节能减排压力趋紧 船用发动机技术升级迫在眉睫

第一篇：节能减排压力趋紧 船用发动机技术升级迫在眉睫

？？？ 12月6日，正在南非德班举行的联合国气候大会进入高级别会谈阶段，这表示本届大会也进入了最关键的阶段。

联合国秘书长潘基文说，在气候变化面前，地球的未来已危在旦夕：多项科学数据显示，二氧化碳排放达到历史最高，要想实现在2050年之前将气温升高控制在2度以内的目标，国际社会必须把温室气体排放量减少一半。

法规倒逼

虽然大众对德班大会预期不高，但可以肯定的一点是，节约能源和减少排放会成为一个逐渐趋紧的紧箍咒，每个国家也将针对于此持续地提出细化的标准。

对于船用发动机而言，减少排放已成为推动当今船用发动机发展的第一驱动力。

据国际海事组织（IMO）的研究报告数据，到2020年，全球航运业二氧化碳排放量将达到14亿吨，约占全球二氧化碳排放量的5%左右，这给船舶航运业节能减排带来了巨大的压力，在目前的大环境下，其他行业强烈要求全球航运业承担起相应的责任。

为此，IMO于2009年提出了新造船的船舶能耗限制指数，通过减少含碳燃油消耗，降低温室气体CO2的排放，并要求各成员国自愿执行，2013年将开始强制执行。

“这就对发动机排放提出了严格的要求。”中国科学院院士金东寒介绍说，按照IMO排放法规的新要求，对NOx的排放限制为：2011年起，NOx比现在减少2.5g/kWh；2016年起，NOx在现有基础上降低80%。

此外，IMO对硫的氧化物也有排放限制。硫的氧化物的排放量取决于燃料中的硫含量。根据IMO排放法规的新要求，2012年前，S＜4.5%；2012年起，S＜3.5%；2020年起，S＜0.5%。

当然对PM（燃烧不完全产生的碳烟，常说的可吸入颗粒物）也有明显的排放限制，以中速机为例：现行要求，PM＜0.27g/kWh；但从2013年起，PM＜0.14g/kWh；到了2016或2017年起，PM＜0.04g/kWh。

在此背景下，世界各国船舶发动机厂商纷纷加大技术研发力度，不断开发船舶发动机新技术和新产品，通过技术创新提高船用发动机节能、环保方面的性能，在改善发动机燃料高效燃烧过程、排放控制及尾气后处理技术、新型替代燃料以及船舶动力能量综合利用技术开发与应用等方面进行了大量的改进。

受制于人

随着我国造船地位的上升，中国造船厂承接了大量国外订单。但按照惯例，作为整船核心部件的发动机，都由国外船东指定采购。

黄海造船厂一工作人员也证实，该厂承接的国外造船订单,“大都指定必须购置国外制造的发动机”。对于这种“指定采购”，潍柴集团工作人员介绍，国内船用发动机的制造技术并不亚于国外品牌,但往往遭遇“指定采购”这一非技术性的不正当竞争壁垒。这不仅使得国内发动机制造企业无法从国内船企的大笔国外订单中分一杯羹，国内船企也不得不面临高成本采购压力和后续质量风险。

业内专家表示，柴油主机是民用船舶中价值最高的配套设备，主机的价格一般占总船价的10％左右。由于船用柴油机的核心技术由瓦锡兰和MAN这两大巨头掌握，包括中船集团和中船重工旗下的中国柴油机生产厂都要向两巨头购买专利，以获得授权生产的资格。

据了解，对于按国外许可证技术生产的发动机需要由许可证出让方提供技术升级（目前占远洋船舶的90%）。

技术升级还可以从许可证商手里得到实惠。比如，一家许可证生产企业如果要改进品牌机的技术，要事先得到许可证商的同意，并允许其他许可证企业共享。作为技术的贡献者，此企业会得到许可证费用的优惠作为改进技术的奖励，如费用从10%降到7%。这样，许可证商既可以从其他许可证企业那里得到回报，又通过技术改进在与其他品牌竞争中占据优势。这是一种共赢的模式，但是，目前只有日本和韩国在这方面有过贡献，许可证费用有所降低。

“我国船用发动机领域的薄弱，和我国造船大国的地位不相匹配。”因此，如何加强话语权，通过自主研发提高我国船用发动机的整体发展水平显得尤为急迫。

发展途径

据悉，借助2009年船舶振兴规划的东风，我国已经初步形成了船舶柴油机及其配套件的研制生产体系和产业布局，具备了高、中、低速柴油机整机的生产能力。

但相比之下，我国船用发动机产品的整体研发水平与国外知名船用柴油机公司还存在较大的差距；主流产品均是国外专利许可证产品，技术的发展受限于人，自主知识产权船舶发动机产品水平不高；配套件技术水平不能满足船舶柴油机的发展要求，关键配套件依赖进口。

据了解，今后的船用发动机发展目标是，在中速柴油机方面，准备在“十一五”自主品牌中速柴油机开发研制基础上，深入开展自主知识产权船用中速柴油机系列化产品的开发研制，全面掌握中速柴油机系列的设计方法，同时加强部分核心部件（高压共轨、增压器、电控单元、轴瓦等）自主研制，提高关键配套件的国产化率。

高速柴油机方面，借鉴和应用自主品牌中速柴油机开发研制的思路、方法和手段，开展自主知识产权船用高速柴油机开发研制，掌握船用高速柴油机总体设计和关键零部件设计技术。

低速柴油机方面，主要是攻克关键零部件制造技术和工艺，进一步提高国产化率，降低成本，提高国产化部件质量，提高产品竞争力。

业内专家表示，今后应该重点开展船用发动机高压共轨技术、高增压技术、智能控制技术、高效燃烧和排放技术、能量综合利用技术等的研究及开发应用；研究并掌握柴油机智能化控制单元的关键技术，具备开发自主知识产权的大功率船用发动机智能控制系统的能力；开展气体发动机、双燃料发动机及替代清洁燃料发动机设计开发；研究船用发动机排放控制关键技术，掌握船舶排放控制机内技术和前后处理技术（EGR、SCR、喷水等），以适应越来越严格的船舶排放法规的要求

