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我国内河LNG燃料动力船舶发展概况
来源:长江航运杂志作者: 责任编辑: 日期:2013-08-13
我国内河及长江航运普遍存在污染严重、船舶机型复杂、技术装备陈旧老化、能耗高等问题,发展LNG燃料动力船舶对于我国内河航运的节能减排具有十分重要的意义。2010年7月5日,S 总裁李科浚在题为“关于建设我国绿色水运的几点认识”的主旨演讲中,鲜明地提出了建设我国目标型绿色水运的体系框架和措施建议;2011年1月国务院《关于加快长江等内河水运发展的意见》提出,利用10年左右的时间,建成畅通、高效、平安、绿色的现代化内河水运体系。同时,我国能源中长期发展规划明确指出“十二五”期间,大力发展天然气,2030年天然气将占到一次能源的10%,成为我国能源发展战略中的一个亮点和绿色能源支柱之一。正是在这些大背景下,船用燃料油改用天然气近年来成为各方关注的热点,越来越多的企业投入这一行业,并已引起国家和地方主管部门的重视。
一、LNG燃料动力船舶概述
船舶航行所用燃料主要为柴油和燃料油,其中柴油主要用于内河或近海中小型船舶,相对于燃料油来说柴油燃烧完全、排放少、船舶运营维护成本低,但燃料成本高。燃料油主要用于远洋大中型船舶,通常含有较多的硫、灰分等杂质,燃烧后大气污染物排放量多,船上相关设备要经常更换或清洗,维护成本高。LNG作为船舶动力燃料,最初应用于LNG运输船,主要是基于LNG运输船舶长时间长距离航行会有少量LNG蒸发成气体(简称BOG),BOG与燃料油按一定比例混合,就可以成为传统蒸汽轮机推进系统主锅炉的燃料,这样既解决了BOG的安全排放问题,又节省了燃料消耗。然而直到2000年,挪威才率先将LNG作为船舶动力燃料真正地应用于非LNG运输船。
二、LNG的特性及船舶改造原理
LNG是一种混合气体,其主要成分为甲烷,根据GB12668-2005《危险货物品名表》,冷冻液态天然气,联合国编号为1972,,为无色、无嗅、易燃气体。LNG体积约为同量气态天然气体积的1/600,重量仅为同体积水的45%左右,燃点为650℃。 LNG气液之间的临界温度是-℃,液固之间的临界温度是-186℃。大气压力下,LNG沸点都在-162℃左右。在此低温下LNG蒸气密度大于环境空气。通常LNG是作为一种沸腾液体储存在绝热储气罐中。
LNG燃料动力改造是在船舶现有柴油机的基础上,增加一套LNG供气系统和柴油LNG双燃料喷射系统,可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,将船舶单一的柴油动力改造为柴油LNG双燃料动力,通过采用LNG部分替代柴油燃料,达到节省燃油和降低排放的双重目的。不仅新造船可以采用LNG作为燃料,现役船舶也可以通过改装,使用LNG/柴油双燃料主机。现有的船舶要以柴油为燃料,通常情况下需要加装的主要系统包括LNG储罐和气体处理系统,此外还需安装一些辅助系统,如通风系统、ECU、安全系统、自控系统等。最易于改装的船型包括干杂货船、散货船,改装难度较大的船型为客船、渡船、集装箱船,难度最大的则是大型集装箱船、危险品船。改装的难点主要在于如何布置储罐以及其他气体燃料系统的子系统,以及LNG在液化、储存、运输时所带来的麻
烦。
三、我国LNG燃料动力船舶应用概况
我国LNG燃料动力船舶改造的研究和应用