【】LNG船各主推进装置的经济性对比分析

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1、LNG船各主推进装置的经济性对比分析李孝连，等:LNG船各主推进装置的经济性对比分析LNG船各主推进装置的经济性对比分析李孝连，周中良(上海海事大学商船学院，上海200135)提要液化天然气船主动力推进装置是影响船舶营运经济性的重要因素，因此主动力推进装置的选择就显得至关重要•介绍几种主推进装置方案，探讨了各自优缺点，重点采用爛权灰聚类方法，在经济性方面对几种主推进装置方案进行对比评估，分析，并得岀结论.关键词液化天然气船主推进装置爛权法灰聚类经济性中图分类号F407文献标识码A1刖S液化天然气(LiquidNatureGasXNG

2、)船是国际上公认的高技术,高难度，高附加值的船舶•由于对环保能源需求的增加，使得海上液化天然气运输的前景看好，对LNG船的需求随之明显加大，预计未来几年内每年将有10-12艘船舶投人运营.LNG船需求量的增加,引起了全球发动机制造商的注意,他们为LNG船配置何种最佳推进动力装置而煞费若心;船东也对未来LNG船能有更高效，更经济可靠的推进系统充满期待[1].目前,其他船型多采用效率更高的柴油机推进，而LNG船却多采用蒸汽轮机推进系统.LNG船采用其他推进系统时，可能需考虑安全可靠且维修方便;经济性方面，除动力装置的热效率外，还应综合考

3、虑初期投资费用,燃料消耗费用，滑油，拖船和其他费用，维护保养费用等•因此主动力推进装置选择时，考虑营运的经济性至关重要.2主推进装置方案以下是应用于在营或在建的LNG船的推进系统[•]'⑶.(1)蒸汽轮机推进系统•过去的40年中,LNG船的推进系统都是采用蒸汽轮机，由于能够安全可靠地处理蒸发气体，单机输出功率高，维护，保养较为简单，经济等原因，尽管其他船舶都改用柴油机，作者简介:李孝连(1986—)，男,硕士研究生.而蒸汽轮机作为LNG船主机的统治地位始终没有改变•但是蒸汽轮机的致命弱点是燃油效率低，这点随着燃料价格的上涨以及LNG

4、船舶尺寸的增大变得越来越突岀.(1)燃气轮机推进系统.与蒸汽轮机相比，燃气轮机在整个使用期间可以节约营运成本•燃气轮机具有模块化结构等特性，可维修性好，可靠性高，重量轻，单位重量功率大等特点,引起船东对燃气轮机的兴趣.(2)搭配再液化装置的柴油机推进系统•选用热效率高的柴油机作为主机，而蒸发的天然气被再液化后回到液货舱,降低燃料费用，使经济性有了明显提高，但只有在节省的燃料费用足以抵消公司在再液化设备和船型变大时的投资，并且不对操作和维护保养带来额外投资时，才具有现实意义.(3)双燃料电力推进系统•采用双燃料中速柴油机提供动力，通过

5、电动机和齿轮箱驱动主轴•通过提高燃烧效率，降低了二氧化碳排放量，减少了排放中的氮氧化物和氧化硫的含量•节省的燃料费用，降低的维修费用，同时具有良好的动力定位，特别适于海洋工程中天然气的运输，双燃料电力推进装置的LNG船对船东有相当的吸引力.(1)双燃料发动机推进系统•当前，天然气柴油双燃料二冲程和四冲程发动机已经面市，使双燃料发动机作为LNG船推进主机的构想变为现实•与常规动力装置相比，使用这种双燃料发动机不但最大限度地利用了气体燃料，而且大大降低燃油消耗，可节约燃料20〜30.同时，双燃料发动机具有很低的排放，其氮氧化物的排放量只

6、相当于普通柴油机的1/10,二氧化碳的排放也相当低•随着船舶动力装置的不断发展，双燃料发动机以其可使用两种燃料,重量轻，制造成本较低等优点也许将成为今后LNG船主机的首选.3主推进装置方案的营运经济性比照LNG船的主推进装置是影响船舶营运经济性的重要因素，综合考虑初期投资费用，燃料消耗费造船技术2011年第2期（总第300期）用，滑油，拖船和其他费用，维护保养费用等,对它们进行比较•这些方案都是基于舱容为153000m.,航速为19.0kn的LNG船,推进功率约为40MWE.不同方案主推进装置的各种费用,是以蒸汽轮机方案为计算基础，

7、经济性对比见下表III,F.表LNG船几种主推进装置的经济性比照【10万元）初期投资燃料消耗滑油和其他维护保养总寿命期费用费用费用0费用成本0蒸汽轮机推进（Sl）10011.40.110.31306燃气轮机推进(S2)124・31o・571・491・24384・09搭配再液化装置的低速柴油机推进(S3)134.99」72.022.84424.94双燃料电力推进(s4)l14.15.931.031.83281.83双燃料发动机推进(S5)1O3.55.28O.831.35235.98注:①每年的滑油费用，拖船费用以及诸如锅炉水的添加

8、剂等其他费用.②假定LNG船整个25年寿命里2的年通货膨胀率和5%的年利率.4主推进装置方案的经济性评估一/》g.爛权灰聚类方法是爛权法和灰聚类方法相结合得到的聚类方法•它具有嫡权法和灰聚类的共同优点•嫡权法是根据数据本身的客观值获取