摘 要：本文基于某公司实际节能案例，介绍公司在船舶主机及动力装置节能技术上一些成就。并为公司取得了良好的经济效益。
关键词：船舶主机 动力装置 技能
1.引言
近年来，在某公司领导的重视和广大职工的共同努力下，公司的节能工作取得了显著的成绩，为公司降本增效做出了很大的贡献。然而由于油价上涨迅速，造成船舶营运成本的构成发生显著的变化，燃料费所占的比重大幅上升，这就要求公司更加重视船舶的节能工作。船舶节能一靠加强基础管理，二靠技术进步，即是利用传播节能技术来促进船舶开展节能工作。此文主要介绍公司在主机和动力装置节能上采取的节能措施，并发挥了很好的经济效益。
2.节能的潜力
燃料费用在运输成本中占有很大的比例，随着油价的上涨，这个比例也愈来愈大。据有关统计，对于柴油机船燃料费用在船舶总应运费用中占30～60%，要降低运输成本主要应从减少燃料费用着手。构成运输船舶燃料经济性的诸因素为：完成的运输量、燃料消耗量和燃料价格。其文字表达式为：
上式的燃料费用营运指标是表示单位燃料费用所完成的运输量，从式中可以看出，船舶节能的努力方向是增大运输量，降低燃料消耗量和采用廉价的燃料。
3.主机及动力装置的节能
任何船舶航行是必须的能量形式是推力、电能和热能。供应这些能量的装置是推进装置、发电装置和供汽装置，这三个装置都直接消耗燃料。以柴油机船为例，直接耗用燃料的设备是柴油机、发电柴油机和辅助锅炉。其中，主机所耗能量占总输入能量的70%～90%。柴油机每小时的燃料的能量，一方面是要减少主机的能量转换损失，努力降低主机的燃料消耗率入手，另一方面是采用减少船舶所需的推进功率和营运功率等措施，诸如改进船型，减少船舶阻力，提高推进效率，采用经济航速、减速航行等。理论和实践证明，这方面的措施能显著降低主机的燃料消耗量，提高船舶的营运效益。
3 . 1新建船舶要选择节能的新型主机
正确的主机选型应该与全船的动力装置的节能结合起来，以保证整船的综合经济效果。
为了适应节能的时代要求，减低运输成本，世界各大柴油机制造公司都以降低油耗和适应劣质油为主要目标，先后研制成功低转速、长冲程（或超长冲程）的新机型。如SULZER RTA型、RT-f lex型和B&W公司的L-MC- C/ ME-C，耗油率已从原来的180g/kw.h左右，降至165g/kw.h左右。新型机型研制成功的周期也在不断的缩短。当今，可供选择的柴油机型式众多，加上柴油机具有减额输出区，这为今天正确选择主机创造了优选条件，而不再产生以前机型较少时的“船配机”的现象，为机浆匹配节能创造了条件。
公司在新造的4.6万吨新型油轮、7万吨、11万吨油轮的主机选型，也紧跟世界先进节能机型的潮流，在新建船建造合同中，明确规定主机的燃油消耗率，分别选择了MAN B&W公司的6S50MCC、6S60MC和7S60MC型新型节能柴油机作为船舶主机。并在与主机厂商的技术协议谈判过程中，要求主机厂商对燃油消耗优化，目前新建的4.6万吨油轮的主机油耗率已降至166.5g/kw.h，7万吨和11万吨油轮的油耗率可降至165g/kw.h，与公司以前船舶主机的燃油消耗率180g/ kw.h相比，新型油轮的油耗率有了很大的下降。
3 . 2营运（老旧）船舶主机的节能技术
对于已经投入营运的船舶，特别是老旧船舶，主机早已确定，不可能去更换主机，我们可以通过采取一些节能技术对主机进行节能技术改造，通过调整改善主机热效率来达到节能的目的。
多数营运船舶具有两个特点：一是主机使用年限较长，技术状况欠佳。有的经过长期使用后参数已偏离最佳值，或由于某些部件的磨损导致参数的变化；二是一般都已采用“经济车速”，这是指主机不加任何调整而使功率降低到额定功率的60～70%使用而言。
