邮轮 MS Amera 重获新生

格雷格·特劳斯韦恩18 八月 2024

所有行业的船东都面临着同样的选择:建造新船还是翻新旧船。在蓬勃发展的邮轮行业,这一选择更为紧迫,尤其是因为新船建造时间通常为两到三年,而如今全球造船厂订单已满,建造时间可能更长。

当决定对已有近 40 年历史的 MS Amera 号进行升级时,该项目委托给了 MS Amera 号的船舶技术经理BSM CruiseWabtec渠道合作伙伴VMS Group ,他们负责提供现代动力装置来推动这艘邮轮为新一代游轮乘客提供动力。

该邮轮于 1988 年在芬兰图尔库的 Wärtsilä-Marine-Perno 造船厂以 Royal Viking Sun 号的名义建造,2000 年起更名为 Seabourn Sun 号;2002 年起更名为 Prinsendam 号;2019 年起更名为 Amera 号,为德国邮轮运营商 Phoenix Reisen 服务。在其整个职业生涯中,它定期进行升级、改装和翻新,最近一次是在 2023 年底/2024 年初在波兰格但斯克的 Remontowa 造船厂进行的。

Tim Mass 自 2018 年起担任 BSM Cruise 技术主管,也是一位长期从事海事工作的专业人士,负责 Amera 的改装和改造,包括 Tier III 发动机升级、钢结构、IT 和酒店技术改造。


通过左舷船体孔拆除其中一台旧主发动机。版权所有 Phoenix Reisen / BSM Cruise


适合改装

全球范围内日益严格的减排法规是当今造船和改装项目的主要驱动力,从拖船到油轮,以及介于两者之间的所有领域。据 Mass 称,Amera 号的改装和改装遵循了这一模式,由法规和船东的可持续发展愿望驱动。此外,这艘船将在技术(更换变速箱等过时的机械)和舒适度方面进行升级。

“Phoenix Reisen 不断投资更新和改进其船队,”Mass 表示。“Phoenix Reisen 依赖传统邮轮吨位,因为这些船只非常适合其投资组合,并且符合 Phoenix 邮轮客户的品味。BSM Cruise 于 2020 年启动了第一阶段项目,确定了满足要求的不同技术方案。”

2021年,与VMS签订了四台Wabtec主发动机和两台Flender齿轮箱的合同,2023年9月底,该船进入波兰格但斯克Remontowa造船厂的干船坞。除上述供应商外,该项目的其他主要贡献者还包括C-Job;ABB;Kongsberg ;和On Site Alignment

虽然该项目最重要的部分是全新的发动机装置,包括高效主发动机和先进的废气再循环技术,但新的发电机和电力解决方案、新的船首推力器、新增的岸电系统和新的防污船体涂层也同样至关重要。

该船原有的四台主发动机和三台辅机被拆除,换成四台新型 Wabtec 16V250MDC 发动机。


新型 Flender 变速箱之一。
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“MS Amera 将使用最清洁的柴油发动机进行更换,” Wabtec 全球销售、船舶和固定设备高级总监 Patrick Webb表示。“经过这么多年的忠实服务,四台 Wärtsilä - Sulzer 船用柴油发动机已经被世界上最具创新性的清洁发动机解决方案所取代。四台符合 Wabtec 16V250MDC 双重标准(EPA Tier 4 和 IMO Tier III)的 Simply Clean 船用柴油发动机使这艘老太太号成为世界上最清洁的游轮之一。这些低排放发动机利用突破性的技术设计(最初由通用电气资助),现在归 Wabtec 公司所有。这些发动机是同类产品中清洁、安静且省油的,无需任何后处理、Dox 柜、洗涤器、DP 过滤器或 SCR 系统。通过这种简单的即插即用解决方案,MS Amera 能够获得完整的更换动力,无需尿素罐或任何其他空间吸收系统。”

据马斯介绍,新主发动机的曲轴一侧通过离合器和变速箱与螺旋桨相连,用于推进;曲轴另一侧与交流发电机相连,用于发电。“采用这种设置后,就不再需要辅助发动机,主发动机可以在优化的负载范围内运行,”马斯说。“每台主发动机有 16 个气缸,气缸尺寸为 250 毫米,转速为 1,000 rpm。每台发动机的额定功率为 4,700 kW,全船总功率为 18,800 kW。”

马斯表示,选择 Wabtec 动力的关键在于,废气再循环系统能够满足 IMO TIER III 要求,无需 SCR 系统,也不消耗尿素。

能源效率还体现在动力系统上。例如,康斯伯格的两台新型船首推进器每台的额定功率为 1,033 千瓦。“这些推进器的设计与之前的推进器不同,因为它们是固定螺距和可变速度的——之前的推进器是固定速度和可变螺距的,”Mass 说。“这可以降低功耗,因为推进器只有在操作时才会运行。在待机模式下,它们不会旋转,因此不会消耗任何能量。”

此外,ABB 还提供了新的直流配电板、新的交流发电机、变压器、船首推力器电动机以及新的岸电连接系统。


“大多数其他可以考虑的下一代动力解决方案都需要 SCR 系统。由于结构原因,Amera 无法选择 SCR 系统,因为这需要新的排气系统和尿素储存。Wabtec 的解决方案基于废气再循环系统。我们已经对 Wabtec 的此类解决方案有了很好的经验,例如 Amadea 上的小型辅助柴油发动机。由于空间限制,无法改装替代燃料。”
– BSM Cruise 技术主管 Tim Mass



