LNG混合动力船舶燃气监测系统

摘要

相比国际著名的发动机厂商而言，我国的液化天然气混合动力船舶发动机的研发才刚起步，但目前国内各大船企、高校、科研院所等相关部门都积极参与研究LNG作为船舶燃料动力这一领域，也取得了一些重要成果。湖北西蓝天然气有限公司于2010年8月利用液化天然气混合动力燃料对“武拖轮302号”进行改造，并检验试航成功。LNG混合动力船舶试验显示：在LNG/柴油双燃料工作模式下，双燃料发动机各个工作状态下的参数相当稳定，部分性能、噪音、排污等方面与燃烧纯柴油相比具有极大改善；同时LNG/柴油机混合发动机在预定范围内有效进行LNG与燃油转换，且该过程较为便捷；LNG天然气替代柴油率可达66％-80%，经济效益十分可观。
　　截至目前，我国拥有LNG混合动力船舶已接近200艘，船型有散货和拖船两类，发动机功率覆盖330、440和105KW等多种规格。经过空载和满载航行对比可知，采用混合动力系统后，动力方面完全能够满足原船的要求，且速度和原船相当，运行平稳，柴油的平均替代率达到60%～70%；在混燃模式下，SOX完全实现了减排，NOX减排高达85%～90%，CO2也可减排15%～20%。同时，噪音、烟尘和废油水的排放也明显降低。根据DNV统计，2015年全球运营的LNG全动力船舶及LNG混合动力船舶的数量将升至500艘，2020年或达到1000艘。
　　新的船用燃料带来机会的同时也会带来新的风险，系统行为的不确定性和能量的意外释放会给人类带来不可预估的危害。如何在提高内河、近岸及港口交通频率的同时，又保障海上、河上船舶的航行安全，防止LNG混合动力船舶因碰撞、火灾、搁浅、管理不当，甚至恐怖袭击所导致的LNG泄漏并引起火灾、爆炸，从而危及船舶、人员和周围环境，成为了我们必须面对的重大课题。当下，建立各沿海船舶数字化监控网络系统已经刻不容缓。
　　本课题研究的LNG混合动力船舶监测系统可以有效地进行船岸数据通信，完成与LNG动力混合船舶燃气泄漏有关的信息采集、处理、传输等工作。以主动的方式服务于航行安全，是新时代水上交通安全监督管理信息化发展趋势对海事船检工作的要求。