遼寧艦航母為什麼燒重油而不選擇柴油?

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遼寧艦,有4臺大功率的蒸汽輪機,8臺增壓鍋爐,總功率20萬馬力,採用了4軸推進,賦予了6萬噸級航母能以30節的高速航行。

最早的蒸汽輪機,譬如那艘撞上冰山失事的泰坦尼克號郵輪,就採用煤炭作為燃料,底艙熱火朝天,船員不停地用鏟子將煤炭拋進鍋爐底部燃燒,產生強大的蒸汽驅動軸承轉動推動螺旋槳運轉。

現在,蒸汽輪機為安全考慮,都已改成燃燒重油了,既減少了燃煤的嚴重汙染,又提高了燃燒值,同時令艦船在海上跑得更快。

所謂重油,是原油提取汽油、柴油後的剩餘重質油,其特點是分子量大、黏度高,其成分主要是碳氫化合物,具備熱值大,燃燒溫度高等優勢,主要用於大型蒸汽輪機鍋爐及中大型船舶用引擎的燃油。所以重油又稱燃料油,呈暗黑色液體。

航母,在海上航行時,必須要有足夠的動能,柴油和汽油的分子量較小,產生的熱量和重油有很大的差距,因此重油似乎更適合於蒸汽輪機的燃燒,且汽油易揮發,安全性存疑,尚不如柴油穩定。

網絡上能收集到的數據,遼寧艦能攜帶8000噸燃料。其中,柴油僅佔十分之一,其他的都是重油,而且柴油只是鍋爐點火時使用,大部分攜帶的是重油。

柴油最起碼5000元一噸,按照重油2500元一噸的話,加滿7200噸大約需要1800萬左右,能使遼寧艦以30節的高航速持續航行3850海里,以18節經濟航速運行時,續航力超過7000海里。

遼寧艦如果按每噸便宜2000元計,每加滿一次油就能省下上千萬元人民幣,一年下來也能省下一大筆錢,重油儘管外觀黑不溜秋,但是優點就是安全價廉,最主要的是熱值高,特別適合蒸汽輪機使用。

除了遼寧號航母,估計海軍6600噸級的051B型驅逐艦167艦、7100噸級的051C型驅逐艦115艦和116艦、8000噸級的956E/956EM型136艦、137艦、138艦和139艦,這7艘被國內網友戲稱“全真七子”的蒸汽輪機提供動力的主力水面艦艇,也都是燃燒重油的主,燒柴油真心太貴。


國平軍史


“遼寧艦”的動力室,軍士長正在給鍋爐點火。要說明一下,“遼寧艦”並不使用通常意義上的重油而是使用“海軍專用燃料油”,這種燃油的性能要比通常所說的“重油”低溫流動性好的多,並且油內雜質也要比重油少!艦用燃油鍋爐不同於陸上燃油鍋爐,對油品要求非常嚴格!容易堵塞管道、燃油噴嘴的過於粘滯的油品不能使用,如果戰時因為燃油質量問題使戰艦的啟動慢、加速困難...等問題,會貽誤戰機的!所以,軍艦用燃料油的品質非常高。



現在的戰艦所使用的燃料油一般為輕質柴油和重質柴油,圖片上就是重質柴油,一般來說少量的導彈快艇的高速柴油機使用輕質柴油,而包括潛艇在內大多數戰艦都使用燒重質柴油的中速柴油機,並且燃氣輪機也是用重質柴油為燃料。“遼寧艦”的鍋爐和蒸汽輪機機組仍舊使用原來“瓦良格號”的KVB–4鍋爐和TB–12蒸汽輪機。

“遼寧艦”是常規動力航母,一次性加滿燃料油量在8000噸,如果使用“海軍專用燃料油”每噸在3000塊錢左右(軍用燃油是國家調撥,不能以市場價計算),使用重質柴油每噸在5000多塊錢,價格相差的較大,如何以節省成本為目的使用“海軍專用燃料油”是合算的,但是從後勤保障角度來說不見得合適,目前我海軍使用蒸汽輪機的戰艦除了遼寧艦之外,還有1艘051B、兩艘051C、四艘“現代級”驅逐艦,剩下的大量新型戰艦都是以柴油機和燃氣輪機為動力系統,所使用的都是重質柴油...如果,再為這幾艘使用蒸汽輪機的戰艦擴建油庫顯然會增加軍費開支,還不如都使用重質柴油!另外,遼寧艦每年出海的時間並不長,使用重質柴油並未增加太高的油料開資,還是能承受的起的。
早年間的大型戰艦都使用蒸汽輪機,包括:衣阿華、大和、俾斯麥...戰列艦;企業號、大黃蜂、約克城...航母,都是使用石油提煉完汽油、柴油、煤油後的重質油作為燃油,這種油質粘滯性非常高,甚至呈瀝青化...它的用途主要是冶金工業使用它“噴燃”升溫,作為戰艦鍋爐的燃料的目的是為了省錢(水管鍋爐理論上不挑燃料,而是挑水,水必須是軟水才行)但重油就是因為粘滯性高、雜質也高,流動性較差,有可能堵塞輸油管道、油泵和噴嘴,這需要對鍋爐管道、噴嘴進行定期的清洗,以保證管道的暢通和噴嘴霧化均勻,否則輸油和噴油不均勻會嚴重影響鍋爐燃燒加熱水溫。




