為什麼航母遼寧號燒的是重油?重油又是什麼油,主要用在哪方面?

寒風中需要溫暖的心


遼寧艦是我國第一艘航空母艦,實現了中國海軍航母的從無到有,是中國航母工業發展的開端,是我國的一艘標誌性軍艦。我國的遼寧艦是一艘常規動力航母,動力系統主要是四臺TB-12蒸汽輪機。蒸汽輪機是一種適合大型艦船的外燃機,輸出功率巨大,遼寧艦的4臺TB-12蒸汽輪機的總功率可以達到14.9萬KW,可以推動這個滿載排水量龐然大物跑出超過30節的高速。



這裡提一句,現代艦船的蒸汽輪機和早期燒煤的蒸汽機已經完全不同,使用蒸汽輪機並不代表落後。蒸汽輪機是現代大型艦船的主流動力裝置,就算是美國的尼米茲級核動力航母,雖然使用核反應堆提供能量,但是驅動航母螺旋槳的依然是蒸汽輪機。美國尼米茲級航母動力系統由兩座A4W/A1G壓水堆,四臺蒸汽輪機和4臺應急柴油機組成,可以輕鬆輸出26萬馬力。

按道理來說,蒸汽輪機屬於外燃機,只能能夠點燃就能夠就能驅動渦輪轉動,帶動螺旋槳,驅動航母前進。之所以重油會成為遼寧艦的燃料,是因為重油便宜又好用,是一款非常適合艦船使用的燃料。蒸汽輪機理論上來說什麼可燃的東西都能當作燃料,但是燃料的性能在很大程度上決定著蒸汽輪機的功率輸出。如果選擇的燃料熱值不夠,加熱產生的水蒸氣溫度不夠,壓力不足,那會直接導致蒸汽機渦輪轉速不夠,導致航母航速下降。所以,燃料的選擇相當重要,既要熱值高,好保存,還要價格便宜,降低使用成本,而重油恰好就是這麼一款燃料。

重油有一個更加直觀的名字,叫做燃料油,是一種黑色的粘稠液體(還好不是白色),是原油提取汽油和柴油之後剩下的其餘部分。重油的特點是分子量大,黏度高,熱容大,且價格便宜。

重油外觀呈黑色粘稠狀,基本不流動,非常黏稠,一粘上就很難清洗。

重油熱容可以達到10000-11000kcal/kg。如此高的熱容,讓重油燃燒放出熱量大的同時,還能保證持久燃燒。

重油價格非常便宜,根據目前市面上的價格,一噸180號重油的價格在2000元左右,僅僅為柴油的三分之一左右。然後我們來算算遼寧艦的航行成本。遼寧艦一次出海燃料加滿大概是8000噸重油和300噸用於點燃重油的柴油,需要耗時7小時,需要花費大概1630萬元。以18節速度巡航時,遼寧艦最大航程大概是7000海里,也就是12964公里。計算下來遼寧艦每公里油耗約1.6噸,百公里油耗160噸,花費在32萬元左右。好像也不是太貴哦,可是遼寧艦大多數時候都不是在跑經濟航速,所以油耗會大得多,根據媒體披露,半個月的訓練週期,遼寧艦航母要燒掉3000萬元的油。航母還真不是普通國家玩得起的。


重油屬於可持久性油類,即揮發性很差。油類的揮發性更好判斷,能在附近聞到味道的,就說明揮發性很好,揮發性好了安全性就差。比如汽油就非常容易揮發,隔著老遠都能聞到它的臭味,所以汽油的運輸和儲存難度都非常高,就算隔著火源有一定距離也容易失火。而重油就不一樣了,重油不僅難以揮發,閃點也非常高,易於保存,非常安全。這就可以保證重油用在航母上進行作戰時不會受到炮擊而大面積燃燒,造成二次傷害,是一款非常優秀的艦船燃料。


