浅谈某型散货船主机选型优化分析

2014-05-30汪炫妍黄深

广东造船 2014年4期

关键词：油耗

汪炫妍　黄深

摘要：本文主要描述散货船动力装置选型的方法和降低主机油耗的措施。通过对某型散货船主机的选型优化方案，从提高动力装置经济性的角度出发，满足船机桨性能的匹配，优选主机，降低主机油耗，达到提高船舶经济性能的要求。

关键词：船舶设计优化；主机选型；油耗

中图分类号：U664.12 文献标识码：A

1 引言

近几年来，由于经济萧条，能源紧张，为了占领船舶市场份额，各设计院和船厂都对低油耗船型的开发展开了激烈的竞争，竞相推出自己的环保节能船型。所有节能环保船型的最终目的都是为了提高船舶的经济性，满足最新规则＼规范的要求，赢得船东的订单。

2 提高动力装置经济性的主要途径

提高船舶经济性最重要的方式之一就是提高船舶动力装置的经济性能，其主要途径有两大方面：第一是提高推进效率；第二是机桨匹配和主機优选。

要使主机所产生的有用机械功尽可能多地用来推进船舶，使船舶具有较大推力和较高的航速，改善推进性能，优选主机，才能得到良好的船、机、桨匹配性能。

主机功率点的优化主要目的是要降低燃油消耗，提高船舶运行经济性。本文仅从改善动力装置经济性出发，合理选择主机和正确匹配机、桨，以提高推进效率，降低船舶油耗。

3 主机的设计工况

主机功率点的优化首先需确认主机的选型范围，要注意以下几个方面的因素：

（1）参考主机连续运转的最大功率与额定转速的MCR推进特性曲线，确定主机的选型范围；

（2）考虑转速裕度，避免主机负荷过载；

（3）考虑航海裕度，增加主机在有效功率、在污底和风浪的影响下仍能保持设计航速；

（4）考虑主机功率的传递效率；

（5）考虑主机降功率使用和经济输出。

下面简述某型散货船主机选型优化和油耗分析的过程和方法。

4 某型散货船的主要技术指标

7S50MC-C7型主机技术成熟，安装简单，重量较轻，噪音和振动相对较小，从技术指标和主机价格等因数上考虑，此动力装置的选定已经满足设计要求，非常适用于此类散货船，符合船厂设计安装的要求。但是从船东控制航运成本的角度出发，在船舶运营的经济指标上，此船已经不适应现在航运发展的要求，其主机功率大、油耗高，需要对此船主机的选型进行优化。

5 主机选型范围

本船给定了具体的航速要求，通过对主机功率点的优化，选用合适的MAN-B&W公司的机型，进行动力装置经济性的对比，确认适合于本船的最优机

6 选用5S60MC-C8机型

MAN-B&W公司的5S60MC-C8机，最大输出功率MCR为11 900kW，最大转速为105 r/min。如果本船选用5S60MC-C8机作为主机，经过总体设计的初步计算，该船匹配直径为6.12 m螺旋桨时。

7 选用6S60ME-C8机型

MAN-B&W公司的6S60ME-C8机，最大输出功率MCR为14 280 kW，最大转速为105 r/min。如果本船选用6S60ME-C88机作为主机，经过总体设计的初步计算，该船匹配直径为6.55 m的螺旋桨。

8 三种机型的经济性对比

由表3可知，选用6S60ME-C8主机时，是三种选型方案中经济性能最佳的，其单位油耗SFOC比原先降低了12.3 g/kWh，主机持续使用功率CSR降低了1 108 kW，日油耗降低了7 t，燃油消耗率降低了18.1%，经济利益非常可观。

9 EEDI指数

EEDI指数是体现船舶主机能耗的指数，指数越低，说明此船舶的经济性能越好。通过表4EEDI指数的对比，选用6S60ME-C8.2-TII主机是这三种方案中最好的方案，此方案已经满足了EEDI指数第一阶段的要求。

10 结论

主机选型和主机功率点优化是船舶设计的一个重要课题，本文通过对某型散货船的主机选型的优化设计和油耗分析，介绍主机选型优化的一些主要流程和降低主机油耗的一些措施和方法。必须指出船舶的经济性能不仅是要从动力装置选型方面考虑，还要考虑其他因素的综合影响。