船舶节能技术论文

发布时间:2017-03-31 21:29

随着油田租赁船舶和自有船舶的增多,船舶节能工作就愈加显的重要。这是小编为大家整理的船舶节能技术论文,仅供参考!

船舶节能技术论文

船舶节能技术论文篇一

船舶节能管理浅谈

摘 要:随着油田租赁船舶和自有船舶的增多,船舶的日常运营费用工作就愈加显的重要。而对于船舶来说,每年的补给消耗及维修等各种费用的开支日益增多,有些时候甚至出现计划费用不够用的情况,因此如何做好船舶的降本增效、节能降耗工作对我们的长远发展有着十分重要的意义。文章主要就船舶节能降耗管理方面进行探讨, 探讨一些有用的方法。

关键词:船舶 节能 管理

一、关于船舶的用电采用陆电岸接的方式进行管理

1.在船舶停靠码头期间,船舶一般依靠燃油通过辅机发电,然后提供全船的日常生活用电。但通过燃油发电,首先一是浪费能源,二是成本较高,三是向大气排放二氧化碳等污染气体。其次副机发电不管船舶用电量多少,都正常运转,这就意味着只要船上开一盏灯也要副机正常运转,用岸电则不然,用多少电就消耗多少。

因此通过依靠码头的陆电岸接的方式,将陆地的电接通到船舶上,可以大量的避免浪费燃油;其次也可以(减小)避免船舶机舱部门的工作强度和压力;然后也可以减少二氧化碳等有害气体的排放;而且陆电岸接实现起来较容易,不用过多的投资。

以一台功率 260X2 KW 的船舶来说,每晚(天)生活用电消耗燃油128公斤,每升按10元计算,燃油费用1280元,而用电量按每天200KW小时计算,大约费用200多元,这样一比较就明显看出二者费用的差距。每月30天可以共节省燃油3840公斤,节约费用32400元,同时也可以减少二氧化碳等废气的排放2188千克。

显而易见,船舶停靠码头期间,用电采用陆电岸接的方式对于船舶的节能降耗、降本增效来说十分重要。

二、以降低燃油消耗为目标,做好船舶航线的选择

就航线的设计方面来讲,首先应该考虑的是航线的安全,在保障安全的前提下应尽可能结合海况及气象资料等设计经济航线,从而降低能耗。

主机的燃耗与输出功率成正比,而输出功率或推力与阻力成正比,当主机转速一定时,阻力愈大,船速愈小,滑失愈大,则功率愈大,燃耗也愈大。反之,阻力小,滑失小,船速大,功率小,燃耗亦少。为追求航速最大化而燃耗最小化,就近海短途航线选择设计而言,在确保航行安全的前提下,至少遵循如下原则:

1.航程最短并非是最佳航线, 航时及耗油最少才是最优航线

2.尽可能利用顺流而避开顶流。如果虽然有顺流但却同时有强顶风,跟据中心船舶受风面积较大的特点,受风影响大于流的影响,则宁可无流甚至顶流,而少顶风。

3.航行期间应该保持合适的离岸距离,一般距离是9海里,避免吃水较浅影响航速,以及避免搁浅等事故的发生。

4.应该及时更新海图资料,设计航线应避免经过危险暗礁及渔民下渔网海域。

三、船舶航行期间尽量做到按经济航速航行

在其他条件一定时,主机功率与船舶航速的3次方成正比,而主机功率与油耗为线性关系。因此主机油耗与航速也为三次方正比例关系。航速下降可以大幅度的降低油耗,但由于线性关系,以低速行驶也会提高油耗。

一般情况下,船舶航行速度按照经济航速最省油。经济航速就是能够以一定量的燃油航行最远距离的速度。一般在是发动机额定负荷状态下70%左右的速度。高于经济航速高速航行或者低于经济航速低速航行一般都比较费油。

在油田范围来说,使用经济航速有以下几个有利条件:一是油田船舶航行一般都是短途航行;二是一般的运输人员和物资(守护和演练)在时间(上)没有较高的时间要求。因此我们在没有紧急救援任务等特殊情况下就应该使用经济航速。

以30000T级船舶为例,从A港口到B港口,航行1000海里,其设计航速为19.2kn,此时油耗为59.8t/h,主机所消耗燃油为129.7t。

若按照15海里的经济航速航行,主机所消耗燃油为78.9t 。可节省燃油50.8t。

当然,除降低航速来节约燃油外,平常船舶还要做好油料的管理,一是加装燃油时选择适合的优质油料,燃油质量的偏差会对机器等带来极大地损坏,也会提高油耗;二时要加强船舶燃油数量的监管和控制,日常正确量测燃油和监督油料的加装。三是做好主机的维护保养工作,保证机器的良性工况。四是要合理的使用辅机,做好维护保养,节约燃油。