赤焰噠噠噠


“遼寧”艦的動力系統是鍋爐+蒸汽輪機,而鍋爐是需要燒燃料的,這個燃料就是重油。下圖為央視報道的“遼寧”艦鍋爐

說重油前先說一下蒸汽輪機的事情,首先要明確一點:蒸汽輪機和蒸汽機是兩個東西,不要把以前煤+蒸汽機和現在的蒸汽輪機相比。其實蒸汽輪機的原理也是很簡單的,高溫高壓蒸汽加速後衝擊葉片,葉片帶動中心軸轉動來驅動主軸和螺旋槳。蒸汽輪機的應用非常廣泛,首先技術上相對簡單。而且單機功率可以做的非常大(艦用可以達到單機7.5萬千瓦以上),適合大型軍艦使用。而且蒸汽輪機相對噪音低、損耗低、大修間隔時間長等特點。除了“遼寧”艦之外美國的11艘核動力航空母艦也都是蒸汽輪機驅動。

現在問題的關鍵就是這個衝擊葉片的高溫高壓蒸汽是哪來的,上面我們也說美國的航空母艦都是蒸汽輪機,可能有的朋友會問美國不是核動力航空母艦嗎?美國的確是核動力,這個所謂的“核動力”只是指產熱方式而已,美國的核動力航空母艦是核反應堆+蒸汽輪機的組合,通過核反應堆熱量將水轉換為水蒸氣,然後水蒸氣再推動蒸汽輪機葉片,蒸汽輪機帶動主軸和螺旋槳轉動。但是“遼寧”艦誕生的時候(瓦良格號)沒有核動力技術,這樣他就必須要通過燒鍋爐產生熱量來生產高溫高壓蒸汽,然後就和上面核動力那個步驟是一樣了。這個鍋爐是需要燃料燃燒的,這個燃料就是重油。

重油又叫燃料油,他是原油提煉出汽油、柴油、煤油等之後剩下的那一部分,整體是黑色的,也就是下圖那樣。這種油非常粘稠和厚重,凝固點比較高,常溫下的流動性就很差了,加註或使用的時候需要預先加熱,否則流行性太差無法加註或噴入鍋爐困難,這算是他一個缺點。但是重油的含碳量高(85%-90%),燃燒持久,發熱量很大,每公斤重油產生的熱量達到40MJ以上,比傳統的優質無煙煤高30%以上,略低於汽油和柴油。更重要的是重油便宜,我查了一下0號柴油零售價大概是7600元一噸,而180號燃料油(重油)的價格是4500元一噸。所以對於需要大量產熱的鍋爐來說,便宜又耐燒的重油是一個很好的選擇。

至於重油的其他用途,其實和燒鍋爐有關的場合都會出現重油的影子。用在軍艦上,除了“遼寧”艦是重油鍋爐+蒸汽輪機之外,051/051B/051C驅逐艦都是燒重油,俄羅斯“現代”級驅逐艦也是這種組合。再就是燒暖氣的鍋爐、燒熱水的鍋爐甚至有的小型電廠的鍋爐也都可能用到重油,反正和燒鍋爐有關的都可能出現。


雛菊西瓜Peterpan


遼寧艦燒重油是因為它的動力是相對落後的蒸汽輪機,而重油的優點當然不只是便宜了,如果單單只是便宜,幹嘛不直接燒柴火?重油作為石油提煉完汽油和柴油後所剩下的殘渣,雖然表面黑黝黝的很醜,可是內心很強大,應用其實也是相當廣泛的。

遼寧艦使用的什麼動力?

遼寧艦採用的是4臺TB-12蒸汽輪機,配合八個增壓鍋爐一起產生20萬馬力的動力,可以推動6萬噸的航母艦體以29節的高速前進。所謂蒸汽輪機其實就是我們中學課本上提到的瓦特在工業革命的首秀—蒸汽機,基本原理就是先燒火,然後火上架一口鍋爐,鍋裡放水,水沸騰以後產生高溫高壓氣體衝擊蒸汽輪機葉片帶動汽輪機轉子旋轉,連接在末端的螺旋槳也就轉起來了。



使用蒸汽輪機為什麼就要用重油?

