船舶节能减排技术研究与应用

第２５卷第５期　２０１１年１Ｏ月　江苏科技大学学报（自然科学版）　

Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｊｉａｎｇｓｕ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｅｄｉｔｉｏｎ）　Ｖｏ１．２５　Ｎｏ．５　０ｃｔ．２０１１　

船舶推进中的节能技术研究　

潘志远，周兰喜　

（南通中远川崎船舶工程有限公司，江苏南通２２６００５）　

摘要：船舶推进中的节能技术研究是航运界和造船业共同关注的重要话题．文中研究了如何从设置船体附加物和改进　动力装置两方面来实现推进节能；分析了通过半导流罩和舵附推力鳍设置来提高推进效率的原理及实船节能效果；并通过　主机选型、降速航行、废热回收、轴带发电机配置等技术的实船应用，论证了各项技术的节能效果，对开拓船舶节能设计思　路具有帮助．　关键词：船舶；推进；节能；集装箱船　中图分类号：Ｕ６６１．３１；￥２１０．４　文献标志码：Ａ　文章编号：１６７３—４８０７（２０１１）０５—０４１３—０６　

Ｅｎｅｒｇｙ—ｓａｖｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　ｓｈｉｐ　ｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎ　

Ｐａｎ　Ｚｈｉｙｕａｎ，Ｚｈｏｕ　Ｌａｎｘｉ　

（Ｎａｎｔｏｎｇ　ＣＯＳＣＯ　ＫＨＩ　Ｓｈｉｐ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｃｏ．Ｌｔｄ，Ｎａｎｔｏｎｇ　Ｊｉａｎｇｓｕ　２２６００５，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｅｎｅｒｇｙ—ｓａｖｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　ｓｈｉｐ　ｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎ　ｉｓ　ａ　ｃｏｍｍｏｎ　ｋｅｙ　ｔｏｐｉｃ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｆｉｅｌｄ　ｏｆ　ｂｏｔｈ　ｓｈｉｐ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ａｎｄ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ．Ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｖｉｅｗｓ　ｏｆ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ａｔｔａｃｈｍｅｎｔｓ　ａｎｄ　ｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｐｒｅｓｅｎｔｓ　ｅｎｅｒｇｙ—　

ｓａｖｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ　ｉｎ　ｄｅｔａｉｌ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｉｔ　ａｎａｌｙｓｅｓ　ｔｈｅ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ａｎｄ　ｅｎｅｒｇｙ　ｓａｖｉｎｇ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｓｅｍｉ—ｄｕｃｔ　ａｎｄ　ｒｕｄｄｅｒ—　

船舶节能减排途径

随着环保意识的提高，船舶节能减排已经成为全球共同关注的话题。为了减少船舶造成的对海洋环境的影响，人们开始采取各种措施来增强船舶的节能减排能力。本文将从船舶运营、技术创新、燃油管理和人员培训等方面介绍船舶节能减排途径。

1. 船舶运营方面

（1）船速控制

控制船速是减少燃油消耗的有效途径，通过合理控制船速，可以减少船体与海水摩擦的阻力，从而降低燃油消耗。在航行中，将船速降低1节，船舶燃油消耗效率可以提高16%左右。