第二篇：节能减排技术手册

局外站点节能减排技术手册

一、管理节能全面推广

管理节能措施要求全网推广，各分公司需在6月底前完成并在7月5日前提交管理节能措施实施情况的报告。

（一）、空调类管控节能

1、空调设置：

要求：一般基站设置为28度，VIP、2.5G及以上节点站、接入网和B类中心机房设置为26度，双温区站点空调按要求设置双温区维护要求.docx。

推广范围：全网局外站点的空调

2、空调的清洗

室内滤网清洗要求：空调室内过滤网每巡检周期清洗一次，有条件的用水洗并晾干，无条件的用扫帚清洗。

室外机清洗要求：每年5月空调开启前至少清洗一次，灰尘较多地区8月前再清洗一次。尽可能用水洗（可采购家用汽车清洗机或喷雾机），部分主城基站空调水洗后脏水会流到楼下住户或门面，可以改为用空压机或鼓风机清洗（不能用高压气枪清洗，以免损坏翅片）。

2014年室清洗专项检查的说明和要求：

（1）、各分公司需在月底前并在5月底前完成所有基站、接入网和中心机房空调外机的清洗并在6月5号前报送完工站点清单和相应的照片，清单中需有基站名称、清洗时间和清洗人员等信息。

（2）、每站至少提供两张照片：一张能清晰表明站点特征（室外照片或室内设备布置照片）的照片，一张能表明空调清洗后（室外机翅片）的照片，两张照片的拍摄时间不得超过30分钟。

（3）、开展综合代维的分公司由综合代维单位清洗，个别未开展综合代维的分公司由空调代维单位单位清洗。

（4）、2014年室外机清洗专项检查工作将纳入运维考核。

3、智能新风设备的清洗

要求：每个巡检周期清洗智能新风的室内过滤网和室外过滤网。室内过滤网：使用一年内的过滤网建议用扫帚或高压气枪或拍打等方式清洁，一年后的用水洗晾干，超过两年的更换新过滤网。室外过滤网：扫帚或拍打方式清洗。

4、空调的防晒改造

空调外机需安装在散热良好的开放空间且不得安装在太阳直射地带，如在太阳直射，需安装防晒棚。

5、冬季关闭空调

按文件要求执行。

（二）开关电源节能

1、模块休眠功能的开启

要求：可以开启模块休眠功能的开关电源需全部开启。

说明：2009年入网的开关电源以及做了模块休眠改造的开关电源均可开启模块休眠功能。

2、模块冷备份

要求：不具备模块休眠功能的站点需开启模块冷备份，具备模块休眠的站点不得实施模块冷备份。

说明：模块冷备份休眠的控制策略

模块冷备份休眠的控制策略.docx

（三）机房围护结构的节能

1、窗户封堵

要求：（1）馈线窗需完全密封

（2）窗户需全部贴太阳膜

（3）不需要开启窗户对空调外机等维护的站点，窗户需加装石膏板封死。

2、机房的隔断

要求：面积过大的机房需做隔断处理，特别是市话配线架需和机房设备隔断。

二、技术节能统计以及需求调查

要求各分公司根据站点情况和各种技术节能措施的特点，编制站点级的技术节能需求，各分公司需在6月底前完成，并在7月5日前报送《分公司局外站节能情况以及节能需求统计表》技术节能措施包括如下类别：

1、智能新风：

分公司局外站点节能情况以及节能需求调。

要求：（1）站点周围空气清净，火电厂、繁华街道、工地、油烟附近站点不能实施。

（2）站点需开0.3*0.3m两个孔，两孔不得在同一面墙上。（3）站点5年内不得搬迁。

2、新风空调一体机

新风空调一体机可替代空调

（1）要求：站点周围空气清净，火电厂、繁华街道、工地、油烟附近站点不能实施。

（2）站点需开0.2*0.5m两个孔，两孔在同一面墙。

（3）站点5年内不得搬迁。

3、高效模块

说明：

（1）目前具备模块休眠功能的艾默生和中兴开关电源可以实施模块休眠功能，一般负载电流40A已下站点安装1快，40~80A站点安装2块，80~120A站点安装3块，120~160站点安装4快。

（2）注意全网已实施艾默生高效模块2100块，中兴高效模块700块，不要重报，但由于增加了设备而需要增加高效模块的，需上报。

4、转改直和高改低

说明：

转改直：主要考虑供电局线路能否覆盖站点区域和原转供电单位是否同意，其次考虑投资收益期是否在5年内。高改低：主要考虑供电局的380V线路能否覆盖原10KV的站点，其次考虑投资费用是否低于1.5万元。能耗对标

5、双温区

说明：

双温区仅仅适用于机房面积较大的基站，如站内有数固设备，则不适用。

方案：将电池（电池不搬到）和一台空调（空调可搬到）用防火材料隔断在一个小的空间（加一个防火门），小空间内增加一组照明，需考虑电池和主设备的维护空间，6、机房隔热

要求：仅仅适用于至少三面阳光直射的机房（或者机房窗户面积大于10平方米）且冬季电费大于2000元站点（或电费单价大于1.3元/度）的站点。

三、电费台账建立及准确性核对

要求：各分公司需在3月份完成20%的站点、4月份至少完成20%的站点、在6月底前完成所有站点的第一次抄表，并从2014年4月起，在每月5号前提交上一个月的《基站用电量台账》、《基站用电量信息汇总表》、《接入网机房用电量台账》和《接入网机房用电量信息汇总表》

1、电表抄表

要求：每个巡检周期需要将每个站的负载电流值、电表度数等数据抄录,A类站每个月巡检一次,B和C类站每三个月巡检一次.2、电费台账

按集团能耗标杆的规定，每个分公司需制作基站和接入网的电费台账。

（1）、基站电费台账 说明：

基站分为22类和室外站，负载电流为0~10A土建房的为类型1，10~20A的为类型2…90A~100A的为类型10，100A以上的为类型11；负载电流为0~10A的钢板房为类型12类，10~20的为类型13…90A~100A的为21类，100A以上的为22类;

