摘要:近年来,我国的海上风电建设项目越来越多,对船机设备的应用也越来越广泛。在项目管理层面,现场的安全、质量、进度、成本管理核心的部分就是针对人与船的管理,尤其是船机设备的管理,直接影响着项目的安全、质量、进度和成本。其中船舶燃油消耗管控,是成本管理的重中之重,船舶燃油消耗的高低直接反应了项目管理水平,也直接影响到企业利润。本文尽可能多地提供针对船舶柴油机的节能减排方法,进而实现减轻排放污染与减少资源浪费的目标。
关键词:海上风电;燃油消耗;管控措施;降本增效
引言
柴油机船常用2MPa以下的低压燃油辅锅炉,蒸发量差异较大,如干货船、油轮分别用蒸发量0.4~2.5t/h、20t/h以上的燃油锅炉,主要产生饱和蒸汽(或热油)供加热之用。冷炉启停用柴油(可以不加热),产生蒸汽后改烧重油(一般和主柴油机所用燃油相同),操作或管理不当易出现炉膛爆燃、爆炸,危及人身和设备安全。因此,了解爆燃机理、影响因素和危险性,采取有效措施切断关键因素,预防、杜绝爆燃是非常必要的。
1船舶消耗柴油成本管控流程
为了更好地提升企业的经济效益,应对其设备成本进行有效的管控。在船舶消耗柴油成本管控的过程中,主要分为“三步走”。第一步:把好入口关,选取油品符合低成本、高质量的要求,进而实现降低船舶油耗成本的目的;第二步:要做好相关的低价购入措施,安排相应的人员对某一周期市场油价走向进行观察分析,尽量选择在市场油价较低的时候进行足量采购。第三步:现场施工船舶燃油消耗管控,主要是对于施工过程中的船舶施工路线以及利用上的共享性,尽可能地降低船舶航行的低效性,以此实现降低成本的目标。本文主要介绍的就是第三步的内容,针对现场施工船舶燃油消耗管控有效措施进行探讨,并提出对未来的展望。
2对施工船舶的燃油管控措施
2.1燃料特性
当油温低、油质差、炉膛温度低、雾化差时,重油蒸发更慢,一旦着火将有大量油蒸汽参与燃烧,增加严重爆燃发生率。炉膛温度或压力高则扩大爆炸上限,尤其在点火失败时会增加爆燃发生率。换油时存在两种油同时燃烧的情况,而油质混杂则爆燃极限变化。研究和实践证明,烧重油、混油时易发生爆燃。某船在一段时间内轻重油转换时总发生爆燃,分析是烧两种混油所致,适当加大风量减小了爆炸极限解决了爆燃。而某船新上重油后不能点燃或点燃后易爆燃(按粘温性选择的油温),经研究是油质差、油温低扩大了爆炸极限,适当提高重油温度可消除爆燃改善燃烧。
2.2改善进气成分
柴油机在实际燃烧时会进行气体进气,其中包括氧气、氮氧等。众所周知,氧气含量的高低关乎到燃油机内部燃烧时的速度快慢,而氮气主要起到提高排放气体中氮氧气体含量的作用。改善进气成分主要是进富氧、增加湿入手,富进氧是借助其他科技手段,在改善空气组成结构的过程中增加进气气体的氧气含量,但可应用范围较小。而加湿技术则是通过气水融合的方式来进行汽化操作,进而生产出较多的水蒸气,在吸收热量的同时将其排入燃油机工作缸内,增加工作缸内部温度。而在进气时充分应用EGR技术,能够最大程度的收集排放气体,将其直接运输到进气口,从而得到有效有氧释放,同时排放气体自带大量的热容,释放温度后还可以实现控制烟雾含量的目的。
2.3燃油清舱
船舶清舱作业是指在船舶日常运营保养中,因管路、设备修理改装、海损事故、拆船等原因,需要清理货舱或燃油舱内残存的油渣或垃圾等物质的过程,包括清理油污水、废油、油渣、油垃圾、油舱清洁等项目。
