鮑毓俊
1946年,我被國(guó)民黨政府送往英國(guó)皇家海軍學(xué)校學(xué)習(xí)輪機(jī)專業(yè)3年,1950年隨英國(guó)航空母艦“海洋”號(hào)實(shí)習(xí),到達(dá)香港,第二天將被送返臺(tái)灣。出于對(duì)新中國(guó)的向往,決心不去臺(tái)灣,毅然宣布起義,回歸祖國(guó)大陸。
1950年6月,我響應(yīng)祖國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的號(hào)召,奔赴東北沈陽(yáng)新成立的東北航務(wù)總局和新建的北洋區(qū)海運(yùn)管理局工作。1953年隨著體制的調(diào)整,我轉(zhuǎn)入上海海運(yùn)管理局的大門,并伴隨著她近四十年的成長(zhǎng)。一路走來(lái),中海集團(tuán)已成為舉足輕重的大型航運(yùn)企業(yè),真是感慨萬(wàn)分!
(一)
我從事熱工節(jié)能,始于一次偶然。那是在1950年8月9日,奉命出差安東,搭乘一艘150噸載重的機(jī)動(dòng)貨船,主機(jī)是燒球式發(fā)動(dòng)機(jī),俗稱“蹦蹦船”,在汽缸頂部罩有一個(gè)個(gè)小的“和尚頭”。每次發(fā)動(dòng)主機(jī)前,必須用火油噴燈將每一個(gè)“和尚頭”燒紅后才能將主機(jī)開動(dòng)?!斑@種船機(jī)太落后了!太費(fèi)油了!”每當(dāng)我想起在英國(guó)學(xué)習(xí)時(shí)曾接觸航空母艦,還特地拜訪過(guò)的最大戰(zhàn)列艦“密蘇里”號(hào)(即日本簽字投降所在的船),這么大的落差,刺痛我的心。
1951年,開始有起義北歸的船到達(dá)大連,北洋區(qū)海運(yùn)管理局正式成立。我從此走上了熱工節(jié)能之路。如今早已耄耋的我,內(nèi)心深處永遠(yuǎn)銘記一路走來(lái)的經(jīng)歷,自己的執(zhí)著和毅然難以磨滅。我曾長(zhǎng)期背著所謂政治歷史問題的包袱(指為什么從英國(guó)回來(lái)),養(yǎng)成淡泊一生,埋頭工作的習(xí)性,默默無(wú)聞地在“熱工節(jié)能領(lǐng)域”耕耘,在不斷推演和積累中找到了節(jié)能措施,創(chuàng)造了一定的節(jié)煤節(jié)油成果,為國(guó)家增加了財(cái)富。
(二)
從小船到大船,從“蹦蹦機(jī)”到蒸汽機(jī)、汽輪機(jī),再到柴油機(jī),似乎我經(jīng)歷了船舶技術(shù)發(fā)展歷史的進(jìn)程。首先在北洋區(qū)海運(yùn)局接觸大批起義北歸的蒸汽機(jī)船,熱工節(jié)能的基礎(chǔ)工作是要建立船舶燃煤油技術(shù)消耗定額的考核制度和主機(jī)功率的測(cè)定調(diào)整。前者是累積數(shù)據(jù),分析消耗作出標(biāo)定;后者是跟船幫助船舶對(duì)主機(jī)示工圖的計(jì)算分析,調(diào)整配合各氣缸斷汽率的最佳位置和氣門匹配,發(fā)揮有效功率2%~3%。
上世紀(jì)五十年代后期,海運(yùn)局尚未進(jìn)入以調(diào)度為中心的船舶管理模式,一切是以機(jī)務(wù)管理為主,所以有機(jī)會(huì)跟船長(zhǎng)共同探討開船計(jì)劃甚至決定主機(jī)使用的轉(zhuǎn)速和船舶航速。大家都知道,減速航行的手段和方法遠(yuǎn)比高價(jià)改造和更新設(shè)備有利,而創(chuàng)造的節(jié)約價(jià)值是較高的,一個(gè)航次節(jié)約10~20噸煤是完全可能的。
首次與船長(zhǎng)交鋒,在開船前已明確被告知到達(dá)目的港的時(shí)間安排,我們就可以很容易計(jì)算出必須的航速、航行時(shí)間,最后確定主機(jī)的開度和轉(zhuǎn)速。如某船從13海里/時(shí)減速到12海里/時(shí),速度比12/13≤0.92,主機(jī)負(fù)荷減少75%,燃料消耗比為0.81,因此相應(yīng)減速1海里/時(shí),就可減少燃料消耗15%。不久,海運(yùn)局的管理模式進(jìn)入以調(diào)度為中心后,我們機(jī)務(wù)部門無(wú)權(quán)干涉船長(zhǎng)開船命令,就此結(jié)束了特定的歷史使命。
