LNGC ME-GI低速機(jī)與TFDE電力推進(jìn)對(duì)比

楊 波

(中海油能源發(fā)展股份有限公司 采油服務(wù)分公司，天津 300452)

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LNGC ME-GI低速機(jī)與TFDE電力推進(jìn)對(duì)比

楊 波

(中海油能源發(fā)展股份有限公司 采油服務(wù)分公司，天津 300452)

針對(duì)滿(mǎn)足船舶的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性要求，大型LNG運(yùn)輸船推進(jìn)系統(tǒng)更新?lián)Q代的問(wèn)題,從技術(shù)角度著重對(duì)比目標(biāo)船型ME-GI低速機(jī)推進(jìn)與TFDE電力推進(jìn)2種最新的推進(jìn)方式。結(jié)果可見(jiàn)，ME-GI低速機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)不論是經(jīng)濟(jì)性還是環(huán)保性都優(yōu)于目前主流的TFDE電力推進(jìn)系統(tǒng)，將成為未來(lái)大型LNG運(yùn)輸船的主流推進(jìn)形式。

LNG運(yùn)輸船;低速機(jī);電力推進(jìn);經(jīng)濟(jì)性;環(huán)保

我國(guó)從2006年開(kāi)始進(jìn)口天然氣，全部為L(zhǎng)NG海運(yùn)進(jìn)口，2010年才首次進(jìn)口管道氣?！笆晃濉逼陂g，我國(guó)共進(jìn)口LNG約2 180萬(wàn)t，年均增長(zhǎng)率達(dá)到120%。目前我國(guó)與國(guó)外簽署的LNG進(jìn)口合同數(shù)量超過(guò)1 000萬(wàn)t/年。有研究認(rèn)為，未來(lái)15年內(nèi)我國(guó)天然氣需求年均增長(zhǎng)率約為12%，2020年天然氣在一次能源消費(fèi)中所占比重將達(dá)到10%以上，年需求量超過(guò)2 000億m3，對(duì)外依存度超過(guò)50%。據(jù)此推算，2020年我國(guó)LNG進(jìn)口量將超過(guò)6 000萬(wàn)t[1]。

如此之多的LNG將大多通過(guò)海運(yùn)進(jìn)入我國(guó)，海上運(yùn)輸就需要大型的LNG運(yùn)輸船。據(jù)了解，日前中海油旗下海油發(fā)展與BG集團(tuán)達(dá)成了在中國(guó)建造4艘17.4萬(wàn)m3大型LNG運(yùn)輸船協(xié)議，造船方為上海滬東-中華造船廠。該項(xiàng)目是中海油用于BG Group昆士蘭柯蒂斯液化天然氣項(xiàng)目，也是中海油與海外合作的首個(gè)大型LNG船建造項(xiàng)目。此次建造的4艘LNG運(yùn)輸船總長(zhǎng)290 m，型寬46.95 m，型深33.40 m，設(shè)計(jì)吃水11.50 m，結(jié)構(gòu)吃水12.50 m。采用薄膜型貨物圍護(hù)系統(tǒng)，配備4個(gè)液貨艙，總艙容約17.4萬(wàn)m3，計(jì)劃于2017—2019年陸續(xù)完工交船，屆時(shí)由船舶公司租賃給承租人BG Group進(jìn)行全球運(yùn)營(yíng)。

大型LNG運(yùn)輸船的動(dòng)力系統(tǒng)正在不斷地更新?lián)Q代。由原來(lái)的燃?xì)忮仩t+蒸汽輪機(jī)推進(jìn)，到后來(lái)的低速柴油機(jī)配完全再液化，再到目前主流的雙燃料柴油機(jī)(TFDE)電力推進(jìn)，最后到最新推出的雙燃料低速機(jī)(ME-GI)直接推進(jìn)[2-4]。每次推進(jìn)系統(tǒng)的革新都需要經(jīng)過(guò)技術(shù)論證及實(shí)船運(yùn)營(yíng)的檢驗(yàn)。

目標(biāo)船采用目前較為先進(jìn)的雙燃料柴油機(jī)(TFDE)電力推進(jìn)。以此船為目標(biāo)船型，研究其采用ME-GI低速機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)與采用雙燃料柴油機(jī)(TFDE)電力推進(jìn)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性及環(huán)保性。為將來(lái)再次建造類(lèi)似船舶，在推進(jìn)系統(tǒng)選擇時(shí)提供技術(shù)參考。

