文档介绍：内河柴油—LNG双燃料动力船舶应用分析
内河柴油—LNG双燃料动力船舶应用分析
摘要:如何缓解石油资源的约束“瓶颈”,破解排放污染问题,是内河运输持续发展的一项重要工作。柴油-LNG双燃料动力船舶正是在此形势下发展起来的一项先进技术,是调整交通运输能源结构,发展绿色航运的有益尝试。
关键词:柴油—LNG双燃料动力船混燃模式 LNG储罐
我国目前LNG双燃料动力船舶应用情况
我国从九十年代开研究开发工作,目前内河船舶江苏、安徽、湖北、江西、山东等地陆续开展柴油LNG混合动力船舶的开发工作。特别是自2010年以来,苏宿货1260、红日166号、长迅3号、赣抚州货0608、武汉302号轮渡等艘船,经过双燃料改造后,分别在京杭运河和长江航线进行试验运行,与柴油燃料相比燃料成本下降20%以上,船舶尾气污染物综合指标下降50%以上,动力性、可靠性、操控性能与原机相当,得到了用户的一致认可和欢迎,为规模发展LNG船舶打下了良好的基础。下面以安徽芜湖“红日166号”船舶改造为例说明。
改造方案就是以柴油–LNG双燃料替代柴油单一燃料,在保持原有柴油机主体结构和燃烧方式不变的前提下,增加一套LNG供气系统和柴油–LNG双燃料电控喷射系统,通过电子转换开关,实现单纯柴油燃料状态下和油气双燃料状态下两种运行模式的转换。
该船的混燃技术改造方案由三大系统组成,即LNG储供气系统,柴油—天然气混燃电控喷射系统,消防报警系统。
1、红日166船的技术参数:
红日166船运行情况
2011年4月7日长江首艘内河柴油-LNG混合动力改造船“红日166”在芜湖市成功首航,截止到8月份共运行阳新至上海重载11航次,上海至阳新空载8航次,上海至黄石重载4航次,阳新到南京重载1航次、南京到阳新空载1航次。运行平稳,动力与原机相当,加一次气的续航里程达到4000公里。
1、主要技术指标
对原柴油机不做改动,改装简单、方便,利于推广。
随时在纯柴油和柴油-天然气混燃两种模式下切换。
混燃模式下动力与原机相当,没有动力损耗,操作性与原机相同。
混燃模式下,天然气替代60%~75%柴油,且燃料消耗按照当量热值计算不超过原机。
在混燃模式下,发动机油温、油压、水温等技术指标与原机一致。
自主知识产权的ECU和控制程序,控制精确,能满足不同客户的不同需求,操作维护简单、快捷。
2、主要安全指标
根据《气体燃料动力船检验指南》的要求以及散货船的特点,参考中国安全生产科学研究院于2010年9月对江苏《船用柴油-LNG混合动力技术项目进行定量风险分析安全评价(节选)》的结论,在保证安全的前提下,混燃船舶主要采取的是ESD防护。
LNG储罐的安装满足稳性、ESD防护和安全泄放要求。储罐处需配置电动、手动和气动紧急切断阀和安全泄放阀,保证紧急情况下,储罐出液根部阀能及时切断燃气供应,并将超过设计压力的天然气排放到船体外的大气中。
燃气管线采用06Cr19Ni10不锈钢管,管线接头主要采用全熔透焊,保证燃气管线的强度和气密性。管线上配置三联装气体互锁阀,保证在天然气发生泄漏时能及时切断燃气供应,并将管线中的天然气排放到船体外的大气中。
LNG储罐以及机舱要有燃气泄露探头和消防联动装置。当发生燃气泄漏达到1%时,低爆报警,开启排