上世紀(jì)五十年代初期,國(guó)內(nèi)業(yè)界仍處于蒸汽機(jī)時(shí)代。交通部組織蘇聯(lián)考察團(tuán)訪華,其中有航運(yùn)企業(yè)的熱工考察團(tuán)。雙方各自示范生火操作,同時(shí)由雙方派遣的熱工人員作熱工測(cè)試,通過(guò)熱效計(jì)算決定成績(jī)。此前,我們總結(jié)出成套的“生火左右兩次清爐法”,作為規(guī)范化操作在全局推開,后來(lái)由交通部推廣實(shí)施。
這次中蘇比試熱工效率測(cè)定,凸顯我方的“生火操作法”高于蘇聯(lián)方面2%~3%,他們心服口服?!吧鸩僮鞣ā钡奶攸c(diǎn)是:
1.焚火法的燃燒過(guò)程穩(wěn)定,有利鍋爐保養(yǎng);
2.生火操作得力,有利于降低勞動(dòng)強(qiáng)度;
3.測(cè)定熱工效率高出蘇方3個(gè)百分比。
熱工節(jié)能工作逐步深入,不久全國(guó)范圍(指燒火船)引發(fā)了機(jī)爐艙嚴(yán)重高溫,船員面臨60℃以上的環(huán)境溫度下操作,這是一個(gè)殘酷的事實(shí)。為了防暑降溫急需依靠數(shù)百萬(wàn)元投入,安裝大量通風(fēng)設(shè)施,溫度雖然有所下降,但又冒出了發(fā)電機(jī)超負(fù)荷頻頻“跳閘”的問題。當(dāng)時(shí)我雖不是主管,但經(jīng)過(guò)我現(xiàn)場(chǎng)了解,深知導(dǎo)致機(jī)艙高溫的真實(shí)原因是由于設(shè)備老化。我在英國(guó)曾參觀過(guò)美國(guó)最大主力艦“密蘇里”號(hào)和航母,目睹了整個(gè)機(jī)艙動(dòng)力設(shè)備外表都完整地包扎了一層絕熱材料,而我們這些老舊船的機(jī)艙設(shè)施,有些都已破爛不堪,主副機(jī)設(shè)施系統(tǒng)甚至光禿禿得根本沒有絕熱包扎層,赤裸暴露的蒸排管系,將蒸汽熱量全部發(fā)散出來(lái)。
提出要自行解決它,可在當(dāng)時(shí)一切全無(wú)數(shù)據(jù)可查的情況下,只能去市科技圖書館翻閱國(guó)外的技術(shù)資料,竟然找到了國(guó)際船舶技術(shù)要求和方法,經(jīng)過(guò)整理后的絕熱包扎的整套計(jì)算要素重點(diǎn)在于求出最為經(jīng)濟(jì)的包扎厚度即熱損失與投入費(fèi)用的最佳優(yōu)選點(diǎn)。全部報(bào)告經(jīng)上級(jí)單位和領(lǐng)導(dǎo)核準(zhǔn)后交修船科執(zhí)行。一艘船的整套動(dòng)力系統(tǒng)和裝置若缺少絕熱包扎設(shè)施,這種散熱損失可達(dá)3%~4%。
當(dāng)時(shí),海運(yùn)局一批運(yùn)煤的主力船是自由輪,經(jīng)過(guò)大躍進(jìn)的“飛躍”,卸煤速度超越世界紀(jì)錄,在上海港僅用了幾個(gè)小時(shí)就能將萬(wàn)噸煤炭卸完開船。我關(guān)心他們是如何操作的。由于擅自將甲板起貨機(jī)的蒸汽管系減壓閥直接開通后導(dǎo)致起貨機(jī)的汽缸漏氣驚人,嚴(yán)重時(shí)泊港裝卸的蒸汽供應(yīng)需要多用一臺(tái)鍋爐供汽的問題也引起了我的警覺。想到蒸排汽管的流動(dòng)阻力過(guò)大,可能這是核心問題之一,隨即親自動(dòng)手對(duì)甲板蒸汽排氣管系流通點(diǎn)先焊接裝設(shè)若干壓力表,觀察卸煤操作過(guò)程中蒸汽流通的阻力變化,證實(shí)了很多管系口徑安排不合理造成局部阻力過(guò)大,流通不暢。經(jīng)過(guò)全部的系統(tǒng)流速阻力計(jì)算,重新合理安排管系的大小和布置,按新設(shè)計(jì)圖擇日改裝。通過(guò)實(shí)測(cè),證實(shí)了在快速卸煤過(guò)程中,蒸汽排氣的漏泄基本消除,完全可以使用單臺(tái)鍋爐供氣,從而節(jié)約大量燃料。
由于某大國(guó)單方面撕毀合同,使得海運(yùn)局長(zhǎng)期依賴國(guó)外進(jìn)口的船用透平油陷入供油恐慌,船停航迫在眉睫。我通過(guò)查閱大量國(guó)外的船用潤(rùn)滑油的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),在交通部支持下,會(huì)同石油部組織煉油廠共同詳細(xì)研討了有關(guān)在ASTM的抗氧化、抗銹蝕方面的特定性能要求和模擬實(shí)驗(yàn)可行標(biāo)準(zhǔn),為煉油廠配置添加劑創(chuàng)造條件。不到半年,成功生產(chǎn)了國(guó)產(chǎn)船用透平油,亦為后來(lái)的船用柴油機(jī)油研制打下了基礎(chǔ)。