俄軍“庫茲涅佐夫號”航母出航時濃煙滾滾就是因為使用重油卻保養不當造成的,使得鍋爐過早報廢!與其這樣不如使用重質柴油會好一些。

軍艦所使用的燃油總體價格要便宜,市場波動不大,高品質的燃油價格必然昂貴,而軍艦又是大量使用燃油的裝備,怎樣經濟實惠的使用燃油是擺在海軍後勤部門的課題,需要認真對待。


皇家橡樹1972


遼寧號航母選擇燒重油主要還是因為價格便宜。我們以遼寧號出海的2017年2月14日計算,重油的價格在2169元/噸,而柴油的價格則高達7127元/噸!遼寧號每次出海能攜帶約6000~8000噸,按照上述價格計算,加滿一次需要耗費約1300萬元,而完成整個任務中途還需要加註更多重油。

遼寧號原為蘇聯海軍的庫茲涅佐夫元帥級航空母艦,該型航母在設計的時候就屬於常規動力航母。其動力裝置是四臺烏克蘭TB-12蒸汽輪機,總功率達到14.9萬千瓦。而蒸汽輪機僅是動力裝置,它還搭載了八臺鍋爐,主要用來生產高溫高壓的蒸汽,這能衝擊汽輪葉片,運動的汽輪葉片可以通過傳動裝置帶動渦輪槳葉片旋轉。相比於美國的尼米茲級核動力航母,常規航母動力的性能要差不少。

重油也是大型蒸汽輪機鍋爐和大型船舶發動機用的燃料油,其主要是提取汽油、柴油剩餘下的重質油。典型特徵是分子量大、黏度高,重油的比重一般在0.82~0.95之間,熱值在10,000~11,000kcal/kg之間。主要成分構成是碳氫化合物,此外還有硫黃和微量的無機化合物。重油還能當做現代大型燃煤鍋爐的啟動點火燃料。在二戰時期,重油還是製造燃燒彈的重要原料。

遼寧號是不折不扣的“油老虎”,它以18節速度巡航時,24小時能航行約777公里,消耗388噸燃料,其百公里耗油約50噸。及時使用燃料油,其出動一次最少也要耗費數千萬。如果是柴油的話,價格還得翻幾番。當然也期待我們核動力航母的問世,這將從根本上解決動力問題。


航空之家


遼寧艦是一艘常規動力航母,其動力系統繼承了當年從烏克蘭買回來時保留的那一套KVB-4鍋爐和TB-12蒸汽輪機。蒸汽輪機和燃氣輪機不同,蒸汽輪機屬於外燃機,特點是對水要求高,對燃料的要求比較低。循環水的必須是軟水,礦物質要少。而對於燃料,只要能夠產生足夠的熱量,它就能夠發動起來。說得難聽一點,就算是把玉米該子扔進去也能轉起來。不過當然,這樣子蒸汽輪機肯定跑不出全功率。
這是俄羅斯庫茲涅佐夫海軍元帥號航母▲,有沒有發現它濃煙滾滾?2015年它率領艦隊馳援敘利亞的時候經過英吉利海峽冒出滾滾濃煙直衝雲霄,被英國媒體諷刺為一艘不用雷達就能被發現的航空母艦。庫茲涅佐夫海軍元帥號這個樣子的原因就是俄羅斯海軍水兵保養不利!這艘航母用的也是蒸汽輪機,燃料也是重油,由於保養不利,造成輸油管道,泵等設備堆積重油殘留物,影響鍋爐燃燒,於是冒出了滾滾濃煙!