公司在曾对NVD型柴油机增压器进行了匹配改造。NVD型柴油机在我公司拥有量达80多台，该型柴油机原匹配的增压器系进口，在国外已淘汰，无配件供应，且使用长久效率低，影戏柴油机工作性能。公司机务人员首先成功地用VTR160增压器改造了某轮的三台6NVD26A-2柴油机的原增压器，并进行了改装前后的对比实验。从测试结果看，VTR160-1型增压器与6NVD26A-2柴油机匹配合理，与原增压器比较，柴油机的工作性能大为改善，如改造前柴油机仅能发挥160KW，改造好输出200KW，工作平稳，噪声排温降低，燃油消耗率平均下降10g/ hp.h， 这一改造很受船舶欢迎，节油效果明显。
8NVD48-2U型柴油机是公司拖轮的主要机型，该型拖轮在上水顶推12 0 0 0吨船队，柴油机转速为165～375rpm时，主机的气温排温已达400℃甚至超过400℃，热负荷较大，油耗高，排气烟色较黑。八九年九月我公司趁长江62021轮厂修的机会，在该轮两台主机各安装一台KLZ-70型中冷器。九0年七月十六日至二十三日公司热工队随船做了实船测试，从测试的结果可看到：① 常用车速下，经中冷器冷却，主机进气温度降低25～30℃，排气温度下降30℃。② 气缸燃烧效率提高1%。③ 主机耗油率下降4g/hph。④ 中冷器进出口温差2～3℃。⑤ 中冷器空气进出口压差210～370mmH2O。
经过一个停检期的使用，增压器没有发生喘振现象，主机排气阀未出现咬死或阀面烧蚀等故障，活塞顶部积炭明显减少，活塞环没有卡死或异常磨损现象。中冷器内部检查，空气通道、冷却水通道均没有发现明显堵塞和严重污染现象。
通过统计分析，该轮的燃油单耗为4.37kg/kt.km，较同期下降了10.8%，该轮加装中冷器后一年可节油36吨，仅需7个月就可收回投资。至于由于加装中冷器后而减少配件消耗，减少维修保养工作量，提高船舶航行率带来的效益，则意义更大。
从上述的利用节能技术对老旧船舶的主机进行的成功的技术的改造的事例说明，老旧船舶主机节能工作也大有作为的。
3 . 3采用节能型动力装置
船舶动力装置节能的措施是综合性的技术措施，涉及到装置各工作系统之间的关系。当前在动力装置选型中应尽量采用较为成熟的节能措施以提高动力装置的综合经济性。
（1）通过各种途径降低螺旋桨的转速是提高推进效率、节省燃料费用的重要途径。通过选用超低转速的长冲程低速机以及中速或低速机加装减速装置，使推进器转速进一步降低到40～50转/分，以获得更高的推进效率。公司陆续在12艘1940kw拖轮上加装JC3300减速齿轮箱，使船舶的推进效率大为增加，据测试，在同航行状态下（同航速、同载货量），加装齿轮箱拖轮较未加装齿轮箱的拖轮功率下降约为19%，耗油量下降约21%。
（2）选配节能型螺旋桨。通常螺旋桨的直径越大、转速越低，推进效率越高。在充分考虑船体线型和吃水的限制条件下，尽可能地选择低转速、大直径螺旋桨，并能使主机、传动装置、螺旋桨和船体之间配合完善。对于具体船舶来说，最佳的螺旋桨转速应根据最低的投资和燃油费来考虑。
近几年，公司新建造的油轮，为了提高螺旋桨的推进效率，由设计院委托专业的螺旋桨设计厂商对螺旋桨进行设计，采用国际先进的直接计算和船模实验相结合的先进设计方法来设计螺旋桨。据实验结果显示：这种方法能提高推进效率5%，具有可观的节能效果。
除了采用大直径和低转速螺旋桨以提高推进效率外，还有采用导管螺旋桨，可调螺距螺旋桨、穿列螺旋桨等节能螺旋桨，针对不同的船型以期提高推进效率。公司的拖轮就采用导管螺旋桨，因为拖轮螺旋桨的负荷大，其尾流载面收缩大，尾流能量损失也大，加装导管后减少的能量损失在数量上可以超过导管本身的阻力损失，这时采用导管螺旋桨的节能效果比较明显。此外，公司还对“罗马”油轮的螺旋桨进行了节能改造，改为“关刀浆”，降低了主机的负荷，提高了推进效率。
4.结束语
本文从公司实际节能案例出发，介绍公司在船舶的节能技术上一些成绩和不足。不过相信随着社会进步和科技发展，公司在船舶节能上会取得更大的成绩，提高公司经济效益，创造更多的价值。