周偉
摘 要:本文簡單介紹了EEDI的定義以及計(jì)算過程的注意事項(xiàng)、試航過程中的要求、如何提高能效措施以及計(jì)算實(shí)例分析。
關(guān)鍵詞:EEDI;主機(jī)最小功率;計(jì)算
中圖分類號:U662.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
0 前言
EEDI就是船舶消耗的能量換算成CO2排量和船舶有效能量換算成CO2排量的比例指數(shù)。EEDI指數(shù)越高,能源效率越低。EEDI的設(shè)立是為了在未來為船舶建立一個(gè)最低能源效率的標(biāo)準(zhǔn)。
EEDI建造后評估在船舶試航時(shí)完成,試航時(shí)主要確認(rèn)以下參數(shù),包括吃水和縱傾(裝載狀況);環(huán)境狀況(ISO15016:2015);航速(ISO15016:2015);主輔機(jī)的軸功率(ISO15016:2015);主輔機(jī)的特定燃油消耗率(SFC)。
最后匯出功率曲線(要求對速度進(jìn)行標(biāo)定),并與設(shè)計(jì)階段的功率曲線進(jìn)行對比,如果有誤差,設(shè)計(jì)單位須根據(jù)試航結(jié)果對船舶EEDI重新進(jìn)行評估。以此參數(shù)及EEDI最終文件作為船舶檢驗(yàn)發(fā)證的依據(jù)。具體的評估及確認(rèn)的方法參照IMO暫行規(guī)定(MEPC.1/Circ.682 ANNEX)。規(guī)則最大允許的EEDI為船舶的EEDI設(shè)計(jì)基準(zhǔn)值,船舶設(shè)計(jì)初期評估獲得的EEDI(稱為EEDI評估值)須小于EEDI基準(zhǔn)值。
1 EEDI計(jì)算實(shí)例
1.1 計(jì)算船舶信息介紹
16300DWT化學(xué)品船由FKAB船舶設(shè)計(jì)公司設(shè)計(jì)、中航鼎衡船舶有限公司制造的系列船型。
該船的主尺度:
總長:約149.90m 垂線間長:146.64m
船寬:22.80m 型深:12.10m
吃水:8.85m 載重量:18182.10t
貨艙容積 20000m3
16300化學(xué)品船的入級符號為:
+HULL,+MACH,Oil Tanker,Chemical Tanker—duel fuel;ESP,Unrestricted Navigation,ICE CLASS 1A,AUT-IMS,SYS-IBS-1,MON-Shaft,VCS,INWATERSURWAY,CLEANSHIP,EWCT,BWT,AVM-APS,IG.
這些入級符號中EEDI對計(jì)算有直接影響的入級符號有Chemical tanker和ICE CLASS 1A,在計(jì)算過程中需對相關(guān)系數(shù)進(jìn)行修正。本文將根據(jù)IMO和BV法國船級社的有關(guān)規(guī)范對16300DWT化學(xué)品船的EEDI進(jìn)行計(jì)算。
1.2 主機(jī)參數(shù)
(1)PME(i)為每臺主機(jī)的Maximum continuous rating(最大持續(xù)功率,以下簡稱MCR)減去軸帶發(fā)電機(jī)所需功率(PPTO(i))后的75%,PME(i)=0.75×(PCRME(i)-PPTO(i)),本船主機(jī)型號為WARTSILA-9L34DF,MCR為4500kW數(shù)量為1,有軸帶發(fā)電機(jī),但由于本船軸發(fā)功率大于計(jì)算輔機(jī)功率,因此取計(jì)算輔機(jī)功率為225kW,因此根據(jù)《驗(yàn)證指南》PME(i)=0.75×4500-225=3150kW。
(2)SFCME為主機(jī)的燃油消耗量,基于《驗(yàn)證指南》,SFCME數(shù)據(jù)必須是母型機(jī)的臺架試驗(yàn)數(shù)據(jù),試驗(yàn)數(shù)據(jù)必須根據(jù)ISO 15550:2002和ISO 3046-1:2002對油耗ISO進(jìn)行修正,經(jīng)過ISO修正后的主機(jī)燃油消耗量SFCME=162.2g·kW×h-1,對于雙燃料船,其還需有點(diǎn)火油,其燃油消耗量為SFC'ME'=2.52g·kW×h-1。
(3)CFME為無量綱碳轉(zhuǎn)換系數(shù),基于主機(jī)母型機(jī)做臺架試驗(yàn)時(shí)用的是LNG,但是基于MEPC.254(67),本船的LNG 比例不符合雙燃料船標(biāo)準(zhǔn),但后來船東通過與掛旗國申請豁免,因此本船計(jì)算時(shí)的CFME取2.750,但點(diǎn)火油燒的是柴油,因此點(diǎn)火油CFME取3.206。
1.3 輔機(jī)參數(shù)
(1)PAE指為保障船舶在正常最大海況下以船速Vref和最大載運(yùn)能力營運(yùn)所需的輔機(jī)功率,在計(jì)算船舶EEDI時(shí),根據(jù)《驗(yàn)證指南》,不使用船舶實(shí)際輔機(jī)功率,而采用指南推薦經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算:
對于主機(jī)功率小于10 000kW的船舶,輔機(jī)功率為:
PAE=0.05·ΣMCRME(i)=0.05·4500=225kW
(2)SFCAE為輔機(jī)的燃油消耗量,與SFCME類似,由于本船帶有軸帶發(fā)電機(jī),因此經(jīng)過ISO修正后的輔機(jī)燃油消耗量SFCAE=162.2g·kW×h-1 ;
(3)CFAE為無量綱碳轉(zhuǎn)換系數(shù),基于輔機(jī)母型機(jī)做臺架試驗(yàn)時(shí)用的是LNG,因此根據(jù)《驗(yàn)證指南》表3.1,CFAE取2.750。
1.4 Attained EEDI計(jì)算結(jié)果
1.5 Required EEDI計(jì)算分析
根據(jù)EEDI基線計(jì)算公式,16300DWT化學(xué)品船EEDI基線值如下所示:
Required EEDI
=a·Capacity-c=1218.8×18182.1-0.488=10.17
式中:a和c為針對入級符號Tanker的基線參數(shù),Capacity為結(jié)構(gòu)吃水下的裝載量。
因此每個(gè)階段要求的Required EEDI值見表1。
根據(jù)表1可知,16300DWT化學(xué)品船在第0階段、第1階段、第2階段和第3階段都滿足EEDI要求,即在2025年以后都滿足EEDI要求。
結(jié)語
EEDI指標(biāo)是一個(gè)非常重要的技術(shù)參數(shù),且和裝機(jī)功率、主輔機(jī)油耗、航速等參數(shù)息息相關(guān),從一開始船舶的方案設(shè)計(jì)就必須綜合考慮,以保證船舶的綜合性能。
參考文獻(xiàn)
[1]GUIDELINES FOR THE APPLICATION OF THE FINNISH–SWEDISH ICE CLASS RULES[Z].
[2]船舶能效設(shè)計(jì)指數(shù)(EEDI)驗(yàn)證指南[S].中國船級社,2012.