重油也稱為燃料油,屬於可持久性油類。一般的理解就是原油在提取出汽油和輕質柴油之後剩下的部分,其最大的特點黏度高,分子量大,熱值大,且價格非常便宜,非常適合大型艦船使用。因為重油中雜質較多,特別是含有大量石蠟,導致其粘稠度非常高,特別容易粘在管道中。所以使用重油的蒸汽輪機要定期做保養,清洗管道中的重油殘留物。如果沒有及時清洗的話,那麼就會和俄羅斯的庫茲涅佐夫海軍元帥號一樣濃煙滾滾。

不僅僅是遼寧艦,世界上幾乎所有的蒸汽動力艦船幾乎都使用重油作為燃料,主要原因有兩點。第一,價格低!我經過查詢得知,目前市場上的重油價格在2000元左右一噸,而對應的0號柴油在7500元以上,三倍於重油。不過海軍艦船使用的並不是最原始的重油,而是經過特殊處理之後的重油,海軍將這種重油稱之為艦船專用燃料油。

第二,重油較為粘稠,非常易於儲存。重油中的石蠟含量非常多,幾乎是處於一種不可流動狀態。這樣一來雖然易於儲存,但是卻不易於使用時在蒸汽輪機內部管道中的輸送。所以重油在使用之前要進行預熱。經過預熱之後的重油黏度會大大降低,從而具備一定的流動性,經過油泵加壓之後在管道中順利輸送,進入鍋爐燃燒,加熱循環水,保證航母穩定航行。

說白了,無論是常規動力還是美國的核動力航母,玩得都是燒開水那一套,使用的都是蒸汽輪機動力系統。只不過常規動力航母是通過燃燒重油產生熱量來加熱鍋爐,燒開循環水獲得高溫高壓水蒸汽驅動蒸汽輪機,帶動螺旋槳。而核動力則是利用裝在航母上的核反應堆將循環水燒開,驅動蒸汽輪機,帶動螺旋槳旋轉推動航母。核動力最大的優勢在於其巨大的能量儲備,只要幾個小小的反應堆就可以用幾十年。而使用重油的遼寧艦雖然可以一次性攜帶6000-8000噸重油,依然每次執行任務之前都需要補給燃料。


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遼寧艦為什麼選擇燒重油,而不是燒柴油?

主流說法是,遼寧艦使用的廉價且熱值很高的重油。但是也有一種比較小眾的說,我國海軍為了統一後勤並縮減燃料成本,所以說所有艦艇一視同仁,全部使用柴油(存疑)

重油非常廉價,但是其缺點也很明顯,雜質較多,特別是含有大量石蠟,導致其粘稠度非常高,特別容易粘在管道中。所以說,想要用重油流動,需要事先用柴油加熱管道,否則的話會堵在管道里其次,由於殘留太多,所以說使用重油作為熱源的蒸汽輪機,需要經常保養,經常做鍋爐清灰的工作,否則的話那就是一路噴黑煙。



至於詳細優點那就不說了,畢竟無非就是第一便宜,畢竟這東西就比用來鋪路的瀝青強那麼一丁點兒,接著他的熱值很高,然後就沒了。

所以說有一部分人的說法是我國海軍為了簡化後勤,所以說無論使用柴油機的還是蒸汽輪機的建立或者使用艦用燃氣輪機的,全部使用柴油。


畢竟對於蒸汽輪機而言,只要能點著你就是果皮紙屑往裡邊扔都能起到這個燒熱水的功能。

燃氣輪機雖然說沒有蒸汽輪機這麼不挑食,但是照樣也是,只要你敢砸那個錢,你就是扔上一群香水進去都能照樣用,兩者都不挑剔,而且按照正常的情況下,燃氣輪機使用的是航空燃料,航空燃料的價格就不用說了吧?

價格相當高。

所以讓燃氣輪機使用柴油並不是不可行的,只是對柴油的油品要求比較高

而且軍港同時儲備4種燃料,重油,柴油,汽油,航空煤油,這些油罐可不能混到一塊用,並且油路都得走專線,這也極大的增加了戰艦的使用成本。

所以說就算讓蒸汽輪機使用較為昂貴的柴油,但是跟燃氣輪機使用柴油比一下很划得來的。

至於帶來的問題,那就是,蒸汽輪機使用成本增高,燃氣輪機維護需求增加

這個思路看起來很符合邏輯,但是足以佐證這個說法的消息很少,所以說消息存疑,僅僅是放上來以供參考而已。


嘯鷹評


簡單先來說一下重油和柴油的區別吧!重油是原油提取汽油和柴油後,剩餘的重質油。

而遼寧號航空母艦之所以選擇重油主要有以下三個原因。第一:重油的價格低,第二:重油的儲存較為安全,第三:也算是節約資源了。


第一:重油的價格低。

其實重油的熱值並沒有柴油高,柴油的熱值是重油的1.15倍。但是重油的價格有極大的優勢,現在重油的價格一噸大約在4500元,柴油的價格大概在7000元一噸。這麼算起來的話,也就是買一噸柴油的錢,可以買2噸重油,另外,2噸重油的熱值也比一噸柴油要高。所以說,當然是重油的性價比較高了!