1 推進(jìn)形式技術(shù)特點(diǎn)及配置

1.1 TFDE電力推進(jìn)系統(tǒng)

雙燃料中速柴油機(jī)電力推進(jìn)裝置(TFDE)，主要是用多臺(tái)雙燃料中速柴油機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生電能，供推進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)螺旋槳。電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速齒輪箱帶動(dòng)螺旋槳，但也可用低速電動(dòng)機(jī)直接帶動(dòng)螺旋槳或者吊艙槳[5]。

推進(jìn)電動(dòng)機(jī)由變頻器進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速，可優(yōu)化螺旋槳的推進(jìn)性能，發(fā)動(dòng)機(jī)和推進(jìn)電動(dòng)機(jī)都具有至少50%的冗余度，可在正常運(yùn)行時(shí)對(duì)雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行維護(hù)，雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)可100%利用燃?xì)庾鳛槿剂?，與使用重油作為燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)相比，其硫化物和氮氧化物的排放幾乎可忽略不計(jì)，二氧化碳的排放量可減少20%～25%。

該裝置的特點(diǎn)是多臺(tái)雙燃料發(fā)電機(jī)組不同組合可獲得更大更方便的使用，不需要另設(shè)發(fā)電裝置，因此具有取得功率大、占用機(jī)艙體積小、重量輕的優(yōu)點(diǎn)。由于需要進(jìn)行多次的能量轉(zhuǎn)化，因此其傳動(dòng)效率低，一般為86%～92%。

中海油在滬東中華在建的4艘17.4萬(wàn)m3LNG運(yùn)輸船配置見(jiàn)表1。

表1 17.4萬(wàn)m3 LNG運(yùn)輸船TFDE電力推進(jìn)系統(tǒng)配置

1.2 ME-GI 低速機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)

MAN B&W公司研制的ME-GI(2沖程低速機(jī))雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)是其ME電控噴射二沖程柴油機(jī)的清潔燃料應(yīng)用替代方案，能夠利用高壓天然氣附加引燃燃油穩(wěn)定運(yùn)行。這種方案與以重油為燃料的二沖程柴油機(jī)方案相比，其運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性更好，排放污染更小[5]。

ME-GI雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)與ME電控噴射柴油機(jī)在柴油機(jī)性能各方面完全相同，因此所有的ME電控噴射柴油機(jī)都可改為ME-GI雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。MAN ME-GI雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)采用缸內(nèi)高壓直噴式，即在發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮沖程末期，從噴油器噴入少量且油量固定的點(diǎn)火油作為點(diǎn)火燃料，隨后向缸內(nèi)高壓噴入天然氣，使天然氣依靠微量點(diǎn)火油著火釋放的能量進(jìn)行燃燒。要求進(jìn)氣壓力為30 MPa，所以向主機(jī)供氣需要2級(jí)壓縮，即常規(guī)的低壓壓縮機(jī)將貨艙內(nèi)的BOG壓縮到0.3～0.5 MPa，再由活塞式高壓壓縮機(jī)將其壓縮到30 MPa后進(jìn)入柴油機(jī)的噴氣嘴[2]。

該機(jī)有3種運(yùn)行模式：燃油運(yùn)行模式(100%燃油)，最小燃油運(yùn)行模式(點(diǎn)火油+天然氣)，定量天然氣運(yùn)行模式(點(diǎn)火油+定量天然氣)。當(dāng)按燃油運(yùn)行模式工作時(shí)ME-GI雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)便成為ME電控噴射柴油機(jī)。當(dāng)ME-GI雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)按其他2種運(yùn)行模式運(yùn)行時(shí)，如果天然氣系統(tǒng)出現(xiàn)故障，天然氣將被控制系統(tǒng)中斷，發(fā)動(dòng)機(jī)將轉(zhuǎn)成燃油運(yùn)行模式。由于發(fā)動(dòng)機(jī)使用以上3種運(yùn)行模式運(yùn)行時(shí)其燃料的硫分不同，因此不同運(yùn)行模式應(yīng)使用不同堿總值的氣缸油。

對(duì)于ME-Gl發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，從0%天然氣、100%燃油到95%天然氣、5%燃油之間。天然氣和燃油以任何比率都能在25%負(fù)荷以上使用。經(jīng)濟(jì)性靈活性高，并且廢氣排放量低，具有ME型柴油機(jī)所有的功能。BOG氣體不足時(shí)，通過(guò)船上的強(qiáng)制蒸發(fā)器進(jìn)行補(bǔ)充。BOG氣體富余時(shí)，過(guò)量的BOG氣體可以通過(guò)氣體燃燒塔進(jìn)行燃燒或者通過(guò)再液化裝置進(jìn)行再液化處理。

