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    海上运输节能新策略

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    如今,人类对能源的依赖日益加深。上世纪70年代的石油危机给西方发达国家带来沉重打击,至今令人警醒。能源问题已成为全球各国政府、产业界和科研机构关注的焦点。我国能源形势严峻,供需矛盾突出,资源浪费现象严重。因此,节约能源已成为推动国民经济持续发展的一项长期战略任务。

    1、 降低船体阻力

    2、 影响船舶阻力的主要因素包括航速、船型及航行环境条件。中低速船以粘性阻力为主,而高速船则兴波阻力更为显著。为降低阻力,需根据船速特点优化船体设计,改善表面光滑度,并合理调整航行状态,从而提升航行效率与性能。

    3、 优化船舶主尺度与线型,当前广泛应用的船型主要包括:

    4、 采用球鼻艏船型,国外已研发出可变式球鼻艏,能根据吃水深度和航速调节球体位置或形状,实现上下移动、自由摆动,以优化航行性能。

    5、 船尾带球形设计

    6、 球艉与双艉鳍结合船型设计

    7、 纵流式船型设计

    8、 双体船与小水线面双体船类型。

    9、 不对称船尾设计

    10、 吃水浅的宽体船型设计

    11、 双艉船与平头涡尾设计。

    12、 降低船体表面粗糙度。船舶运行一段时间后,船壳易受腐蚀,表面变得粗糙,同时海水中的生物也容易附着滋生,严重影响航行效率,增加燃油消耗。据统计,因粗糙度上升,年均油耗增加约30%。为减少污底影响,需采取有效防护措施,保持船体光滑,提升能效。

    13、 使用先进防污涂料,如自抛光船壳漆,有效防止海生物附着生长。

    14、 利用电解装置分解海水产生氯气,有效杀灭海洋生物,防止污损。

    15、 定期进坞清理船底。

    16、 水下清洁,包括船底刮洗作业。

    17、 水面刮刷与补涂工艺技术

    18、 应对粗糙化的措施包括:

    19、 合理选用适宜的涂料配套方案

    20、 提升油漆施工质量与工艺水平

    21、 对船体水下部位采取阴极保护措施。

    22、 对船体外壳进行喷砂处理。

    23、 在船尾加装附属装置(如鳍片、导流管等),可优化尾部水流,减小粘压阻力,同时提升螺旋桨推进效率。当前常见的附属装置主要包括各类整流与导流结构。

    24、 反向推力鳍片

    25、 前置导管

    26、 加装推进鳍片

    27、 艉部加装球鼻与整流舵鳍

    28、 桨后安装固定导叶轮

    29、 扬帆采风助航行

    30、 利用风能作为辅助动力,是船舶实现节能的重要方式之一。随着电子计算机与自动化技术的进步,风帆的操控已可通过计算机自动完成,并实现风帆与主动力系统的最佳匹配,显著提升了航行效率。20世纪80年代,日本建造的新爱德丸号风帆油轮成为全球首艘无需人工操作风帆的船舶,投入运营后成功实现了燃料消耗降低50%的目标。近年来,我国在风帆助航技术领域也积极开展研究,自主研发的风帆船舶已取得阶段性成果,为绿色航运发展提供了新的技术路径。

