超大型集裝箱船主機(jī)選型探討

周廣嶺

摘要：本文簡(jiǎn)述了集裝箱船大型化的發(fā)展歷程及趨勢(shì)，集裝箱船用柴油機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)，并從船東習(xí)慣及選用原則，相近船型主機(jī)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(shè)計(jì)集裝箱船所需的主機(jī)功率，最終得出超大型集裝箱船（8 000TEU—10 000TEU）的可選主機(jī)機(jī)型。

關(guān)鍵詞：超大型；集裝箱船；主機(jī)；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(jì)的發(fā)展、國(guó)際貿(mào)易的增加，世界集裝箱運(yùn)輸業(yè)發(fā)展迅速，在過去的15年中，集裝箱船舶運(yùn)輸量以每年9%的增長(zhǎng)率遞增，集裝箱運(yùn)輸己經(jīng)成為海洋運(yùn)輸中增長(zhǎng)最快的領(lǐng)域。集裝箱運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，必然帶動(dòng)集裝箱船舶的發(fā)展。現(xiàn)代集裝箱船舶的特點(diǎn)集中表現(xiàn)在高度的自動(dòng)化、高速化和大型化。現(xiàn)在世界各大航運(yùn)公司定造的集裝箱船舶的裝箱量己經(jīng)達(dá)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(yùn)輸效率，一般設(shè)計(jì)服務(wù)航速都在25節(jié)以上。這需要船舶具有足夠的動(dòng)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(jī)作為主推進(jìn)動(dòng)力裝置比較合適，成為本文所要闡述的重點(diǎn)。

2集裝箱船用柴油機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)

自1897年第一臺(tái)柴油機(jī)在試驗(yàn)臺(tái)上運(yùn)轉(zhuǎn)至今，柴油機(jī)的發(fā)展走過了漫漫長(zhǎng)的100多年。期間柴油機(jī)技術(shù)經(jīng)歷了三次質(zhì)的飛躍：高壓油泵的應(yīng)用是柴油機(jī)技術(shù)第一次質(zhì)的飛躍；采用渦輪增壓技術(shù)是柴油機(jī)技術(shù)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(jī)智能化是柴油機(jī)技術(shù)發(fā)展的第三次質(zhì)的飛躍。

目前，集裝箱船用柴油機(jī)的總體發(fā)展趨勢(shì)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(jī)選型分析

3.1集裝箱船用主機(jī)的主要性能指標(biāo)

3.1.1 動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)

柴油機(jī)的主要性能指標(biāo)包括動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性兩個(gè)方面的指標(biāo)。它們既是反映柴油機(jī)工作循環(huán)完善程度的參數(shù)，更是評(píng)估柴油機(jī)性能的主要依據(jù)。動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)分別從量和質(zhì)兩個(gè)方面來評(píng)價(jià)柴油機(jī)的性能。它們又可以分成指示指標(biāo)和有效指標(biāo)兩類。見表1。

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

2）超大型集裝箱船（8 000 TEU—10 000 TEU）服務(wù)航速在25-26節(jié)時(shí)，所需柴油機(jī)最大持續(xù)運(yùn)行功率范圍：68 236 kw—72 653 kw。目前可以采用的主機(jī)，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(jī)型可待選。

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

4）從市場(chǎng)占有率、可靠性和船舶運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效率考慮優(yōu)選Sulzer RT—flex機(jī)型；從燃油經(jīng)濟(jì)性來講優(yōu)選MAN B&W的ME系列機(jī)型。

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

5）8 000 TEU—10 000 TEU的超大型集裝箱船，可采用單機(jī)單槳和雙機(jī)雙槳兩種方案。8 000 TEU的超大型集裝箱船主推進(jìn)方式若為單機(jī)單槳?jiǎng)t主機(jī)采用Sulzer 12RT-flex96C；若為雙機(jī)雙槳?jiǎng)t主機(jī)可采用2×Sulzer 6RT-flex96C；10 000 TEU的超大型集裝箱船主推進(jìn)方式若為單機(jī)單槳?jiǎng)t主機(jī)采用Sulzer 14RT-flex96C；若為雙機(jī)雙槳?jiǎng)t主機(jī)可采用2×Sulzer 7RT-flex96C。

參考文獻(xiàn)

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

[2] 顧敏童主編. 船舶設(shè)計(jì)原理[M]. 上海: 上海交通大學(xué)出版社. 2001, 6-8

[3] 吳恒主編. 船舶動(dòng)力裝置技術(shù)管理[M]. 大連: 大連海事大學(xué)出版社. 2005, 5-13

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

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