第一、蒸汽輪機因為要持續不斷的燒水,所以需要熱量大,持續燃燒性能強勁的燃料,而重油就是這方面的佼佼者。重油的主要成分為碳氫化合物,可燃性非常好,不僅燃燒溫度高,發熱量也不錯,能夠達到40000~42000 kJ/kg,由於重油十分粘稠,持續燃燒性能也槓槓滴,比稀薄的汽油和柴油都更適合蒸汽輪機。在工業應用上,以前鍊鋼就經常使用熱力十足的重油,後來因為價格上漲才換成了現在的煤粉。



第二、軍艦都是用來打仗的,安全因素也必須保證,而重油閃點高,最高能達到150℃,而且重油不會揮發,抗爆性能也不錯,在戰鬥中如果軍艦被擊中燃料艙,使用重油的存活率要比汽油和柴油高不少。

第三、重油在常溫下一般處於半固體狀態,不會自行流動,不容易發生洩露,所以日常儲藏維護也是非常的方便的。但是這裡透露一個小細節,遼寧艦的重油在使用前一般都是要使用煤油先加熱,降低粘稠度,然後被點燃使用的,半固體狀態的重油是不好燃燒的。

當然了,這傢伙是真的便宜!

石油作為一種最為普遍的化石燃料,也被譽為“工業的血液”,但是血液這玩意兒也是分三六九等的,石油在不斷提煉的過程中,首先會生出汽油、柴油、煤油這些兒子,而後剩下的殘渣就是孫子重油,而重油再提煉就能生出重孫子瀝青,這也可以看出來重油這玩意兒在石油副產品中地位是相當低的。也正是因為人微言輕,所以它的價格也就非常便宜,一般重油價格是煤油的三分之一左右,而汽柴油價格又比煤油要貴得多,所以這傢伙是真心便宜。



遼寧艦的油箱最多能夠裝8000噸左右的油,如果按每噸便宜1000元的最小值計算,加滿一次油就能省下800萬元人民幣,這對於國家來說,絕對也是省下了一筆鉅款,不得不說重油這玩意兒雖然醜不拉幾,但是優點確實不少,此處應該有掌聲。最大的缺點可能就是雜質多,汙染大,老毛子的“庫茲涅佐夫”號航母也是因為燒重油冒黑煙所以老是被西方吐槽呢!


軍史吐槽君


遼寧號使用重油的唯一原因是為了省錢,國家和個人一樣能省則省。


重油的價格和柴油相比簡直就白菜價,重油價格每噸只有3000多元,而柴油每噸高達7000多元,省錢省的太多,不是省得多不會燒重油的。

燒重油麻煩的很,因為使用的是蒸汽輪機,原理和蒸汽機一樣,蒸汽機原理是蒸汽推動活塞連桿的往復運動做功,而蒸汽輪機更簡單,蒸汽直接推動輪片做功,而且不易壞,定期更換輪片既可。缺點是十分笨重,佔地面積很大,因為航空母艦是巨無霸,佔地不是問題。


現在燃油鍋爐,超過兩噸大多燒重油,煉油廠的附屬電廠都燒的是重油。如北京燕山石化總廠的第一電廠和第二電廠燒的是重油。

如遼寧艦使用內燃機成本極大,因其功率巨大,廠家要重新設計製造,還要試驗,恐怕短期內遼寧艦也下不了水,下了水也太燒錢了,使用蒸汽輪機軸承加葉片製造十分簡單,而且燒的還是十分便宜的重油,省的錢太多了!一年能省多少個億,我是算不出來,請高手留言,評論!




