船舶節(jié)能技術(shù)論文
隨著油田租賃船舶和自有船舶的增多,船舶節(jié)能工作就愈加顯的重要。這是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的船舶節(jié)能技術(shù)論文，僅供參考!
船舶節(jié)能技術(shù)論文篇一
船舶節(jié)能管理淺談
摘 要：隨著油田租賃船舶和自有船舶的增多,船舶的日常運(yùn)營(yíng)費(fèi)用工作就愈加顯的重要。而對(duì)于船舶來(lái)說(shuō),每年的補(bǔ)給消耗及維修等各種費(fèi)用的開(kāi)支日益增多，有些時(shí)候甚至出現(xiàn)計(jì)劃費(fèi)用不夠用的情況，因此如何做好船舶的降本增效、節(jié)能降耗工作對(duì)我們的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展有著十分重要的意義。文章主要就船舶節(jié)能降耗管理方面進(jìn)行探討， 探討一些有用的方法。
關(guān)鍵詞：船舶 節(jié)能 管理
一、關(guān)于船舶的用電采用陸電岸接的方式進(jìn)行管理
1.在船舶停靠碼頭期間，船舶一般依靠燃油通過(guò)輔機(jī)發(fā)電，然后提供全船的日常生活用電。但通過(guò)燃油發(fā)電，首先一是浪費(fèi)能源，二是成本較高,三是向大氣排放二氧化碳等污染氣體。其次副機(jī)發(fā)電不管船舶用電量多少,都正常運(yùn)轉(zhuǎn),這就意味著只要船上開(kāi)一盞燈也要副機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn),用岸電則不然,用多少電就消耗多少。
因此通過(guò)依靠碼頭的陸電岸接的方式，將陸地的電接通到船舶上，可以大量的避免浪費(fèi)燃油;其次也可以(減小)避免船舶機(jī)艙部門(mén)的工作強(qiáng)度和壓力;然后也可以減少二氧化碳等有害氣體的排放;而且陸電岸接實(shí)現(xiàn)起來(lái)較容易，不用過(guò)多的投資。
以一臺(tái)功率 260X2 KW 的船舶來(lái)說(shuō)，每晚(天)生活用電消耗燃油128公斤,每升按10元計(jì)算，燃油費(fèi)用1280元，而用電量按每天200KW小時(shí)計(jì)算，大約費(fèi)用200多元，這樣一比較就明顯看出二者費(fèi)用的差距。每月30天可以共節(jié)省燃油3840公斤，節(jié)約費(fèi)用32400元，同時(shí)也可以減少二氧化碳等廢氣的排放2188千克。
顯而易見(jiàn)，船舶?？看a頭期間，用電采用陸電岸接的方式對(duì)于船舶的節(jié)能降耗、降本增效來(lái)說(shuō)十分重要。
二、以降低燃油消耗為目標(biāo)，做好船舶航線的選擇
就航線的設(shè)計(jì)方面來(lái)講，首先應(yīng)該考慮的是航線的安全，在保障安全的前提下應(yīng)盡可能結(jié)合海況及氣象資料等設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)航線，從而降低能耗。
主機(jī)的燃耗與輸出功率成正比，而輸出功率或推力與阻力成正比，當(dāng)主機(jī)轉(zhuǎn)速一定時(shí)，阻力愈大，船速愈小，滑失愈大，則功率愈大，燃耗也愈大。反之，阻力小，滑失小，船速大，功率小，燃耗亦少。為追求航速最大化而燃耗最小化，就近海短途航線選擇設(shè)計(jì)而言，在確保航行安全的前提下，至少遵循如下原則：
1.航程最短并非是最佳航線, 航時(shí)及耗油最少才是最優(yōu)航線
2.盡可能利用順流而避開(kāi)頂流。如果雖然有順流但卻同時(shí)有強(qiáng)頂風(fēng)，跟據(jù)中心船舶受風(fēng)面積較大的特點(diǎn)，受風(fēng)影響大于流的影響，則寧可無(wú)流甚至頂流，而少頂風(fēng)。
3.航行期間應(yīng)該保持合適的離岸距離，一般距離是9海里，避免吃水較淺影響航速，以及避免擱淺等事故的發(fā)生。
4.應(yīng)該及時(shí)更新海圖資料，設(shè)計(jì)航線應(yīng)避免經(jīng)過(guò)危險(xiǎn)暗礁及漁民下漁網(wǎng)海域。
三、船舶航行期間盡量做到按經(jīng)濟(jì)航速航行
