浅谈船舶节能管理

2019-07-03 版权声明 举报文章

为保护人类环境,减少碳排放,同时为了应对日益高企的油料成本,节能减排,降本增效成了航运界共同关注的课题,国际海事组织也为此做出了很大的努力,IMO.MEPC213(63)决议制定了《船舶能效管理计划(SEEMP)制订导则》,以此推动航运企业加强管理,提高船舶能效、减少碳排放,增加社会效益和企业效益。本文在此对船舶节能管理实践进行总结,从船舶实际管理角度出发,分析了船舶节能管理的可行性。

1.加强主机和副机的管理,确保柴油机的工作性能达到最佳状态

(1)每班检查主,副机的运行参数,定期测取柴油机的热工参数,并与以前的测量结果进行评估比较,以监控主机的工况是否处于良好状态。参照说明书与出厂试验报告对相应参数做出必要的调节,使其运行在良好的工况范围。从实验的数据表明,当各缸的爆压偏差达0.4MPa时,主机的油耗增加约0.75%;当各缸平均有效压力偏差达0.1MPa时,主机的油耗增加约1%;当喷油定时后延1度时,主机的油耗增加可达2%。以上为平均数据,不同机型可能会有差别。所以在日常的管理中,要加强对柴油机各缸热工参数进行监测,尽可能使各缸的负荷趋于平衡。

(2)适当提高冷却水和机油温度。大量试验和实践证明, 适当提高冷却水和机油的温度, 可以提高柴油机的热效率, 降低损失功率, 从而提高柴油机的有效功率,降低油耗。一般水温在60℃~85℃范围内, 水温每提高10℃,功率可提高0.8%~1.2%, 耗油可降低2~5g/kWh,但水温过高, 会影响冷却效果, 使柴油机不能正常工作。目前, 在船舶柴油机使用管理中, 冷却水温普遍偏低, 对节能和延长机件的使用寿命不利。

(3)确保换气质量良好。换气质量好坏直接影响到燃油燃烧的完善程度,现代柴油机大都采用废气涡轮增压,若换气通道堵塞,如脏污、结炭、变形等,都会因流阻增大,使增压压力下降,影响扫气效果,导致燃油燃烧不良,油耗增加,严重时还会引起喘振。日常管理工作中应定期检查、校正进、排气阀间隙和配气定时;清洁增压器压气机进气滤网,冲洗增压器,对扫气箱道和中冷器保持清洁,减少空气流通阻力和降低扫气温度。据实验显示,在相同的空燃比条件下,增压空气温度每下降10℃,柴油机的功率能提高3%~5%。

(4)加强柴油机燃油喷射系的检查,确保燃油喷射雾化良好。燃油良好的雾化质量是形成可燃混合气的重要条件,它能缩短滞燃期,使燃油燃烧趋于完全,提高燃烧效率,提高柴油机运行的经济性与可靠性。所以应加强对高压油泵与喷油器的检查与维护。

(5)加强主机气缸油注油量的检查与调节。气缸油消耗量比较大,在主机的油料成本中占有比较大的比例,在保证安全润滑的前提下尽可能的调小注油量,是提高主机经济性的一个重要环节。节约气缸油的前提是保证主机气缸良好润滑,应该以说明书给出的相应负荷的注油率为参考,结合每次对缸套表面与活塞环的状况检查,逐步调节。在船舶的实际管理中,气缸油注油量一般偏大,一般走进一个管理误区,认为气缸油偏大一点安全性高,其实气缸油偏大,不但造成浪费,而且会使缸套内壁脏污,活塞环槽结碳,扫气口沉积物增多,影响扫气效果,严重时会使活塞环粘结,失去弹性,导致主机不能正常工作。在新型电喷柴油机中,气缸油注油量最低可降至0.6g/KW.h。柴油机生产厂家提供的气缸油耗油率也只是一个参考,最终还要以气缸润滑效果为标准。所以,应适时检查主机气缸套内表面和活塞环有无异状、扫气室清洁程度、排烟总管内部干燥程度等,最终评估气缸油注油量是否合适。

2.加强锅炉的管理

(1)加强锅炉燃烧器的管理。为保证燃油锅炉的燃烧质量,燃油系统中的油压、油温应在正常范围,喷油器要雾化良好,合适的扫风压力和一、二次风比例。平时通过观察孔观察炉膛中火焰的颜色、火炬的形状和烟窗排烟的颜色来判断锅炉燃烧的好坏,燃烧良好的标志是火焰呈橙黄色,烟窗的排烟呈灰色。

(2)加强炉管清洁。锅炉经过一定时间运行后,在受热面上会结上灰渣,传热性能差,降低锅炉的工作效率,同时对受热面有腐蚀作用,而且会引起烟道堵塞,增大主机的排气背压,影响主机的工况,故必须及时清除。加强烟面吹灰,定期清洗锅炉,控制炉水质量,防止水垢生成。

3.加强油料管理

(1)燃油的加装。应根据航次任务合理申请加油量,在保证安全用油的前提下,合理控制存油量,以减少船舶常数。在加油前进行并舱,避免不同油种混合产生变质。在加油过程中,要检查油中含水量,对油料进行全过程取样,确保加油质量。在加油数量的核算方面要严格把关,防止加油过程中吹气造成虚假油位,应考虑温度系数的修正。

(2)燃油的使用管理。加强分油机的管理,确保其工作可靠,防止跑油。根据油质合理选择比重环与分油温度,保证分离效果。合理选择排渣时间,在保证分油质量的前提下尽可能减小燃油的排渣浪费。