同时,每个站点需按是否采用了节能技术(模块休眠、高效模块、新风、新风空调、隔热改造、双温区),分为节能站和非节能站点.最后,每个分公司需选取10%的站点作为标杆站,标杆站需要每个月抄表

具体表格格式见

基站用电台帐模板.基站用电量信息汇xls总表模板.xls

(2)接入网电费台账 说明: 接入网按主设备功率(直流设备功率加交流设备功率,直流设备功率=直流负载电流*直流电压)来划分,设备功率在0~1KW的为类型1,1~2KW的为类型2…4~5KW的为类型5,大于5KW的为类型6.同时,每个站点需按是否采用了节能技术,分为节能站和非节能站点.最后,每个分公司需选取10%的站点作为标杆站,标杆站需要每个月抄表 具体表格格式见：

接入网机房用电量接入网机房用电量台帐模板.xls信息汇总表模板.xls

3、电费的准确性核查

各分公司需要对比《基站用电量信息汇总表》和《接入网机房用电量信息汇总表》中的非标杆站和标杆站的用电情况,同类型站的偏差不得大于5%,如超过5%,需要查找原因。

同时需要对比《基站用电量台账》和《接入网机房用电量台账》,同类型的机房的用电量偏差不能大于20%,如大于需要查找原因,核对电费的准确性。

查找的原因和解决方案必须随着台账数据一并上报。

四、工程电费管控

要求：工程期间的电费需由建设人员全部计入工程，如未计入，则不得进行移交 说明：

1、工程电费报销需准备的材料：

（1）、基站租赁合同复印件（里面需约定电费单价、供电方）（2）、基站单站验收证书

（3）、报销的电费又有走工程又有部门走维护成本的，须附工程电费计算表工程电费计算表样表.xls。

2、工程电费报销时间：

只能报销单站验收证书上竣工时间至验收时间期间的电费，原则上不超过二个月。

3、工程电费报销

（1）、需在财务报帐平台上起报帐单进行支付，业务类别选择工程劳务费，业务小类选择“建设期间水电费（无订单）”

（2）、报销时需将付款表交建设部相关人员签字确认其站ONLINE时间。

第三篇：节能减排迫在眉睫 宏诚节能不遗余力

节能减排迫在眉睫 宏诚节能不遗余力

文章来源：

在过去的经济发展过程中，人类过量消耗地球上的能源资源、换取了高速增长的经济成果；然而，这种以消耗能源、破坏环境为代价的经济发展模式也给人类带来严重的恶果：能源紧缺成了阻碍人类继续发展的重要绊脚石。

在这种发展态势下，节能减排成了迫在眉睫的大事，每个国家都有相应的节能减排政策，各行各业也根据自身行业特点，制定了不同的环保方案，力求改变经济增长方式，促进社会快速健康的发展。

作为能源消耗的大户，餐饮行业对于节能减排的作用十分关键。除了行业本身重视环保之外，也涌现出了各类以节能环保为经营理念的节能企业，他们致力餐饮行业厨具的改革，为餐饮行业乃至整个社会做出了积极的贡献。

张家港宏诚节能科技就是一家专业从事酒店厨房燃气节能技术的研发、推广及销售为一体的创新型公司，针对目前国内广泛使用的传统商用灶具高耗能、高污染、低效率、不安全、不耐用、检修难，以及操作麻烦等多种弊端，公司投入大量人力、物力和资金，开发出全新的节能灶。此节能灶节能率高达80%，减少污染排放达80%以上。产品性能更安全，操作更简单方便，节能环保效果更显著。

除此之外，公司还生产有超导燃气节能整体炉灶系列、节能蒸汽柜系列、节能开水热水系列、食品加工系列、供热供暖系列，产品在全国34个省直辖市拥有着广泛的市场，为整个社会的节能事业做着贡献。

第四篇：浅谈船舶动力装置节能减排技术

浅谈船舶动力装置节能减排技术

[摘要] 2007年以来，全球性能源紧张、高涨的燃油成本、持续增长的燃油需求以及IMO等国际组织对船舶排放问题的关注，使得船舶节能减排工作重要而突出，节能减排成为近年来世界各大航运公司的一个主要任务。船舶是高能耗的运输工具，研究和应用节能技术降低船舶能耗，加强船舶管理和设备维护保养及节能减排的基础性管理，不仅可以为航运企业节省燃油费用，还可以减少船舶造成的环境污染，获得经济和环保双重效益。本文主要介绍船舶动力装置方面节能减排方面的技术，以及这些技术在船舶动力装置的应用现状。

[关键词] 船舶；动力装置；节能；减排

I

Shallow talk about the Technologyof Marine Power Unit

reducing Emissions

[Abstract] Since 2007, the global energy tension and soaring fuel costs and sustained growth fuel demand and IMO concern over the problem of ship emissions, energy saving and emission reduction made shipping work important.in recent years, energy conservation and emission reduction become major shipping company's a main task in the world.Ship is the high-energy consume transport, research and application of energy-saving technology to reduce energy consumption and strengthen the shipping management ships and the equipment maintenance and emission reduction, which not only can save fuel costs for shipping enterprise but also can reduce the environmental pollution caused by ship, creating economic and environmental double benefit.This paper mainly introduces the Marine power plant aspects of energy conservation and emissions reduction technology, and these techniques in the present situation of the application of Marine power plant.[Key words] Marine Ship;Power Unit;Energy saving;Emissions reducing

