天然氣動力船舶氣體燃料控制及安?？刂葡到y(tǒng)立項報告

1、天然氣動力船舶氣體燃料控制及安保控制系統(tǒng)立項報告富地紅華動力(武漢)有限責(zé)任公司2011年9月目錄一、立項目的3二、項目概況及內(nèi)容3三、組織實施方式4四、核心技術(shù)及創(chuàng)新點4五、項目完成后主要技術(shù)指標(biāo)5六、項目負(fù)責(zé)人及項目主要研發(fā)人員信息5七、項目周期、進(jìn)度安排5八、項目預(yù)算5九、審批意見6一、 立項目的近年來天然氣作為一種新型能源越來越被重視，天然氣燃燒產(chǎn)生的污染物相比柴油大大降低，如使用天然氣作為船用發(fā)動機(jī)主要燃料替代原有的純柴油將解決柴油機(jī)尾氣排放污染嚴(yán)重的問題。當(dāng)柴油機(jī)摻燒天然氣時，由于天然氣在發(fā)動機(jī)內(nèi)與空氣混合時為氣態(tài)，混合更均勻，燃燒也更充分。因此，摻燒天然氣后發(fā)動機(jī)與柴油發(fā)動機(jī)相比

2、可明顯降低有害物質(zhì)的排放，特別是顆粒物排放。另外，它還可以完全消除鉛、苯和芳香烴等嚴(yán)重危害物。同時天然氣是一種廉價的燃料，而且分布廣泛具有良好的資源配置，以天然氣作為替代燃料將減少國家對進(jìn)口石油的依賴程度，因此天然氣作為船用發(fā)動機(jī)能源是傳統(tǒng)燃料的理想替代品。近年國家及地方相繼出臺一系列措施鼓勵天然氣動力船舶的發(fā)展，同時由于燃料費用大大降低，船舶市場上也樂于接受雙燃料船舶，天然氣船舶成為近來船舶的一種趨勢，存在巨大的市場潛力。由于天然氣具有一定的危險性，在空氣中天然氣濃度達(dá)到5%15%時被點燃會發(fā)生爆炸，同時，天然氣在大型船舶上一般以LNG（液化天然氣）存在，當(dāng)LNG泄露接觸人體時會造成凍傷。為

3、保證天然氣船舶的安全性，必須進(jìn)行對天然氣進(jìn)行安全有效的控制，同時對船舶上關(guān)鍵處所的天然氣濃度進(jìn)行檢測，建立安保控制系統(tǒng)。本次項目的天然氣動力船舶氣體燃料控制及安保控制系統(tǒng)是針對天然氣/柴油雙燃料船舶及純天然氣動力船舶開發(fā)的，符合天然氣燃料動力船規(guī)范(2013)。該系統(tǒng)能夠有效的控制天然氣進(jìn)氣管路的開斷，在緊急情況下能夠迅速切斷天然氣的進(jìn)氣管路，并將管路中剩余的天然氣排放到放散處所。同時能夠?qū)Πl(fā)動機(jī)的運行狀況，對機(jī)艙、氣罐處所的天然氣濃度進(jìn)行監(jiān)測，增加火災(zāi)報警控制器，極大地增強(qiáng)了天然氣船舶的安全性。二、 項目概況及內(nèi)容本項目主要是針對天然氣/柴油雙燃料船舶及純天然氣動力船舶開發(fā)的一套氣體燃料控制

4、及安?？刂葡到y(tǒng)，其所具備的功能如下：（1） 實現(xiàn)氣體燃料供應(yīng)系統(tǒng)的開斷控制；（2） 對發(fā)動機(jī)工作狀況監(jiān)控；（3） 對氣體燃料供應(yīng)系統(tǒng)狀況監(jiān)控；（4） 監(jiān)測重要處所的天然氣濃度；（5） 在異常狀況時進(jìn)行報警，并自動采取安全措施；（6） 對系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化顯示。天然氣動力船舶氣體燃料控制及安保控制系統(tǒng)基本方案如下：采用PLC主機(jī)作為控制中心，接收各類傳感器信號，經(jīng)過運算后發(fā)出相應(yīng)指令，使執(zhí)行器執(zhí)行正確動作。在發(fā)動機(jī)燃?xì)膺M(jìn)氣管路上布置有一系列的氣動球閥，控制中心通過控制電磁閥的開斷開實現(xiàn)氣動球閥的開斷，從而實現(xiàn)對燃?xì)獾拈_斷控制。在發(fā)生緊急情況時，PLC迅速給出指令，關(guān)閉燃?xì)膺M(jìn)氣管路上的氣動球閥

