內河柴油LNG雙燃料動力船舶發(fā)展現(xiàn)狀及建議[精品資料]

1、內河柴油/lng雙燃料動力船舶發(fā)展現(xiàn)狀及建議-精品資料 本文檔格式為word,感謝你的閱讀。 【摘 要】 為滿足內河運輸?shù)吞肌⒕G色的發(fā)展要求，提出對內河船舶進行柴油/lng雙燃料動力系統(tǒng)改造，從安全、環(huán)保和經(jīng)濟效益等方面闡述內河船舶燃燒lng的有利因素，介紹我國雙燃料動力船舶的發(fā)展現(xiàn)狀，分析配套設施不足、投資成本大、研發(fā)相對落后等問題，提出相關建議。 【關鍵詞】 內河航運；雙燃料發(fā)動機；lng；清潔能源 2011年1月國務院發(fā)布了關于加快長江等內河水運發(fā)展的意見，計劃2020年我國內河貨物運輸量達到30億t以上，并完成長度1.9萬km的高等級航道建設，同時提出“發(fā)展低碳經(jīng)濟”“實現(xiàn)內河水運綠色

2、發(fā)展”等內在要求?？梢钥隙ǎ嚓P新技術理念將會在內河船用柴油機上應用，以滿足節(jié)能減排的趨勢。 在目前所有的節(jié)能減排方法中，使用清潔燃料是一條非常重要的途徑。陸上交通已廣泛推廣清潔燃料，而水上交通領域卻沒有大面積推廣使用清潔燃料，也正是如此，內河運輸船舶的污染問題相當嚴重。內河運輸船舶存在設備陳舊、狀況差、效率低等問題，且95%以上使用高速柴油機，在主要柴油機技術指標方面還處于20世紀七八十年代的水平，因此內河船舶柴油機性能的提升空間很大。由于內河運輸?shù)奶厥庑?，船舶柴油機經(jīng)常需要在不同工況負荷下運行，排放出更多的大氣污染物。目前內河船舶柴油機每年產(chǎn)生的nox，sox和顆粒等污染物約100萬t，由

3、船舶柴油機排出的nox和sox量占到港口區(qū)域總量的50%。因此，使用清潔燃料解決內河沿岸大氣污染問題應受到更多的重視。 此外，2010年我國原油消耗達到4.55億t，需要進口2億t才能滿足需求，約為總需求的45%；預計2020年，原油消耗將達5.6億t，石油的對外依存度將提高到60%。巨大的原油消費又會促使原油價格保持高位，提升船舶運營成本。因此，原油短缺不僅會制約我國經(jīng)濟的發(fā)展，還會嚴重威脅國家的能源安全。 1 內河柴油/lng雙燃料動力船舶發(fā)展的有利因素 1.1 天然氣的理化性好 全球天然氣儲量豐富，2009年已探明儲量達188萬億m3，可至少滿足全世界需求150年。我國2008年底探明天

4、然氣儲量達到億m3，具有廣泛運用天然氣的資源基礎。除資源豐富外，天然氣作為替代能源也是由其本身的理化性所決定的。 天然氣的主要成分是甲烷（ch4），它無色、無味、無毒、無腐蝕性，是大量存在于自然界中的碳燃料。將天然氣降溫至 160以下，使其液化，體積將比原來縮小600倍以上，有利于儲存和供應。由于天然氣在液化前，灰塵、硫、水分等雜物已被排除，燃燒產(chǎn)物中所包含的大氣污染物大大減少，因此液化天然氣（lng）是一種潔凈能源。 與傳統(tǒng)的燃油相比，lng具有以下優(yōu)勢： （1）安全性。lng由天然氣經(jīng)過降溫液化，儲存在圓柱體真空雙殼不銹鋼罐中，運輸?shù)礁鱨ng接收儲存站。首先，天然氣燃點為650，而柴油燃點

5、只有220，更容易引燃。其次，天然氣發(fā)生爆炸的濃度區(qū)間是5%15%，柴油氣發(fā)生爆炸的濃度區(qū)間是0.5%4.0%，即空氣中柴油氣濃度達到0.5%即容易發(fā)生爆炸，而天然氣則需累積到5%才會發(fā)生爆炸。最后，天然氣密度是空氣的55%，泄漏后會直接擴散到空氣中，如果加入嗅劑泄漏時可被及時發(fā)現(xiàn)，減小了安全隱患。 （2）環(huán)保性。天然氣是最清潔的化石燃料，與其他化石燃料相比，在相同能量輸出下，天然氣的污染物排放最少，具體排放數(shù)據(jù)比較見表1。此外，天然氣適應性強，不含有鉛和芳香族等添加劑；燃燒時噪聲小，熱力特性好，加速快；不稀釋潤滑油，有助于延長潤滑油的使用期；沒有任何碳粒，無積碳，發(fā)動機的壽命也得以延長。 1

