今年初，德國航運公司赫伯羅特與滬東中華造船（集團）有限公司簽訂了一份船舶改造合同，將旗下一艘15000TEU集裝箱船Sajir轉(zhuǎn)換成LNG動力，改裝工作在上海華潤大東造船廠有限公司進行。作為迄今為止全球最大的集裝箱船發(fā)動機改裝工程，Sajir號改裝試驗項目為業(yè)界帶來許多新的突破。

經(jīng)濟和環(huán)保效益顯著

Sajir號是赫伯羅特并購UASC后接收的17艘LNG-ready集裝箱船之一，對該船的改裝也是赫伯羅特運用技術(shù)手段減少大型船舶廢氣排放的體現(xiàn)。

赫伯羅特COO Anthony Firmin近日表示，如果Sajir號試驗項目成功完成，其他16艘LNG-ready集裝箱船也將被改裝成LNG動力。每艘船改裝成本約在2500萬美元-3000萬美元之間，全部船舶的總投資大概在4億美元左右。該公司未來訂造的新船也有可能采用LNG動力，這是其應對燃料法規(guī)的一種策略。赫伯羅特船隊管理總經(jīng)理Richard von Berlepsch強調(diào)了該項目的重要性，他指出：“通過Sajir號的改裝，赫伯羅特將成為全球首家為15000TEU集裝箱船改裝天然氣推進裝置的航運公司，這是一個前所未有的試驗項目，我們希望借此為未來積累經(jīng)驗，為大型船舶改裝使用這種替代燃料鋪平道路。”

Sajir號改裝完成后貨物運量將減少300TEU，不過改裝將帶來顯著的經(jīng)濟和環(huán)保效益。LNG價格正在下滑，這種趨勢很可能持續(xù)下去。該試驗項目會將原本使用重燃油的MAN B&W 9S90ME-C發(fā)動機改裝成MAN 9S90ME-GI雙燃料發(fā)動機。將二沖程發(fā)動機改裝成LNG動力可以有效減少廢氣排放。據(jù)MAN ES公司稱，改裝后二氧化碳排放量相比重燃油和船用柴油可減少25%-30%，氮氧化物排放可將少大約30%（遠低于TIER II限制），硫氧化物和顆粒物排放則會減少90%以上。

新的推進系統(tǒng)

Sajir號長368米，寬51米，目前使用的是MAN 9S90 ME-C 10.2發(fā)動機，輸出功率為37630 kW/72 rpm。這款發(fā)動機將被改裝為功率和轉(zhuǎn)速相同的9S90 ME-C 10.5-GI 雙燃料發(fā)動機。MAN SE公司已經(jīng)具備提供多種發(fā)動機改裝的能力，不過此次的赫伯羅特項目卻是這家發(fā)動機制造商的首個船端改裝項目。

盡管Sajir號是一艘LNG-ready船，但是將其改裝為LNG動力仍然是一項非常復雜的工程。雖然即將改裝的直列式九缸柴油機是DF 9S90 ME-GI發(fā)動機的“祖先”，但這二者在關(guān)鍵組成部分和系統(tǒng)方面卻存在很大的區(qū)別。比如說，ME-GI發(fā)動機的氣缸蓋配備有兩個燃氣噴射閥和兩個常規(guī)的先導燃油閥。ME-C和ME-GI這兩種類型的發(fā)動機大體一致，能效、功率和主要規(guī)格都相同。相比于ME-C，ME-GI發(fā)動機的廢氣系統(tǒng)和氣缸蓋都經(jīng)過了改良，這種氣缸蓋具有必要的供氣管線和附帶的燃氣控制裝置。

在供氣方面，必須在確保不損失太多集裝箱裝載能力的基礎(chǔ)上為LNG儲罐和汽化設(shè)備預留空間。據(jù)赫伯羅特報道，按照經(jīng)過認證的額外燃氣存儲系統(tǒng)，理論上大約會損失350個集裝箱裝載位置。

先進的發(fā)動機技術(shù)

Sajir號通常在亞洲和北歐之間的遠東航線上服務，其LNG儲罐的運力將為6500CUM。一個由GTT公司設(shè)計的薄膜型儲罐將被安裝在其中一個貨艙的指定位置，就在機艙的前方。薄膜型儲罐將使現(xiàn)有船舶形狀發(fā)生優(yōu)化調(diào)整。從當前的角度來看，LNG儲罐的安裝范圍還無法確切說明。據(jù)稱，Sajir號將進行兩次LNG加注，具體加注地點將取決于燃料供應點和價格。

目前訂購和交付的ME-GI發(fā)動機已經(jīng)超過了200臺，為二沖程發(fā)動機樹立了新的行業(yè)標準，而且已經(jīng)在LNG運輸船、集裝箱船還有散貨船上得到了運用。據(jù)了解，這種二沖程技術(shù)還可以解決甲烷滑脫問題。該發(fā)動機將多組分燃燒的優(yōu)點與ME發(fā)動機的可靠性結(jié)合在了一起。

MAN SE首席銷售官Wayne Jones表示：“我們提供了一套整體解決方案。除了發(fā)動機改裝之外，還有為主機供氣的燃氣處理系統(tǒng)，包括先導油模塊、MAN Cryo輔機、以及MAN SE的300bar高壓泵汽化器。” ME-GI 泵汽化器的作用是將LNG燃料壓縮、汽化至ME-GI發(fā)動機所需的氣壓和溫度。通過控制氣泵中液壓油流量來控制燃氣壓縮，可以快速、準確地將LNG供應至發(fā)動機。還可以使用低硫燃油作為后備方案。

在發(fā)動機方面，燃燒室的所有組成部分及其附帶裝置都將盡可能地進行替換。此外，燃氣噴射組件也有替換或新增裝置。燃氣操作所需的先導油系統(tǒng)將會徹底重建。操控ME-GI發(fā)動機將比控制原先的重燃油發(fā)動機更為復雜。需要對發(fā)動機傳感器進行改裝，或者增加一套新的儀器。