5、，同時打開放散管路上的氣動球閥，使管路中多余的燃?xì)夥派?，保證燃?xì)夤苈返陌踩Ｍㄟ^在發(fā)動機(jī)氣缸處上布置溫度傳感器可以實時監(jiān)控發(fā)動機(jī)內(nèi)燃料的燃燒狀況，在發(fā)動機(jī)上安裝轉(zhuǎn)速傳感器，能監(jiān)測發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速。在燃料罐上布置液位、溫度、壓力傳感器，在燃料供應(yīng)管路上布置壓力、溫度傳感器可以監(jiān)控氣體燃料供應(yīng)系統(tǒng)的運行狀況。在發(fā)動機(jī)處所、發(fā)動機(jī)曲軸箱內(nèi)、機(jī)艙、氣罐處所安裝可燃?xì)怏w探頭，可以實時監(jiān)控重點位置的可燃?xì)怏w濃度，在天然氣濃度超過指定值時系統(tǒng)就會報警。在機(jī)艙安裝火焰探頭、感溫感煙探頭、火災(zāi)報警控制器能夠有效監(jiān)測機(jī)艙突發(fā)火災(zāi)，并在火災(zāi)時報警。在本套系統(tǒng)中還布置有顯示屏，使操作人員能直觀的看到系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)。并安裝

6、有報警器，在系統(tǒng)異常時進(jìn)行報警。公司現(xiàn)有的研發(fā)、生產(chǎn)設(shè)備清單見下表公司現(xiàn)有研發(fā)、生產(chǎn)設(shè)備清單表序號主要生產(chǎn)設(shè)備型號名稱設(shè)備臺數(shù)1濾紙式煙度計1臺2柴油機(jī)專用尾氣分析儀1臺3通創(chuàng)專用排放設(shè)備分析軟件1臺4示波器2臺5信號發(fā)生器2臺6逆變電源5臺7質(zhì)量流量計1臺8氣密性試驗臺1臺9多功能試驗臺1臺10鑄鐵平板6臺11半自動打包機(jī)1臺12工具機(jī)1臺13切割機(jī)1臺14彎管機(jī)1臺15氬弧焊1臺16X光1臺17手壓機(jī)1臺18砂輪機(jī)1臺19線號機(jī)1臺20靜電工作臺AA10臺21靜電工作臺BB9臺22鉗工工作臺13臺合計62三、組織實施方式本項目采用獨立研究方式進(jìn)行研究，公司成立天然氣動力船舶氣體燃料控制及安

7、?？刂葡到y(tǒng)研發(fā)小組。該項目小組由一名項目經(jīng)理、2名工程師構(gòu)成，公司配備充足的研發(fā)資金和先進(jìn)的實驗設(shè)備推動研發(fā)活動順利進(jìn)行。四、核心技術(shù)及創(chuàng)新點（1）可視化技術(shù)；（2）冗余系統(tǒng)技術(shù)；五、項目完成后主要技術(shù)指標(biāo) （1）符合天然氣燃料動力船規(guī)范(2013)，順利通過中國船級社審查。六、項目負(fù)責(zé)人及項目主要研發(fā)人員信息姓名性別專業(yè)職稱項目任務(wù)分工周力男電子科學(xué)與技術(shù)技術(shù)總工項目經(jīng)理馮銘男機(jī)械設(shè)計主任工程師機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計陳亞男機(jī)械電子主任工程師控制系統(tǒng)設(shè)計張琪男機(jī)械設(shè)計及其自動化機(jī)械工程師機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計七、項目周期、進(jìn)度安排起止時間2013.92014.5（共7個月）階段主要工作應(yīng)完成的文檔計劃階段調(diào)研相關(guān)市場，明確市場需求，使產(chǎn)品開發(fā)更有針對性市場調(diào)查報告對公司人力、財力核算，明確實施該項目的可行性，確定實施項目的方案立項報告開發(fā)階段進(jìn)行總體方案設(shè)計總體方案設(shè)計說明書詳細(xì)方案設(shè)計詳細(xì)方案設(shè)計說明書驗證階段樣機(jī)試制樣機(jī)采購清單系統(tǒng)驗證試驗試驗大綱、試驗報告批量生產(chǎn)階段列出相關(guān)物料清單長周期采購物料清單、物料清單編