紅太陽51799\n


重油這種東西並不像汽油柴油那麼出名,比較好多人都沒聽說過這種東西。其實重油是一種從原油中提出汽油和柴油之後留下的液體殘餘物,又被稱為燃料油。

在我們的日常生活中,看到殘留物這三個字,給我們的第一個感覺就是相對來說比較劣質的東西。但是對於重油來說,這種燃料油雖然說是汽油和柴油的殘留物,但是這種殘留物卻有著它自己的用途。大家都知道,石油一直以來都是各個國家相互爭搶的東西,因為這個東西比較稀有,並且用處比較大,就比如說石油在軍事上的用處,它是軍事交通工具和飛機、戰鬥機的食物。所以石油可以說是世界各國必不可少的東西。

還記得前些年美軍進攻伊拉克的戰事目的就是為了奪取石油,從這件事情上就可以看出石油對世界各國的用處是非常大的。所以說,石油是一個不能輕易浪費的東西,石油提取之後可以得到汽油和柴油還有重油,汽油和柴油在我們的日常生活中是非常常見的,公路上跑的汽車、貨車以及軍隊裡面的裝甲車、坦克都是用汽油和柴油來提供動力的。

那麼,我們生活中不常見的重油用在什麼地方了呢?是丟棄了嗎?答案顯而易見,當然不會丟棄了,石油作為如此昂貴的資源,怎麼可能捨得丟棄了呢。其實重油在各個國家的用處也是很大的,有些航母就是用重油作為動力的。

就比如說中國著名的航空母艦遼寧號,遼寧號作為中國第一艘航空母艦,不僅擁有龐大的體積,還能儲存大量的燃料。其實,燃料是給航母提供動力的來源,而遼寧號航空母艦的動力來源則是我們日常生活中不常見的重油。因為遼寧號航空母艦的體積大,所以說它所需要的燃料就相對來說比較多,要是使用汽油柴油這種燃料的話,那就比較不容易供給了。但是重油就不一樣了,它的價格比較便宜,而且熱值大,燃燒的溫度高,能夠給這麼大的航母提供所需要的動力,所以遼寧號選擇重油作為其燃料是最好不過了。

當然,重油的用處不僅僅是在航母上面,還有很多地方也用的是重油。就比如說,石油化工、電力、鋼鐵、建材等行業用的燃料油也是重油。由於重油最大的特點就是粘度高,而且它的熱值比較大,燃燒是溫度也比較高,所以被廣泛應用於船舶燃料等。



諸葛小徹


不單單遼寧號,除了核動力航母,幾乎世界所有航母和重型船隻使用的都是重油!既然是使用重油而不是汽油柴油,肯定是有它的道理的。



重油是石油在提取汽油、柴油後,在經過蒸餾提取潤滑油之類的產品後剩餘重質油,其說白一點就是雜質很多,油裡燃燒成分也很複雜。但是重油有個優勢,密度和熱值非常大!適合重型設備保證充足的動力。



我們知道柴油就是因為其密度大,熱值高,廣泛用於重型機械,比如挖掘機,裝載機,壓路機等等,很少有見燒汽油的。重油和柴油其實都是有熱值高這個優點。而汽油熱值雖然不高,但是燃燒迅速,所以適合輕型交通工具短時間內提速!總之各有各的優點。

這裡矛盾點有一個,柴油同樣熱值高,而且比重油還好,為何不選擇柴油。其實這就是出於安全考慮和經濟價值和能源節約考慮!

安全方面表現在重油密度粘度很大,而且凝固點很低,不僅便於儲存運輸,在小微出現漏洞的情況下根本不會洩露!要是像柴油汽油之類一有點儲油設備破損就流得到處都是還得了。事實上,重油在使用前還必須預熱,經過100多度的溫度充分預熱後才能輸送進油管,所以安全性很好!