針對(duì)17.4萬(wàn)m3LNG運(yùn)輸船選擇ME-GI推進(jìn)主要配置選擇見(jiàn)表2。

表2 17.4萬(wàn)m3 LNG運(yùn)輸船ME-GI推進(jìn)系統(tǒng)配置

2 推進(jìn)形式經(jīng)濟(jì)性

2.1 推進(jìn)效率及船舶能耗對(duì)比分析

2.1.1 推進(jìn)效率

ME-GI 低速機(jī)為直接推進(jìn)，只有軸承等部分機(jī)械損失，其推進(jìn)效率約為99%。如圖1所示(來(lái)自MAN)。單臺(tái)主機(jī)的功率為12 650 kW，螺旋槳吸收的功率為12 523 kW。

圖1 ME-GI 低速機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)示意

TFDE 電力推進(jìn)系統(tǒng)，雙燃料中速柴油機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生電能，電能通過(guò)配電板、變壓器、變頻器傳輸?shù)酵七M(jìn)電機(jī)。推進(jìn)電機(jī)將電能再轉(zhuǎn)化為動(dòng)能到齒輪箱，最終由齒輪箱減速后傳遞到螺旋槳。這其中2次能量性質(zhì)的轉(zhuǎn)變加上電能的傳輸轉(zhuǎn)化損失，其效率約為87.6%。雙燃料中速柴油機(jī)的功率為14 296 kW，螺旋槳吸收到的功率為12 523 kW。

由此可知，ME-GI 低速機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)推進(jìn)效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于TFDE電力推進(jìn)系統(tǒng)。

2.1.2 船舶綜合能耗對(duì)比

對(duì)具體船舶而言，應(yīng)當(dāng)全面比較其綜合能耗才能更加客觀地反映其經(jīng)濟(jì)性。以17.4萬(wàn)m3LNG運(yùn)輸船為例，以1年為限，對(duì)分別使用ME-GI低速機(jī)直推與TFDE 電力推進(jìn)的船舶從主推進(jìn)單位油耗，主推進(jìn)總消耗，全船電力總消耗等方面進(jìn)行比較。

1)主推進(jìn)柴油機(jī)單位油耗。查詢(xún)主機(jī)出廠資料,燃?xì)饽Ｊ綒夂膶?duì)比，包含引燃油，相關(guān)信息見(jiàn)表3。

表3 燃?xì)饽Ｊ綒夂膶?duì)比 kJ/(kW·h)

燃油模式油耗對(duì)比，見(jiàn)表4。

表4 燃油模式氣耗對(duì)比 g/(kW·h)

注：括號(hào)內(nèi)的加項(xiàng)為機(jī)帶冷卻水泵和機(jī)帶滑油泵所帶來(lái)的燃油消耗增加。

由表3、4可以看出，ME-GI雙燃料低速機(jī)不論是燃?xì)饽Ｊ竭€是燃油模式下，其單位油耗都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于TFDE 電力推進(jìn)的雙燃料四沖程發(fā)電機(jī)組。

2)全年主推進(jìn)總耗能對(duì)比，見(jiàn)表5、6。

由表5，6可見(jiàn)，ME-GI低速機(jī)直推全年總能耗約1.165億kW·h。

表5 ME-GI低速機(jī)全年總能耗表

TFDE電力推進(jìn)全年總能耗約1.330億kW·h。

ME-GI低速機(jī)比TFDE電力推進(jìn)全年少消耗0.165億kW·h。

3)全船電力消耗對(duì)比，見(jiàn)表7、8。

ME-GI低速機(jī)直推方案總電力消耗=P(A)+P(C)+P(P)。

P(A):日常電力消耗包括上建用電，液貨泵，壓載泵等。在ECA排放控制區(qū)，P(A)還包含主機(jī)的EGR電力需求。

表6 TFDE電力推進(jìn)全年總能耗表

注：%時(shí)間為船舶全年運(yùn)行時(shí)間百分比。

P(C):主機(jī)高壓燃?xì)鈮嚎s機(jī)電力消耗。

P(P):LNG高壓泵電力消耗。

表7 ME-GI低速機(jī)直推電力消耗表

TFDE電力推進(jìn)方案總電力消耗=P(A)+P(C)。

P(A):日常電力消耗包括上建用電，液貨泵，壓載泵等。在ECA排放控制區(qū)，P(A)還包含主機(jī)的EGR電力需求。

P(C):主機(jī)低壓燃?xì)鈮嚎s機(jī)電力消耗。

表8 TFDE電力推進(jìn)系統(tǒng)電力消耗表(去除推進(jìn)電力需求)