（2）航线规划

采用优化的航线规划技术，以避开恶劣的天气和海况，减小海上风浪对船舶的冲击，可有效减少油耗和船舶碳排放。

（3）航行实时监测

航行过程中，对船舶的各项指标进行实时监测，及时发现并纠正船舶运行中出现的异常情况，以防止船舶浪费燃油，造成不必要的环境污染。

2. 技术创新方面

（1）船体结构优化

优化船体结构可以有效减少船舶的燃油消耗，船体光滑度直接影响船体与水流的摩擦系数，因此通过光滑的船体设计和采用减阻细节设计能大幅度减少船舶的阻力，降低燃油消耗。

（2）先进动力系统

采用先进的动力系统可以提高船舶的航速和载重能力，减少燃油消耗和碳排放。例如，采用LNG燃料，船舶的碳排放量可降低30%以上。

（3）船舶智能化

通过集成自动控制和信息处理技术，实现船舶在航行过程中的智能化管理，可以有效提高航行安全性，降低人为燃油浪费的可能，达到节能减排的目的。

3. 燃油管理方面 （1）燃油供应管理

在采购燃油时，选择质量好、价格低的燃油，减少不必要的浪费，对船用燃油进行有效的管理，遵守燃油的储存和使用规程，从而减少燃油消耗和排放污染。

（2）清洗维护

定期对船舶的发动机、润滑系统、燃油系统等设备进行清洗和维护，保障设备的正常工作，避免能源浪费和污染环境的行为发生。

船舶节能减排途径

船舶是重要的交通工具，但也是重要的碳排放源之一。为了减少船舶的碳排放，节能减排是一个重要的途径。以下是一些船舶节能减排的方法。

1. 使用高效动力系统：船舶可以安装高效的发动机和推进系统，以减少能源消耗。使用LNG（液化天然气）作为燃料比传统的重油更加环保和节能。

2. 使用节能技术：船舶可以采用节能技术来减少能源的消耗。船舶可以安装高效的船体涂层以减少水阻力，并使用先进的润滑技术来减少机械系统的摩擦。船舶还可以采用高效的舵机和节流装置来减少能源消耗。

3. 调整航速和航线：船舶可以通过调整航速和航线来减少能源消耗。根据航行的条件，船舶可以选择适当的航速和航线，以达到更高的燃油效率。

4. 优化载货量和空载行驶：船舶可以通过优化载货量和空载行驶来减少能源消耗。合理安排货物的装卸时间和货物的装载方式，可以避免空载或过载的情况，从而减少燃油的浪费。

5. 定期维护和保养：船舶的定期维护和保养可以保证船舶的良好状况，并减少能源的浪费。定期检查和清洗船舶的发动机、推进系统和冷却系统，可以提高其效率和耐久性。

6. 使用可再生能源：船舶可以采用可再生能源来减少对化石能源的依赖。船舶可以安装太阳能板来为船舶的电力需求提供清洁能源。

7. 发展新技术和创新：船舶可以积极参与新技术的研发和创新，以寻找更加环保和节能的解决方案。船舶可以探索电动船舶、氢燃料电池和风能的应用等新技术。

船舶节能减排是一个长期且复杂的过程，需要各种手段的综合应用。通过优化动力系统、使用节能技术、调整航速和航线、优化载货量、定期维护和保养、使用可再生能源以及发展新技术和创新等方法，可以有效地减少船舶的碳排放，为环境保护做出贡献。

现代船舶柴油机节能减排技术分析

实现现代船舶柴油机的节能减排，是基于全球环境的变化，以及人们环保意识的增强，从不同途径实现节能设计，从而实现节能减排，明确船舶柴油机未来的发展方向。本文是根据柴油节能减排的途径，分析节能减排技术的具体应用。

标签：船舶；柴油机；节能减排；技术

1污染物的种类以及产生原因

船舶柴油机产生的废气主要是由燃料的燃烧产物和剩余的空气组成的，其成分主要包括水蒸气、二氧化碳、氧气、一氧化碳、碳氧化物、碳氢化物、硫氧化物以及颗粒等，其中能够对大气环境造成污染且对人体健康造成危害的主要是一氧化碳、氮氧化物、碳氢化物、硫氧化物和颗粒。船舶柴油机中燃料燃烧的不够充分是一氧化碳产生的主要原因，船舶柴油机内的温度突然降低，氧气缺乏以及反应物的堆积等状况都会造成燃料燃烧不充分。船舶柴油机内温度过高、氧气含量过多、氮与氧停留的时间过长等是产生氮氧化物产生的主要原因。碳氢化物生成的机制非常复杂，但其根本原因还是因为烃的不完全燃烧。颗粒的生成与运转状况关系密切。

2船舶柴油机节能减排的需求

2.1发展航运的需要

船舶运输行业一直努力的方向就是利用最合理的耗油和航速关系，来得到最优化的经济效益，由于不断建设和推广环境友好型、资源节约型社会，对于船舶运输行业来说，节能减排逐渐成为国家船舶企业不断发展和落实科学发展观的关键，同时也是履行社会责任的主要内容。在船舶航行时，要合理分析船舶实际运行过程中出现的耗油记录以及修订系数偏差值，以便于得到实际的耗油信息数据，分析实际节能方式，保证能够完全符合实际运输需求。

2.2国家法律法规强制性要求

相关部门已经发出宣告，相比較2005年，等到2020年的时候，国家GDP排放二氧化碳下降40～50%。交通运输十二五规划、国务院通过的《十二五节能减排综合性工作方案》都明确规定了，等到2020年的时候，会降低排放二氧化碳的量到16%，船舶运输单位运输周转耗能量到15%，实施船舶运输节能减排工作战略可以在一定程度上完全符合国家实施的节能减排总体战略。