液化石油气:双燃料发动机证明了其价值

温迪·劳尔森21 八月 2023
2022年是BW LPG双燃料液化石油气改装船的15艘VLGC全部航行的第一年。图片由 BW LPG 提供
2022年是BW LPG双燃料液化石油气改装船的15艘VLGC全部航行的第一年。图片由 BW LPG 提供

BW LPG 已经证明了双燃料液化石油气运营的价值,超出了公司满足 IMO 2020 年硫上限法规的最初目标。

2020年10月,液化石油气运输船BW Gemini成为第一艘将低速主发动机改装为液化石油气双燃料发动机的超大型气体运输船(VLGC)。该项目早在几年前就开始了,由奥斯陆上市公司 BW LPG 为IMO 2020 年硫上限法规做准备而引发。

与重燃油相比,液化石油气可减少约 97% 的硫氧化物排放、约 90% 的颗粒物排放、约 15% 的二氧化碳排放和约 20% 的氮氧化物排放。

作为全球最大的 VLGC 拥有者和运营商,BW LPG 船队的总运载能力超过 300 万立方米,该公司认识到改造而不是更换吨位的优势。改造的二氧化碳排放量比建造新船减少约 95-97%,而且改造需要两个月,而新船则需要两年。


  • 发动机技术

MAN Energy Solutions提供了发动机技术, MAN PrimeServ 项目和 PVU 销售主管 Klaus Dahmcke Rasmussen表示,通过利用液化石油气作为船用燃料,船舶可以受益于较低的油耗和全面的双燃料灵活性,从而节省成本。针对 2020 年后燃油价格波动的敏感性。使用液化石油气货物作为补充燃料来源的能力也减少了时间和燃油费。

2022 年 6 月,在 MAN PrimeServ 的监督下,BW Malacca 的主机双燃料改造在深圳友联船厂完成,这是 BW LPG 系列 15 次此类改造中的最后一次。在该船为期五年的干坞期间,该船的 MAN B&W 6G60ME-C9.2 型发动机被改装为能够使用燃油和液化石油气运行的 MAN B&W 6G60ME-C9.5-LGIP。

MAN 声称其 B&W ME-LGIP 是世界上第一款也是唯一一款采用液化气体喷射的双燃料发动机,允许在传统 HFO、MGO 和 LPG 燃料之间切换,而不会损失任何性能或效率。 Rasmussen 表示,其 ME-C 发动机的模块化设计原理允许简单地转换为 LGIP。

“作为一项附加功能,液化石油气发动机具有巨大的潜力,可以成为解决穿梭油轮和其他原油运输船中挥发性有机化合物 (VOC) 问题的解决方案。这是因为该发动机具有燃烧液体 VOC 的创新选项。该发动机可以燃烧任何丙烷和丁烷的混合物,此外,该混合物可以含有大量的乙烷。液体 VOC 中通常含有的所有较重的碳氢化合物也都可以使用。”


BW Libra 位于新加坡航道。图片由 BW LPG 提供

  • 安全考虑

液化石油气并不比液化天然气占用更多的空间,而且由于不需要低温储存,因此处理起来更简单。由于大型二冲程柴油发动机上的液化石油气推进是一项开创性技术,因此安全性成为优先考虑的问题是可以理解的。在试验液化石油气推进技术之前,液化石油气不允许进入机舱。这主要是由于液化石油气的性质——比空气重,它向下流动并停留在底部附近和可能存在安全问题的空间中。

为了解决这个问题,安装了额外的探测器和双壁燃油管。如果检测到碳氢化合物,供应流将自动关闭并立即切换到合规燃料,该燃料始终可用作备用燃料。凭借这些强有力的安全措施,BW LPG 成功实现了船级和船旗国的监管变更,接受并批准在机舱使用 LPG。

  • 表现

每艘船的改造投资成本约为 8-900 万美元, 2022 年是所有 15 艘 VLGC 全部投入航行的第一年。事实证明,在 BW LPG 船舶上,LPG 的效率比柴油或重燃油高 10-12%。即使该公司没有受到 IMO 2020 年硫含量上限的推动,改用液化石油气仍然具有财务意义。

BW LPG 副总裁兼运营主管 Prodyut Banerjee表示:“我们一直在系统地扩大 LPG 作为燃料的摄入量,以最大限度地减少排放,并通过降低燃料成本来最大限度地提高收入。”他补充道:“我们的工程师也在磨练他们在双燃料发动机管理方面的专业知识。”

2022 年,15 艘液化石油气动力船舶加注了约 46,000 吨液化石油气,节省了约 740 万美元的燃料成本。通过使用 LPG 作为燃料,BW LPG 还减少了约 27,000 公吨的碳排放。这意味着二氧化碳排放量减少了约 15%。除此之外,SOx 排放量减少了 99%,NOx 排放量减少了 10%。

“我们所有 15 艘改装船都已投入使用,已经一年多了。最近,我们的联营船队还迎来了一艘双燃料新造船。我们将继续专注于完美运营,并最大限度地提高液化石油气推进的环境、经济和运营效益。”Banerjee 说道。 “我们的船舶正在以最高服务水平航行,并履行所有商业义务,我们始终致力于根据每次航次的最佳运营结果来优化液化石油气燃料的使用。

“展望未来,着眼于新的环境法规,这些液化石油气动力船舶将能够在可预见的未来保持最大服务速度。我们将继续利用液化石油气作为过渡燃料的优势,减少排放并从更好的经济效益中受益。”
BW Gemini 位于企业终端。图片由 BW LPG 提供

  • 更多订单

BW LPG 并不是唯一一家受益于 LPG 推进技术的船东。 2023年1月,广东中远海运重工宣布将对天津西南海事运营的两艘液化石油气运输船进行主机改造。在此过程中,它行使了 2022 年 10 月与 MAN PrimeServ 签署的合同中的选择权,以改造另外两艘液化石油气运输船。

Gas Libra 和 Gas Scorpio 上的单独 MAN B&W 6G60ME-C 发动机将于 2024 年 1 月进入干船坞时改装为双燃料 MAN B&W 6G60ME-LGIP 发动机。

MAN Energy Solutions 报告称,ME-LGIP 发动机目前已收到超过 120 份订单,其中 35 份已投入使用。目前大多数30,000立方米以上液化石油气运输船的订单都采用了ME-LGIP技术,使这些船舶能够使用自己的货物作为燃料。拉斯穆森表示,液化石油气正在迅速成为该领域事实上的标准。 “目前,我们估计有超过 150 辆采用单一燃料发动机技术的 VLGC 可以从转换为液化石油气运行中受益。”

BW LPG 现在正在进一步展望未来,探索氨等替代燃料,因为它是一种良好的氢载体和零碳燃料。该公司正在密切关注这一问题,并投入资源与 MAN 等设备供应商一起探索氨作为船用燃料。


MAN B&W 6G60ME-C9.2 型发动机改装为 MAN B&W 6G60ME-C9.5-LGIP 双燃料型,能够使用燃油和液化石油气运行。图片由 MAN 能源解决方案提供

分类: 海洋推进, 船舶修理和转换, 造船