LNG燃料动力船舶技术发展与应用概论VIP免费

第1页共52页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共52页LNG燃料动力船舶技术发展与应用前言二十一世纪是人类追求美好生活、实现美丽梦想的伟大时代，也是面临诸多问题、迎接挑战的变革时代。虽然世界经济仍然在快速发展，科学技术也在飞速进步，但是人类面对的问题似乎也越来越多，如全球气候的不断恶化等环境问题、煤炭和石油等化石燃料的消耗殆尽等能源问题，这两个重大问题也是二十一世纪人类必须要解决的。因此，世界各国、各行各业都在研究和找寻有效的解决方法。对于世界船舶工业来说更是如此。我们知道，物流业是仅次于制造业的石油消费第二大行业，而船舶长期以来一直是物流行业的消耗和排放的“大户”。由于成品油价格不断上涨，国际污染公约日趋严格，使得整个船舶工业不得不寻求新的解决之道。船用LNG技术似乎给我们带来了希望，它不仅清洁，而且储量充沛，甚至比石油的储量还要丰富，如果应用LNG作为动力，似乎同时缓解了上述的两个问题。然而，对于现有的技术与政策而言，要实现全面的LNG化，我们还有相当长的路要走。下面我们对LNG燃料动力船舶技术的现状、发展和应用进行初步的探讨。一、发展LNG燃料动力船舶的优势LNG就是液化天然气（LiquefiedNaturalGas）的简称。将气田生产的天然气净化处理，再经超低温（-162℃）加压液化就形成第2页共52页第1页共52页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共52页液化天然气。”LNG主要成分是甲烷，它无色、无味、无毒且无腐蚀性，其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，热值约为汽油的1.2倍。与传统的燃油相比，LNG具有以下优势：1.储量丰富。2009年已探明储量达188万亿立方米，可至少满足全世界需求150年以上。近几年科学家从深海中发现了“可燃冰”这种能源，它是一种“固态”型天然气，1体积“可燃冰”可分解成164体积的天然气和0.8体积水。据统计，地球上“可燃冰”所含能量相当于石油、天然气、煤总和的3倍。我国2008年底探明天然气储量达到63357亿立方米，具有广泛运用天然气的资源基础。2.经济性好。按照目前的油价和LNG价格水平（柴油8200元/吨，LNG5000元/吨），使用LNG比使用柴油节约40%—60%的燃料费用。按热值计算，LNG价格只有柴油的60%左右（1立方米天然气产生的能量相当于1.2升柴油产生的能量），且因为天然气燃烧彻底，不易积碳，减少维护费用逾50%。3.环保性好。首先，LNG在液化前灰尘、硫、水分等杂质已被排除，是一种洁净能源；其次，与其它化石燃料比，在相同的能量输出下，LNG的污染物排放最少，一般来说可以减少10%～20%的CO2排放量，90%的NOX排放量，100%的硫化物和颗粒物排放；最后，天然气燃烧时比较柔和，燃烧噪声小。第3页共52页第2页共52页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共52页4.安全性好。首先，天然气燃点为650℃（柴油为260℃，汽油为427℃）；其次，天然气发生爆炸的浓度区间是5-15%（柴油为0.5-4汽油为1-5%）；最后，天然气密度是空气的55%，泄漏后会直接扩散到空气中，如果加入嗅剂泄漏时可被及时发现，减少安全隐患。5.冷能利用。LNG在气化时产生大量的冷能（860～883kJ/kg）。在发动机设计或改装时可以给予考虑，持别船舶制冷和空调、渔船冷冻和冷藏等方面给予利用。LNG与CNG、LPG的区别：1.CNG是压缩天然气(CompressedNaturalGas)。目前在汽车上应用较多，技术也较成熟。它是天然气加压并以气态储存在容器中（20MPa），它与管道天然气的组分相同，CNG的体积能量密度约为汽油的26%。LNG的组成比CNG更纯净，不含水分，因而LNG的排放性能要优于CNG。2.LPG是液化石油气(LiquefiedPetroleumGas)。经常容易与LNG混淆，其实它们有明显区别。LPG的主要组分是丙烷（超过95%），还有少量的丁烷。LPG在适当的压力下以液态储存在储罐容器中，常被用作炊事燃料和车辆燃料。二、发展LNG燃料动力船舶的背景分析1.节能减排的要求。据统计，世界航运业每年要消耗20亿桶燃油。我国是一个人均占有资源相对贫乏的国家，节能减排责任重大。第4页共52页第3页共52页编号：时间：2...