在其他條件一定時(shí)，主機(jī)功率與船舶航速的3次方成正比，而主機(jī)功率與油耗為線性關(guān)系。因此主機(jī)油耗與航速也為三次方正比例關(guān)系。航速下降可以大幅度的降低油耗，但由于線性關(guān)系，以低速行駛也會(huì)提高油耗。
一般情況下，船舶航行速度按照經(jīng)濟(jì)航速最省油。經(jīng)濟(jì)航速就是能夠以一定量的燃油航行最遠(yuǎn)距離的速度。一般在是發(fā)動(dòng)機(jī)額定負(fù)荷狀態(tài)下70%左右的速度。高于經(jīng)濟(jì)航速高速航行或者低于經(jīng)濟(jì)航速低速航行一般都比較費(fèi)油。
在油田范圍來(lái)說(shuō)，使用經(jīng)濟(jì)航速有以下幾個(gè)有利條件：一是油田船舶航行一般都是短途航行;二是一般的運(yùn)輸人員和物資(守護(hù)和演練)在時(shí)間(上)沒(méi)有較高的時(shí)間要求。因此我們?cè)跊](méi)有緊急救援任務(wù)等特殊情況下就應(yīng)該使用經(jīng)濟(jì)航速。
以30000T級(jí)船舶為例，從A港口到B港口，航行1000海里，其設(shè)計(jì)航速為19.2kn,此時(shí)油耗為59.8t/h,主機(jī)所消耗燃油為129.7t。
若按照15海里的經(jīng)濟(jì)航速航行，主機(jī)所消耗燃油為78.9t ?？晒?jié)省燃油50.8t。
當(dāng)然，除降低航速來(lái)節(jié)約燃油外，平常船舶還要做好油料的管理，一是加裝燃油時(shí)選擇適合的優(yōu)質(zhì)油料，燃油質(zhì)量的偏差會(huì)對(duì)機(jī)器等帶來(lái)極大地?fù)p壞，也會(huì)提高油耗;二時(shí)要加強(qiáng)船舶燃油數(shù)量的監(jiān)管和控制，日常正確量測(cè)燃油和監(jiān)督油料的加裝。三是做好主機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)工作，保證機(jī)器的良性工況。四是要合理的使用輔機(jī)，做好維護(hù)保養(yǎng)，節(jié)約燃油。
四、加強(qiáng)設(shè)備的維護(hù)保用，延長(zhǎng)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)壽命，節(jié)約維修費(fèi)用
制定好船上設(shè)備的按制度的維修保養(yǎng)計(jì)劃，按PMS計(jì)劃做好設(shè)備保養(yǎng)分工，及時(shí)監(jiān)督檢查、考核。例如、及時(shí)更換滑油，液壓油等油品;做好對(duì)主機(jī)，輔機(jī)等設(shè)備正確的檢查及維護(hù)保養(yǎng);減少人為對(duì)設(shè)備的損壞，同時(shí)鼓勵(lì)船舶的自修及小改小革;年底從而可以節(jié)省船舶上塢大修的項(xiàng)目，降本增效。
五、加強(qiáng)船員業(yè)務(wù)水平的培養(yǎng)，減少誤操作
有些船舶駕駛員?？看a頭，不能正常?？康轿?，來(lái)回折騰好幾次;有些駕駛員，航行期間老偏離航道，經(jīng)常做無(wú)謂的轉(zhuǎn)彎;有些駕駛員，航行中甚至可能出現(xiàn)船舶擱淺事故的發(fā)生;有些機(jī)工，對(duì)設(shè)備的保養(yǎng)程序不熟悉，工作馬馬虎虎。這些船員業(yè)務(wù)水平的不熟練，既增加了船舶的安全風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也浪費(fèi)了燃油，加大了維護(hù)成本,與公司開(kāi)展的降本增效活動(dòng)相互矛盾。因此，提高船員的整體業(yè)務(wù)技能水平，減少誤操作對(duì)于船舶的降本增效工作也十分重要。
以上是本人對(duì)于船舶降本增效，節(jié)能降耗方面的一些建議，對(duì)于油田的降本增效來(lái)說(shuō);對(duì)于船舶節(jié)能降耗管理來(lái)說(shuō)有著重要現(xiàn)實(shí)的意義。
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作者簡(jiǎn)介：李興武，助理工程師職稱， 2005年畢業(yè)于空軍工程大學(xué)，現(xiàn)從事船舶管理及溢油應(yīng)急技術(shù)領(lǐng)域工作。
船舶節(jié)能技術(shù)論文篇二
幾種船舶節(jié)能技術(shù)性能分析