清舱作业主要包括两类:一类是液货船(主要是油船),日常营运过程中,货舱的底部和边角有油渣、舱垢或沉积物,通过洗舱程序不能完全清除,需要人工清理以达到安全要求;另一类是船舶燃油舱、污油水柜、沉淀柜、日用柜、机舱底等封闭储油处所,人工清除油渣、舱垢和沉积物。本文所提及的清舱作业指的是船舶燃油舱的清舱作业。清舱作业方式主要有两种:一种是船舶将清舱作业委托给专业的清舱作业单位,另一种是船舶自行进行清舱作业,前一种是目前主要的作业方式。
2.4根据施工实际需要,合理安排各施工船舶作业
①施工前对船舶的航行路线进行优化设计,减少移动以及变换方位的时间,从而减少了不必要的油耗。同时,还需要制定合理的施工方案,尽可能降低船舶的使用率,在根本上降低燃油损耗。②根据施工生产计划合理调度船舶,减少“多跑次数”,提高“共享船舶”的使用频率。③及时掌握现场气象预报,合理安排船舶作业和避风措施,降低恶劣天气对船舶的损害概率。而对于风力低于6级天气,应选择原地抗风或者就近锚地进行避风,从而降低船舶油耗。④在施工船舶进场前,应对船舶性能进行检测,并将施工水域条件及航行路线与各施工船舶进行交底,避免各施工船舶“多跑”、“错跑”、“搁浅”等情况发生。⑤相关人员应如实填写施工现场调度日志,以此为油料管理提供真实有效的数据信息。
2.5改善进气成分
柴油机在实际燃烧时会进行气体进气,其中包括氧气、氮氧等。众所周知,氧气含量的高低关乎到燃油机内部燃烧时的速度快慢,而氮气主要起到提高排放气体中氮氧气体含量的作用。改善进气成分主要是进富氧、增加湿入手,富进氧是借助其他科技手段,在改善空气组成结构的过程中增加进气气体的氧气含量,但可应用范围较小。而加湿技术则是通过气水融合的方式来进行汽化操作,进而生产出较多的水蒸气,在吸收热量的同时将其排入燃油机工作缸内,增加工作缸内部温度。而在进气时充分应用EGR技术,能够最大程度的收集排放气体,将其直接运输到进气口,从而得到有效有氧释放,同时排放气体自带大量的热容,释放温度后还可以实现控制烟雾含量的目的。
2.6预防、杜绝爆燃
爆燃是引发锅炉外爆的因素之一。目前辅锅炉的自动化程度高,要严守操作规程,勤于管理,及时维护,切断引发爆燃的关键因素,预防或杜绝爆燃。正常航行每七至十天停炉1次(1~2小时),清理喷油器防止堵塞;保证点火、喷油、配风及油温参数正常。规范修理和装复,装复后应点火调试,发现问题及时解决。充分扫风切断点火时多余油气积存。任何一次点火都要有效扫风;点火失败先停油,排除故障再点火,并延长扫风时间。实践证明启用长期不用的锅炉时,若二三次点不着火,要立即停炉检查。若换新重油易发生爆燃,可将油温适当升高。运行中确保油气充分及时燃烧,避免多余油气积存。突然熄火、断电、紧急停用都要先停油;注意观察火色、滴漏、风门开度、烟色和压降、风油压力、油温及滤器压降并确保正常;特别注意低负荷、负荷转换、熄火后、点火后的燃烧状态,发现排气黑烟、火色发红跳动、漏油、部件卡死或不灵活时及时处理,切断油气积存环节。若烧柴油也会爆燃,需要修理或更换喷油器。
结语
综上所述,现阶段,我国船舶柴油机广泛采用节能减排技术,以控制燃油排放污染、提高燃油燃烧程度。进行具体的节能减排操作时需结合实际情况随机应变,并根据本文提供的理论指导进行全方面的有效改善,提高燃油的实际利用率,为缓解海洋污染、改善大气缓解做贡献。
参考文献
[1]周玉会.影响航运企业船舶燃油成本核算的几个因素[J].交通财会,2018(09):44-47.
[2]陈彪,向晋祥,陈礼建,舒阳.基于船舶远程状态监测系统的燃油消耗管理方法探讨[J].中国水运(下半月),2016,16(07):64-65,116.
[3]魏禾.浅谈降低船舶燃油成本的几点认识[J].交通财会,2017(05):32-33.