周偉
摘 要:本文簡單介紹了EEDI的定義以及計算過程的注意事項、試航過程中的要求、如何提高能效措施以及計算實例分析。
關(guān)鍵詞:EEDI;主機最小功率;計算
中圖分類號:U662.2 文獻標志碼:A
0 前言
EEDI就是船舶消耗的能量換算成CO2排量和船舶有效能量換算成CO2排量的比例指數(shù)。EEDI指數(shù)越高,能源效率越低。EEDI的設(shè)立是為了在未來為船舶建立一個最低能源效率的標準。
EEDI建造后評估在船舶試航時完成,試航時主要確認以下參數(shù),包括吃水和縱傾(裝載狀況);環(huán)境狀況(ISO15016:2015);航速(ISO15016:2015);主輔機的軸功率(ISO15016:2015);主輔機的特定燃油消耗率(SFC)。
最后匯出功率曲線(要求對速度進行標定),并與設(shè)計階段的功率曲線進行對比,如果有誤差,設(shè)計單位須根據(jù)試航結(jié)果對船舶EEDI重新進行評估。以此參數(shù)及EEDI最終文件作為船舶檢驗發(fā)證的依據(jù)。具體的評估及確認的方法參照IMO暫行規(guī)定(MEPC.1/Circ.682 ANNEX)。規(guī)則最大允許的EEDI為船舶的EEDI設(shè)計基準值,船舶設(shè)計初期評估獲得的EEDI(稱為EEDI評估值)須小于EEDI基準值。
1 EEDI計算實例
1.1 計算船舶信息介紹
16300DWT化學品船由FKAB船舶設(shè)計公司設(shè)計、中航鼎衡船舶有限公司制造的系列船型。
該船的主尺度:
總長:約149.90m 垂線間長:146.64m
船寬:22.80m 型深:12.10m
吃水:8.85m 載重量:18182.10t
貨艙容積 20000m3
16300化學品船的入級符號為:
+HULL,+MACH,Oil Tanker,Chemical Tanker—duel fuel;ESP,Unrestricted Navigation,ICE CLASS 1A,AUT-IMS,SYS-IBS-1,MON-Shaft,VCS,INWATERSURWAY,CLEANSHIP,EWCT,BWT,AVM-APS,IG.
這些入級符號中EEDI對計算有直接影響的入級符號有Chemical tanker和ICE CLASS 1A,在計算過程中需對相關(guān)系數(shù)進行修正。本文將根據(jù)IMO和BV法國船級社的有關(guān)規(guī)范對16300DWT化學品船的EEDI進行計算。
1.2 主機參數(shù)
(1)PME(i)為每臺主機的Maximum continuous rating(最大持續(xù)功率,以下簡稱MCR)減去軸帶發(fā)電機所需功率(PPTO(i))后的75%,PME(i)=0.75×(PCRME(i)-PPTO(i)),本船主機型號為WARTSILA-9L34DF,MCR為4500kW數(shù)量為1,有軸帶發(fā)電機,但由于本船軸發(fā)功率大于計算輔機功率,因此取計算輔機功率為225kW,因此根據(jù)《驗證指南》PME(i)=0.75×4500-225=3150kW。
(2)SFCME為主機的燃油消耗量,基于《驗證指南》,SFCME數(shù)據(jù)必須是母型機的臺架試驗數(shù)據(jù),試驗數(shù)據(jù)必須根據(jù)ISO 15550:2002和ISO 3046-1:2002對油耗ISO進行修正,經(jīng)過ISO修正后的主機燃油消耗量SFCME=162.2g·kW×h-1,對于雙燃料船,其還需有點火油,其燃油消耗量為SFC'ME'=2.52g·kW×h-1。
(3)CFME為無量綱碳轉(zhuǎn)換系數(shù),基于主機母型機做臺架試驗時用的是LNG,但是基于MEPC.254(67),本船的LNG 比例不符合雙燃料船標準,但后來船東通過與掛旗國申請豁免,因此本船計算時的CFME取2.750,但點火油燒的是柴油,因此點火油CFME取3.206。
1.3 輔機參數(shù)
(1)PAE指為保障船舶在正常最大海況下以船速Vref和最大載運能力營運所需的輔機功率,在計算船舶EEDI時,根據(jù)《驗證指南》,不使用船舶實際輔機功率,而采用指南推薦經(jīng)驗公式計算:
對于主機功率小于10 000kW的船舶,輔機功率為:
PAE=0.05·ΣMCRME(i)=0.05·4500=225kW
(2)SFCAE為輔機的燃油消耗量,與SFCME類似,由于本船帶有軸帶發(fā)電機,因此經(jīng)過ISO修正后的輔機燃油消耗量SFCAE=162.2g·kW×h-1 ;
(3)CFAE為無量綱碳轉(zhuǎn)換系數(shù),基于輔機母型機做臺架試驗時用的是LNG,因此根據(jù)《驗證指南》表3.1,CFAE取2.750。
1.4 Attained EEDI計算結(jié)果
1.5 Required EEDI計算分析
根據(jù)EEDI基線計算公式,16300DWT化學品船EEDI基線值如下所示:
Required EEDI
=a·Capacity-c=1218.8×18182.1-0.488=10.17
式中:a和c為針對入級符號Tanker的基線參數(shù),Capacity為結(jié)構(gòu)吃水下的裝載量。
因此每個階段要求的Required EEDI值見表1。
根據(jù)表1可知,16300DWT化學品船在第0階段、第1階段、第2階段和第3階段都滿足EEDI要求,即在2025年以后都滿足EEDI要求。
結(jié)語
EEDI指標是一個非常重要的技術(shù)參數(shù),且和裝機功率、主輔機油耗、航速等參數(shù)息息相關(guān),從一開始船舶的方案設(shè)計就必須綜合考慮,以保證船舶的綜合性能。
參考文獻
[1]GUIDELINES FOR THE APPLICATION OF THE FINNISH–SWEDISH ICE CLASS RULES[Z].
[2]船舶能效設(shè)計指數(shù)(EEDI)驗證指南[S].中國船級社,2012.