我的热工节能生涯

1946年，我被政府送往英国皇家海军学校学习轮机专业3年，1950年随英国航空母舰“海洋”号实习，到达香港，第二天将被送返台湾。出于对新中国的向往，决心不去台湾，毅然宣布起义，回归祖国大陆。

1950年6月，我响应祖国经济建设的号召，奔赴东北沈阳新成立的东北航务总局和新建的北洋区海运管理局工作。1953年随着体制的调整，我转入上海海运管理局的大门，并伴随着她近四十年的成长。一路走来，中海集团已成为举足轻重的大型航运企业，真是感慨万分！

（一）

我从事热工节能，始于一次偶然。那是在1950年8月9日，奉命出差安东，搭乘一艘150吨载重的机动货船，主机是烧球式发动机，俗称“蹦蹦船”，在汽缸顶部罩有一个个小的“和尚头”。每次发动主机前，必须用火油喷灯将每一个“和尚头”烧红后才能将主机开动。“这种船机太落后了！太费油了！”每当我想起在英国学习时曾接触航空母舰，还特地拜访过的最大战列舰“密苏里”号（即日本签字投降所在的船），这么大的落差，刺痛我的心。

1951年，开始有起义北归的船到达大连，北洋区海运管理局正式成立。我从此走上了热工节能之路。如今早已耄耋的我，内心深处永远铭记一路走来的经历，自己的执着和毅然难以磨灭。我曾长期背着所谓政治历史问题的包袱（指为什么从英国回来），养成淡泊一生，埋头工作的习性，默默无闻地在“热工节能领域”耕耘，在不断推演和积累中找到了节能措施，创造了一定的节煤节油成果，为国家增加了财富。

（二）

从小船到大船，从“蹦蹦机”到蒸汽机、汽轮机，再到柴油机，似乎我经历了船舶技术发展历史的进程。首先在北洋区海运局接触大批起义北归的蒸汽机船，热工节能的基础工作是要建立船舶燃煤油技术消耗定额的考核制度和主机功率的测定调整。前者是累积数据，分析消耗作出标定；后者是跟船帮助船舶对主机示工图的计算分析，调整配合各气缸断汽率的最佳位置和气门匹配，发挥有效功率2%～3%。

上世纪五十年代后期，海运局尚未进入以调度为中心的船舶管理模式，一切是以机务管理为主，所以有机会跟船长共同探讨开船计划甚至决定主机使用的转速和船舶航速。大家都知道，减速航行的手段和方法远比高价改造和更新设备有利，而创造的节约价值是较高的，一个航次节约10～20吨煤是完全可能的。

首次与船长交锋，在开船前已明确被告知到达目的港的时间安排，我们就可以很容易计算出必须的航速、航行时间，最后确定主机的开度和转速。如某船从13海里/时减速到12海里/时，速度比12/13≤0.92，主机负荷减少75%，燃料消耗比为0.81，因此相应减速1海里/时，就可减少燃料消耗15%。不久，海运局的管理模式进入以调度为中心后，我们机务部门无权干涉船长开船命令，就此结束了特定的历史使命。

上世纪五十年代初期，国内业界仍处于蒸汽机时代。交通部组织苏联考察团访华，其中有航运企业的热工考察团。双方各自示范生火操作，同时由双方派遣的热工人员作热工测试，通过热效计算决定成绩。此前，我们总结出成套的“生火左右两次清炉法”，作为规范化操作在全局推开，后来由交通部推广实施。

这次中苏比试热工效率测定，凸显我方的“生火操作法”高于苏联方面2%～3%，他们心服口服。“生火操作法”的特点是：

1.焚火法的燃烧过程稳定，有利锅炉保养；

2.生火操作得力，有利于降低劳动强度；

3.测定热工效率高出苏方3个百分比。

热工节能工作逐步深入，不久全国范围（指烧火船）引发了机炉舱严重高温，船员面临60℃以上的环境温度下操作，这是一个残酷的事实。为了防暑降温急需依靠数百万元投入，安装大量通风设施，温度虽然有所下降，但又冒出了发电机超负荷频频“跳闸”的问题。当时我虽不是主管，但经过我现场了解，深知导致机舱高温的真实原因是由于设备老化。我在英国曾参观过美国最大主力舰“密苏里”号和航母，目睹了整个机舱动力设备外表都完整地包扎了一层绝热材料，而我们这些老旧船的机舱设施，有些都已破烂不堪，主副机设施系统甚至光秃秃得根本没有绝热包扎层，暴露的蒸排管系，将蒸汽热量全部发散出来。

提出要自行解决它，可在当时一切全无数据可查的情况下，只能去市科技图书馆翻阅国外的技术资料，竟然找到了国际船舶技术要求和方法，经过整理后的绝热包扎的整套计算要素重点在于求出最为经济的包扎厚度即热损失与投入费用的最佳优选点。全部报告经上级单位和领导核准后交修船科执行。一艘船的整套动力系统和装置若缺少绝热包扎设施，这种散热损失可达3%～4%。