动力包

在新建或改造项目中,选择动力装置始终是一个关键的选择,Mass 解释了选择 Wabtec 的理由。

“大多数其他可以考虑的下一代动力解决方案都需要 SCR 系统。由于结构原因,Amera 无法选择 SCR 系统,因为这需要新的排气系统和尿素储存。Wabtec 的解决方案基于废气再循环系统。我们已经对 Wabtec 的此类解决方案有了很好的经验,例如 Amadea 上的小型辅助柴油发动机。由于空间限制,无法改装替代燃料。”

改装前,该船配备有四台主发动机,用于主推进,并可在操纵期间通过两台轴发电机为船首推进器提供电力。所有其他电力负载均通过三台辅助发动机供电。推进通过两台可变螺距螺旋桨完成,每台螺旋桨由两台主发动机通过双进/单出减速齿轮驱动。所有电力负载均通过 6.6kV 交流主配电板分配,两台船首推进器和三台空调冷却器直接由主配电板供电。所有其他船舶用电设备均通过 440V 和 230V 配电板供电。两台船首推进器是定速可变螺距推进器。

“改装后,这艘船现在有四台主发动机,它们配有固定耦合发电机,可产生 780V 交流电,”Mass 说道。“在发动机的另一侧,它们通过离合器连接到两个双进/单出变速箱,驱动两个可变螺距螺旋桨。不再安装辅助发动机。电力负载现在通过 1000V 直流配电板分配,该配电板直接为船首推进器和冷却器提供变频。其余船舶消费者仍通过原来的 440V 和 230V 配电板供电。船首推进器现在是固定螺距变速的。”

此外,该船还改装了6.6kV岸电连接,由于配备了直流主配电板,该连接可以在50或60Hz下运行。

Mass 表示:“新的设置使我们的船舶运行更加高效、环保,符合国际海事组织 Tier III 规定:燃料消耗更少(预计减少 10% 至 15%)、氮氧化物排放量更少(约 90%)、发动机布局优化、电气设计更高效(直流主配电板)、岸电系统和低摩擦船体涂层。”


发动机室展示了四台新主发动机中的两台和“Amera”号的发动机机组人员(蒂姆·马斯,前排右侧)。
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迎接挑战

任何参与过大规模船舶改装项目的人都知道,改装过程中充满了挑战,特别是在集成大量新机械和动力系统时。

“一个特别的挑战是协调这么多不同的技术团队,”马斯说。“毕竟,不仅主发动机需要更新,而且所有辅助系统也需要改动和转换。许多系统必须相互集成和协调。”
另一个挑战更难控制:大自然。

“天气条件非常具有挑战性,波兰的冬天非常寒冷多雪,对船体涂层来说并不理想。你必须要有耐心。”
对此,马斯为任何考虑进行大规模改造项目的人提供了一些重要的建议。“花时间规划,不要相信原始图纸。我们经历了一些意外。只相信你亲眼看到、测量和验证过的东西。旧的设计可以有很好的先决条件,但如果你想将新旧结合起来,你必须非常仔细地观察。”

完工后,MS Amera 号将再次开启环球航程,于 2024 年春季航行至南美洲、加勒比海和北美洲。然后,她将横渡大西洋前往欧洲,并在那里度过余下的一年,包括前往大西洋西海岸、挪威、波罗的海、冰岛、格陵兰岛、地中海和加那利群岛。2025 年初,Amera 号将再次横渡大西洋前往南美洲。

“有趣的是,我的航海生涯几乎和 MS Amera 号的诞生在同一年开始,”Wabtec 的 Webb 说道。“当她处于设计和建造阶段时,我正在纽约市的一所航海学校为我的职业生涯做准备。当然,当我们一起环游世界时,我们时不时会碰面。205 米长的 MS Amera 拥有流畅的线条,比我更能保持年轻和迷人的外形!这些新发动机让这位曾经的贵妇再次成为超级名模,”Webb 总结道。


安装新艏推力器的艏推力器隧道
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VMS 集团:发动机、齿轮和工程

Wabtec 渠道合作伙伴 VMS Group 将推进套件组合在一起,该套件由四台额定转速为 1000 rpm、额定功率为 4700 kwm 的 Wabtec 16V250MDC 推进发动机和两台 Flender 双进/单出船用齿轮组成。

Wabtec L/V250 系列柴油发动机采用独特的 EGR 技术,无需使用选择性催化还原 (SCR) 设备或尿素基后处理即可满足 EPA Tier 4 和 IMO 的 Tier III 排放标准,同时结合定制的 Flender 船用齿轮,可实现最小的占地面积和显著的重量节省,该齿轮设计用于适应现有基础和船体结构,并尽量减少改造过程中的钢结构工作量。VMS 与 BSM 的技术团队合作,设计并制造了发电机、发动机和齿轮的基础,这些基础可适应现有船舶基础,尽量减少钢结构工作量,并为造船厂节省改造时间。

推进布局复杂,四台主发动机通过前 PTO 到齿轮和飞轮到轴发电机作为主推进器运行,覆盖整个主推进器和船舶的电力,节省了三台辅助发电机组。配备前 PTO 轴的 Wabtec MDC 系列发动机可以在 PTO 和飞轮端承受满负荷,这使得发动机的位置最适合发动机室布局和连接管道(如排气管),而在此安装中没有穿过发动机室的大型排气管。


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