II

目录

0 引言-----1 1 船舶节能的内涵--------------------------1 2 国内外节能减排技术的发展----------------1 3 节能减排新技术在现代化船舶上的应用成果--2 3.1 韩国船舶新技术可省50%燃料费--------2 3.2 现代重工建造韩国国内第一艘混合动力船------------------------------2 3.3 新型动力系统研发动态---------------3 3.4 船舶发动机余热回收系统研发动态-----3 4 船舶动力装置典型节能减排措施分析--------3 4.1 柴油机排气与冷却水余热的再利用-----3 4.2 提高船舶动力装置的效率-------------4 4.3 废气处理技术-----------------------5 4.4 螺旋桨新技术-----------------------5 4.5 VIT技术----------------------------6 4.6 采用电子喷油系统装置---------------6 4.7 优化机舱布置及改善主机进气环境-----6 4.8 采用EGR废气再循环技术--------------7 4.9 加强维护保养-----------------------7 5 船舶动力装置节能减排技术的展望----------7 5.1 新型油料节能技术-------------------7 5.2 开发代用燃料-----------------------8 5.3 采用风帆助航-----------------------8 5.4 智能化技术-------------------------8 结论--------8 致谢语-----10 参考文献---11

III

刘凯：轮机工程专业毕业论文

0 引言

海上运输的主要工具——船舶，随着物流业的进一步发展，其数量在不断增加。船舶作为能耗大户，对其进行节能减排技术改造，具有重要的现实意义。根据国际通行的预测，石油将在40 年内枯竭，天然气将在60 年内用光，煤炭也只能用220 年。人类必须节约使用这些有限的常规能源。中国能源形势不容乐观，我国人口占世界的1/ 5，而能源资源相对匾乏，人均能源资源占有量不到世界平均水平的一半。我国是世界上第三大能源生产国和第二大能源消费国，从1993年开始成为能源净进口国，能源稀缺，特别是油气资源短缺已成为制约我国经济发展的首要因素[1]。气候变暖是当今人类面临的最严峻的挑战之一，控制和减缓能源利用中二氧化碳等温室气体的排放对于解决温室效应问题具有重要意义。国际航运业所排放温室气体的主要成分是二氧化碳，其总量大约相当于全世界二氧化碳排放量的3%，且该数字还将随着世界贸易活动和国际航运量的增长而不断增长[2]。除排放二氧化碳外，船舶柴油机还会排放一氧化碳、氮氢化合物、硫化物、微粒等有害物质，都会对海洋环境造成破坏。船舶节能的内涵

船舶节能总的含义是以最小的能量消耗取得最大的运输效益，或者说就是以最小的燃料费用取得最大的运输量。

燃料费用营运指标=运输量(吨·千米或海里)/（燃油消耗量(千克)·燃料的价格(元/千克)）

上式的燃料费用营运指标是表示单位燃料费用所完成的运输量，从式中可以看出，船舶节能的努力方向是增大运输量，降低燃料消耗量和采用廉价的燃料[3]。国内外节能减排技术的发展

从20世纪70年代发生两次能源危机以来，油价飞涨，航运企业的经营成本剧增。特

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别是近几年来，油价上涨迅速，造成船舶营运成本的构成因素发生显著的变化，燃料费所占的比重急剧增大，现已超过50%。船舶节能、降低燃料消耗量和燃油费用、提高装置经济性已成为一个重要课题，使得船舶节能工作倍受重视。故从柴油机制造厂到造船厂和船公司，一直都在降低船舶燃料费用支出上下功夫，以提高其经济效益。

船舶节能一靠技术进步，二靠加强基础管理。技术进步即是利用船舶节能技术来促进船舶开展节能工作，比如，在新造船舶设计时对船、机、桨进行节能方面的优化设计、合理配置推进柴油机和动力装置、设法减小船舶阻力和提高推进效率；推进柴油机方面采用长行程、少缸数、小型化的柴油机，对增压系统进行优化改进、提高扫气压力，优化燃烧室和采用新的燃烧系统，改进燃油喷射系统、提高最高燃烧压力等，以期直接降低柴油机的油耗；推进柴油机动力装置方面包括主机轴带发电机、采用串联螺旋桨、余热回收等节能技术来提高船舶的整体热效率。加强基础管理包括：船舶合理调度；走经济航道和利用气象导航；采取减速航行与节能航速；使用劣质燃料油；加强机务管理、对设备进行合理的维护保养、保持柴油机及其动力设备良好的工作状态等。节能减排新技术在现代化船舶上的应用成果

3.1 韩国船舶新技术可省50%燃料费

韩国大型造船企业STX海洋造船9月21日表示，该公司开发的船舶节能成套技术已经准备好接受订单。该技术能大幅减少船舶运行中的二氧化碳排放量，最多可节省50%的燃料费用。

STX将这项技术称为绿色之梦研发项目。STX项目组利用该公司在螺旋桨宽弦叶尖领域的技术积累，设计了全新概念的叶片，大幅提高了燃效。ECO-Ship将不再使用传统的船用C级重油作燃料，而改用更高等级、提升了环保性能的燃料。采用高等级燃料能够提升燃料效率41%，减排45%。同时氮化物和硫化物的排放也大幅降低。3.2 现代重工建造韩国国内第一艘混合动力船

韩联社首尔9月18日电，同时将引擎和电动机作为动力源的混合动力船舶在国内首次面世。现代重工在蔚山总部举行了海洋警察厅3000吨级警备救助艇“太平洋9号”的下水仪式。该舰成为国内第一艘混合动力船。如果以12节以下速度进行低速航行，就没必要启动主引擎，完全可以靠电动机向前行驶。现代重工介绍称，通过采用混合动力方

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式的动力体系，可以大幅减少船舶的震动和噪音，而且通过节省25%左右的燃料，可以取得将二氧化碳年排放量约减少10吨的效果。3.3 新型动力系统研发动态

瓦锡兰公司推出“Energopac”舵/桨联合系统。这种新型联合系统能够优化舵系与螺旋桨之间的协作，从而提高推进效率。使船舶节省高达9％的燃油。与传统动力系统相比。能使船舶的二氧化碳排放量减少20％、氮氧化物排放量减少90％。3.4 船舶发动机余热回收系统研发动态

日本开发涡轮增压器发电系统。此次开发的系统把用于推进的柴油发电机的涡轮增压器与新开发的高速发电机相连，将发动机余热回收为电能，供船内使用，回收的电能相当于一台用于电力供给的柴油机发电装置所发电量。此外，使用该系统，船舶的CO2排放量最高可减少4.6%，还可减少燃料的消耗[4]。船舶动力装置典型节能减排措施分析

