船舶主机降速节能技术(船舶节能新技术)

2022-11-18 20:15 点击:110 编辑:邮轮网

1. 船舶节能新技术

中国首制全球最大型24000TEU集装箱船在中国船舶集团有限公司旗下沪东中华造船(集团)有限公司长兴造船基地一号船坞顺利出坞,为明年上半年完工交付奠定了基础,标志着中国船舶工业在超大型集装箱建造领域取得的又一个重大突破。

该船由沪东中华自主设计,拥有完全自主知识产权,为长荣集团订造的6艘24000TEU超大型集装箱船项目的首制船。总长399.99米,型宽61.5米,型深33.2米,是目前全球装箱量最大的集装箱船型,被誉为海上“巨无霸”。其配备了混合式Scrubber脱硫装置,采用沪东中华拥有的绿色环保、节能高效安全的全球最新技术设计,如由其研发的玲珑型船鼻艏设计,大直径螺旋桨和节能导管等,使船舶具有快速性和低能耗的优点,各项性能指标均达到了国际先进水平。

2. 船舶节能新技术主要包括LNG燃料动力船舶

基本原理:是在主锅炉中采用LNG作为燃料,利用主锅炉产生的蒸汽驱动蒸汽透平(turbine,涡轮),进而推动螺旋桨和发电机组。

  蒸汽轮机的整体热效率较低,仅为20%-30%,不到低速柴油机的一半。但对LNG运输船而言,由于货物运输过程中会产生大量的BOG(boiled off gas,蒸发气)可以作为推进燃料,所以无需过多考虑发动机的热效率问题。蒸汽轮机技术成熟可靠性高,日常维护的频率和成本都很低,来自货舱的BOG可以直接当作主锅炉的燃料,避免了采用内燃机需要的增压、加热等设备。

3. 船舶绿色节能环保

互联网+”已深入社会各领域,有“综合工业之冠”的船舶业在物联网、大数据、云计算等技术的影响下,传统基础设施和创新要素日益变化,行业生态体系和发展模式遭遇严重挑战。在“互联网+”影响下,船舶业呈十大发展趋势。

船舶生态体系加速重构

能给船舶业带来革命性变化的技术已经到来,并趋向成熟,这就是信息化时代互联网下的物联网、大数据和云计算技术。其所引发的不仅仅是生产力的指数级提升,更是生产关系的颠覆,正重新构建、擘画人类生产方式变革和生活方式调整发展新蓝图。航运、造船、配套及相关技术、生产等资源的优化配置和发展方式的转变,催生的智能化技术装备、协同化创新体系、柔性化生产方式、集约化资源利用、精准化管理模式不断重塑新时期船舶业竞争新优势,对传统行业生态体系新格局进行颠覆,加之通过生态系统的有效性和用户黏性,逐步建立包含供应商、销售商、客户、竞争对手和科研机构以及政府单位等相关经济协助发展船舶业联合体,越来越多地表现为产业生态系统的竞争,传统行业的互联网化已成为未来船舶业的一张“生死牌”。

管理模式网络量子化

信息化时代,传统行业从单一部件、单机设备、单一环节、单一场景的局部小系统不断向整体大系统、全局巨系统演进,从部门级到企业级、产业链级乃至产业生态级不断演进,并形成相互作用的复杂网络,突破地域、组织、机制界限,通过对大规模信息技术数据应用,实现人、财、物资源和要素的高效整合,有计划按比例地提供强有力的革命性手段进行社会经济运行调节,对传统的管理思想和模式产生颠覆式改变。在目前经济低迷和船舶企业纷纷进行资源优化整合之际,精益管理综合作用凸显,成为推动船舶企业发展不可或缺的管理理念。借助信息化手段改造企业内部每一个流程,将科层制管理模式转为网络式管理模式,构建精简高效的扁平化组织结构,改造企业客户间关系,充分发挥员工的积极性和主动性,挖掘潜在智慧,“互联网+”式网络量子化管理成为企业新的生产力。