摘 要：隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，能源大量浪費(fèi)供不應(yīng)求的矛盾，使節(jié)能問(wèn)題一直是各界密切關(guān)注的問(wèn)題。作為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中主要運(yùn)載工具，船舶節(jié)能是否高效直接影響著國(guó)民經(jīng)濟(jì)。因此，在綠色環(huán)保的基礎(chǔ)上以最小能量消耗獲取最大運(yùn)輸效益成為航運(yùn)事業(yè)急需解決的問(wèn)題。本文通過(guò)介紹幾種船舶節(jié)能技術(shù)性能分析，分別對(duì)各節(jié)能方式進(jìn)行了詳細(xì)闡述，從而使節(jié)能效果得到進(jìn)一步加強(qiáng)。
關(guān)鍵詞：船舶節(jié)能 船型 阻力 動(dòng)力裝置
中圖分類號(hào)：U664.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791(2013)07(c)-0070-02
由于船舶屬于一個(gè)整體，在節(jié)能方面，對(duì)船舶的考慮不應(yīng)該僅局限于對(duì)動(dòng)力裝置的考慮，還要從船的阻力和推進(jìn)效率等方面進(jìn)行考慮。尤其在面對(duì)目前油價(jià)不斷上漲的今天，單純降低能耗已經(jīng)無(wú)法滿足節(jié)省燃油費(fèi)用的需求。為了獲取經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境保護(hù)的雙重利益，根據(jù)不同船型進(jìn)行總體調(diào)配，以從而節(jié)約成本、節(jié)省燃油費(fèi)、降低能耗使船舶推進(jìn)效率獲得提高。
1 幾種船舶節(jié)能性能分析
1.1 小水線面雙體船型
由于排水在水下，受到興波阻力的影響要小于其它小船，但是卻增加了摩擦阻力，因此，可以通過(guò)將大直徑低轉(zhuǎn)速的螺旋槳安裝到該型船中，可以更有利于水下水流工作，使推進(jìn)效率得到加強(qiáng)，從而達(dá)到節(jié)能效果。
1.2 雙艉鰭船型
由于艉片細(xì)長(zhǎng)利于避免船舶受到波形干擾。同時(shí)，通過(guò)加長(zhǎng)船艉壓浪長(zhǎng)度使尾部的尾流分離狀況降低，減少了各方面帶來(lái)的阻力，并且通過(guò)片體螺旋槳軸的伸出，使槳軸間距加大0.5B左右，流場(chǎng)狀態(tài)得到改善等。該船型不僅航行好、速度快、阻力小，而且操作靈活方便，節(jié)能達(dá)26%以上。
1.3 球艉和球鼻艏船型
在船體水線艉部區(qū)設(shè)有端形體，通過(guò)流體力學(xué)原理不僅能夠降低興波阻力，而且還能夠減小激振力和提高推進(jìn)效率，使主機(jī)節(jié)省10%左右的功率;而后者根據(jù)實(shí)際船型設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)配，不僅能夠抵消球鼻艏與船體艏形成的波，還能夠調(diào)節(jié)船的縱傾，減低阻力，使節(jié)能效果達(dá)到15%以上。
除此以外，新型縱流槽和潛吃水肥大型船型也是目前國(guó)內(nèi)外船舶船型節(jié)能的最佳選擇。
2 加強(qiáng)推進(jìn)效率節(jié)能
為了使船舶推進(jìn)效率獲得加強(qiáng)，可以采用舵球、扭曲舵、漿前導(dǎo)流鰭、漿后自旋助推葉輪等匹配方式使船舶節(jié)能。首先，在螺旋漿后面的舵葉導(dǎo)邊和軸線處安裝舵球，并且與漿帽相對(duì)，球體和椎體分別在端部和向后延伸處。由于舵球的安裝正好填補(bǔ)了螺旋槳后面的低壓區(qū)，因此槳葉間的壓力被減小，增強(qiáng)了螺旋槳效率;其次，充分利用螺旋槳尾流處的能量，通過(guò)扭曲節(jié)能舵減小未打舵角時(shí)的阻力;第三，采用中央冷卻技術(shù)，中央冷卻系統(tǒng)是指各種設(shè)備的低溫部件和高溫部件都采用淡水閉式冷卻，在中央冷卻器中，實(shí)現(xiàn)低溫淡水和海水的熱量交換，與海水直接交換熱量的只有中央冷卻器，海水系統(tǒng)屬于開(kāi)式冷卻。中央冷卻系統(tǒng)由海水系統(tǒng)、低溫淡水系統(tǒng)和高溫淡水系統(tǒng)組成。最后，為了減小水流對(duì)螺旋槳造成的影響，通過(guò)槳前導(dǎo)流鰭和槳后自旋助推葉輪，前者在改變與螺旋槳旋轉(zhuǎn)方向相反的旋流情況下使螺旋槳效率提高達(dá)到節(jié)能效果，而后者主要是在槳尾流作用下自由轉(zhuǎn)動(dòng)形成附加推力使螺旋槳效率提高達(dá)到節(jié)能效果。例如：在500 t的海貨船上安裝扭曲舵后，其節(jié)能效果能達(dá)到10%左右。如下圖2所示。