四、加强设备的维护保用,延长机器运转寿命,节约维修费用

制定好船上设备的按制度的维修保养计划,按PMS计划做好设备保养分工,及时监督检查、考核。例如、及时更换滑油,液压油等油品;做好对主机,辅机等设备正确的检查及维护保养;减少人为对设备的损坏,同时鼓励船舶的自修及小改小革;年底从而可以节省船舶上坞大修的项目,降本增效。

五、加强船员业务水平的培养,减少误操作

有些船舶驾驶员停靠码头,不能正常停靠到位,来回折腾好几次;有些驾驶员,航行期间老偏离航道,经常做无谓的转弯;有些驾驶员,航行中甚至可能出现船舶搁浅事故的发生;有些机工,对设备的保养程序不熟悉,工作马马虎虎。这些船员业务水平的不熟练,既增加了船舶的安全风险,同时也浪费了燃油,加大了维护成本,与公司开展的降本增效活动相互矛盾。因此,提高船员的整体业务技能水平,减少误操作对于船舶的降本增效工作也十分重要。

以上是本人对于船舶降本增效,节能降耗方面的一些建议,对于油田的降本增效来说;对于船舶节能降耗管理来说有着重要现实的意义。

参考文献

[1]贾锐宗,陶俊华.浅谈天津港能源管理工作中的几个问题.《船舶节能》2000年第02期.

[2]郑守岩.浅析船舶节能减排之有效途径. 《天津航海》2009年第03期.

[3]欧礼坚. 浅谈船舶节能技术改造. 《广东造船》2003年第04期.

[4]陈英俊,马海石,赵福波. 海事船舶实施能耗定额管理研究.《中国海事》2010年第01期.

[5]曹关桐. 近几年来船舶节能技术的开发与应用.《上海船舶运输科学研究所学报》2003年 第2期.

作者简介:李兴武,助理工程师职称, 2005年毕业于空军工程大学,现从事船舶管理及溢油应急技术领域工作。

船舶节能技术论文篇二

几种船舶节能技术性能分析

摘 要:随着社会的不断发展,能源大量浪费供不应求的矛盾,使节能问题一直是各界密切关注的问题。作为我国国民经济发展中主要运载工具,船舶节能是否高效直接影响着国民经济。因此,在绿色环保的基础上以最小能量消耗获取最大运输效益成为航运事业急需解决的问题。本文通过介绍几种船舶节能技术性能分析,分别对各节能方式进行了详细阐述,从而使节能效果得到进一步加强。

关键词:船舶节能 船型 阻力 动力装置

中图分类号:U664.1 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)07(c)-0070-02

由于船舶属于一个整体,在节能方面,对船舶的考虑不应该仅局限于对动力装置的考虑,还要从船的阻力和推进效率等方面进行考虑。尤其在面对目前油价不断上涨的今天,单纯降低能耗已经无法满足节省燃油费用的需求。为了获取经济效益和环境保护的双重利益,根据不同船型进行总体调配,以从而节约成本、节省燃油费、降低能耗使船舶推进效率获得提高。

1 几种船舶节能性能分析

1.1 小水线面双体船型

由于排水在水下,受到兴波阻力的影响要小于其它小船,但是却增加了摩擦阻力,因此,可以通过将大直径低转速的螺旋桨安装到该型船中,可以更有利于水下水流工作,使推进效率得到加强,从而达到节能效果。

1.2 双艉鳍船型

由于艉片细长利于避免船舶受到波形干扰。同时,通过加长船艉压浪长度使尾部的尾流分离状况降低,减少了各方面带来的阻力,并且通过片体螺旋桨轴的伸出,使桨轴间距加大0.5B左右,流场状态得到改善等。该船型不仅航行好、速度快、阻力小,而且操作灵活方便,节能达26%以上。

1.3 球艉和球鼻艏船型

在船体水线艉部区设有端形体,通过流体力学原理不仅能够降低兴波阻力,而且还能够减小激振力和提高推进效率,使主机节省10%左右的功率;而后者根据实际船型设计进行优配,不仅能够抵消球鼻艏与船体艏形成的波,还能够调节船的纵倾,减低阻力,使节能效果达到15%以上。