4.1 柴油机排气与冷却水余热的再利用

燃油在气缸内燃烧后的热量大部分被排气和冷却水带走，只有小部分热量得以充分利用。因此，对于我国庞大的远洋运输船队来说，节能领域是大有作为的。对这些可用热量的有效利用，现在最为普遍的就是废气锅炉以及主机暖缸利用冷却水热量，燃气透平也是利用主机排气废热。

1）增设热管锅炉对主机排气进行二次回收。众所周知，柴油机具有较高的排气温度，二冲程增压、横流扫气排气温度为270～310℃，增压、直流扫气为360～380℃。由于远洋系统大部分为二冲程柴油机，仅以此为例予以说明。在理论上，船舶柴油机排气余热的温度在吸收利用时其温度可降低到环境温度。大家都知道，主机排气通过废气锅炉后，排气温度由原来的360～380℃下降到260～280℃，这个温度离露点(假如为180℃，有时还要低)还有100℃左右温度可利用。现在假设在远洋船舶的每个废气锅炉之后增设一热管锅炉，对柴油机的排气余热进行二次回收，使排气温度降到180℃左右。用这些回收的热量加热燃油以及供船员日常生活用气是非常富裕的，并可避免冬季单靠废气锅炉供热有时不能满足船舶正常需要的供热量。热管锅炉由气水管及烟道箱组成。它是利用热管作为传热元件来回收船舶主机排气余热的。由于热管的传热效率高，热敏度高，刘凯：轮机工程专业毕业论文

又结构简单、运行可靠，使其具有重量轻、体积小、蒸发量大等特点。这是其它型式的废气锅炉无法比拟的。

2）采用主机冷却水热损失来加热日用油柜的燃油。主机冷却水温度一般都在60～75 ℃，属于低品热能。一般的远洋船舶都是利用各种型式的冷却器对主机冷却，进行热量交换，把其热量带走，白白的浪费掉这部分热能。这样既增加了船用设备，又增加了海水泵的功率消耗。假如采用主机冷却淡水加热日用油柜(设计一个比较完备的循环系统)，使燃油吸收冷却水的热量而进行预热，这不仅可减少加热主机日用燃油的蒸汽耗量，而且通过这个所谓的燃油—淡水热交换器后，使淡水温度先行下降，再通过淡水冷却器对其进一步冷却，可提高其冷却效果。相对而言其结构复杂了，可在达到同样冷却效果的前提下对淡水冷却器的要求相对低些[5]。4.2 提高船舶动力装置的效率

船舶动力装置包括主、辅机和传动轴系与设备等。因此，要提高整个动力装置的效率需从各个方面采取有效的措施。

1）优选主机。由于柴油机技术的发展，无论是低速、中速或高速柴油机其耗油率均有较大幅度的降低，但各种机型间的差别也是明显存在的。因此，在建造船舶时应根据船舶具体情况，选择性能稳定，经济性好的主机。由于主机的能耗在整个动力装置中所占的比例最大，因而主机的优选对提高动力装置的效率影响最大。目前柴油机主机趋向低转速、长冲程，其目的主要是降低耗油率，同时该类主机与低速大直径螺旋桨匹配效果较好。节能型大功率主机主要是降低耗油率，烧重质燃油或代用燃料，提高船舶营运经济性。

2）主发电机燃烧劣质油。主发电机燃烧与主机相同的重质燃油，实现了燃用单一品种油，使机舱布置和管路布置大大简化，减少维修工作量。同时也节约燃油开支。3）优化船、机、桨的配合特性。由于船舶实际航行情况比较复杂，而外界条件(装载、海况、污底等)又经常变化;同时，船、机、桨本身的技术状态也会改变，从而使三者的配合特性发生变化，使它们的技术经济指标偏离设计工况，影响能量转换的完善程度，为此，使用管理人员应在船舶运行中清楚地了解各种特性并经常调整运行点，使其处于最佳状态下运行，达到节能的目的。

4）提高传动效率。从主机到螺旋桨的传动效率取决于传动方式和传动轴及设备的效率，因此，应采取下列措施：

（1）尽可能采用直接传动;

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（2）如采用间接传动，应提高传动设备(如减速装置、联轴节等)的效率;（3）保证传动轴系的对中良好;（4）采用高效的轴封装置，减少轴封对漏油及传动效率的影响。

5）采用主机轴带发电机。由于柴油机在部分负荷工作时，其经济性较差，耗油率增加。当某些船舶较长时间处于部分负荷工作时，可采用主机轴带发电机，这样，不仅可使主机工作在效率高的运行区域，提高效率，而且有可能减少柴油发电机组的数目[6]。4.3 废气处理技术

1）降低微粒的新技术。目前最普遍的方法是在排气管上加装一个微粒捕获器，用来捕获废气中的微粒，并在一定的工况或条件下加以清洁，使微粒捕获器得到再生。就目前而言，再生的方法有很多，但受捕获器材料、工艺等的限制，捕获器再生的可靠性不能很好地保证。还需要广泛地研究。还有其它的技术也在广泛深入地研究，如:静电捕获技术、旋风分离PM技术、燃油添加剂技术。但这些技术离实用仍有不小的距离。2）降低NOx的新技术。就目前的技术水平而言，在降低柴油机的NOx方面，只有采用在排气中加入还原剂与NOx 进行还原反应的方法。还原NOx的方法有:选择非催化还原、非选择催化还原和选择催化还原。目前国外进入实用化的技术包括选择催化还原技术和NOx吸附催化技术。目前采用的还原剂是：氨和尿素。4.4 螺旋桨新技术

推进效率是影响船舶航速的主要因素。欲提高船舶航速可在降低船舶阻力、提高推进效率、合理增大船主机功率等诸多方面采取有效措施，提高推进效率的措施有以下几个方面: 1）设计低转速大直径螺旋桨

