LNG燃料船技術新潮流-发展现状.docx

LNG燃料船技术新潮流(2011-10-26)??编辑发布：中国船舶在线 阅读次数：152次　随着全球海事界对有害物质排放要求的日益严格，特别是一些排放控制区的设定，促使船东采用各种措施应对国际上的规定。目前，主要措施包括使用低硫燃料、安装气体吸收装置和使用LNG燃料。其实，LNG燃料早在1964年就开始应用于LNG运输船，但直到2000年才开始应用于其他类型船舶。据统计，2000～2010年全球采用LNG作为燃料的船舶共22艘（不包括LNG运输船）。这些船舶为控制排放可以发挥多大作用？他们的技术发展又如何呢？ 　与其他船用燃料相比，LNG燃料最主要的优点是对环境的影响较小，排放量最小。据了解，采用LNG燃料可以减少10%～20%的CO2排放量，90%的NOX排放量，100%的硫化物和颗粒物排放。而且，LNG燃料主机不需要安装润滑油清洁设备，内部环境较好。另外，LNG的一大优势就是储量巨大，截至2009年1月1日，世界天然气探明储量为177.1万亿m3。 　但LNG作为船用燃料，则要改变主机和燃料舱的设计布置，圆柱形压力罐所需空间约为等量柴油所需空间的3～4倍，特殊的储气罐和舱室结构增加了LNG储存的重量，约为船用柴油的1.5倍，使建造成本增加约8%～20%，同时维护成本也会随之增加。 　目前，建造最多的LNG燃料船舶是渡船，其中包括车/客渡船、滚装船、客滚船等，因为这些船舶多属于短途沿海航行，对LNG储气罐大小的要求较低。波罗的海货船几种燃料方案的排放物对比　世界首艘LNG燃料渡船“M/F Glutra”号LNG燃料渡船“M/F Glutra”号“Glutra”号渡船通过卡车进行燃料补给?　挪威作为LNG生产大国，为了提高挪威气体燃料技术和获得良好的环境效应，1996年挪威议会决定分别建造采用CNG和LNG作为燃料的两种类型车/客渡船。2000年，世界首艘采用LNG为燃料的渡船“M/F Glutra”号由阿克尔船厂建造完工。通过采用LNG燃料，该船可以减少80%的NOX排放量，总成本比采用柴油燃料的渡船高30%，但船厂和运营商认为由于属于新技术的首次应用，费用的提高在可接受范围内。 　该渡船的LNG燃料推进原理是LNG从卡车储气罐注入到船上的不锈钢储气罐，该不锈钢储气罐布置在甲板下的双壁不锈钢容器中。LNG通过发动机冷却剂蒸发后进入4台超稀薄燃烧天然气发动机中。每台发电机与对应的发动机相匹配，通过变频器将电能供应到1000kW的异步电动机，该电动机驱动位于船尾的双桨，以提供较好的操纵性。 　LNG储存在2个真空、珍珠岩绝热不锈钢低温储气罐中，该储气罐由AGA Cryo AB公司提供。每个LNG储气罐容积约为32m3，最大填充率为85%。储气罐的外层是不锈钢容器，该容器为双壁结构，中间填充矿物纤维。不锈钢容器可以防止LNG逸出，还避免低温液体对船体钢板的冷却侵蚀。对于气体系统的要求之一是当船舶以最高速度与码头发生碰撞时不会出现任何损坏。2个储气罐设置在位于主甲板下的两个独立舱室，每个舱室还配有蒸发器，蒸汽通过双管输送至压力为4bar的主机舱。 　为了安全起见，发动机的布置远离LNG储气罐，位于汽车主甲板上的一个狭小舷边甲板。发动机采用4台三菱GS12R-PTK型超稀薄燃烧天然气发动机，转速为1500r/m时单机功率为675kW，发动机在满载时的热效率为37%。4台发动机分布在4个不同的、通风性好的机舱，可以通过一套系统中的多个气体检测器进行监控，能够确保在气体浓度超过某一水平时依靠截流阀切断气体流动。泄漏的气体通过管道进入桅杆顶部。当任一机舱中的气体混合物达到最低爆炸水平（LEL）的20%时，气体检测器会发出报警并且在发动机达到60% LEL时自动切断气体供应。机舱的爆炸分析表明：在最坏的情况下，主机的两扇窗格门（sashed-door）将爆裂并立即释放压力而不影响其他主机室。在正常操作下，2台主机可以为推进和其他能量消耗提供足够的功率，第3台发电机作为备用或用于增速或用于恶劣天气条件下。第4台发电机为其他主机维护时使用。通过这种配置，该船能够进行2～3年的全年持续航行。 　船上LNG燃料的补给由Statoil公司的卡车供应，通过舷侧开口进行补给。卡车内的LNG在1台空气加热蒸发器的压力作用下输送到渡船LNG储气罐。补给过程一般在夜间及无人登船的情况下进行，每次补给47m3或16t的LNG，耗时2个小时，补给周期约为每5或6天一次。 　据了解，Fjord1集团目前共运营10艘LNG燃料船舶，该公司表示，通过多年的运营采用LNG作为燃料的渡船具有良好的环保性，可以减少19%的CO2、91%的NOX、100%的SO2和颗粒物，而且噪声污染较低。不过建造费用可能会增加15%～20%，维护成本比柴油主机高。 　世界首艘LNG燃料供应船