除此以外,新型纵流槽和潜吃水肥大型船型也是目前国内外船舶船型节能的最佳选择。

2 加强推进效率节能

为了使船舶推进效率获得加强,可以采用舵球、扭曲舵、浆前导流鳍、浆后自旋助推叶轮等匹配方式使船舶节能。首先,在螺旋浆后面的舵叶导边和轴线处安装舵球,并且与浆帽相对,球体和椎体分别在端部和向后延伸处。由于舵球的安装正好填补了螺旋桨后面的低压区,因此桨叶间的压力被减小,增强了螺旋桨效率;其次,充分利用螺旋桨尾流处的能量,通过扭曲节能舵减小未打舵角时的阻力;第三,采用中央冷却技术,中央冷却系统是指各种设备的低温部件和高温部件都采用淡水闭式冷却,在中央冷却器中,实现低温淡水和海水的热量交换,与海水直接交换热量的只有中央冷却器,海水系统属于开式冷却。中央冷却系统由海水系统、低温淡水系统和高温淡水系统组成。最后,为了减小水流对螺旋桨造成的影响,通过桨前导流鳍和桨后自旋助推叶轮,前者在改变与螺旋桨旋转方向相反的旋流情况下使螺旋桨效率提高达到节能效果,而后者主要是在桨尾流作用下自由转动形成附加推力使螺旋桨效率提高达到节能效果。例如:在500 t的海货船上安装扭曲舵后,其节能效果能达到10%左右。如下图2所示。

3 船舶阻力减小节能

由于有很多因素都会使船舶阻力受到影响,因此,在减少船舶阻力方面可以通过优化船舶的船型和线型、使船体粗糙度减少、船艉附体等方法来减少船舶阻力达到节能作用。一般的船型和线型有:球鼻艏、艉端球、球艉、艉鳍、纵流、小水面双体等。其中,由于球鼻艏主要由双球鼻构成,因此,又称减阻节能球鼻艏。如下图1所示。

通过调查发现,该减阻球鼻艏能够使兴波阻力获得有效减少,并使节能效果达到16%以上。当船舶长期使用以后,船壳就会出现腐蚀和污底沉积严重等现象,导致耗油量增大。因此,采用防污涂料、电解海水防污、定期清理污底、打砂船壳板等方式减小船舶因粗造度形成的阻力。除此以外,将10 m微缝板安装于船艏两侧,当空气喷出时所产生的微气泡来减小受水的摩擦,从而节省燃油的消耗,达到节能的目的。

4 加强船舶动力装置效率节能

历经几十年的发展,我国已经步入世界焊接大国行列,在造船领域中位居世界第三位,但依然称不上是焊接强国。造船焊接工艺方法多样化一直是摆在造船焊接技术人员面前的重大课题。我当前的造船焊接工艺及方法已经超过四十种,已经获取船级社的认可。高效焊接技术不但可以在散货船、集装箱传以及油船等主力船型中进行应用,而且还广泛应用于液化天然气船、大型散装箱船、液化石油气船以及大型油船等。

在船舶动力装置中,主机的合理选择是加强船舶动力装置效率,达到节能最佳方式之一。因此,本文中将采用由主机和电动机、主机离合器和电站管理系统、轴带发电机和废气锅炉,以及蒸汽透平发电机和动力透平构成的混合动力装置来降低船舶耗油量,达到最佳节能效果。首先,通过主机缸套水与扫、空气热能混合动力装置向锅炉给水加热,并回收排气热能,利用所形成的蒸汽控制蒸汽透平和动力透平,从而控制发电机。其具体模式为:当船舶辅助设备电能低于所提供的电能时,那么多余电能将通过轴带电动机使螺旋桨的输出功率得到提高;相反,则通过轴带电动机进行补充;当主柴油机功率低于推进功率时,通过热能回收和副机驱动轴带电动机使螺旋桨的输出功率得到提高,相反,则通过副机驱动轴带电动机,以提供航行动力。不仅能够使柴油机安装功率得到减低、使推进装置的冗余性获得提高,而且还能够使电站管理系统得到优化、减少耗油量和污染等。

总而言之,在船舶节能中,节能技术有许多种,除了加强推进效率和船舶阻力减小,以及加强船舶动力装置效率外,管理和维护节能也是船舶节能技术中的不可缺少的。根据船舶实际情况综合利用和选择合适的节能方式,才能使节能效果达到最佳状态。

参考文献

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