内河柴油_LNG双燃料动力船舶发展现状及建议_谭月静

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1、航运技术内河柴油/LNG双燃料动力船舶发展现状及建议谭月静，黄学武（上海海事大学商船学院，上海201306）【摘要】为满足内河运输低碳、绿色的发展要求，提出对内河船舶进行柴油/LNG双燃料动力系统改造，从安全、环保和经济效益等方面阐述内河船舶燃烧LNG的有利因素，介绍我国双燃料动力船舶的发展现状，分析配套设施不足、投资成本大、研发相对落后等问题，提出相关建议。【关键词】内河航运；双燃料发动机；LNG；清洁能源2011年1月国务院发布了《关于加快长江等SOx和颗粒等污染物约100万t，由船舶柴油机排内河水运发展的意见》，计划2020年我国内河货物出的NOx和SOx量占到港口区域总量的50%。因运

2、输量达到30亿t以上，并完成长度1.9万km的此，使用清洁燃料解决内河沿岸大气污染问题应高等级航道建设，同时提出“发展低碳经济”“实现受到更多的重视。内河水运绿色发展”等内在要求。可以肯定，相关此外，2010年我国原油消耗达到4.55亿t，需新技术理念将会在内河船用柴油机上应用，以满要进口2亿t才能满足需求，约为总需求的45%；足节能减排的趋势。预计2020年，原油消耗将达5.6亿t，石油的对外在目前所有的节能减排方法中，使用清洁燃依存度将提高到60%。巨大的原油消费又会促使料是一条非常重要的途径。陆上交通已广泛推广原油价格保持高位，提升船舶运营成本。因此，原清洁燃料，而水上交通领域却没有大面

3、积推广使油短缺不仅会制约我国经济的发展，还会严重威用清洁燃料，也正是如此，内河运输船舶的污染问胁国家的能源安全。题相当严重。内河运输船舶存在设备陈旧、状况差、效率低等问题，且95%以上使用高速柴油机，1内河柴油/LNG双燃料动力船舶在主要柴油机技术指标方面还处于20世纪七八十发展的有利因素年代的水平，因此内河船舶柴油机性能的提升空天然气的理化性好间很大。由于内河运输的特殊性，船舶柴油机经常需要在不同工况负荷下运行，排放出更多的大全球天然气储量丰富，2009年已探明储量达3气污染物。目前内河船舶柴油机每年产生的NOx，188万亿m，可至少满足全世界需求150年。我国收稿日期：2012-09-13

4、作者简介：谭月静（1988―），男，硕士研究生，研究方向为轮机工程；黄学武（1952―），男，副教授，研究方向为检测与仿真技术。·39·航运技术32008年底探明天然气储量达到63357亿m，具有确保发动机在正常条件下仅使用LNG，而又能在广泛运用天然气的资源基础。除资源丰富外，天然特定情况下仅燃烧柴油。改造后的动力系统运用气作为替代能源也是由其本身的理化性所决定智能化控制，使双燃料发动机既具有燃气机的静的。态平稳性，又保持了柴油机的动态快速响应特性，天然气的主要成分是甲烷（CH4），它无色、无应对负荷波动能力强。以2010年成功试航的内河味、无毒、无腐蚀性，是大量存在于自然界中的碳首艘双燃料

5、动力船舶“轮渡302号”为例，改装费用3燃料。将天然气降温至160℃以下，使其液化，体共18万元，1m天然气产生的能量相当于1.1～积将比原来缩小600倍以上，有利于储存和供应。1.2L柴油所产生的能量，当时柴油价格6.5元/L，3由于天然气在液化前，灰尘、硫、水分等杂物已被天然气4.5元/m，该船舶有2台柴油主机，每天工排除，燃烧产物中所包含的大气污染物大大减少，作10小时，一年工作300天，以70%柴油替代率因此液化天然气（LNG）是一种洁净能源。（“轮渡302号”的改造试验结果显示其柴油替代率与传统的燃油相比，LNG具有以下优势：可达66%～80%）计算，1年节约费用19万元，则1（1）

6、安全性。LNG由天然气经过降温液化，储年内即可收回改装成本。现在柴油价格已涨到7.5存在圆柱体真空双壳不锈钢罐中，运输到各LNG元/L以上，如果营运船舶的主机功率更大、续航时接收储存站。首先，天然气燃点为650℃，而柴油间更长，所节约的费用将更加明显。燃点只有220℃，更容易引燃。其次，天然气发生其他有利因素爆炸的浓度区间是5%～15%，柴油气发生爆炸的浓度区间是0.5%～4.0%，即空气中柴油气浓度达除了价格上较传统柴油机更有优势外，双燃到0.5%即容易发生爆炸，而天然气则需累积到5%料发动机的寿命也更长，为79.9年，大于船舶寿才会发生爆炸。最后，天然气密度是空气的55%，命。国内部分能源

7、公司正积极筹建供气码头和供泄漏后会直接扩散到空气中，如果加入嗅剂泄漏气趸船，所以今后的供气保障将越来越好。最为关时可被及时发现，减小了安全隐患。键的双燃料动力技术也日渐成熟，我国陆上柴油/（2）环保性。天然气是最清洁的化石燃料，与LNG双燃料发动机在1982年就开始应用，现在许其他化石燃料相比，在相同能量输出下，天然气的多柴油机生产厂商都在做LNG船机试验，已经有污染物排放最少，具体排放数据比较见