由表7、8可見(jiàn)，ME-GI低速機(jī)直推全年總電力消耗約0.250億kW·h。

TFDE電力推進(jìn)全年總電力消耗(去除推進(jìn))約0.199億kW·h。

ME-GI低速機(jī)比TFDE電力推進(jìn)全年多消耗0.250-0.199=0.051億kW·h。

將主推進(jìn)消耗與全船的電力消耗相疊加可以得出使用ME-GI低速機(jī)直推比使用TFDE電力推進(jìn)全年節(jié)省能源約0.114億kW·h。

2.2 初投資及營(yíng)運(yùn)經(jīng)濟(jì)性對(duì)比分析

根據(jù)設(shè)備供應(yīng)商的商務(wù)報(bào)價(jià)，TFDE和ME-GI 2種推進(jìn)形式的初投資對(duì)比見(jiàn)表9。

表9 TFDE和ME-GI 2種推進(jìn)形式的初始投資對(duì)比表 100萬(wàn)美元

TFDE 電力推進(jìn)初始投資高于ME-GI 低速機(jī)130萬(wàn)美元。

根據(jù)主機(jī)制造商及船東反饋的信息，ME-GI主機(jī)維修保養(yǎng)費(fèi)為11美元/(kW·年),四沖程雙燃料發(fā)電機(jī)維修保養(yǎng)費(fèi)為25美元/(kW·年)。由此，可知：①M(fèi)E-GI低速機(jī)推進(jìn)方案年保養(yǎng)維修費(fèi)用約為60萬(wàn)美元；②TFDE電力推進(jìn)方案年保養(yǎng)維修費(fèi)用約為100萬(wàn)美元。可見(jiàn)，ME-GI低速機(jī)推進(jìn)方案無(wú)論從初始投資還是從后期的維修保養(yǎng)都優(yōu)于TFDE 電力推進(jìn)方案。

3 推進(jìn)形式環(huán)保性

排放法規(guī)越來(lái)越嚴(yán)，降低NOx、 SOx、CO2排放是衡量機(jī)型優(yōu)劣的關(guān)注點(diǎn)之一。SOx排放基本取決于燃料中硫的含量。NOx的排放取決于燃燒溫度。CO2的排放取決于裝置總裝機(jī)功率。另外還有雙燃料柴油機(jī)甲烷氣體的逃逸問(wèn)題也值得考慮。甲烷的過(guò)量逃逸一方面會(huì)帶來(lái)機(jī)組排氣系統(tǒng)的危險(xiǎn)，另一方面其溫室效應(yīng)是CO2的21倍。對(duì)于這一點(diǎn)往往會(huì)被忽略，相關(guān)的主機(jī)廠對(duì)于此問(wèn)題也是避而不談。

3.1 NOx排放

NOx排放的限制要求見(jiàn)圖2，其中TierⅢ在歐洲排放控制區(qū)暫未生效，目前暫定2021年，但是在北美已經(jīng)正式生效[6]。

圖2 NOx排放的限制要求示意

高溫、富氧和高溫持續(xù)時(shí)間是影響柴油機(jī)NOx生成的主要因素。當(dāng)反應(yīng)溫度高于2 200 K 時(shí)，溫度每上升90 K，氮氧化物NOx的生成量會(huì)翻倍增加。ME-GI性能測(cè)試表明，與燃油模式相比，燃?xì)饽Ｊ较碌拓?fù)荷時(shí)NOx減排較小，在75% 負(fù)荷左右時(shí)NOx減排最顯著。燃?xì)饽Ｊ奖热加湍Ｊ絅Ox減排達(dá)24%，但也只能滿(mǎn)足IMO Tier II 的NOx排放要求。因此，ME-GI 必須配備EGR(廢氣再循環(huán))或SCR(選擇性催化還原)系統(tǒng)才能滿(mǎn)足Tier III 的NOx排放標(biāo)準(zhǔn)。ME-GI低速機(jī)屬于狄塞爾循環(huán)，而低壓雙燃料四沖程中速機(jī)屬于奧托循環(huán)。