大数据成战略核心力量

数据,已经渗透到当今每一个行业和业务领域,成为重要的生产因素,一个大规模生产、分享和应用数据的时代正在开启,对数据的挖掘已成为企业竞争力的重要来源,而云计算则是开启大数据应用新领域的“金钥匙”。作为“综合工业之冠”的船舶业,是劳动、资金、技术密集型产业,涵盖航运、造船、船舶配套以及相关服务等产业链,并涉及机电、钢铁、化工、航运、海洋资源勘采等上下游产业,庞大的人群和应用市场,复杂性高,充满变化,使得船舶业当之无愧成为最复杂的大数据行业。船舶业却是个数据应用贫乏的行业,未来的船舶企业必须学会如何处理及如何使用数据。解决由大规模数据引发的问题,探索以大数据为基础的解决方案,将成为船舶业转型升级、效率提高的重要手段,大数据将成为未来船舶企业的战略核心力量。

万物互联平台模糊产业边界

近年来,互联网不断推动着各行业生态的改变,制造业更是经历前所未有的转变,国家战略上的纷纷布局:美国的“工业互联网”和中国的“两化融合”,国际巨头更是加快构建工业云和智能服务平台,加快全球战略资源的整合步伐,抢占规则制定权、标准话语权、生态主导权和竞争制高点,通过丰富开发工具、开发应用接口、共享数据资源、建设开发社区,构建以自己为中心的星状网络数据处理平台,以形成赢者通吃的市场局面。

智慧航运突破传统航运思维

信息化技术的应用、船舶技术的创新将引发航运管理变革和服务进步。基于互联网、大数据、云服务等技术手段,整合船舶的设计、生产、制造、使用、维护、售后、物流各个环节,在运营公司、设计建造商及设备商等之间建立起更全面的生产关系。将智能系统在船舶设计建造阶段就纳入后期航运运营考虑,引入大数据挖据技术,提高航运服务的标准化和信息化程度,提供更稳定、更易维护、更具弹性的在线订舱服务。运营过程中清晰规划运输船舶航程和航站,推进航运思维、理念及商业模式的“智慧”化。

智能船舶成必争之地

过去船舶更多侧重于船舶基本功能的实现,未来的船舶将在互联网技术下,会更加关注设备的智能化、系统的智能化甚至整体船舶运营的智能化,智能船舶将会应运而生。智能船舶的发展要充分利用现有条件,从环境、能源、材料、空间、电子、机械、导航、物联网、大数据、云计算等多个领域建立实体和虚拟设施,实现操纵系统、航行系统、设备技术、节能技术甚至生产系统等的智能化,逐步形成能自感知、自评估、自预测、自组织、自重构于一体的船舶,实现信息与实体智能耦合全过程。DNV GL集团2014年曾发布一份名为《未来航运业》的报告,提出智能船舶这一新概念。2015年中国政府发布的《中国制造2025》明确将智能船舶作为重点发展的领域。可见未来智能船舶将决定各国船舶工业在船舶市场的地位,成为各大造船国家现今进行的必争之地也就理所当然了。

智能制造发展趋势势不可挡

大数据背景下,智能制造已成为船舶制造与航运领域发展的趋势,“互联网+”促使船舶企业借助物联网、大数据、人工智能取代封闭的生产制造系统,提高制造系统柔性化、自动化和智能化水平,通过信息物理融合系统,用IT把设计源头与工厂的各个末端连接起来,实现人、产品、设备完全交互,牵引着传统工业发生革命性的演变。搭建设计、生产、采购等业务“一体化”智能生产流程设施,建立智能化的生产系统和车间物流系统,使智能化设备机器代替人工操作的机器,通过云技术把所有生产资源都连接起来,使目前的半自动化、全自动化生产系统向智能化生产系统转变,实现船舶的定制化与规模化、个性化与普适化、虚拟与实体、微观与宏观、当前与未来的结合。