余熱利用量是熱工節(jié)能技術(shù)的根本,船舶動(dòng)力設(shè)備的熱排放取決于燃料使用熱效率。柴油機(jī)近乎近一半將損失的熱量排放入大氣中,試看下表所列:
在如此眾多的熱損失中,如有加以回收利用,主要是余熱利用的回收。
因?yàn)楫?dāng)時(shí)大型船和大功率主機(jī)尚少見,也曾設(shè)想對(duì)增壓空冷的利用余熱產(chǎn)生熱水,后因工作量較大,無(wú)能為力被擱置。攻關(guān)電站的排氣加以利用,因?yàn)槌3R帱c(diǎn)一臺(tái)鍋爐來(lái)供氣,但電站的負(fù)荷有時(shí)較低,波動(dòng)大,余熱利用難匹配。為解決這些矛盾,想到早已在陸地推廣的余熱制冷裝置,船舶為使用空調(diào)改善生活,常常要多開一臺(tái)發(fā)電機(jī)或多點(diǎn)一臺(tái)鍋爐,以滿足供電和供氣。如一艘船解決全船空調(diào)制冷量20萬(wàn)大卡的雙效溴化鋰制冷機(jī)組僅需20萬(wàn)大卡熱供量即可,甚至熱源為50℃~70℃的熱水也可用來(lái)制冷。為此,與船舶設(shè)計(jì)院合作,首先在“和平28”輪使用發(fā)電機(jī)排汽,試作一臺(tái)單效副機(jī)余熱利用溴化鋰制冷4萬(wàn)大卡機(jī)組供甲板船員艙室的空調(diào)使用。實(shí)效證明良好,無(wú)需照料,直到該船退役報(bào)廢(共兩年),繼而又進(jìn)一步在油輪試裝20萬(wàn)大卡的機(jī)組,試供全部船員艙室,后因該油輪的余熱量不穩(wěn)定和振動(dòng)問題使發(fā)生器結(jié)晶宣告失敗。但查歷史資料,這種設(shè)備早已在日本陸地和船舶成功使用。
總之,船舶余熱利用的潛力極大,退休后又為地方企業(yè)航運(yùn)公司開發(fā)了余鍋爐的合作作為重點(diǎn)推廣,但為數(shù)有限。
曾在七十年代后期借調(diào)到交通部,為落實(shí)總理提出的“節(jié)約燃油,增加出口”的指示,組織籌備直屬水運(yùn)船舶單位的“熱工會(huì)議”,草擬了“船舶熱工節(jié)約管理辦法”,推動(dòng)全國(guó)航運(yùn)單位船舶的熱工節(jié)能工作的開展。交通部舉辦第一期熱工進(jìn)修班,培訓(xùn)熱工節(jié)能隊(duì)伍,為了講課需要介紹“國(guó)外航運(yùn)船舶的節(jié)能技術(shù)”,較多查閱了世界各國(guó)節(jié)約能源的技術(shù)文獻(xiàn),編譯了六篇文章,如船舶應(yīng)用熱流、均質(zhì)器的未來(lái)、熱管、未來(lái)船舶節(jié)能設(shè)想、柴油機(jī)余熱利用、綜合工業(yè)節(jié)能53個(gè)方法。
隨著世界船舶節(jié)能的發(fā)展,現(xiàn)今已提高到國(guó)際號(hào)召節(jié)能減排的高標(biāo)準(zhǔn)要求,提出碳排放為全世界人民謀福利。有數(shù)據(jù)說(shuō)明,世界航運(yùn)企業(yè)每年碳排放量超過(guò)12億噸,國(guó)際油輪約占全球總排放6%。
時(shí)代在前進(jìn),萬(wàn)萬(wàn)沒有想到當(dāng)今船舶節(jié)能工作已列入世界的主流——為節(jié)能減排出臺(tái)一系列政策。IMO議定書從2013年開始400噸以上的船EEDI下降10%,到2024年再下降10%,2024年后要減排30%,到2050年要實(shí)現(xiàn)90%,甚至提出了柴油機(jī)可能就退出歷史舞臺(tái)了。雖然我們那時(shí)早已離開人間,但作為熱工節(jié)能從事者是可以聊以自慰了。
目前世界航運(yùn)船舶節(jié)能技術(shù)的發(fā)展新動(dòng)向、新成果值得我們深思。如液化天然氣的利用、生物混合燃料的使用、核能綠色燃料的使用、海上利用風(fēng)箏風(fēng)帆、用風(fēng)能發(fā)電、太陽(yáng)能利用、廢氣再循環(huán)、采用極低速航行。
從碳排放到碳稅已看到節(jié)能減排的重大責(zé)任已落到世界航運(yùn)企業(yè),我認(rèn)為中海集團(tuán)應(yīng)考慮迅速組織類似過(guò)去的熱工節(jié)能專職機(jī)構(gòu),配備專職熱工節(jié)能技術(shù)人員來(lái)?yè)?dān)當(dāng)如此高、新、難的節(jié)能工作。