日韓船廠LNG船技術大“PK”

近年來造船界在LNG船領域競爭激烈，2010年底以來的LNG船訂造熱，累計向市場投放了50余艘訂單，其中的大部分訂單被韓國船廠所包攬，日本船廠受日元超常升值影響，在本輪訂造熱中，幾乎沒有接到訂單。于是，日本造船界有人疾呼：在LNG船方面，韓國已經超越日本。

推進裝置比拼

長期以來LNG船的主機，主要采用蒸汽透平機。近年來韓國船廠開始采用雙燃料發動機（DFDE）。在上一輪訂造熱中，韓國造船巨頭與“瓦錫蘭”聯手，加速雙燃料發動機（DFDE）的推廣應用，此間韓國承接的LNG船中有40艘安裝了DFDE，所以韓國市場2010年以后竣工的LNG船基本以DFDE為主。預計到2014年全球安裝DFDE的LNG船將超過80艘，約占目前在航船舶的20%。然而，DFDE因為是中速機，所以一艘船上需要配置數臺。這種機型的特點是，電力推進，軸不能直接與螺旋槳連接。

三菱重工目前有三款LNG船推進裝置，即：UST超級蒸汽透平裝置（Ultra Steam Turbine Plant）、雙燃料發動機（DFDE）以及低速燃氣型柴油發動機（SSD-GI）。雖然每種裝置各有特色，但是業界認為，UST與SSD-GI機種在航運成本方面最為經濟。

“三菱”認為，DFDE推進裝置雖然柴油發電機本身能效很高，但是在將柴油機發出的電力轉化成推力的過程中會產生各種損耗。實際運行中推進裝置的能效與UST超級蒸汽透平機基本相同。再則，一套DFDE裝置有4臺柴油機，其氣缸總數多達40～50個，為了正常運行必須定期檢查、調換部件，由此增加了船員的心理負擔。而蒸汽透平機雖然操作時需要一定的技能與經驗，但是設備的維修簡單、維護成本有限。DFDE因為設備的能效高，所以最初考慮初期投資可在數年內收回，從實際使用中發生的備件調換與售后服務等一系列問題來看情況并非如此簡單。

再將DFDE與SSD-GI進行比較，這兩種推進裝置的燃耗性能好、消費的燃料少，所以不可能將蒸發氣體全部作為燃料消耗掉。為了處理剩余的蒸發氣體，通常的辦法是：或是將蒸發氣體進行再液化處理、或是進行燃燒處理，于是就造成了能源的浪費。因而為了最大程度地享受高性能裝置發揮的經濟效益，必須對蒸發氣體的發生量進行控制。

川崎重工在蒸汽透平機研制方面富有經驗，目前為止已經建造了29艘采用蒸汽透平機的LNG船。2007年開發完成的一款世界首創的“川崎URA”再加熱式蒸汽透平機已經用于東京燃氣/日本郵船的一艘2011年9月竣工的17.7萬立方米的球罐型 LNG船。據介紹，采用“川崎URA”推進裝置的LNG船，其燃料的消耗量比一般蒸汽透平裝置節省15%。

三井造船開發的“ME-GI”燃氣式低速柴油發動機是一款熱效高的二沖程低速機，該機使用的燃料既可以全部是氣體或者重油、也可以是氣體和重油混合燃燒。“ME-GI”發動機的結構是與尾軸直接連接所以能量的損耗少。“ME-GI”發動機是在“GIDE”（Gas Injection  Diesel Engine）發動機的技術基礎上開發完成的新機型，該機在繼承了雙燃料功能的同時，還采用了電子控制方式，以提高發動機的環保性能與工作效率。

“三井”將“ME-GI”推進裝置用于最近開發的一款名為“Double Eco MAX”的LNG船后，可使燃料成本、二氧化碳排放均比原來的蒸汽透平機減少30%。