6、.2 經(jīng)濟效益明顯 要想把普通柴油機改造成柴油/lng雙燃料發(fā)動機，需要對控制設備、進氣結構等進行改造，確保發(fā)動機在正常條件下僅使用lng，而又能在特定情況下僅燃燒柴油。改造后的動力系統(tǒng)運用智能化控制，使雙燃料發(fā)動機既具有燃氣機的靜態(tài)平穩(wěn)性，又保持了柴油機的動態(tài)快速響應特性，應對負荷波動能力強。以2010年成功試航的內河首艘雙燃料動力船舶“輪渡302號”為例，改裝費用共18萬元，1 m3天然氣產(chǎn)生的能量相當于1.11.2 l柴油所產(chǎn)生的能量，當時柴油價格6.5元/l，天然氣4.5元/m3，該船舶有2臺柴油主機，每天工作10小時，一年工作300天，以70%柴油替代率（“輪渡302號”的改造試驗結

7、果顯示其柴油替代率可達66%80%）計算，1年節(jié)約費用19萬元，則1年內即可收回改裝成本?，F(xiàn)在柴油價格已漲到7.5元/l以上，如果營運船舶的主機功率更大、續(xù)航時間更長，所節(jié)約的費用將更加明顯。 1.3 其他有利因素 除了價格上較傳統(tǒng)柴油機更有優(yōu)勢外，雙燃料發(fā)動機的壽命也更長，為79.9年，大于船舶壽命。國內部分能源公司正積極籌建供氣碼頭和供氣躉船，所以今后的供氣保障將越來越好。最為關鍵的雙燃料動力技術也日漸成熟，我國陸上柴油/lng雙燃料發(fā)動機在1982年就開始應用，現(xiàn)在許多柴油機生產(chǎn)廠商都在做lng船機試驗，已經(jīng)有多種型號的雙燃料主機在向中國船級社申請認證。 2 我國內河雙燃料動力船舶現(xiàn)狀

8、柴油/lng雙燃料動力技術已有40余年發(fā)展歷史，推動其發(fā)展的主要原因是環(huán)保和經(jīng)濟上的優(yōu)勢。與韓日等造船技術先進的國家相比，我國柴油/lng雙燃料船舶動力技術還存在不足之處，但發(fā)展速度很快。 20世紀90年代，為了解決內河沿岸的嚴重污染問題，柴油/lng雙燃料動力船舶概念被提出，并一直得到政策上的支持和柴油機廠商的積極參與。但客觀上，柴油/lng雙燃料動力船舶只能在供氣方便的航道上應用，因此目前我國雙燃料動力船舶主要航行在長江、湘江等天然氣加注方便的地區(qū)。自2001年起，長航重慶長江輪船公司著手柴油/cng和柴油/lpg等雙燃料技術的研究，在6135柴油機上柴油替代率已高達70%。此外，其公司工

9、程研究設計院的船舶柴油/lng雙燃料動力裝置已研制完成，為雙燃料動力技術提供了設備基礎。國內許多高校也在進行有關雙燃料發(fā)動機的科研，如天津大學對增壓發(fā)動機摻燒cng進行了相關研究，武漢理工大學對柴油機摻燒cng進行了相關研究等。 目前營運中的內河雙燃料動力船舶不多。首艘改造成功的內河柴油/lng雙燃料動力船舶是2010年8月3日試航的武漢“輪渡302號”拖船。該船所屬武漢輪渡公司與西安市西藍天然氣集團合作并由中國船級社等提供支持。航行試驗表明：雙燃料模式時，不同負荷下的各種參數(shù)正常，部分參數(shù)甚至比燃燒純柴油更好；在正常轉速范圍內均可以方便地進行燃料轉換；特別是噪聲和污染排放方面，改善效果最為明

10、顯，符合預期；柴油的替代率高達70%左右。此外，2010年由江蘇宿遷地方海事局主持、北京油陸集團出資對“蘇宿貨1260”進行l(wèi)ng動力改造。該船為 t級，較“輪渡302號”大。試航結果顯示： 雙燃料燃燒模式下，sox減排100%，co2減排17%，nox減排88%，顆粒排放顯著減少，噪聲減小，經(jīng)濟性好。2010年底，長航鳳凰重慶貨運公司也對 t級“長迅3號”進行l(wèi)ng動力改造取得成功。 3 內河柴油/lng雙燃料動力船舶發(fā)展的問題及建議 3.1 問 題 雙燃料動力船舶對內河綠色航運的實現(xiàn)有著相當大的作用，技術條件上也具備，但該類型船舶的應用卻有些“雷聲大、雨點小”，原因何在呢？筆者認為，主要有