科创模式及资源要素全球化

在“一带一路”战略规划下,中国船舶业要实现转型升级,必须爬全球价值链高端的这个“坡”,过核心技术这道“坎”。基于此,船舶企业纷纷联合政府机构、科研院所和高校等单位,建立国家级高新技术船舶实验室,搭建“官、产、学、研、用、检”全产业链良性循环、可持续发展的生态体系。越来越多的科技型企业更是打破传统的内部研发模式,跨越组织边界,开始更多地利用和整合外部的社会力量来进行创新。

技术产业化成发展新方向

伴随国家制造业的转型升级,船舶业必将迎来跨越式的发展,在物联网等信息技术的支撑下,为满足未来客户大批量个性化需求,企业设计纷纷转型改制,基于互联网进行全球资源优化整合、科技创新发展和设计模式转变,从封闭型的单纯向企业提供设计向工程技术总承包的开放式模式转变。工程技术公司更是通过全产业链、全生命周期的工程EPC能力和国际市场拓展能力运营模式,围绕集约航运、绿色航运、安全航运、智能航运主题,进行新船型开发、船舶性能优化、航运安全、航运效率、节能减排、航运信息化等学术前沿和关键问题研究,为客户提供技术咨询服务,输出设计技术,转让设计方案、技术标准、专利技术及科技成果,抢占市场订单赢得市场份额,提升船舶国际市场的竞争力。

产融结合重建行业竞争格局

在“互联网+”形势下,针对巨大的船舶业全产业化规模和特色的个性化发展需求服务推出明显不足,引导社会资本和商业银行创新面向船舶业构建一种高效快速匹配资源的产融结合经营模式,金融直接投资产业,股权收益补偿,形成合理的收益分享、风险共担机制,愈来愈受到资本和产业的关注和追捧。随着市场发展趋势,船舶业也在实施产业科技和金融融合战略,联合系统内投资企业就某一产业进行研究,评估并实施解决方案利用上海船研所技术优势,借助上市公司资金投入,将重组客户、供应商、销售商以及企业内部组织的关系,重构生产体系中信息流、产品流、资金流的运行模式,重建新的产业价值链和竞争格局。

4. 船舶清洁能源技术

  近日,记者从最新一期的深圳政府公报获悉,《深圳市绿色低碳港口建设补贴金管理暂行办法》(以下简称《办法》)已由即日起实施。《办法》规定,船舶安装使用尾气净化设施,新增天然气、电力等清洁能源动力船舶可获补贴。其中,新增天然气或电力等清洁能源动力的深圳籍船舶,按船舶发动机成本的30%予以补贴,每艘船最高补贴额度不超过1500万元。

5. 船舶新能源与节能减排技术

一、活动主题

  今年全国节能宣传周主题为“节能降碳,绿色发展”,全国低碳日主题为“低碳生活,绿建未来”,交通运输行业宣传主题为“深化交通绿色发展 助力碳达峰碳中和”。

  二、活动时间

  8月23日至8月29日为全国节能宣传周,8月25日为全国低碳日。

  三、主要任务

  围绕国家节能宣传周的宣传重点,紧扣交通运输行业“深化交通绿色发展 助力碳达峰碳中和”的宣传主题,结合工作实际开展各具特色的绿色低碳宣传活动,广泛动员交通运输职工、企事业单位及社会公众共同参与,确保活动取得良好宣传效果。

  四、活动内容

  (一)组织开展节能低碳日主题体验活动,鼓励机关及企事业单位开展节能低碳办公和健步走活动,倡导节水节电办公和绿色低碳出行。

  (二)组织开展节能低碳主题宣传活动,围绕交通运输碳达峰碳中和重点工作,对绿色公路、绿色港口、绿色水运以及绿色城市等进行宣传报道,在行业内广泛宣传有关单位的先进经验和好的做法,大力宣传推广交通运输节能低碳新技术,推动靠港船舶使用岸电,鼓励新能源和清洁能源车船应用,倡导绿色出行,推动形成绿色低碳发展和生活的社会基础。

