船舶油耗计算方法探讨

李海昭，陈 丹

（青岛北海船舶重工有限责任公司，山东青岛 266520）

船舶油耗计算方法探讨

李海昭，陈 丹

（青岛北海船舶重工有限责任公司，山东青岛 266520）

在造船行业中燃油消耗是船东关注的重点，特别是在国际金融危机爆发以来，船用柴油机发展的外部环境发生了重大变化，燃料价格的不断上涨给船用柴油机厂带来了新的压力，船东正在寻求运营成本更低的船用柴油机。本文主要介绍了全球两大低速柴油机专利公司（MAN B&W和WARTSILA）机型油耗参数的计算方式、柴油机厂在台架试验和造船厂在试航阶段如何测量和计算主推进柴油机油耗的方法，并对两大专利公司的油耗参数的选取和计算方式进行了对比，便于柴油机厂和造船厂能简单有效的对油耗进行测量和计算。

标准油耗；计算公式；参数；温度；压力

0 引言

2008年世界经济危机后的航运市场仍未走出低谷，随着近期BDI指数的再次走低和燃油价格的节节攀升，各航运公司都在动足脑筋降低成本、提升经营效果。其中，控制船舶航速、降低燃油消耗是降低船舶成本的一项重要方法。通常燃油费用占船舶全部营运成本的40%左右，在变动成本中占比更大，可达70%或更高。

对于营运船舶的油耗要求越来越高，对新造船主推进柴油机的选择首先看重的便是柴油机本身油耗参数，在相同条件下油耗越低则越占有优势，因此全球的两大低速柴油机专利公司（MAN B&W和WARTSILA）都根据市场的需求推出新机型，或对原有机型进行改进来降低燃油的消耗，但无论从何种技术角度进行改进和修改来降低油耗，两大公司对油耗计算的相关关联参数的选取都是固定的，唯一能变化的就是参数的取值需根据机型的不同进行选取，因此两大专利公司发布的标准油耗的修正方式是不同的。

1 油耗计算的相关参数

MAN B&W和WARTSILA对外发布的油耗参数都是在ISO3046/1标准环境下的理论数据，标准油耗计算是需要根据实际测量的油耗和专利公司自己选取的不同相关参数进行转换的，MAN B&W坚持一贯的简洁明了的方式，从相关的试验和测量数据中选取主推进柴油机本身的4组相关参数和ISO标准环境条件下的4组标准参数进行转换；而WARTSILA则坚持一贯的精细严谨的方式，从各相关的试验和测量数据中选取主推进柴油机本身的4组相关参数和ISO标准环境条件下的4组标准参数，以及3组延伸参数来进行转换；各个船厂都需根据两大专利公司发布的标准修正公式，结合各自的经验进行修正，来完成各自的实测理论油耗（ISO标准状况下）计算。

ISO标准环境条件规定[1]：

大气压力：100KPa；

大气温度：25℃；

扫气空气的冷却介质温度：25℃；

燃油的低发热值：42707kJ/kg。

2 MAN B&W的油耗计算

2.1 MAN B&W的相关参数

MAN B&W通常关注的本身4组关键参数是扫气空气冷却介质温度、增压器进口空气温度、增压器进口空气压力、燃油低发热值，各项参数在ISO状态下的转换比例如下[2]表1所示。

表1 参数在ISO状态下的转换比例

根据上述标定转换比例即可将实测的主推进柴油机的油耗转化为ISO标准环境下的油耗。

2.2 MAN B&W的计算方式

辅助公式：

标准油耗计算公式：

2.3 各个符号的说明

如表2所示。

3 WARTSILA的油耗计算

3.1 WARTSILA的相关参数

WARTSILA通常关注的本身4组关键参数：大气压力、主机透平后废气压力、鼓风机前的空气温度、主机扫气温度。

4组标准参数为：ISO标准环境下大气压力，ISO标准环境下大气温度，ISO标准环境下扫气空气的冷却介质温度，ISO标准环境下燃油的低发热值。

3组延伸参数为：ISO标准环境下功率参考值，ISO标准环境下扫气温度参考值，ISO标准环境下废气背压参考值。

根据上述参数即可将实测的主推进柴油机的油耗转化为ISO标准环境下的油耗。

3.2 MAN B&W的计算方式

表2 符号说明

辅助公式：

标准油耗计算公式[3]：

表3 符号说明

表3 符号说明（续）

3.3 各个符号的说明

如表3所示。

4 结束语

随着对船舶油耗的要求越来越高，造船厂在主推进柴油机台架试验和船舶航海试验过程中对柴油机的油耗测量越来越重视，如何更好的利用两大专利公司推出的计算方式结合各个船厂在测量过程中的经验进行实际油耗的测量是主推进柴油机厂和造船厂面临的问题。

[1] Reciprocating internal combustion engines. Performance. Declarations of power, fuel and lubricating oil consumptions, and test methods. Additional requirements for general use. [S]. ISO3046-1:20012012.

[2] 中国船舶工业总公司编. 船舶设计使用手册轮机分册[M]. 北京: 国防工业出版社, 1999.

[3] Guidelines for Turbocharger Matching[S], WARTSILA. 2011.

Discussion of Calculation Method of Marine Fuel Oil Consumption

Li Hai-zhao, Chen dan
(Qingdao Beihai Shipbuilding Heavy Industry Co., Ltd., Shandong Qingdao 266520, China)

Ship owners pay attention to the fuel oil consumption in the shipbuilding field, especially after the economic crisis happened. The outside developing environment of marine diesel is greatly changed. The continuously increasing price of the fuel oil puts new pressure on the diesel works. Ship owners are searching for the less-cost marine diesel to reduce the running cost. The article mainly introduces the calculation method of marine fuel oil consumption and how to measure and calculate the fuel oil consumption during the shop test in the marine diesel works and sea trial in the two low speed marine diesel companies (MAN B&W and WARTSILA). The selection method of fuel oil consumption parameter and the calculation method of the two companies are compared, which help marine diesel works and shipyards do the measure and calculation for fuel oil easily and effectively.

standard fuel oil consumption; calculation formula; parameter; temperature; pressure

U676.3

A

10.14141/j.31-1981.2015.03.014

李海昭（1980-），男，工程师，研究方向：热能与动力工程和船舶轮机设计。