由圖3可見(jiàn)，狄塞爾循環(huán)中氣缸內(nèi)的最高燃燒溫度明顯高于奧托循環(huán)，高溫持續(xù)時(shí)間也較長(zhǎng)，因此當(dāng)燃燒室氧氣濃度相當(dāng)時(shí)，狄塞爾循環(huán)中NOx的生成量要高于奧托循環(huán)。低壓雙燃料四沖程中速機(jī)在燃?xì)饽Ｊ较翹Ox排放可以滿(mǎn)足Tier III排放標(biāo)準(zhǔn)。因此，從尾氣NOx排放方面來(lái)說(shuō)，低壓雙燃料四沖程中速機(jī)要優(yōu)于ME-GI低速機(jī)，這也是ME-GI 發(fā)動(dòng)機(jī)采用狄塞爾循環(huán)而產(chǎn)生的弊端[7]。但是ME-GI低速機(jī)可以通過(guò)配置EGR(廢氣再循環(huán))或SCR(選擇性催化還原)同樣可以滿(mǎn)足TierIII的要求。

圖3 狄塞爾循環(huán)和奧托循環(huán)的溫度比較

3.2 CO2排放

發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中CO2含量主要與進(jìn)機(jī)燃料和發(fā)動(dòng)機(jī)總功率相關(guān)。ME-GI低速機(jī)的單位油耗不論燃?xì)饽Ｊ竭€是燃油模式都低于低壓雙燃料四沖程中速機(jī)。同時(shí)ME-GI低速機(jī)綜合效率也高于低壓雙燃料四沖程中速機(jī)。因此，從CO2排放及控制角度來(lái)看，ME-GI低速機(jī)低于低壓雙燃料四沖程中速機(jī)。

3.3 SOx排放

關(guān)于SOx排放的限制要求見(jiàn)圖4。

圖4 SOx排放的限制要求示意

1)燃油模式，假定燃用同樣含硫量的燃油，很明顯ME-GI低速機(jī)的硫排放一定是低于低壓雙燃料四沖程中速機(jī)。因?yàn)槠鋯挝挥秃妮^低。

2)燃?xì)饽Ｊ剑?ME-GI低速機(jī)的點(diǎn)火油量一般在5%～8%之間，最新報(bào)道其點(diǎn)火油量可降低到3%，假如點(diǎn)火油量為5%,約8.33 g/(kW·h)。低壓雙燃料四沖程中速機(jī)點(diǎn)火油量一般在1%左右。則燃?xì)饽Ｊ较乱加拖臑?.86 g/(kW·h)。

因此燃油模式下ME-GI低速機(jī)的硫排放低于低壓雙燃料四沖程中速機(jī)，但是在燃?xì)饽Ｊ较翸E-GI低速機(jī)的硫排放高于低壓雙燃料四沖程中速機(jī)。

3.4 甲烷氣體的逃逸問(wèn)題

全球變暖，氣候變化，與溫室氣體的大量排放有著很大的關(guān)系。以往只是關(guān)注CO2的排放產(chǎn)生的溫室效應(yīng)，但對(duì)甲烷的溫室效應(yīng)問(wèn)題常常忽視。其實(shí)甲烷氣體的溫室效應(yīng)能力要比CO2大的多(約21倍)。對(duì)于ME-GI柴油模式，燃?xì)饽Ｊ揭约八臎_程雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣造成的溫室效應(yīng)見(jiàn)圖5。

圖5 推進(jìn)系統(tǒng)不同工作模式下溫室效應(yīng)示意

基于高壓燃?xì)庵眹娎砟畹腗E-GI雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)高壓燃?xì)庵苯訃娙霘飧?，并且由于該發(fā)動(dòng)機(jī)是二沖程低速機(jī)，不存在氣門(mén)重疊角，因此燃?xì)獠粫?huì)隨廢氣從排氣門(mén)直接竄出氣缸，解決了四沖程雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)甲烷逃逸(Methane Slip)的問(wèn)題，將甲烷逃逸率降低到了與液體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)相當(dāng)?shù)乃?。根?jù)FTIR廢氣測(cè)量方法測(cè)得ME-GI雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的甲烷逃逸率僅為0.2 g/(kW·h)，并且與負(fù)荷無(wú)關(guān)。大部分采用奧托循環(huán)的四沖程雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的甲烷逃逸率約4～8 g/(kW·h)[8]。