  各单位结合实际,在办公场所、车站、公共交通车辆上张贴宣传标语、宣传画,悬挂节能宣传横幅,利用公交车、出租车电子屏幕,滚动播出节能宣传周和低碳日的内容、标语、口号,全方位宣传倡导交通绿色出行。通过公众网、微信公众号等渠道发布推送宣传文章及视频,开展形式多样的交通运输节能环保知识宣传活动,向公众宣扬低碳绿色时尚健康的生活习惯,树立低碳办公和节俭文明消费理念,引导公众选择公共交通、自行车、步行等绿色低碳出行方式。

  (三)开展 “低碳日”能源紧缺体验活动。各单位要充分发挥交通运输在节能减排中的表率示范作用,举办能源紧缺体验和绿色低碳出行活动。8月25日“全国低碳日”当天,采用停开空调、四楼以下停运电梯和适当关闭公共区域照明等方式进行能源紧缺体验。办公人员要减少办公设备待机能耗和一次性办公用品消耗,提倡乘坐公共交通工具、骑行自行车或步行上下班,以绿色低碳的办公模式和出行方式支持节能减排。

6. 节能环保船舶创新设计

1000TEU集装箱船大约两万吨,是第一代集装箱船出现于20世纪60年代,横穿太平洋、大西洋的17000-20000总吨集装箱船可装载700-1000TEU。

第二代集装箱船出现于20世纪70年代,40000-50000总吨集装箱船的集装箱装载数增加到1800-2000TEU,航速也由第一代的23节提高到26-27节。

第三代集装箱船出现于1973年石油危机以来,这代船的航速降低至20-22节,但由于增大了船体尺寸,提高了运输效率,致使集装箱的装载数达到了3000TEU,因此,第三代船是高效节能型船。

第四代集装箱船出现于20世纪80年代后期,集装箱船的航速进一步提高,集装箱船大型化的限度则以能通过巴拿马运河为准绳,集装箱装载总数增加到4400个。由于采用了高强度钢,船舶重量减轻了25%;大功率柴油机的研制,大大降低了燃料费,又由于船舶自动化程度的提高,减少了船员人数,集装箱船经济性进一步提高。

第五代集装箱船可装载4800TEU,这种集装箱船的船长/船宽比为7~8,使船舶的复原力增大。

第六代集装箱船最多可装载8000TEU,甚至还有可装载10000个集装箱的巨轮。

7. 船舶节能新技术主要包括

十大重点领域包括:

新一代信息技术、高档数控机床和机器人、航空航天装备、海洋工程装备及高技术船舶、先进轨道交通装备、节能与新能源汽车、电力装备、新材料、生物医药及高性能医疗器械、农业机械装备十大领域。

五项重大工程则包括:

国家制造业创新中心建设、智能制造、工业强基、绿色制造、高端装备创新。

8. 绿色节能船舶

中端档次。

江苏大全凯帆开关有限公司成立于2001年,是大全集团全资子公司。

大全凯帆开关专业从事低压元器件制造、新能源产业研发、生产和销售。企业主要产品包括智能框架断路器KFW2、塑壳断路器KFM2/M3/M5、接触器KFC2/KFC3和小型断路器KFB3、一体式智能重合闸断路器KFLE等产品。产品广泛应用于新能源发电、火、水力发电、输配电,以及连续供电、智能配电、安全用电要求较高的领域:如住宅、商务楼宇、石油化工、水利水电、机械制造,冶金制造、纺织船舶等。

“品质决定高度,服务提升价值”,江苏大全凯帆开关有限公司通过科研技术创新、不断壮大的人才队伍,以及加工、检测设备,以绿色节能理念打造新的优质产品,让电在改变世界的过程中发生智变。

