伯羅特項(xiàng)目卻是這家發(fā)動(dòng)機(jī)制造商的首個(gè)船端改裝項(xiàng)目。
盡管Sajir號(hào)是一艘LNG-ready船，但是將其改裝為L(zhǎng)NG動(dòng)力仍然是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工程。雖然即將改裝的直列式九缸柴油機(jī)是DF 9S90 ME-GI發(fā)動(dòng)機(jī)的“祖先”，但這二者在關(guān)鍵組成部分和系統(tǒng)方面卻存在很大的區(qū)別。比如說(shuō)，ME-GI發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋配備有兩個(gè)燃?xì)鈬娚溟y和兩個(gè)常規(guī)的先導(dǎo)燃油閥。ME-C和ME-GI這兩種類(lèi)型的發(fā)動(dòng)機(jī)大體一致，能效、功率和主要規(guī)格都相同。相比于ME-C，ME-GI發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣系統(tǒng)和氣缸蓋都經(jīng)過(guò)了改良，這種氣缸蓋具有必要的供氣管線(xiàn)和附帶的燃?xì)饪刂蒲b置。
在供氣方面，必須在確保不損失太多集裝箱裝載能力的基礎(chǔ)上為L(zhǎng)NG儲(chǔ)罐和汽化設(shè)備預(yù)留空間。據(jù)赫伯羅特報(bào)道，按照經(jīng)過(guò)認(rèn)證的額外燃?xì)獯鎯?chǔ)系統(tǒng)，理論上大約會(huì)損失350個(gè)集裝箱裝載位置。
先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)
Sajir號(hào)通常在亞洲和北歐之間的遠(yuǎn)東航線(xiàn)上服務(wù)，其LNG儲(chǔ)罐的運(yùn)力將為6500CUM。一個(gè)由GTT公司設(shè)計(jì)的薄膜型儲(chǔ)罐將被安裝在其中一個(gè)貨艙的指定位置，就在機(jī)艙的前方。薄膜型儲(chǔ)罐將使現(xiàn)有船舶形狀發(fā)生優(yōu)化調(diào)整。從當(dāng)前的角度來(lái)看，LNG儲(chǔ)罐的安裝范圍還無(wú)法確切說(shuō)明。據(jù)稱(chēng)，Sajir號(hào)將進(jìn)行兩次LNG加注，具體加注地點(diǎn)將取決于燃料供應(yīng)點(diǎn)和價(jià)格。
目前訂購(gòu)和交付的ME-GI發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)超過(guò)了200臺(tái)，為二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)樹(shù)立了新的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，而且已經(jīng)在LNG運(yùn)輸船、集裝箱船還有散貨船上得到了運(yùn)用。據(jù)了解，這種二沖程技術(shù)還可以解決甲烷滑脫問(wèn)題。該發(fā)動(dòng)機(jī)將多組分燃燒的優(yōu)點(diǎn)與ME發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性結(jié)合在了一起。
MAN SE首席銷(xiāo)售官Wayne Jones表示：“我們提供了一套整體解決方案。除了發(fā)動(dòng)機(jī)改裝之外，還有為主機(jī)供氣的燃?xì)馓幚硐到y(tǒng)，包括先導(dǎo)油模塊、MAN Cryo輔機(jī)、以及MAN SE的300bar高壓泵汽化器。” ME-GI 泵汽化器的作用是將LNG燃料壓縮、汽化至ME-GI發(fā)動(dòng)機(jī)所需的氣壓和溫度。通過(guò)控制氣泵中液壓油流量來(lái)控制燃?xì)鈮嚎s，可以快速、準(zhǔn)確地將LNG供應(yīng)至發(fā)動(dòng)機(jī)。還可以使用低硫燃油作為后備方案。
在發(fā)動(dòng)機(jī)方面，燃燒室的所有組成部分及其附帶裝置都將盡可能地進(jìn)行替換。此外，燃?xì)鈬娚浣M件也有替換或新增裝置。燃?xì)獠僮魉璧南葘?dǎo)油系統(tǒng)將會(huì)徹底重建。操控ME-GI發(fā)動(dòng)機(jī)將比控制原先的重燃油發(fā)動(dòng)機(jī)更為復(fù)雜。需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器進(jìn)行改裝，或者增加一套新的儀器。