(3)滑油的使用管理。加强对滑油进行分离净化,尽可能延长滑油的使用时间,减少换油而造成的成本增加。定期取样进行化验,了解滑油的质量指标和油品的变化趋势,如油质变差,结合柴油机的运行状况,查找原因,及时消除故障。

(4)使用燃油添加剂。在燃油中添加燃油添加剂可以改善燃油品质,提高燃烧性能,降低有害物排放,提高燃油利用率,达到降低有害物排放量和节约能源的目的。使用燃油添加剂无需增加装置或改变发动机结构,因此使用燃油添加剂被认为是一种便捷、有效的节能减排措施。

4.航线的优化与经济航速

(1)航线的优化。尽可能选用最小有效航程,在航线上避免出现大舵角转向点,大舵角转向时主机负荷剧增而船速明显降低。其次是航区风、流、海况因素,分析航区潮汐表,利用顺流,达到在不增加主机转速的情况下提高航速,减少航时间。

(2)采用经济航速。船舶航行速度直接关系到燃油消耗,是经济和技术的综合反映。一般来说,主机功率与航速的三次方成正比,即P= KV3船舶在航行的过程中,在不影响船期的情况下,选用合理的航行速度。适当的降低航速,这样主机功率和耗油率将以三次方的关系下降,可以明显的降低燃油消耗量。若主机选用90%的额定转速,则其功率降为额定功率的70%左右,此时航速下降约10%,而主机消耗油量下降约30%。实践证明,主机减速航行是降低船舶营运成本的一项行之有效的措施,但是柴油机长期处于低负荷运行会使燃烧状态恶化,因此应注意加强燃烧室部件的状况检查,观察传动轴系的振动情况,加强对废气锅炉的吹灰与烟面清洗,观察透平的运转情况,确保柴油机在低速运行时仍能良好地工作。

(3)在浅水区与风浪天的航速优化。船舶在河道或浅水航行,因浅水效应增加了兴波阻力,船速会降低,要保持原来船速,则要增加主机功率,使得主机处于高负荷、低转速状态下运转,不但浪费燃料,且对主机安全不利。船舶进入浅水区还会发生船体下沉而使船舶吃水增大,船舶航行阻力增大。因此在浅水区应减速航行,以减轻浅水效应,节约燃料,且保护机器。 在风浪天航行,如保持原有转速航行,不仅主机负荷会猛增,有时还会出现主机“飞车”现象,且船速也会下降很多,应及早降速,保证螺旋桨效率,这样既保证船舶的安全,又降低燃料的消耗。

5.减小船舶阻力

(1)减小船体的粗糙度:构成船体阻力的主要因素为海水侵蚀造成船体凹凸不平、或多次打磨涂漆造成船体光洁度下降、海生物吸附船体水下部分。应利用抵港时间对船体经常性的维护,改进油漆工艺以保持船体光洁度。如果船体与螺旋桨海生物较多,应报告公司,视情进行清除,以减少船舶的阻力。

(2)合理配载,保证船舶处于最佳航行状态。众所周知,如船舶的装载状态呈拱头,船舶的航行阻力就会增加,在外界条件相同的情况下,要保持相同的航速,主机的负荷就会增加,油耗也会增加,所以船舶的航行状态对油耗的影响非常大。因此在配载装货时,要精确计算,科学合理配载,同时要综合考虑航行中油水的消耗情况,确保在整个航行过程中保持合理的首尾吃水差,使螺旋桨的推进功率得到充分发挥,船舶处于最佳航行状态,以减小航行阻力,降低油耗。

6.加强沟通,优化操作方式,提高节能

(1)沟通协作。甲板部门和轮机部加强沟通,根据甲板作业情况及时供电,装卸货作业完成时及时通知轮机值班人员停用一台副机。甲板货舱通风时,尽可能的分舱轮流通风,尽量减少副机运行台数节省油耗。

(2)优化压载水操作方式。船舶应制定合理的压排水计划,减少压排水的随意性导致的重复性操作。船舶在进行压排水操作时,所有双层底舱都可以全部或部分自压,所有高边舱和艏艉尖舱都可以全部或部分自排。在船舶吃水及时间允许的条件下,应尽量利用重力自压和自排方式,以降低使用压载泵的动力消耗。

(3)蒸汽合理调配使用。抵港前燃油日用柜分满油并加好温。驳满沉淀柜并提高加热温度。停泊时停止油舱加热与驳油作业,停止重油分油机连续分油。航行时,如果废气锅炉产生的蒸汽量充足的话,将过量蒸汽放置油舱加热,尽量不要旁通至冷凝器,造成蒸汽的浪费。控制好油舱加热温度,在寒冷海区航行时,尽量使用与海水接触面积小的深油舱的油,以减小油舱的热量损失。

(4)废油的焚烧管理。焚烧废油前,应先对废油日用柜进行沉淀、放残,尽量使水分进行比较彻底的分离,然后才开始加温,以节省蒸汽消耗和降低废油焚烧时需要使用的轻柴油量。焚烧垃圾应安排在焚烧废油时进行,以利用垃圾本身的热量减少轻柴油的消耗。 根据航次靠港计划,尽可能把污油水留到可以免费接收污油水的港口排岸接受,减少焚烧炉的使用时间,以减少轻柴油的消耗。

7.总结

船舶节能管理涉及到方方面面的工作,需要广大船员全力参与,也涉及到公司的很多职能部门,需要大家的大力支持与配合,我们只有提高节能意识,把节能工作融合到我们的日常管理工作中,不断的总结和探索新的节能技术与方法,才能充分挖掘出船舶节能管理的潜力,才能不断的降低营运成本,减少碳排放,保护人类环境。 [科]

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