    31、 提升执行速度

    32、 优化船体、主机与螺旋桨的匹配是提升推进效率的关键,常用方法包括调整设计参数与运行工况。

    33、 在条件允许时,尽量增大螺旋桨的直径。

    34、 减慢螺旋桨旋转速度

    35、 使用可调节螺距的螺旋桨。

    36、 优化螺旋桨设计,实现船、机、桨的最佳匹配。

    37、 安装导流管等船体附属装置以优化性能。

    38、 降低螺旋桨表面粗糙度。

    39、 提升船舶动力系统效能

    40、 船舶动力装置由主机、辅机及传动系统等组成,提升其整体效率需从多方面采取有效措施。

    41、 在船舶建造过程中,主机的选型至关重要。随着柴油机技术不断进步,低速、中速和高速柴油机的燃油消耗率均显著下降,但不同机型之间仍存在明显差异。应结合船舶的实际运行需求,优先选用性能稳定、经济性优良的主机。由于主机能耗占整个动力系统能耗的最大比例,其选型直接决定动力装置的整体效率。当前,柴油机主机的发展趋势呈现低转速、长冲程的特点,这不仅有助于进一步降低油耗,还能更好地匹配低速、大直径螺旋桨,提升推进效率。此外,现代节能型大功率主机通过优化设计,持续降低燃油消耗率,并具备燃烧重油或替代燃料的能力,从而有效减少运营成本,提高船舶的经济效益和能源利用水平,是实现绿色航运的重要途径。

    42、 主发电机使用与主机相同的劣质重油,实现单一油品供应,简化了机舱及管路设计,降低了维护难度与成本,同时有效节省了燃油费用。

    43、 优化船舶、主机与螺旋桨的匹配性能至关重要。由于船舶航行环境复杂多变,载重、海况、船体附着物等外部因素时常变动,同时船机桨自身的技术状况也会发生改变,导致三者间的配合关系偏离设计状态,影响能量利用效率,降低技术经济性能。因此,在实际运行过程中,操作人员需充分掌握各设备的特性,密切关注运行工况的变化,及时调整运行参数,确保船、机、桨始终处于最优匹配状态,最大限度地发挥推进系统的效能,从而实现良好的节能效果,提升整体运行的经济性与可靠性。

    44、 提升传动效率需优化主机至螺旋桨之间的传动方式,改进传动轴及相关设备性能,以减少能量损耗,确保动力高效传递。

    45、 尽量使用直接传动方式。

    46、 若采用间接传动方式,需提升减速装置、联轴节等传动部件的工作效率。

    47、 确保传动轴系统对中精度良好。

    48、 采用高效轴封结构,降低漏油风险,提升传动效率与运行稳定性。

    49、 提高余热利用率至关重要,船舶主辅机的排气与冷却水余热占比显著,有效回收利用这些热量是实现节能的重要途径。

    50、 利用排气余热节能降耗

    51、 最常见的做法是利用废气锅炉生成蒸汽,用于船舶的加热、保温及日常杂用。对于功率较大的大型船舶,因排气余热较多,所产蒸汽往往过剩,此时可配备蒸汽轮机发电系统,实现余热的高效综合利用,提升能源利用效率。

    52、 利用冷却水余热回收节能

    53、 主辅机冷却水余热可用于海水淡化、加热器供热、驱动吸收式制冷以及作为氟利昂透平系统的热源,实现能源的梯级利用与节能降耗。

    54、 采用主机驱动的轴带发电机系统。

    55、 船舶在长时间低负荷运行时,柴油机燃油效率下降,油耗上升。此时采用主机轴带发电机,可使主柴油机保持在高效工作区间,提升整体经济性,同时减少对独立柴油发电机组的依赖,简化设备配置,降低维护成本和空间占用,实现更优的能源利用与系统集成。

    56、 提升船舶电站运行效率,降低能源消耗。

    57、 船舶动力系统中,电站效率占据重要地位。为提升经济性,应优化发电机使用,避免柴油机长期低负荷运转,确保其在高效区间运行,从而实现整体性能的提升。

    58、 合理选用电机容量,配置补偿设备提升功率因数,通过控制装置优化电机效率,从而改善船舶供电系统的整体能效水平。

    59、 以经济航速行驶

    60、 降低航速能显著减少主机功率消耗,且降幅与速度的三次方成正比。然而,过低航速会增加其他运营成本,故需依据优化原则选定经济航速,以实现节能与整体经济效益的最佳平衡。

    soft.zol.com.cn true https://soft.zol.com.cn/1111/11113418.html report 5293 如今,人类对能源的依赖日益加深。上世纪70年代的石油危机给西方发达国家带来沉重打击,至今令人警醒。能源问题已成为全球各国政府、产业界和科研机构关注的焦点。我国能源形势严峻,供需矛盾突出,资源浪费现象严重。因此,节约能源已成为推动国民经济持续发展的一项长...
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