第二:重油的閃點高

另外,重油的儲存也較為安全!因為要達到其閃點需要最低180℃的溫度,而汽油的閃點是-55~-20℃,柴油的閃點是55℃。所謂的閃點就是說用一點火星點燃這種燃料的最低溫度。也正是重油的閃點高和價格低,所以才被用於國產航空母艦的燃料。要知道艦艇外出作戰時,環境並不怎麼好,柴油的閃點才55℃,不太安全。所以還是重油安全,便於儲存。

第三:節約資源

要知道,重油是在原油提取汽油,柴油之後剩餘的油。而這些剩餘的重油還能夠重複利用,確實是循環利用了資源。

要知道遼寧號一次出航可以攜帶8000噸重油,即便是按照4500元一噸的話,也需要3600萬元才能將遼寧號航空母艦給加滿,如果換做柴油的話需要5680萬元。可想而知,燒重油是多麼的實惠。此外,艦艇用的重油是經過處理的,早已不是過去那種劣質的重油了。(圖片來自網絡)


江山何沉


以下幾個方面,簡單的來說說,大家或許會有一個概念。


首先是便宜!

遼寧號用的燃料油其實很便宜,價格僅僅為4000元/噸左右。和動輒7000多一噸的汽油或者6000多一噸的柴油比較起來價格便宜了一大截。

這是因為整個石油工業中生產燃料油的過程決定的。

一般的情況下,原油在經過加熱後在不同的溫度下可以取得不同的餾分:例如在35度到180度之間可以取得汽油;在170度到250度之間可以取得煤油,在240度-390度的溫度下可以取得柴油……石油產品沸點的不同其實就是分子大小的不同,越小分子的石油成分用途就越多而且需求量就越大。到了重油的部分,除了燒基本上也就沒有太大的其他意義了,因此重油(燃料油)很便宜。


其次是使用方法不同,船用蒸汽輪機其實就是一個鍋爐,它屬於一種相對緩慢燃燒的動力設備。雖然鍋爐的熱效率低,但是可以長時間的穩定工作。

這一點就和汽油機或者柴油機不同,汽油機和柴油機的工作其實都是爆炸。

而鍋爐不同,鍋爐就是保持一定溫度進行燃燒。在結構複雜性和維護成本上鍋爐都要遠遠低於同等功率的內燃機。

這樣對於大型船舶動力裝置來說,鍋爐往往就是一個很不錯的選擇了。雖然鍋爐燒汽油、柴油、煤油也都可以,但是真的是燒燃料油更加容易控制。


再次是燃料油的安全性更高。往往大型船舶會攜帶幾千噸的燃油。如果是汽油或者柴油的話,發生事故則很快會釀成災難。這裡就有不同油品的流動性和揮發性問題了。

從上圖我們能看到重油流動性很差,這就可以有效的阻止在重油洩露的情況下災難的發生。同樣,重油的揮發性也很差,即便是一些重油洩露出來被點燃也很難發生爆炸事故。這對載著幾千噸油的航母來說是相對安全的解決方案。


最後呢,W君還得BB一點點。很多人說遼寧號是燒重油的,這個說法不準確,看這個回答前面的部分——W君很避免寫“重油”兩個字的。


其實遼寧號本身燒的並不是完全意義上的重油!

遼寧號的燃料是比重油稍微輕一點點的燃料油。這種燃料油有點類似於美國的NSFO(海軍特種燃油)。

基本上也並不像大家所想象的那樣是黑乎乎的瀝青質物質,還是呈現一些透明的感覺的。

在咱們的國家標準體系下叫做DMB船用燃料油。實際上也是一種餾分燃料。


為什麼不是直接的重油,原因也很簡單還是國家標準的問題,我們的國標重油在燃燒過程中會產生爐渣!

我們最好的國標重油,是RMA,依舊會有2.5%的殘碳產生。簡單的說燃燒根本燒不乾淨,產生的東西就是這樣的:

載油8000噸的遼寧號出去一圈回來就得清理鍋爐了!

當然我國通常在工業化生產中燃燒重油會用硅酸鹽或者石灰進行消減。但遼寧號的鍋爐並沒有這個設計。

於是我們就直接燒DMB油了。

基本上DMB油的殘碳國標是不高於0.3%的水平。

如果看看對比圖大家或許會有了解:最右邊的DMB燃油基本上已經沒有煙了。


通過這個圖片大家是不是也會知道為什麼庫茲涅佐夫號航母冒黑煙而我們的遼寧號基本上不冒煙呢?