增大螺旋桨直径且降低转速，可提高螺旋桨敞水效率，使推力减额因数增加以及增大伴流分数，提高船身效率。因此，设计低转速大直径螺旋桨，与其优配最佳船尾形状是船舶节能的重要措施之一。对于高速船舶，设计安装低转速大直径螺旋桨，可获取最佳的船舶推进效率。2）采用内旋桨

国内研究双尾船配内旋桨表明，采用内旋桨的船身效率比外旋桨的提高约20%左右。对于MAU 型和B型螺旋桨而言，采用内旋桨的船身效率比采用外旋桨的提高2.4%左右，旋转效率提高3%～5%。其机理主要是产生一种反桨效应，因为内旋螺旋桨与来流流入桨盘的切向速度方向相反，则螺旋桨的转速相对于水流的旋转速度增加，导致螺旋桨推力

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增大，从而提高船舶推进效率。若巧妙设计最佳的船尾形状，更好地改善伴流场，提高伴流分数值，降低推力减

额分数值，使螺旋桨处于稳定高伴流区工作，则船舶推进效率的提高会更加显著。3）采用高效螺旋桨——PBCF装置

国外研究的一种PBCF装置，在螺旋桨轴套盖上设有鳍，鳍的数量与螺旋桨叶数相同，形状不一，与船尾形状有关。PBCF装置的主要作用是降低螺旋桨旋转产生的涡流，以降低旋涡阻力。此装置具有结构简单，重量轻，费用低等优点。适用于各类船舶，尤以安装在螺旋桨螺距较大的船上效果更佳。4）采用船舶助推轮装置

船舶助推轮装置是一种回收螺旋桨旋转尾流的装置，它可将一部分尾流能量转换为船舶前进的附加推力。该装置采用滚柱轴承支撑安装在螺旋桨轴的末端，在螺旋桨尾流的作用下，可自由地在桨轴上转动，以产生附加推力，从而提高船舶推进效率。该装置结构简单，易于安装、改装、拆卸和维修保养。4.5 VIT技术

柴油机的效率与最高燃烧爆发压力有关，爆压上升则燃油消耗率下降。当代柴油机的爆压已达13~15MPa，甚至18MPa。由于结构、材料等多种因素的制约，柴油机的爆压不可能无限提高。而且，如此高的爆压通常只有在额定负荷时才能达到，而在部分负荷时，因供油量减少，最高燃烧压力也随之降低，经济性相应下降。VIT机构（即可变喷油定时机构）的实质是：保证变负荷时，油泵自动调整供油提前角，使柴油机在部分负荷时有较高的爆压，在高负荷运行时最高燃烧压力不超过额定值，有效地改善了柴油机运转时的经济性[7]。

4.6 采用电子喷油系统装置

电子喷油系统装置采用微机控制，可即时将柴油机工况的各类参数，如主机转速、曲轴转角、燃油燃烧压力、扫气泵压力以及排气温度等数值输入微机进行综合分析处理，从而得出最佳的喷油压力和提前角以及喷油量，实现燃油在气缸内的燃烧过程的最佳控制，达到节能效果。

4.7 优化机舱布置及改善主机进气环境

机舱布置应首先满足总体布局，机电及其辅机布置合理，既便于操纵，又易于维修;同时，机舱周围环境应满足柴油机进气的需求，可及时进气扰动，以使主机进气充足，燃烧良好，排气顺畅。换气良好，燃料燃烧充分，从而达到节能减排的目的。

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4.8 采用EGR废气再循环技术

废气再循环在技术成本增加较少的情况下，可以有效抑制NOx的生成，受到了广泛重视。废气再循环(EGR)是通过回引部分废气与新鲜空气共同参与燃烧反应，利用废气中含有大量化学惰性气体(CO2、N2、H2O等)具有较高的比热这一特性来降低NOx的生成。因为NOx 的生成条件是高温富氧，而废气的引入一方面使混合气热容量增大，造成使相同量的混合气升高同样温度所需热量增加，从而降低最高燃烧温度；另一方面废气对新鲜充量的稀释也相应降低了氧的浓度，从而有效地抑制NOx的生成。EGR与其它技术相结合是改善发动机整体性能的总的发展趋势。采用氧化催化剂与EGR反馈控制能同时改善PM和NOx；采用高压共轨喷油系统，结合高EGR率可使NOx和烟度同时大幅下降；改进燃烧系统和冷却EGR可进一步降低NOx排放[8]。4.9 加强维护保养

通过研究和实践，技术节能有效降低船舶燃油消耗，已被大家所认同，并已广泛应用在船舶节能工作中。但是船舶节能减排是一项系统工程，在注重技术节能的同时还应加强船舶管理，把节能减排的基础性工作做好。机电设备是船舶油料最直接的消耗者，抓好机电设备的维护保养，确保机电设备的工况，充分挖掘节能降耗潜力，首先要使柴油机保持良好的工作状态。可以从以下几个方面着手：1）调整最佳喷油提前角。每一种柴油机都有一个最佳喷油提前角，在维护保养时，要注意检查和调整各缸的供油提前角，使其处于最佳供油位置。2）保持进排气系统的通畅，定期调整气阀间隙。3）定期检查调整供油定时和喷油压力，确保其在规定范围内。4）保持燃烧室组件之间的适宜间隙。5）保持润滑系统的顺畅。润滑系统不顺畅会使机械磨损加剧，增加油耗。6）保证足够的新鲜空气供给量。现代柴油机大都采用废气涡轮增压，若空气通道堵塞，如脏污、结炭、变形等，都会因流阻增大，使增压压力下降，影响扫气效果，导致燃烧不良油耗增加，严重时还会引起喘振。7）保持操作系统和传动系统处于良好技术状态，将大大提高机械效率，从而降低油耗。船舶动力装置节能减排技术的展望