11、以下問題導致船舶所有人對內河船舶l(fā)ng動力改造不敢輕易嘗試。 （1）目前水上加氣站等配套設施不足，制約了雙燃料動力船舶的應用。船舶在營運過程中必須要在沿岸港口加注lng，但當下的lng補給和儲存等設施滿足不了相應的需求。此外，缺乏相應的技術規(guī)范和管理標準，加氣站怎么建、建在哪等還存在問題。 （2）雙燃料動力船舶安全要求嚴格，初始投資成本大。為了滿足lng動力船舶的安全性，雙燃料動力船舶的準入標準與普通船舶不同，比如：設立獨立的發(fā)動機艙室；lng管道必須采用雙層殼，既能耐高壓，也能耐低壓；儲氣罐必須安裝在船舶首尾線上，以減少船舶碰撞造成的燃氣泄漏危險等。因此，建造雙燃料動力船舶的成本約為普通船舶

12、的120%。 （3）相關研發(fā)相對落后。船舶l(fā)ng動力改造屬新興行業(yè)，專業(yè)的管理和技術研究人才都很匱乏。國內制造雙燃料發(fā)動機的廠家較少且產(chǎn)品類型單一，提供船舶發(fā)動機lng改造服務的單位也屈指可數(shù)。 3.2 建 議 （1）加大宣傳促使觀念上的轉變，使內河航運界普遍意識到推廣使用lng清潔燃料是優(yōu)化能源結構并實現(xiàn)減排、防止污染的有效方式。在發(fā)展初期，政府應該積極引導和協(xié)調。由于柴油/lng雙燃料動力船舶初期投入較大，很多船舶所有人雖然意識到雙燃料動力系統(tǒng)的巨大經(jīng)濟效益但卻不敢輕易嘗試，如果政府部門能夠對雙燃料動力船舶提供一些政策和資金上的支持，如對lng給予價格補貼，可大大刺激船舶所有人使用雙燃料動

13、力船舶的積極性。 （2）推進水上lng加氣站的建設。目前雙燃料動力船舶應用的最大障礙是配套設施嚴重不足，內河沒有一座水上加氣站。不過據(jù)了解，西安市西藍天然氣集團、中石油昆侖能源有限公司等都對內河船舶使用新型能源的前景看好，水上天然氣加氣站的建設也在推進中。但是，目前已通航的內河線路很長，僅靠少數(shù)幾家公司難以建設起供氣網(wǎng)絡。 （3）繼續(xù)對雙燃料技術進行攻關并規(guī)范相關技術標準。通過研究目前已營運的少數(shù)內河雙燃料動力船舶所出現(xiàn)的一些問題，不斷解決技術難題，為規(guī)范標準的確立做好技術儲備。此外，柴油機廠家和相關科研單位應以發(fā)展的眼光加大投入，推進雙燃料發(fā)動機的廣泛運用。當然目前l(fā)ng發(fā)動機技術即便在國外

14、也屬高端技術，我國想從比較低的基礎上迅速發(fā)展起來難度較大，建議引進國外先進技術或開展技術合作。 （4）海事等相關執(zhí)法部門要做好應對準備。內河船舶使用雙燃料動力系統(tǒng)是大勢所趨，雙燃料動力船舶不久必會大大增加，因此lng船舶信息和lng船舶執(zhí)法標準等相關研究應提前開展起來。 4 結 論 內河船舶使用和推廣lng動力技術的前景廣闊，不僅可以充分利用天然氣資源，改善環(huán)境質量，還有助于整個船舶行業(yè)取得更好的經(jīng)濟和社會效益。當然這個推廣過程中存在著許多困難和挑戰(zhàn)，配套設施和相關技術都需提升，但應該以長遠的眼光來看待，相信在不久的將來，內河柴油/lng雙燃料動力船舶將進入快速發(fā)展階段。 閱讀相關文檔:陸港的名稱和定義 港口發(fā)展對區(qū)域經(jīng)濟空間影響的含義與機制 新水路運輸管理條例下廣東省水運企業(yè)行政監(jiān)管政策 貨主企業(yè)組建干散貨船隊的動機分析與戰(zhàn)略選擇 全球班輪企業(yè)聯(lián)盟新格局 港珠澳大橋對珠江三角洲地區(qū)水上高速客運的影響及對策 上海國際航運中心發(fā)展生態(tài)物流的技術創(chuàng)新 平衡計分卡嵌入國際航運船舶管理的研究和實踐 以大型人工浮島為基礎 舉國之力 將三