可变电控系统节能技改项目

 

　　为适应中国外运长航集团业务重组的需要以及大力发展内贸集装箱业务的需求，中国外运阳光速航运输有限公司（以下简称“外运速航”）于2009年12月25日在浦东新区洋山保税港区注册成立，主要从事国内沿海普通货船及集装箱运输。根据中国外运长航集团的战略目标和中国外运股份有限公司发展规划，外运速航在整合中国外运现有内贸运输能力的基础上，立足上海国际航运中心，依托中国外运强大的柜内综合物流服务网略，构建辐射全国的内贸集装箱运输平台。现拥有“阳光航速”精品航线品牌，始创于2000年，是国内最早注册的集装箱班轮运输航线品牌。

 

　　公司共经营10条航线，投入15条船舶运营，其中4条自有船舶由上级公司——中外运集装箱运输有限公司进行管理。航线业务覆盖广州、营口、天津、青岛、太仓等13个干线港口，43个支线港口。204年全年外运速航共承运内贸重箱量442018TEU。

 

　　内贸船舶技改工作自2013年启动，其中可变电控系统先在老旧船试用后，经船管部门跟踪测评能耗数据，经分析认为节油效果达到了立项目标。故公司决定在中外运新港轮继续推广安装。2014年6月公司对该轮进行了可变电控系统的节能技改工作。改造后，经船舶管理部门和船舶反馈可变电控系统后消耗汽缸油大幅下降且确保了船舶持续降速运营，从而导致油耗的大幅下降。综合来看，节油效果十分明显，年总体节油量可达633吨标油。

 

 

　　传统的汽缸油注油器，汽缸油的注油量和注油定时每转都是一样的，与转速和负荷没有直接关系，除非人工调节。特别在低转速下运行时，不仅汽缸油耗油率较高，而且润滑状况恶化，不利于长时间减速运行。

 

　　可变电喷系统根据主机负荷变化自动调整注油率，大大降低汽缸油注油率，改善润滑状况的同时，可减少积碳，有利于主机大幅度降速运行。注油量根据柴油机运行工况自动调整，在满足气缸润滑前提下，注油量同比大幅降低，同时减少柴油机气缸内结碳，改善工况，延长缸套、活塞环等部件使用寿命和设备检修期。如下图：

 

　　

　　图1可变电喷系统

 

　　1、 项目实施内容

 

　　（1）设备采购

 

　　2013年四季度在老旧船“中外运虎门”轮安装电控注油器，按安装前后10个航次的油耗情况比对来看，滑油的节油率达到了60%，燃油节油率达到了5%。在老旧船试用效果良好无异常的情况下，2014年11月经船管部通过多方交流比较，最后选定了在中外运新港轮安装WARTSILA公司的汽缸油可变电控系统（RPLS），中外运新港轮为1997年的老船，其额定功率为23920KW，额定箱量2808TEU，主要服务于天津广州航线，平均每海里油耗可达70克。该设备合同签订日期为2014年1月15日，经3-4个月的备货期，计划2014年7月初RPLS系统投入使用。该设备投资额为180万元，其中设备安装、调试、培训费用均包含在内。

 

　　（2）设备安装

 

　　根据各轮航线班期的安排，可变电控系统RPLS安装过程如下：

 

　　在经与瓦锡兰公司中国公司沟通确认，在新港轮2014年6月21日靠虎门港时将RPLS改装所需的备件运上船。同时瓦锡兰公司的3名韩国工程师以及一名中国工程师随船进行气缸注油器的改造，6月30日工程全部完成改造RPLS投入使用，2名工程师从天津港随船南下进行RPLS调试和对船员使用培训工作并完成使用交接，于7月7日晚虎门港下船。

　　图2RPLS系统安装图

 

　　3、采用技术方案

 

　　传统的汽缸油注油器，汽缸油的注油量和注油定时每转都是一样的，与转速和负荷没有直接关系，除非人工调节。由于公司内贸船舶班期特点，为确保能耗成本的可控，船舶尽量采取低转速运营。船舶在低转速下运行时，不仅汽缸油耗油率较高，而且润滑状况恶化，不利于长时间减速运行，而航速的不稳定也会导致油耗的增加。

 

　　可变电喷系统根据主机负荷变化自动调整注油率，大大降低汽缸油注油率，改善润滑状况的同时，可减少积碳，有利于主机大幅度降速运行，从而降低油耗。注油量根据柴油机运行工况自动调整，在满足气缸润滑前提下，注油量同比大幅降低，同时减少柴油机气缸内结碳，改善工况，延长缸套、活塞环等部件使用寿命和设备检修期。由于内贸航线船舶经改装电子注油器后，可以长期保持低转速运行。而航次油耗与转速(航速)的平方成正比，即：如果航速降低3%，则同航线的航次油耗可以降低5.91%，若航速降低4%，则油耗降低7.84%。通过安装可变电喷系统后年度燃油节油也十分可观。

 

　　4、项目运行情况

 

　　中外运新港轮在设计航速：21.0节/92RPM时，主机油耗约93吨/天；正常可以长期服务的最低航速16节，油耗52吨/天。运营天津广州线后船舶对水实时航速平均在12.3节左右的航速航行，受滑失率影响，改造前航次平均航速在11.22节。经改装可变电喷系统RPLS后，船舶可长期在50RPM或更低转速运行。经改装后平均航速下降为11.13节。经油耗监控过程和节油比较，新港轮自2013年5月接船时主机汽缸油油耗日消耗量为560KG/DAY，每海里燃油消耗为70克。经过岸基持续监控和同船舶沟通，在船舶老轨不断调试之下日消耗汽缸油约为150KG/DAY，每海里燃油油耗为58克。

 

 

　　1、船舶基本情况

 

　　

 

　　按照取相同航段、取设备安装前后的运营数据进行对比，统计航段为：天津广州线。统计周期为：实施前1年（2013年7月至2014年6月）实施后9个月（2014年8月至2015年6月），实施前后能耗数据详见表格：

 

　　

 

 

　　节能减排是国家实现可持续发展的战略要求，也是航运企业降低船舶运输成本，提高主营利润的永恒主题。为切实抓好公司降本增效工作，积极应对高油价给公司带来的负面影响，从“科技节能”入手，研究船舶节能装置十分必要。2013年对中外运虎门轮改装电控注油器后，经数据跟踪和测评，发现节油效果十分显著，即船舶可以持续保持降速运营的情况下，燃油消耗进一步下降，其中滑油的节油率可达60%。