广东两艘新能源渔船下水试航,均创全国之首 南海渔业船舶的转型之路_百 ...

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广东两艘新能源渔船下水试航,均创全国之首
南海渔业船舶的转型之路文丨〈海洋与渔业〉记者孔一颖
-1-东省江门市附近海域,在2019年底有两艘船悄然下海开展首
)航海试任务。时间往前推三天,在这两艘船上可以看到来自
广东省渔政总队、江门支队及设计、建造等单位的专家连续工作70多个小
时的忙碌画面;时间往前推一年,江门崖门船业有限公司刚刚接到这一特
殊的任务;时间往前推四年,贝I]是广州船舶及海洋工程设计研究院等单位
经过广泛深入的调研研究,严格按照有关标准规范开展工程设计,并按照
主管单位及用船单位要求完成各项技术优化工作和设计图纸。
就这样,“粤汕城渔16118”、“粤汕城渔16117"两艘船顺利完工,
前者成为全国首艘LNG(Liquefied Nature Gas液化天然气)燃料动力
网渔船,后者成为全国首艘电力推进灯光罩网渔船。
待完成首航海试任务后,这两艘具有节能减排示范效应的新能源
渔船将赴南海作业。而随着两艘新能源渔船的顺利投产,是否也意味着,
南海甚至广东渔业船舶的转型升级时代即将来临?
参数
满载效率新能源船不落下风
与新能源初在汽车领域的运用一样,新能源渔船在未被广泛普及的今天,受到的质疑声也源源不断。其中,“动力”和“续航力”等成为关注焦点,以往需要柴油才能“拉”动的大型渔船,靠LNG 燃料能保持强劲动力吗,又能跑多远呢?
根据两艘船对外公布的数据
显示,LNG燃料动力拖网渔船“粤
汕城渔16188”总长53.5米、宽8.5
米、深4.4米、设计吃水3.3米、排
水量930吨、续航力达1500海里。
电力推进灯光罩网渔船“粤汕城渔
16117"总长60米、宽9.8米、深5
米、吃水4.2米、排水量1642吨、
续航力达6000海里。也就是说,
两艘新能源船在一次装足燃料后,
不再补充而能连续行驶的最大航程与同等
渔船没有差别。
动力方面的数据也同样乐观。以本
次LNG燃料动力拖网渔船为例.其船上配
置两台420千瓦LNG燃料主机一台、64T
瓦的LNG燃料发电机组一台、64千瓦的柴
油发电机2台。“这艘船是采用的双燃料
发动机,模式切换方便,智能控制油、气
进出,具有动力强劲,综合替代率高的特
点,动力问题并不需要担心。”广州船舶
及海洋工程设计研究院研究员李华成说。
同样,江门市崖门船业有限公司总经理
朱贵平也表示,另一艘电力推进灯光罩网渔
船的满载效率也与柴油内燃机相差不大。
设计
LNG能节省15%~20%作业成本
即便拥有着优秀的动力及续航能力,
新能源渔船同时还需要具备的是节能、环
保、安全、便利等多种属性。而在设计阶
段,这些要点就已被考虑进来。
李华成介绍,将LNG作为船舶动力
设备燃料与燃用柴油相比,其优势在于排
放更清洁,减排效果非常明显。几乎不产
生硫化合物和颗粒物,氮氧化物也得到有
效降低。
“不仅如此,本次设计的LNG燃料
动力拖网渔船是液体天然气和柴油两种燃
料同时使用,正常情况下,天然气替代率
是80%,跟纯烧柴油相比,理论上能节
省15%~20%的成本。”李华成说。
同时,广州船舶及海洋工程设计研
究院在设计这艘LNG燃料动力拖网渔船
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2020年2月刊丨行业
时,为适应其在南海作业需要而设计的冷能系统,还获得了发明专利。“我们在船上设置了一套LNG冷能利用系统,将LNG气化所释放的冷能用于鱼舱的保冷,满足鱼舱保冷温度-18t的制冷量需求。”李华成说。
这项技术具体来说,是设置两台冷媒循环泵,将冷媒储槽里的冷媒经过鱼舱冷能释放装置释放冷能后输送至LNG气化器的换热器,冷媒经过LNG汽化器的换热器后吸收LNG 气化释放出来的冷能,冷媒循环泵将冷媒输送至冷媒储槽,完成循环。
建造
高铁技术首次在渔船上试用
与LNG燃料动力拖网渔船不同,由中国船舶重工集团公司七O—研究所设计的电力推进灯光罩网渔船,则是首次将高铁技术在渔船上试用。
据朱贵平介绍,在这艘电力推进灯光罩网船的电力推进系统中,柴油发电机组始终是维持在额定转速下