9. 船舶节能装置

轮机工程技术本专业学生主要学习船舶修理与制造技术方面的基础理论与基本知识,接受现代船舶修理与制造的基本技能训练,具有船舶修理与制造研究、设计、开发,设备综合运行管理和生产组织的基本能力。

【就业方向】

海船轮机管理,船舶企业机务管理,船舶代理企业船舶技术管理,船厂机务管理,船机修理,宾馆、酒店高层办公写字楼设备管理。

【研究领域】

为现代轮机管理工程、轮机自动化与智能化、轮机仿真技术、船舶安全与污染控制、轮机故障诊断与预测技术、机电一体化和动力机械气动热力学。

现代轮机管理工程以现代船舶动力装置及设备的优化使用、综合管理、合理维修为研究对象,重点研究现代船舶动力装置的系统设计、综合节能、排放控制、技术管理以及船舶设备与系统的合理维修与故障诊断等技术;

轮机自动化与智能化研究方向重点研究船用网络通信的实时性、可靠性、网络拓扑结构等理论问题及各种实时网络在船舶上应用课题;

轮机仿真技术研究方向在研制大型轮机模拟器方面有很大进展,在国内外率先应用虚拟现实技术进行轮机模拟获得成功。机舱虚拟现实仿真系统可实现虚拟机舱集控室仿真,机舱漫游和虚拟驾驶台遥控仿真等功能。成功研制的轮机模拟器应用于青岛远洋船员学院的轮机教学、培训和科研工作中,明显提高了轮机模拟器的仿真度;

船舶安全与污染控制研究方向紧跟国际海洋环境保护及船舶防污染技术新动向、新发展,在海上溢油污染的防治与应急处理、海上溢油应急反应的计算机模拟培训、油船货油装卸操纵模拟器、船舶污水的处理、船舶对海洋造成污染的治理、船舶压载水处理技术、非热微放电处理船舶轮机空气污染等方面,积极开展研究工作,取得了较大进展;

轮机故障诊断与预测技术研究方向主要开展轮机新材料新工艺的研究与应用、摩擦磨损机理及其控制技术研究和轮机可靠性维修性,拓展海洋结构物腐蚀损伤与控制和船舶新能源技术两个研究内容。

10. 船舶节能减排

党的十九大报告将污染防治攻坚战列入全面建成小康社会的三大攻坚战之一,船舶排放是防治大气污染的领域之一,船舶靠港期间使用岸电,可有效减少硫氧化物、氮氧化物、颗粒物等大气污染物,减少噪音污染,是最有效的减排方式。近年来我部大力推进船舶靠港使用岸电,先后印发了《港口岸电布局方案》,修订了《港口工程建设管理规定》和船舶法定检验技术规则,会同财政部、发展改革委、能源局等六单位印发了《关于进一步共同推进船舶靠港使用岸电工作的通知》,会同财政部出台了资金奖励政策,建立健全了标准体系,统一港、船、电技术要求,在船舶大气污染物排放控制区实施方案中明确了岸电使用要求,岸电推进工作取得了积极成效。为加快建设交通强国,落实《大气污染防治法》要求,加强船舶靠港期间大气污染防治,制定出台港口和船舶岸电管理部门规章,对岸电(受电)设施建设与使用、服务和安全等进行全面、系统的规范和引导是十分必要和及时的。

二、主要内容

《办法》共5章33条,分别是总则、建设与使用、服务和安全、监督检查、附则。

(一)关于职责分工。

依据《港口法》《大气污染防治法》和有关部门“三定”职责,《办法》明确了交通运输部主管全国港口和船舶岸电建设、使用等工作,县级以上地方人民政府交通运输(港口)主管部门按照职责负责辖区水路运输经营者船舶受电设施安装、码头岸电设施建设以及向靠港船舶提供岸电服务等活动的监督管理,各级海事管理机构负责船舶受电设施安装的监督管理。交通运输部长江航务管理局、珠江航务管理局受部委托分别负责长江干线、西江航运干线港口和船舶岸电的有关管理工作。

