船用燃料:Megaboxer MV Sajir的世界第一

彼得Pospiech22 五月 2019

“随着SAJIR的转换,我们是全球第一家将这种规模的集装箱船改装成天然气推进器的船运公司。” Hapag-Lloyd车队管理总经理Richard von Berlepsch


在其170多年的历史中,总部位于汉堡的Hapag Lloyd使用各种固体和液体燃料为其船舶的推进产生能量。现在,该航运公司宣布,它打算将其15,000 TEU集装箱船MV SAJIR的推进系统转换为世界首创的天然气(甲烷)。

与沪东汉达造船(集团)有限公司签订了转换合同,该合同还包括将辅助柴油发动机转换为天然气。这艘有五年历史的船的改装将于2020年由上海华润大东船坞有限公司进行。

MAN Energy Solutions将根据最近与该公司签订的合同,将主机转换为天然气运营。

该试验项目是迄今为止独一无二的,它将以前使用重质燃油运行的现有MAN B&W 9S90ME-C发动机转换为带有气体喷射的MAN 9S90ME-GI双燃料发动机。

“随着SAJIR的转换,我们是全球第一家将这种规模的集装箱船改装成天然气推进装置的航运公司,”Hapag-Lloyd车队管理总经理Richard von Berlepsch说。 “这是一个独特的试点项目,我们希望从中学习未来,并为大型船舶转换为替代燃料铺平道路。”

SAJIR是Hapag-Lloyd船队在新造船期设计的17艘“LNG就绪”船舶之一。随着SAJIR的改造,Hapag-Lloyd正在实施一项减少大型船舶废气排放的技术方案。因此,该公司正在对明年生效的燃料硫含量限制作出反应,并为所有航运公司带来可观的额外成本。

二冲程发动机转换为使用天然气可以大大减少排放。据MAN ES称,与HFO和MDO相比,二氧化碳减排量在25%至30%之间。 NOx减少量约为30%(远低于TIER II限值)。最显着的减少是二氧化硫和微粒排放,超过90%。

因此,航运公司看到了将部分船队转换为天然气使用的良好机会。有人谈到另外16艘集装箱船已经建成“LNG就绪”。每艘船的转换成本约为2500万至3000万美元,这将导致总投资约4亿美元。
MAN B&W发动机型号为ME-CI。 ©MAN ES新推进系统368 x 51 m SAJIR于2014年投入使用,来自阿拉伯航运公司UASC(阿拉伯联合航运公司)的船队,仍有14,993 TEU的航班时刻。该船目前由MAN 9S90 ME-C 10.2发动机提供动力,输出功率为37,630 kW,转速为72 rpm。该发动机将转换为具有相同功率和速度的9S90 ME-C 10.5-GI双燃料发动机。
MAN SE已经能够从其产品组合(参见MV WES AMELIE和其他)中提供多个发动机转换作为参考,但Hapag-Lloyd项目仍然是奥格斯堡发动机制造商的第一个船侧改造项目。

船舶转换为甲烷操作非常复杂。即使要转换的SAJIR的九缸直列式柴油发动机是DF发动机9S90 ME-GI的“祖先”,这两种变型在基本部件和系统方面也有所不同。例如,ME-GI发动机的气缸盖配备有两个用于气体喷射的阀门和两个用于引燃燃料油的常规阀门。两种发动机类型ME-C和ME-GI大致相同,具有相同的效率,相同的功率和相同的主要尺寸。与ME-C发动机相比,ME-GI发动机具有改进的排气系统,具有必要的气体供应管线的改进的气缸盖和附接的气体控制装置。

在供气方面,必须找到船上LNG储罐和汽化设备的空间而不会损失太多的集装箱容量。正如Hapag-Lloyd报告的那样,通过DNV-GL认证的额外储气系统,理论上将在船舶建造期间提供的空间中损失约350个集装箱场地。

发动机技术
该船通常通过苏伊士运河服务于从亚洲到北欧的远东航线。液化天然气罐的容量将为6,500立方米。米膜罐(GTT设计)将安装在其中一个货舱的指定位置,就在机舱前方。膜罐可以最佳地适应现有的船形。从今天的角度来看,还不能精确指定装有LNG储罐的范围。根据声明,SAJIR将重新燃烧液化天然气两次 - 地点将取决于燃料的可用性和价格。

ME-GI(气体喷射)发动机已经为二冲程推进发动机建立了新的行业标准,订购和交付了200多台机器,用于LNG运输船,集装箱船和散货船。据该公司称,二冲程技术还解决了不必要的甲烷泄漏问题。该发动机结合了多组分燃烧的优势和已建立的ME发动机的可靠性。

ME-GI的截面视图气体注入。 ©MAN ES

MAN Energy Solutions为转换提供必要的工程以及所有必要的发动机和选定的系统组件,以使发动机(目前仍适用于重质燃油)适应液体和气体燃料的运行。

“我们提供完全集成的完整解决方案。除了转换发动机外,还包括用于向主发动机供气的整个气体处理系统,包括先导油模块,以及MAN Cryo和300的辅助发动机MAN SE的高压泵蒸发器(VPU系统),“MAN SE首席销售官Wayne Jones说。

ME-GI PVU设计用于将LNG燃料加压并蒸发至ME-GI发动机所需的精确压力和温度。通过控制流向泵的液压油来控制气体压力,确保对发动机的LNG供应进行非常快速和精确的控制。每个泵头的单独控制提供完全冗余。

使用低硫燃料(LSFO)也可以作为备用。

在发动机侧,尽可能更换燃烧室的所有部件及其附件。此外,重新放置或添加用于注气的注射成分。特别是,天然气运行所需的先导油系统将完全重建。 ME-GI发动机的控制比重质燃油发动机的原始控制更复杂。这需要转换发动机传感器或新仪器。

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