經濟價值方面表現在重油價格非常的低,只有柴油價格的3分之一不到!但是儘管如此,我們都應該知道航母的噸位,要推動這個大傢伙,哪怕是燒重油都是像燒錢一樣。根據相關資料顯示,我們遼寧號航母滿載油量8000噸,加滿一次油大約需要1260萬人民幣,有效航程1.6萬千米。這是一個很好算的數學題,平均每千米耗油的錢大約需要將近800塊錢!如果是柴油,考慮熱值高點也相對不那麼費油,但是價格最少也翻一個倍。我們自己開車一千米不要說什麼,自己知道也就幾毛錢最多一元,當然特殊車不算,自己開著都會躺冷汗……



在能源節約方面,剛才不是說了嗎?重油的都是石油提煉優質油後剩下的,說它殘渣一點不為過!那麼許多朋友會問啦,為何重油能夠在航母使用卻不在汽車上使用!我只能告訴你,車輛是發動機,重油是用來燒鍋爐的。如果你發動機夠牛可以加點試試!


光年之外zyn


遼寧號使用重油最主要的原因是便宜。重油是原油中提煉出的汽油和柴油後剩餘的液態殘留物。重油粘稠度高、易凝固,但是它的熱值大,燃燒溫度高,大型蒸汽輪機鍋爐和中大型船舶發動機燃燒的都是重油。重油主要應用於4大行業:1、電力行業;2、鋼鐵行業;3、建材行業;4、石油化工行業。

重油又被稱為燃料油,遼寧號屬於常規動力航母,加註的是380號燃料油,而且一次就能裝下8000噸。按照目前約3380元/噸的價格,約耗資2700萬元。遼寧號的動力來源於4臺烏克蘭TB-12蒸汽輪機,總功率高達14.9萬千瓦。此外遼寧號還搭載8個鍋爐,它可以產出高溫高壓蒸汽,並衝擊汽輪葉片,運動的葉片通過傳動裝置帶動螺旋槳葉片。加滿油的遼寧號能以18節速度續航8000海里,或者29節速度續航3850海里。

重油的特點是粘度高、分子量大,熱值在10000至11000 kcal/kg,比重在0.82~0.95。它的成分主要包括碳氫化合物,此外還有硫黃和微量的無機化合物。歐洲將燃料油定義為原油經蒸餾而留下的黑色粘稠殘餘物,或者它和較輕組分的摻和物。而美國指的是任何閃電不低於37.8攝氏度,且可燃燒的液態或可液化的石油產品。燃料油除了船舶使用外,電廠發電、加熱爐燃料、冶金爐和其他工業爐也經常當做燃料使用。

圖、印度航母“維克拉瑪蒂亞”同樣濃煙滾滾

而國內使用的重油通常是40攝氏度運動粘度和100攝氏度運動粘度。根據含硫量的高低也分為高硫、中硫和低硫燃料油。二戰時期重油還被當做燃燒彈的原料。


航空之家


重油不是航母的專利

一般遠洋船舶在大洋航行時會燒重油,主要考慮經濟性,節約成本。

但重油是未經提煉分離的,所以會產生很多汙染氣體特別是硫化物和氮氧化物。

大家可能看到過這個照片

這股煙讓人感覺航母是不是壞了,這麼大的濃煙,這就是俄羅斯航母。

為啥沒有限制航母的尾氣排放標準呢?

這汙染程度可比汽車排放多得多。

沒辦法,這是軍工,只考慮作戰需要,重油是石油提煉完輕質油之後剩下的粘稠物,密度高、熱值高。

方面引進俄羅斯四大金剛就是這方面做的考慮。

現在的航母由於是對瓦良格號的仿造,其動力系統還是依據其動力要求做的參考。


軍務玩家


其實,遼寧號是不挑燃料的。

遼寧號航母主要動力來源是蒸汽輪機,說的在明白一點,就是生一堆火燒鍋爐,把水燒開,蒸汽就通過管道推動葉輪,葉輪輸出功率了。從原理上講,只要能燃燒的東西,都可以當蒸汽輪機的燃料。不管是燒木頭還是燒煤,其實都沒問題?