恒速运转,推力的调节是通过调节变频电机的转速来完成,基本可以达到无极调速的状态,不存在常规推进系统调节范围小,存在较大的死区等缺点。
“电力推进系统的节能性非常好,我们做过比对试验。”朱贵平表示,试验数据显示,在选用相同品牌的柴油机组的情况下,在全速时两种推进方式的柴油耗油量接近,但是在其他工况下,常规推进的油耗明显要高于全电力推进系统。
但同时,船舶电网又与陆地电网有所不同。“两者最大的区别在于船舶电网是由本地发电机组构成独立的供电系统。”朱贵平解释说,在陆地电网中有时可以忽略的因素在船舶电网中就变得十分重要。例如由变频器产生的谐波对电网造成的对船用设备影响是必须考虑的因素。
“在这艘电力推进灯光罩网渔船中,系统构架采用正24脉冲方式,通过改变电压角,将整流装置造成的波形畸变分散,减少畸变波形之间的
叠加效果和对其他电气设备的影响,
同时变压器本身也有改善波形的效
果,这样就保证了总谐波THD值(输
出信号比输入信号多出的谐波成分)
能小于5%。”朱贵平说。
船检
全程跟踪追速度更保质量
两艘新能源船从建造到下水,
共花费不到一年时间,这其中,与船
检部门的快速响应、全程参与分不开。
“从图纸的设计到技术审查,
从建造过程中的设备质量、施工工艺
确认到下水后的系泊试验和航行试
验,我们全程参与,积极响应。”广
东省渔政总队渔业船舶检验处主任科
员胡永忠回忆,由于两艘新能源船均
是全国首例,没有经验可循,在系泊
试验和航行试验调试时,大家花费了
很多精力。
"尤其是LNG燃料动力拖网渔
船,它分为双燃料主机和单燃料主机,
原理是通过加热液化天然气使之气化
后,作为燃料供能。”胡永忠说。为
了确保安全,船上装有100多个监控
项目,对LNG储罐的压力和温度、
天然气泄漏、双壁管通风等进行全方
位的监测,当达到较危险的情况,相
应的紧急切断阀门就可以根据指令切
断天然气,实现对气体燃料加注和供
应系统的监控。
也正是这些比普通渔船多出来
的紧急切断阀门,让大家在试航时遇
到了挑战。“我们下午检验的时候还
是好的,吃完晚饭回到现场,就不知
哪个阀门出现了问题。”胡永忠说,
大家只能不间断地展开排查,最终共
花费11小时,才将问题排查出来,
并顺利解决。
这11小时只是系泊试验和试航
试验时“连轴转”70小时的一个缩影,
试航前渔船检验人员对LNG加注站、
燃料舱、燃气管线、阀件控制、气体
发动机的控制、监测、安全系统等进
行了全面检验和调试,并最终为两艘
渔船顺利试航提供了坚实的质量和安
全保障。
推广
渔船改造成本不高有安全保障
在广东省渔政总队船舶检验处
处长何日林看来,这两艘新能源船的
投入使用有着重要意义,其填补了新
能源动力系统在我国钢质海洋捕捞渔
船上应用的空白,对我国渔业船舶节
能减排、降低渔船生产成本、提高渔
民收入具有重要的示范推动作用。
同时,作为此次LNG燃料动力
拖网渔船设计人员之一,李华成表示,
单从技术可行性角度考虑,将普通渔
船油改气是完全可以做到的。“尤其
是内核更小的船,可以将LNG燃料
罐放在甲板上,跟安装在舱内相比,
其安全性更好。”
从成本角度考虑,李华成解释,
采用LNG燃料动力的渔船,其成本
的增加主要来自主机和燃料系统,尤
其是LNG燃料罐安装在舱内,需要
较高费用,但若保持正常频率作业,
按照目前市场的燃料零售价(LNG为
6000元/吨,柴油8000元/吨),大
约5年可以从燃料价中将成本节省出
来。
但对于大面积推广LNG燃料在
渔船上的应用,还是存在一定困难。
李华成表示,LNG动力船舶相较普通
柴油船造价偏高。
此外,广东目前LNG加注站只
在云浮有1座,属于内河LNG加注楚
船。而这次新建的LNG燃料动力拖网
渔船初期只能采用槽车加注。“这也
是困难之一,南海目前还没有真正建
成的水上LNG加注站、加注船,但我
相信随着沿海LNG加注站的建设,未
来将会有多种加注模式产生。”李华
成说,但无论从LNG燃料动力船舶环
保性角度考虑,还是从其具备的良好
经济性考虑,LNG燃料动力船舶都将
会是未来渔船的发展方向。鷲
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标签:渔船   燃料   动力   船舶   推进   设计   系统   柴油
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