超大型集裝箱船主機選型探討

周廣嶺

摘要：本文簡述了集裝箱船大型化的發(fā)展歷程及趨勢，集裝箱船用柴油機的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢，并從船東習慣及選用原則，相近船型主機選型參數(shù)匯總分析，根據(jù)母型船及海軍系數(shù)法估算設計集裝箱船所需的主機功率，最終得出超大型集裝箱船（8 000TEU—10 000TEU）的可選主機機型。

關鍵詞：超大型；集裝箱船；主機；選型

Discussion about Main Engine Selection for Super Large Container Ship

ZHOU GuangLing

( CSSC Guangzhou Longxue Shipbuilding Co., Ltd.Guangzhou 511462 )

Abstract: This paper describes the development and trend of super large container ship and diesel engine for it, analyzes main engine parameters of similar ship types from owners habits and selection principle and finally determines the optional main engine models of super large container ship (8 000 TEU~10 000 TEU) estimated from mother ship and by naval coefficient method.

Key words: Super large;Container ship;Main engine;Selection

1引言

近年來，隨著世界經(jīng)濟的發(fā)展、國際貿(mào)易的增加，世界集裝箱運輸業(yè)發(fā)展迅速，在過去的15年中，集裝箱船舶運輸量以每年9%的增長率遞增，集裝箱運輸己經(jīng)成為海洋運輸中增長最快的領域。集裝箱運輸業(yè)的發(fā)展，必然帶動集裝箱船舶的發(fā)展。現(xiàn)代集裝箱船舶的特點集中表現(xiàn)在高度的自動化、高速化和大型化。現(xiàn)在世界各大航運公司定造的集裝箱船舶的裝箱量己經(jīng)達到甚至超過10 000 TEU。集裝箱船舶的大型化，船舶裝箱量的增加，必然使船舶的外形尺寸增大。集裝箱船舶為保證運輸效率，一般設計服務航速都在25節(jié)以上。這需要船舶具有足夠的動力與之匹配，滿足船舶大型化、高速化的要求。

為此，這類超大型集裝箱船選用什么樣的主機作為主推進動力裝置比較合適，成為本文所要闡述的重點。

2集裝箱船用柴油機的發(fā)展趨勢

自1897年第一臺柴油機在試驗臺上運轉至今，柴油機的發(fā)展走過了漫漫長的100多年。期間柴油機技術經(jīng)歷了三次質(zhì)的飛躍：高壓油泵的應用是柴油機技術第一次質(zhì)的飛躍；采用渦輪增壓技術是柴油機技術發(fā)展的第二次質(zhì)的飛躍；以電子控制系統(tǒng)為核心的柴油機智能化是柴油機技術發(fā)展的第三次質(zhì)的飛躍。

目前，集裝箱船用柴油機的總體發(fā)展趨勢是：大功率化、智能化、提高低工況特性以及低排放方向發(fā)展。

3大型集裝箱船主機選型分析

3.1集裝箱船用主機的主要性能指標

3.1.1 動力性和經(jīng)濟性指標

柴油機的主要性能指標包括動力性和經(jīng)濟性兩個方面的指標。它們既是反映柴油機工作循環(huán)完善程度的參數(shù)，更是評估柴油機性能的主要依據(jù)。動力性和經(jīng)濟性指標分別從量和質(zhì)兩個方面來評價柴油機的性能。它們又可以分成指示指標和有效指標兩類。見表1。

1）RT-flex和ME/ME-C柴油機將成為集裝箱船用低速大功率柴油機的主流機型。

2）超大型集裝箱船（8 000 TEU—10 000 TEU）服務航速在25-26節(jié)時，所需柴油機最大持續(xù)運行功率范圍：68 236 kw—72 653 kw。目前可以采用的主機，主要為MAN B&W的K98MC 、K98ME 以及K108ME型和Wartsila Sulzer（蘇爾壽）的RTA96C以及RT-flex96C等五種機型可待選。

3）超大型集裝箱船（8 000 TEU—10 000 TEU）主機優(yōu)選MAN B&W的ME系列和Sulzer RT—flex系列電控智能型柴油機。

4）從市場占有率、可靠性和船舶運行的經(jīng)濟效率考慮優(yōu)選Sulzer RT—flex機型；從燃油經(jīng)濟性來講優(yōu)選MAN B&W的ME系列機型。

Sulzer 12RT—flex96C型柴油機已經(jīng)于2005年成功服務于8 450 TEU集裝箱船P&O Nedlloyd 號上，并且運行良好。綜上所述，8 000 TEU—10 000 TEU的超大型集裝箱船主機趨向優(yōu)選于Wartsila- Sulzer RT—flex96C系列柴油機。

5）8 000 TEU—10 000 TEU的超大型集裝箱船，可采用單機單槳和雙機雙槳兩種方案。8 000 TEU的超大型集裝箱船主推進方式若為單機單槳則主機采用Sulzer 12RT-flex96C；若為雙機雙槳則主機可采用2×Sulzer 6RT-flex96C；10 000 TEU的超大型集裝箱船主推進方式若為單機單槳則主機采用Sulzer 14RT-flex96C；若為雙機雙槳則主機可采用2×Sulzer 7RT-flex96C。

參考文獻

[1] 黃少竹、張?zhí)煲啊ⅫS加亮等.船舶柴油機[M]. 大連: 大連海事大學出版社. 2006, 31-37

[2] 顧敏童主編. 船舶設計原理[M]. 上海: 上海交通大學出版社. 2001, 6-8

[3] 吳恒主編. 船舶動力裝置技術管理[M]. 大連: 大連海事大學出版社. 2005, 5-13

[4]張惠良. 集裝箱船船型發(fā)展和主機選型[J]. 集裝箱化. 2009年06期

[5]張曉光. 從“地中海·丹妮拉”號看超大型集裝箱船的發(fā)展[J]. 集裝箱化. 2009.05