5.1 新型油料节能技术

燃油添加剂渗入到柴油中，对柴油起催化、气化作用，使柴油在气缸中充分燃烧，刘凯：轮机工程专业毕业论文

减少黑烟，达到节省油量。新的添加剂技术主要有钠米技术和核磁共振技术。1）钠米技术:在反应瓶中加入一定量的金属钠米微粒和表面活性剂，加入适量溶剂，在一定条件下反应1～2h，并经处理后即可得到表面修饰金属钠米微粒添加剂。该添加剂以0.01%质量分数加入柴油中，能显著提高燃料燃烧效率5~5.8%，实验确定平均节油率为2.1～2.7%，效果良好；2）核磁共振技术:该技术利用核磁共振处理异辛酸稀土活性复合物，提高该活性物质的催化活性，作为添加剂，实验表明可提高柴油燃烧效率，节油可达2~5%，并能降低有害排放。

随着科技的发展，燃油添加剂技术将不断进步，不断适应节能减排大环境的需求。5.2 开发代用燃料

发达国家的经济主要依赖于油基燃料，而油基燃料的获得是有限的，容易出现短缺，许多科学家已经考虑到原油的储存量、燃油的生产和原油的消耗等。未来的船舶动力装置能仅考虑石油为基本燃料，还要考虑使用其他新能源来取代石油。5.3 采用风帆助航

利用风力资源，采用风帆助航将成为船舶节能的另一条途径。随着电子计算机和自动化技术的发展，用计算机自动控制风帆的操纵及风帆与动力装置的优化配合已经成为现实，为风帆船的发展提供了有力的支持。80年代，日本建造的“新爱德丸”风帆油船是世界上第一艘实现非人工操帆的风帆船，该船投入营运以来，取得了节省燃料费50% 的目标。我国近年来所研制的风帆船，也已取得了初步的成果。风帆助航船既节约能源，又减少污染，必将开启科技帆船的新时代[9]。5.4 智能化技术

智能化，即使综合使用电子技术和网络技术，通过对柴油机和船舶的各种参数进行监测，并自动适时进行控制和管理，从而使柴油机随时处于最佳的工作状态。2007年3 月2日，中船重工宜昌船舶柴油机厂传来捷报，世界首制WARTSILA6RT-flex50B智能型二冲程船用低速大功率柴油机顺利通过台架试验，这表明我国也已开始在智能化方面迈出了重要的一步。可以预计，智能技术的不断完善在主机节能方面必将大有可为[10]。

结论

节能减排是国民经济可持续发展的重要组成部分。我国能源总量稀缺、消耗大、利

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用效率低，节能工作面临巨大的压力。目前，推动海事船舶节能工作，迫切需要加强政策力度，加大投入，加快节能技术的推广和应用，充分调动各方积极性，争取使海事船舶节能减排工作迈上一个新的台阶。

综上所述，在全球都进行节能减排研究大背景下，我们国家在船舶节能减排方面也已投入更大的力量。我们的优势在于后发优势，除了在新技术方面要进行不断创新以外，同时还要通过开发先进的适合全球标准的信息网络管理技术，对整个船舶进行综合系统、智能管理，从系统整体上把握创新的方向，从而使我们的船舶业具有更强的竞争能力。

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致谢语

在写本文的过程中，轮机长和三管轮给了我悉心的指导，是他们帮我确定了写作方向，在拆装的过程中不厌其烦的给我讲解，分析故障的原因及解决方法，直到我完全理解为止。文章写完后，三管轮帮我指出了几处写的不妥的地方，经过几次与三管轮的讨论与修改，本文才算完成。轮机长还给我讲了很多做事的方法，他教我无论做什么工作，都要有所收获，轮机长还教我如何与人相处，与我们学校的校训“诚毅”有很多相似之处。

另外还要特别感谢审阅此论文的集美大学轮机工程学院的老师，在这里向您真诚的说句“老师，您辛苦了！”

最后，向全体曾关心过我的老师和同学献上我最诚挚的问候。

刘凯：轮机工程专业毕业论文

参考文献

[1] 欧礼坚.浅谈船舶节能技术改造[J].广东造船.2003，(4).[2] 程楠，李军.船舶减排的标准之困[J].中国船检.2009，(6).[3] 彭斌.船舶节能技术应用综述[J].舰船科学技术.2005.[4] 陆亦恺.船舶动力系统节能技术动态[J].上海海事大学，2010.[5] 丁晓映.船舶主机余热利用与节能新途径[J].福建能源开发与节约，2001，(4).[6] 徐立华.船舶节能措施概述[J].造船技术，2000，(4).[7] 俞振廷.通过对VIT机构的调节实现船舶节能的探索[J].航海技术，2004，(5).[8] 李彩芬，李国岫.柴油机废气再循环技术的应用研究[J].《柴油机·Diesel Engine》，2004，(1).[9] 孟维明，赵俊豪，黄连忠.风帆助航节能船的应用前景[J].船舶，2009，(4).[10] LIU Xiaohua;LU Shaojun.Discussion on energy saving and emission reduction for the maritime control vessels[J].China Maritime Safety,2010,(11)

第五篇：浅谈船舶动力装置节能减排技术

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浅谈船舶动力装置节能减排技术

浅谈船舶动力装置节能减排技术

摘要：自2007年以来，全球能源危机和不断上涨的燃料成本，增加燃料需求，国际海事组织以及其他国际组织对船舶排放的关注，节能减排使运输工作重要和突出，节能和减排近年来成为世界各大航运公司的一个主要任务。船舶运输能耗高，研究和应用的节能技术，减少能源消耗，加强船舶的船舶管理和设备的维护保养和节能减排的基本管理，不仅可以节省燃料成本航运企业，还可以减少对环境的污染，经济和环境船只保护双重效益。本文主要介绍了船舶动力装置在节能和减排技术，技术的应用现状船舶动力装置。

关键词：船舶 动力装置 节能 减排

一、引言

海上运输的主要工具——船舶，随着物流业的进一步发展，其数量在不断增加。船舶作为能耗大户，对其进行节能减排技术改造，具有重要的现实意义。

二、国内外节能减排技术的发展

从1970年代以来发生了两次能源危机，石油价格的飙升，航运企业管理成本增加。特别是近年来，不断上涨的油价已经迅速，导致船舶营运成本结构因素有显著变化，比例的燃料成本正在迅速增加，已超过50%。船舶节能、降低燃料消耗和燃料成本，提高工厂经济已经成为一个重要的主题，使船舶节能工作太多的关注。所以从柴油机制造商船厂和船舶公司，一直以减少船舶燃油成本上下功夫，以提高其经济效益。

一艘船在节能技术进步，两个两个地加强基础管理。技术进步是使用船舶节能技术促进船舶开展节能工作，例如，在新的构建船舶设计的船、机、桨叶在能源消费在优化设计，合理配置推进柴油机和电厂，尽量减少船舶阻力、提高推进效率，推进柴油机长冲程和更少的缸数、小型化的柴油机，充电系统优化改善，提高扫气压力、优化燃烧室和新燃烧系统，提高了燃油喷射系统，提高最高燃烧压力等等，最新【精品】范文 参考文献

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为了减少燃料消耗柴油发动机直接；推进柴油机电厂方面包括主轴发生器，该系列螺丝，废热回收等节能技术来提高整体效率的船。加强基础管理包括：船舶合理调度；去经济频道和使用气象导航；以减少导航和节能速度；使用劣质燃油；加强维护管理的设备，合理的维护，保持柴油机及其动力设备良好的工作条件等。

三、节能减排新技术在现代化船舶上的应用成果

3.1 韩国船舶新技术可省50%燃料费

韩国大型造船企业STX造船海洋9月21日表示，该公司开发了这项技术的节能船舶准备接受订单。这种技术可以大大减少碳排放在船舶营运，可以节省高达50%的燃料成本。

3.2 船舶发动机余热回收系统研发动态

日本发展涡轮增压器生成系统。系统的开发用于推进柴油发电机的涡轮增压器和新开发的高速发电机相连，将发动机废热回收对于权力，内部使用，恢复电力作为一个平台，电力供应柴油发电机组的发电能力。此外，该系统的使用，二氧化碳的排放量最高可以减少4.6%，还可以减少燃料消耗。

四、船舶动力装置典型节能减排措施分析

4.1 柴油机排气与冷却水余热的再利用

燃料在汽缸中燃烧后尾气和冷却水热了，只有很少的热量来充分利用。因此，对于我国巨大的远洋运输船队来说，节能领域是有前途的。这些可以用来加热的有效使用，现在最常见的是燃气锅炉和主机暖缸使用冷却水热量，燃气轮机也使用主机余热。

4.2 提高船舶动力装置的效率

船舶动力装置包括主、辅机和传动轴系统和设备等。因此，为提高工作效率，整个电厂应该在各方面采取有效措施。

1）优化主机。由于柴油发动机技术的发展，无论是低和中速或高速柴油机的燃油消耗率是大大降低，但差异的各种机器是显而易见的。因此，施工船舶应根据船舶具体情况，选择性能稳定，经济好的主机。由于能源消费的主机在整个电厂的比例和最大，所以主机优化来提高效率的发电厂的影响最大。目前主要的柴油发动机低转速、长冲程，目标是减少石油消耗速率，同时，主机和低速大直径螺旋桨匹

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配效果好。节能功率主机主要是降低燃油消耗率，重油或替代燃料，提高操作效率的船。

2）主发电机燃烧劣质油。主发电机燃烧和主机相同的重油，意识到只有一个品种油，使房间布局和管道布局大大简化，减少了维护工作量。同时也节省燃料成本。

3）优化船、机、叶片。由于船舶航行的情况要复杂得多，和外部条件（加载、道格拉斯、污染等）和经常变化；同时，船、机、桨本身技术状态将会改变，所以，这三个协调特征改变，这样他们的技术和经济指标偏离设计状态，影响能量转换的完善程度，因为这个原因，使用管理工作人员在操作的船应该是清楚的各种特点和经常调整操作点，使他们处于最佳状态，操作目标的实现节能。

4.3 废气处理技术

减少粒子的新技术。最常见的方法是在排气管上安装一个粒子捕获器，用来捕获排气微粒，在特定条件下或条件，使粒子捕获器清洁得到再生。目前，再生方法有很多，但捕获设备材料、工艺的限制，捕获器再生可靠性可以是一个很好的保障。还需要广泛的研究。是否有任何其他技术也广泛深入地，如：静电捕获技术、旋风分离点技术，燃料添加剂技术。但这些技术从实际还有很多距离。

五、船舶动力装置节能减排技术的展望

5.1 新型油料节能技术

燃料添加剂渗透到柴油，柴油，催化气化，使柴油油缸完全燃烧，减少黑烟，节省燃料。随着科学技术的发展，燃料添加剂技术将继续进步，不断适应需求的节能减排环境。

5.2 开发代用燃料

发达国家的经济依赖于石油燃料和石油燃料得到有限，容易出现短缺，许多科学家一直在考虑到原油储存、燃料生产和石油消费等。未来的船舶动力装置只能考虑石油作为基本燃料，可以考虑使用其他新能源来取代石油。

5.3 采用风帆助航

利用风能资源，使用帆导航将船舶节能的另一种方式。随着电子计算机和自动化技术的发展，计算机自动控制帆帆与电厂控制和优化

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适合已成为一个现实的发展风向航行提供强有力的支持。

六、结论

总之，在整个世界节能减排研究背景，我国节能减排在船也已经投入更多的力量。我们的优势在于落后的优势，除了新技术开展创新以外，还通过发展先进的全球标准信息网络管理技术，对整个船舶集成系统、智能管理，从系统，总的来说，掌握创新的方向，使我们的船舶业具有较强的竞争能力。

参考文献

[1] 欧礼坚.浅谈船舶节能技术改造[J].广东造船.2009，（4）.[2] 程楠，李军.船舶减排的标准之困[J].中国船检.2009，（6）.[3] 彭斌.船舶节能技术应用综述[J].舰船科学技术.2010.[4] 陆亦恺.船舶动力系统节能技术动态[J].上海海事大学，2010.------------最新【精品】范文