軍武數據庫


主要是柴油機有部分缺陷,一個是做不了太大的功率的柴油機,另外一個毛病是中速大型柴油機研發困難。其實柴油機的優勢是很明顯的,其自動化控制水平比燒重油的高很多,燃油效率要更高,所以同樣的補給航程可以遠很多。還是有待技術的進步,等到超大型中速柴油機問世了,就可以用於大型軍用船隻了。


蘭若凝霧


因為柴油的價格比重油的價格貴呀,現在市場柴油的零售價約6.5元一升,而一升約等於1.6斤,一斤約為4塊錢,而一噸等於2000斤,而按照這樣的價格算的話一噸柴油就需要8000塊錢。而重油的價格約在3000左右一噸,兩者的價格相差了2.66倍。而現在遼寧艦公佈出來的載油量約為8000噸左右,如果選用柴油的話加滿一次油就要比重油貴4000萬元,我想怎麼一筆賬都會算,而就算人再傻錢再 多都會明白4000萬意味著什麼。


而且重油持續燃燒的時間要遠遠大於柴油,也就是說同樣用柴油耗油量還會更高。現在把燃料在汽缸內燃燒直接推動活塞做功的叫內燃機,而在氣缸外燃燒叫外燃機,而蒸汽輪機就算屬於外燃機,外燃機是第一次工業革命的成果,而內燃機是第二次工業革命的成果。內燃機相比外燃機其做功的熱效率更高,在冷啟動的瞬間所時間遠遠要快與外燃機,而且體積也可以做的更小,但是缺點就是單臺機器所輸出的最大功率遠沒有蒸汽輪機高。

所以像一般大型艦艇想要超過25節的高航速就必須選用蒸汽輪機,當然大型輪船也不是不能用其他發動機,像許多噸位超過10噸的民用貨輪都是在用柴油機,但是它們一般航速都在15節以下,跑到18節航速就已經算是在飆車了。而像蒸汽輪機這樣的外燃機由於做功的活塞和輸出熱能的鍋爐分開的,所以蒸汽輪機對燃料並不挑剔,像煤、柴油、汽油、重油甚至直接從地底下挖上來的石油、豆油、花生油,理論上只要把水燒開用柴都可以。


在十字路口等等你


要說既不是柴油也不是重油,不少網友可能一時不太好接受,那麼我們的表述可以稱為海軍專用燃料油,比較科學,事實上也是。至少雜質要比重油少,沾滯性不會如重油一般高。發生歧義和誤解的原因是,可能不少人覺得蒸汽輪機技術含量低,不如現代化的柴油機那麼好,更不比大型燃氣輪機那麼地高大尚。以為這種觀念值得更正一下,蒸汽輪機的效費比相當高,要說毛病,只是啟動有一點慢,別的挑剔是沒有的。經濟性高,熱值大,動力足,也是非常出色的優點呀。當然,我國由於當時大型燃氣輪機未成熟,選擇蒸汽動力,實出於無奈,但並不能證明它就是落後的呀。何況它經過相當漫長的發展,技術已相當成熟可靠,還是值得信賴的。

山東艦仍以蒸汽機為動力

如今從30MW到300MW的燃氣輪機,我們都有,國產航母山東艦為何仍要以蒸汽輪機為動力?從而說明蒸汽輪機不是不好,以為相當節約。軍隊管理重效益,效益正然戰鬥力,這便是我們選擇蒸汽輪機的重要原因。要在經過多年使用,技術上已經非常成熟,一能正好滿足6.7萬噸級航母使用;二是經過對比,沒有什麼不好;三是經濟性相當之高,有過燃氣輪機;四是積累了經驗,易於維護,與遼寧艦通用性較高。加在一起,可以得之,燒重油就是省,省心,省事,省錢,省力。旦有急需,可以批量建造,再不愁這一級別的航母沒有動力,有與沒有完全兩個概念。

裝備以實用為第一原則

裝備發展規律有數條,其中第一條,實用才是最高原則。蒸汽機有簡單易維護的優點,要在我國經過多年使用,已經非常可靠。在這個方面,印度航母建設的教訓,不得不引人關注。第一艘國產航母用的美國LM2500,第二艘“維沙爾”則考慮使用美國核動力。看著高大尚,真正被自家掌握的技術少而又少,這也是其航母建設困難重重,打造13年猶未得的重要原因呀。


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