当时，海运局一批运煤的主力船是自由轮，经过的“飞跃”，卸煤速度超越世界纪录，在上海港仅用了几个小时就能将万吨煤炭卸完开船。我关心他们是如何操作的。由于擅自将甲板起货机的蒸汽管系减压阀直接开通后导致起货机的汽缸漏气惊人，严重时泊港装卸的蒸汽供应需要多用一台锅炉供汽的问题也引起了我的警觉。想到蒸排汽管的流动阻力过大，可能这是核心问题之一，随即亲自动手对甲板蒸汽排气管系流通点先焊接装设若干压力表，观察卸煤操作过程中蒸汽流通的阻力变化，证实了很多管系口径安排不合理造成局部阻力过大，流通不畅。经过全部的系统流速阻力计算，重新合理安排管系的大小和布置，按新设计图择日改装。通过实测，证实了在快速卸煤过程中，蒸汽排气的漏泄基本消除，完全可以使用单台锅炉供气，从而节约大量燃料。

由于某大国单方面撕毁合同，使得海运局长期依赖国外进口的船用透平油陷入供油恐慌，船停航迫在眉睫。我通过查阅大量国外的船用油的技术标准，在交通部支持下，会同石油部组织炼油厂共同详细研讨了有关在ASTM的抗氧化、抗锈蚀方面的特定性能要求和模拟实验可行标准，为炼油厂配置添加剂创造条件。不到半年，成功生产了国产船用透平油，亦为后来的船用柴油机油研制打下了基础。

余热利用量是热工节能技术的根本，船舶动力设备的热排放取决于燃料使用热效率。柴油机近乎近一半将损失的热量排放入大气中，试看下表所列：

在如此众多的热损失中，如有加以回收利用，主要是余热利用的回收。

因为当时大型船和大功率主机尚少见，也曾设想对增压空冷的利用余热产生热水，后因工作量较大，无能为力被搁置。攻关电站的排气加以利用，因为常常要多点一台锅炉来供气，但电站的负荷有时较低，波动大，余热利用难匹配。为解决这些矛盾，想到早已在陆地推广的余热制冷装置，船舶为使用空调改善生活，常常要多开一台发电机或多点一台锅炉，以满足供电和供气。如一艘船解决全船空调制冷量20万大卡的双效溴化锂制冷机组仅需20万大卡热供量即可，甚至热源为50℃～70℃的热水也可用来制冷。为此，与船舶设计院合作，首先在“和平28”轮使用发电机排汽，试作一台单效副机余热利用溴化锂制冷4万大卡机组供甲板船员舱室的空调使用。实效证明良好，无需照料，直到该船退役报废（共两年），继而又进一步在油轮试装20万大卡的机组，试供全部船员舱室，后因该油轮的余热量不稳定和振动问题使发生器结晶宣告失败。但查历史资料，这种设备早已在日本陆地和船舶成功使用。

总之，船舶余热利用的潜力极大，退休后又为地方企业航运公司开发了余锅炉的合作作为重点推广，但为数有限。

曾在七十年代后期借调到交通部，为落实总理提出的“节约燃油，增加出口”的指示，组织筹备直属水运船舶单位的“热工会议”，草拟了“船舶热工节约管理办法”，推动全国航运单位船舶的热工节能工作的开展。交通部举办第一期热工进修班，培训热工节能队伍，为了讲课需要介绍“国外航运船舶的节能技术”，较多查阅了世界各国节约能源的技术文献，编译了六篇文章，如船舶应用热流、均质器的未来、热管、未来船舶节能设想、柴油机余热利用、综合工业节能53个方法。

随着世界船舶节能的发展，现今已提高到国际号召节能减排的高标准要求，提出碳排放为全世界人民谋福利。有数据说明，世界航运企业每年碳排放量超过12亿吨，国际油轮约占全球总排放6%。

时代在前进，万万没有想到当今船舶节能工作已列入世界的主流——为节能减排出台一系列政策。IMO议定书从2013年开始400吨以上的船EEDI下降10%，到2024年再下降10%，2024年后要减排30%，到2050年要实现90%，甚至提出了柴油机可能就退出历史舞台了。虽然我们那时早已离开人间，但作为热工节能从事者是可以聊以了。

目前世界航运船舶节能技术的发展新动向、新成果值得我们深思。如液化天然气的利用、生物混合燃料的使用、核能绿色燃料的使用、海上利用风筝风帆、用风能发电、太阳能利用、废气再循环、采用极低速航行。

从碳排放到碳税已看到节能减排的重大责任已落到世界航运企业，我认为中海集团应考虑迅速组织类似过去的热工节能专职机构，配备专职热工节能技术人员来担当如此高、新、难的节能工作。