3 船舶阻力減小節(jié)能
由于有很多因素都會(huì)使船舶阻力受到影響，因此，在減少船舶阻力方面可以通過(guò)優(yōu)化船舶的船型和線型、使船體粗糙度減少、船艉附體等方法來(lái)減少船舶阻力達(dá)到節(jié)能作用。一般的船型和線型有：球鼻艏、艉端球、球艉、艉鰭、縱流、小水面雙體等。其中，由于球鼻艏主要由雙球鼻構(gòu)成，因此，又稱減阻節(jié)能球鼻艏。如下圖1所示。
通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該減阻球鼻艏能夠使興波阻力獲得有效減少，并使節(jié)能效果達(dá)到16%以上。當(dāng)船舶長(zhǎng)期使用以后，船殼就會(huì)出現(xiàn)腐蝕和污底沉積嚴(yán)重等現(xiàn)象，導(dǎo)致耗油量增大。因此，采用防污涂料、電解海水防污、定期清理污底、打砂船殼板等方式減小船舶因粗造度形成的阻力。除此以外，將10 m微縫板安裝于船艏兩側(cè)，當(dāng)空氣噴出時(shí)所產(chǎn)生的微氣泡來(lái)減小受水的摩擦，從而節(jié)省燃油的消耗，達(dá)到節(jié)能的目的。
4 加強(qiáng)船舶動(dòng)力裝置效率節(jié)能
歷經(jīng)幾十年的發(fā)展，我國(guó)已經(jīng)步入世界焊接大國(guó)行列，在造船領(lǐng)域中位居世界第三位，但依然稱不上是焊接強(qiáng)國(guó)。造船焊接工藝方法多樣化一直是擺在造船焊接技術(shù)人員面前的重大課題。我當(dāng)前的造船焊接工藝及方法已經(jīng)超過(guò)四十種，已經(jīng)獲取船級(jí)社的認(rèn)可。高效焊接技術(shù)不但可以在散貨船、集裝箱傳以及油船等主力船型中進(jìn)行應(yīng)用，而且還廣泛應(yīng)用于液化天然氣船、大型散裝箱船、液化石油氣船以及大型油船等。
在船舶動(dòng)力裝置中，主機(jī)的合理選擇是加強(qiáng)船舶動(dòng)力裝置效率，達(dá)到節(jié)能最佳方式之一。因此，本文中將采用由主機(jī)和電動(dòng)機(jī)、主機(jī)離合器和電站管理系統(tǒng)、軸帶發(fā)電機(jī)和廢氣鍋爐，以及蒸汽透平發(fā)電機(jī)和動(dòng)力透平構(gòu)成的混合動(dòng)力裝置來(lái)降低船舶耗油量，達(dá)到最佳節(jié)能效果。首先，通過(guò)主機(jī)缸套水與掃、空氣熱能混合動(dòng)力裝置向鍋爐給水加熱，并回收排氣熱能，利用所形成的蒸汽控制蒸汽透平和動(dòng)力透平，從而控制發(fā)電機(jī)。其具體模式為：當(dāng)船舶輔助設(shè)備電能低于所提供的電能時(shí)，那么多余電能將通過(guò)軸帶電動(dòng)機(jī)使螺旋槳的輸出功率得到提高;相反，則通過(guò)軸帶電動(dòng)機(jī)進(jìn)行補(bǔ)充;當(dāng)主柴油機(jī)功率低于推進(jìn)功率時(shí)，通過(guò)熱能回收和副機(jī)驅(qū)動(dòng)軸帶電動(dòng)機(jī)使螺旋槳的輸出功率得到提高，相反，則通過(guò)副機(jī)驅(qū)動(dòng)軸帶電動(dòng)機(jī)，以提供航行動(dòng)力。不僅能夠使柴油機(jī)安裝功率得到減低、使推進(jìn)裝置的冗余性獲得提高，而且還能夠使電站管理系統(tǒng)得到優(yōu)化、減少耗油量和污染等。
總而言之，在船舶節(jié)能中，節(jié)能技術(shù)有許多種，除了加強(qiáng)推進(jìn)效率和船舶阻力減小，以及加強(qiáng)船舶動(dòng)力裝置效率外，管理和維護(hù)節(jié)能也是船舶節(jié)能技術(shù)中的不可缺少的。根據(jù)船舶實(shí)際情況綜合利用和選擇合適的節(jié)能方式，才能使節(jié)能效果達(dá)到最佳狀態(tài)。
參考文獻(xiàn)
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