更先進一點的船用動力是燃氣輪機,比如052,055都用燃氣輪機,工作原理就是燃料和氣體混合燃燒,氣體受熱膨脹推動葉輪,葉輪輸出功率。這種燃氣輪機其實也不挑燃料,只是不同燃料耗氧不同,單獨調節一下,就能適應不同燃料。

各國的軍艦,不管用蒸汽輪機還是燃氣輪機,幾乎都用重油做燃料。可想而知,重油肯定有啥突出優點才會被各國採用咯。重油的突出優點讓人無法抗拒~超級便宜。

下面說說重油是啥。石油是一種黏糊糊的混合物,加熱到不同溫度,就可以蒸餾出汽油柴油,航空煤油,煤油,潤滑油等等。石油蒸餾後會剩下一些殘渣,這部分殘渣,一般就是瀝青等固體以及很像固體的黏糊糊的廢油,這廢油就是重油了。

由於是煉油副產品,所以極其便宜。

由於其成分複雜,只能給不挑燃料的機器用,又因為軍艦本身不挑燃料,就找了最便宜的燃料使用。


幽靈之夢


中國海軍作為“海防型”海軍,儘管近些年接連的涉足“深藍”,又幾十次的進行他國海域護航維權,但是毛主席“人不犯我,我不犯人”的戰略思想,卻一直是中國國防的主要指引。“遼寧號”作為中國的第一艘航母,可謂橫空出世舉世矚目。很早就知道航母的設計、建造維護及運行,彙集了一個國家的綜合實力。作為第一艘航母,運行規程和裝備技術也為後續的航母確定標準。而“遼寧號”之所以選擇“重油”作為驅動燃料,我分析主要有以下幾個原因:

花最少的錢 辦最多的事,經濟實惠且不影響性能是首要考慮標準

不可否認,中國曾一度作為經濟欠發達國家,上至軍隊下到小家,人人都“提前色變”。然而國防軍備就是拼的錢。所以一時間“花最少的錢辦最多的事”成為最考驗人的挑戰。重油作為石油提煉汽柴油的“殘油”,級別僅次於築路所使用的瀝青。目前市場上的重油單價為3000元左右/噸,按照遼寧艦燃料箱8000噸容量計算。“遼寧號”燃料箱補滿一次需要2500萬元左右。相比其它燃料,算是比較經濟實惠了。其實,重油並不是艦船的專利,在工業領域許多行業都在使用重油。比如,鋼鐵冶煉、石油化工、電力行業以及建材製造。

“重油”雖為燃料,卻有別於其它常規燃料,安全易儲備耐高溫抗爆

眾所周知,“遼寧艦”的動力系統主要來源於兩套系統:一套馬力為15萬千瓦的蒸汽輪機,與之匹配的是8套增壓鍋爐,共同為6萬噸重的“遼寧號”提供源源不斷的動力,並且使其能以29節的最高航速續航。“碳氫化合物”是重油的主要成分為,它不僅燃燒溫度高,發熱量也能夠達到4萬 kJ/kg左右,與此同時重油粘稠,持續燃燒性能也比稀汽油和柴油更適合蒸汽輪機,與此同時,重油平時呈固態,燃點也在一百多度,相比其它燃料安全且耐高溫,比較適合儲備。即使在戰時,也具有良好的耐高溫和抗爆性。

有利有弊,“重油”成就“遼寧艦”之餘,美觀不足汙染有餘

相比西方國家的“核動力”或“內燃機”驅動的航母,“遼寧號”唯一美中不足的就是排放標準超標,當然,現在還未出臺航母的排放標準。在許多影視中都能看到俄羅斯和印度的航母艦橋被滾滾濃煙所籠罩,就美觀度而言卻是不足。好在,海水與暖溼氣候有利於濃煙的稀釋與分解。再者,相比國定邦安,這些問題基本上算是瑕疵了。這就是就是“遼寧號”和“重油”的故事。


分享到:


相關文章: