船舶動(dòng)力系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)動(dòng)態(tài)

1、船舶動(dòng)力系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)動(dòng)態(tài)隨著船舶燃油價(jià)格的上漲，船舶節(jié)能技術(shù)得到了廣泛的關(guān)注。我國(guó)能源形式嚴(yán)峻，節(jié)能已經(jīng)成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要任務(wù)。船舶是高能耗的運(yùn)輸工具，研究和應(yīng)用節(jié)能技術(shù)，降低船舶能耗，不僅可以為航運(yùn)企業(yè)節(jié)省燃油費(fèi)用，還可以減少船舶造成的環(huán)境污染，獲得經(jīng)濟(jì)和環(huán)保雙重效益。本文重點(diǎn)介紹船舶動(dòng)力系統(tǒng)方面的節(jié)能技術(shù)動(dòng)態(tài)。一、韓國(guó)船舶新技術(shù)可省50%燃料費(fèi)韓國(guó)大型造船企業(yè)stx海洋造船9月21日表示，該公司開(kāi)發(fā)的船舶節(jié)能成套技術(shù)已經(jīng)準(zhǔn)備好接受訂單。該技術(shù)能大幅減少船舶運(yùn)行中的二氧化碳排放量，最多可節(jié)省50%的燃料費(fèi)用。stx將這項(xiàng)技術(shù)稱(chēng)為綠色之夢(mèng)研發(fā)項(xiàng)目(green dream project)

2、。stx是在全球加強(qiáng)尾氣排放限制和油價(jià)持續(xù)上漲的大背景下，從2008年開(kāi)始組建專(zhuān)門(mén)機(jī)構(gòu)推進(jìn)綠色之夢(mèng)研發(fā)項(xiàng)目的，現(xiàn)在項(xiàng)目已經(jīng)完成。stx認(rèn)為，采用該成果建造的生態(tài)船舶(eco-ship)將在未來(lái)20年內(nèi)滿(mǎn)足不斷完善的環(huán)保規(guī)范，改寫(xiě)全球造船業(yè)的市場(chǎng)格局。綠色之夢(mèng)研發(fā)項(xiàng)目采用了一系列綠色技術(shù)和綠色理念。最主要的改進(jìn)之一是船舶推進(jìn)系統(tǒng)。雖然螺旋槳槳葉數(shù)量越少推進(jìn)效率越高，但目前大型船舶多采用4至5個(gè)槳葉的多槳葉螺旋槳，以降低推進(jìn)器的震動(dòng)和噪音。stx項(xiàng)目組利用該公司在螺旋槳寬弦葉尖(wide chord tip)領(lǐng)域的技術(shù)積累，設(shè)計(jì)了全新概念的葉片，將震動(dòng)和噪音降低到可接受水平，大幅提高了燃效。eco

3、-ship將不再使用傳統(tǒng)的船用c級(jí)重油作燃料，而改用更高等級(jí)、提升了環(huán)保性能的燃料。采用高等級(jí)燃料能夠提升燃料效率41%，減排45%。同時(shí)氮化物和硫化物的排放也大幅降低。此外還開(kāi)發(fā)了安裝于船舶尾部的整流板以提高船舶的流體力學(xué)性能。節(jié)能船舶還將安裝風(fēng)力和太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備，以及回收發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣能量的余熱發(fā)電裝置。stx表示，建造一艘eco-ship船舶將會(huì)增加部分費(fèi)用，但由于該船節(jié)省燃料的特性，這些額外增加的費(fèi)用能夠在3年內(nèi)得以回收。(信息來(lái)源：)二、現(xiàn)代重工建造韓國(guó)國(guó)內(nèi)第一艘混合動(dòng)力船。韓聯(lián)社首爾9月18日電，同時(shí)將引擎和電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源的混合動(dòng)力船舶在國(guó)內(nèi)首次面世?，F(xiàn)代重工于18日上午11時(shí)30分

4、在蔚山總部舉行了海洋警察廳3000噸級(jí)警備救助艇太平洋9號(hào)的下水儀式。太平洋9號(hào)長(zhǎng)112.7米，寬14.2米，最高航行速度為28節(jié)。特別是這次改變?cè)瓉?lái)通過(guò)2個(gè)1萬(wàn)馬力級(jí)柴油引擎驅(qū)動(dòng)的方式，追加搭載一個(gè)750千瓦級(jí)電動(dòng)機(jī)，從而使該艦成為國(guó)內(nèi)第一艘混合動(dòng)力船。如果以12節(jié)以下速度進(jìn)行低速航行，就沒(méi)必要啟動(dòng)主引擎，完全可以靠電動(dòng)機(jī)向前行駛?，F(xiàn)代重工介紹稱(chēng)，通過(guò)采用混合動(dòng)力方式的動(dòng)力體系，可以大幅減少船舶的震動(dòng)和噪音，而且通過(guò)節(jié)省25%左右的燃料，可以取得將二氧化碳年排放量約減少10噸的效果。(信息來(lái)源：)三、新型動(dòng)力系統(tǒng)研發(fā)動(dòng)態(tài)瓦錫蘭公司推出energopac舵/槳聯(lián)合系統(tǒng)。這種新型聯(lián)合系統(tǒng)能夠優(yōu)化

5、舵系與螺旋槳之間的協(xié)作，從而提高推進(jìn)效率。使船舶節(jié)省高達(dá)9%的燃油。羅羅公司為兩艘汽滾船配套新型推進(jìn)系統(tǒng)。這種推進(jìn)系統(tǒng)由完全以天然氣為燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)、側(cè)推、螺旋槳、減速齒輪、舵、液化天然氣存儲(chǔ)和處理設(shè)備等構(gòu)成。與傳統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)相比。能使船舶的二氧化碳排放量減少2 0%、氮氧化物排放量減少9 0%。沃爾沃遍達(dá)公司推出ips900/ips800型動(dòng)力系統(tǒng)。ips系統(tǒng)主要由該公司的柴油機(jī)和吊艙構(gòu)成。其緊湊的設(shè)計(jì)有助于減少燃油消耗量。顯著降低船舶噪音。并提升其操縱性能。該系統(tǒng)可應(yīng)用于長(zhǎng)100英尺的船艇。f4650型混合動(dòng)力系統(tǒng)。德國(guó)采埃孚集團(tuán)和意大利法拉帝集團(tuán)聯(lián)手研發(fā)成功的f4650型混合動(dòng)力系統(tǒng)組合了離

6、合器和由鋰電池提供電力的電動(dòng)機(jī)。船舶采用這種動(dòng)力系統(tǒng)后，可長(zhǎng)時(shí)間地不用柴油機(jī)而由以蓄電池為動(dòng)力的電力推進(jìn)系統(tǒng)來(lái)推進(jìn)?？纱罅抗?jié)約燃油、降低排放。這種混合動(dòng)力系統(tǒng)適用于游艇、快艇、渡船、海上供應(yīng)船等船舶。(參考文獻(xiàn)：軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品，2009年第2期)四、船舶發(fā)動(dòng)機(jī)余熱回收系統(tǒng)研發(fā)動(dòng)態(tài)日本開(kāi)發(fā)渦輪增壓器發(fā)電系統(tǒng)。日本西芝電機(jī)公司與三井造船、新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)(nedo)近日聯(lián)合開(kāi)發(fā)出用于大型集裝箱船等船舶的渦輪增壓器發(fā)電系統(tǒng)。該系統(tǒng)擁有1000千瓦級(jí)的發(fā)電能力，能夠?qū)l(fā)出的電能進(jìn)行頻率變換，預(yù)計(jì)將于2012年進(jìn)行實(shí)船應(yīng)用。此次開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)把用于推進(jìn)的柴油發(fā)電機(jī)的渦輪增壓器與新開(kāi)發(fā)的高速發(fā)電

7、機(jī)相連，將發(fā)動(dòng)機(jī)余熱回收為電能，供船內(nèi)使用，回收的電能相當(dāng)于一臺(tái)用于電力供給的柴油機(jī)發(fā)電裝置所發(fā)電量。此外，使用該系統(tǒng)，船舶的co2排放量最高可減少4.6%，還可減少燃料的消耗。navy sbir項(xiàng)目：電力電子設(shè)備冷卻用直接能量轉(zhuǎn)換裝置的開(kāi)發(fā)。在美國(guó)海軍未來(lái)軍船上采用的綜合電力系統(tǒng)將使全船遍布的低品質(zhì)(即低溫)熱負(fù)載遠(yuǎn)超出當(dāng)前的艦載系統(tǒng)水平。更多帶高功率轉(zhuǎn)換模塊相關(guān)系統(tǒng)的引入(如：電力推進(jìn)系統(tǒng)、大功率雷達(dá)以及其它艦船日用載荷等)，在工作環(huán)境所產(chǎn)生的熱量將遠(yuǎn)大于在ddg51艦上所檢測(cè)到的。目標(biāo)：開(kāi)發(fā)可散熱300-1000 w/cm2、使結(jié)溫達(dá)到最大值(si固態(tài)器件150，sic器件300)的固態(tài)

8、余熱回收系統(tǒng)。如果集成到某一電子模塊中，則固態(tài)余熱回收裝置在升高到大于或等于原電力電子模塊的溫度時(shí)將呈現(xiàn)電氣絕緣性。階段i：驗(yàn)證擬建固態(tài)余熱回收系統(tǒng)的可行性。該技術(shù)可根據(jù)外界環(huán)境變化進(jìn)行控制和操作，建立性能指標(biāo)及規(guī)格，分析在環(huán)境及運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)時(shí)所提方案的可行性。開(kāi)展包含產(chǎn)品開(kāi)發(fā)各節(jié)點(diǎn)在內(nèi)的試驗(yàn)及方案評(píng)估以驗(yàn)證其性能和適用性。通過(guò)利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有條件論證其實(shí)用的可行性。階段ii：開(kāi)發(fā)、演示并制造由階段i所確定的樣機(jī)。在實(shí)驗(yàn)室條件下驗(yàn)證樣機(jī)性能符合階段i的設(shè)定目標(biāo)。鼓勵(lì)相關(guān)的功率電子廠(chǎng)商開(kāi)發(fā)可與pcm集成的精巧模塊。階段iii：與海軍和電力電子生產(chǎn)廠(chǎng)商協(xié)同工作。作為當(dāng)前在海軍功率轉(zhuǎn)換模塊中的應(yīng)用，將余熱回收裝置集成到功率模塊中。硬件集成后將在廣范圍的多種條件下進(jìn)行性能驗(yàn)證演示。潛在的軍民兩用趨勢(shì)：該技術(shù)可在對(duì)熱