因此，采用奧托循環(huán)的四沖程雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)活塞環(huán)的密封性要求較高，需要監(jiān)測(cè)和安全保護(hù)措施。奧托循環(huán)的四沖程雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)安裝燃?xì)忾y傳感器檢查燃?xì)忾y的動(dòng)作，當(dāng)燃?xì)忾y誤動(dòng)作時(shí)，切斷燃?xì)夤?yīng)，發(fā)動(dòng)機(jī)切換到純?nèi)加湍Ｊ?，但仍有可能因燃?xì)鈬娚溟y閥面/閥座接觸不良，致使發(fā)動(dòng)機(jī)在活塞越過(guò)燃?xì)鈬娚溟y后燃?xì)庑孤┻M(jìn)入掃氣箱，所以其危險(xiǎn)性也高于ME-GI雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。

通過(guò)以上的分析，從排放環(huán)保的角度而言，ME-GI 低速機(jī)、TFDE 電力推進(jìn)似乎各有優(yōu)劣。對(duì)于NOx的排放，ME-GI低速機(jī)可以通過(guò)配置EGR或SCR進(jìn)行彌補(bǔ)。SOx的排放主要還是取決于油品自身的含硫量。而CO2排放高和甲烷的逃逸問(wèn)題，TFDE 電力推進(jìn)系統(tǒng)無(wú)法彌補(bǔ)，所以綜合考慮從環(huán)保角度而言ME-GI低速機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)還是優(yōu)于TFDE電力推進(jìn)系統(tǒng)。

4 結(jié)論

1)ME-GI低速機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)具有更高的效率，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于TFDE電力推進(jìn)系統(tǒng)；

2)ME-GI低速機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)不論從初始投資還是運(yùn)營(yíng)成本方面都低于TFDE電力推進(jìn)系統(tǒng)；

3)ME-GI低速機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)配備有高壓氣體壓縮機(jī)可以實(shí)現(xiàn)LNG的部分液化，實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)的最大經(jīng)濟(jì)性；

4)ME-GI低速機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)和TFDE 電力推進(jìn)系統(tǒng)在系統(tǒng)復(fù)雜程度方面各有優(yōu)劣，但ME-GI低速機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)相對(duì)更加簡(jiǎn)單可靠，且符合大多數(shù)船員的操作習(xí)慣；

5)從環(huán)保角度而言ME-GI低速機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)也是優(yōu)于TFDE電力推進(jìn)系統(tǒng)。

因此，今后新建17.4萬(wàn)m3LNG大型運(yùn)輸船的推進(jìn)系統(tǒng)，應(yīng)當(dāng)采用ME-GI低速機(jī)直接推進(jìn)方式。配置2臺(tái)5G70ME-C9.5-GI-EGR(SMCR為12 650 kW)分別驅(qū)動(dòng)2只固定槳，同時(shí)配置4臺(tái)6L35/44DF(總功率12 700 kW)發(fā)電機(jī)組。

[1] 智庫(kù)數(shù)據(jù)研究中心. 2014—2019年中國(guó)海運(yùn)市場(chǎng)深度調(diào)研及發(fā)展戰(zhàn)略研究[J].北京：中國(guó)產(chǎn)業(yè)信息，2014(4):64.

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[6] 馬義平,王忠誠(chéng).曼恩和瓦錫蘭船用二沖程雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)之比較[J].船舶動(dòng)力裝置2013(5)：94-99.

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Comparative Analysis of LNGC ME-GI Low-speed Engine and TFDE Electric Propulsion

YANG Bo

(CNOOC Energy Technology & Service-Oil Production Services Co., Tianjin 300452, China)

In order to satisfy the economy and environmental protection requirements of the ship, large LNG carrier propulsion system was improved. In view of the target ship, from a technical point the two latest propulsion ways of the ME-GI low-speed engine propulsion and TFDE electric propulsion were analyzed emphatically. The analytical results showed that the ME-GI low-speed engine to promote both economic and environmental protection systems are better than the current mainstream TFDE electric propulsion system, it will gradually become the mainstream of future large LNG carrier form.

LNG carrier; low-speed engine; electrical propulsion; economy; environment protection

10.3963/j.issn.1671-7953.2016.05.018

2016-07-10

工信部項(xiàng)目(工信部聯(lián)裝[2014]498)

楊波(1981—)，男，碩士，工程師

U664.121;U665.13

A

1671-7953(2016)05-0070-06

修回日期：2016-08-10

研究方向:輪機(jī)技術(shù)

E-mail:yangbo8@cnooc.com.cn