同时,《办法》还强化了港口经营人、水路运输经营者、码头项目单位、岸电供电企业等关于岸电建设和使用等方面的主体责任。

(二)关于适用范围。

《办法》主要从交通运输行业节能环保角度,对中华人民共和国境内港口和船舶岸电建设、使用及有关活动进行了规范,并明确了使用范围。

关于船舶适用范围。依据《联合国海洋法公约》,一国对其内水具有完全的主权,从推进岸电使用的角度,《办法》对所有在我国境内靠港使用岸电的中国籍和外国籍船舶提出了相同的行为规范要求,第十一条对船舶靠港使用岸电的规定适用范围包括中国籍和外国籍船舶。同时考虑到船舶的管理主要由船籍国实施,依据国际惯例和我国管理实践,第九条和第十条仅规定了中国籍船舶受电设施的安装要求。

关于码头的适用范围。规章落实了《大气污染防治法》关于“新建码头应当规划、设计和建设岸基供电设施,已建成的码头应当逐步实施岸基供电设施改造”规定,明确了码头工程项目单位应当按照法律法规和强制性标准等要求,同步设计、建设岸电设施,港口经营人对已建码头逐步实施改造。考虑到油气化工码头安全风险较大,防爆要求高,实践经验不足,暂不具备推广使用岸电的条件,因此未对此类码头岸电设施建设进行强制性规定。同时考虑到岸电技术的进步和今后应用的可能,新建、改建、扩建的油气化工码头应当预留岸电设施的空间或通路。

(三)关于船舶受电设施安装要求。

新修订出台的船舶法定检验技术规则对船舶受电设施安装提出了要求,《办法》明确新建和已建中国籍船舶受电设施安装应当符合船舶法定检验技术规则。为推进解决具备受电设施船舶较少的问题,《办法》规定在船舶大气污染排放控制区靠泊的船舶,需要满足大气污染排放要求安装船舶受电设施的,水路运输经营者应当制定安装计划并组织实施,这些要求与已发布的《船舶大气污染物排放控制区实施方案》中有关船舶受电设施改造的要求保持了有效衔接。

(四)关于优先使用岸电的要求。

《办法》落实了《大气污染防治法》关于“船舶靠港后应当优先使用岸电”的规定,明确了在船、岸均具备相匹配的岸电设施,靠泊时间满足一定要求,且未使用有效替代措施(包括船舶靠港期间使用电能、LNG等新能源、清洁能源作为动力,或者关闭辅机等其他等效措施)的船舶,应当使用岸电;同时,港口经营人应当根据泊位性质、等级、岸电设施匹配性等合理安排船舶靠泊,为保障船舶使用岸电创造条件。

(五)关于安全方面的要求。

为保障岸电设施供电稳定可靠,《办法》规定码头岸电设施投入使用前,码头工程项目单位或者港口经营人应当按照《码头岸电设施检测技术规范》等相关强制性标准组织检测,考虑到高压岸电设施安全性、稳定性要求高,检测难度大,特别要求需经具备相应能力的专业机构检测。同时,规定了船舶、港口经营人、岸电供电企业和水路运输经营者等相关单位在安全责任划分、建立制度和操作规程、应急处置等方面的要求,鼓励相关单位购买涵盖岸电安全责任的相关保险,降低岸电使用的风险。

(六)关于鼓励政策。

《办法》在相关章节中提出了交通运输(港口)主管部门应当积极争取地方人民政府出台政策、船舶靠港用电量不计入港口能耗统计范围,以及鼓励相关单位实施优先靠泊、减免岸电服务费、优先过闸、优先通行等措施,进一步鼓励岸电(受电)设施建设和船舶靠港使用岸电。

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