全球最大雙燃料動力耙吸挖泥船下水
12月24日,由中交上航局投資、疏浚技術研究中心總包,振華重工建造的國內首型、全球最大、我國自主研製的15000立方米艙容雙燃料動力耙吸挖泥船舉行下水儀式。這是迄今爲止全球最大、國內首艘採用雙燃料動力系統的大型耙吸挖泥船,標誌着我國LNG動力耙吸挖泥船的研發設計建造填補了清潔能源挖泥船的空白。
作爲國內首艘雙燃料動力的挖泥船,該船總長155.7米、型寬32米、型深13.5米,滿載吃水9.9米,設計泥艙最大艙容17000立方米,配備了國內最先進、智能化程度最高的“一鍵疏浚”和“浚駕合一”系統,將首次在國內實現典型工況條件下的“無人疏浚”功能,同時該船也將首次在耙吸挖泥船搭載綜合智能管理平臺,集成智能機艙、智能航行、智能能效管理等系統,通過全船的集成化設計、安裝和控制,有效提升全船管理水平,提高施工效率,保障航行作業安全,是目前全球艙容最大的雙燃料動力挖泥船。
中交上航局總工程師顧勇介紹,在共謀全球生態文明建設的進程中,中交上航局深入貫徹習近平生態文明思想,認真落實黨中央、國務院關於“碳達峰碳中和”的重大決策部署,持之以恆推進節能減排、減污降碳協同增效,不斷推動技術創新和產業升級。
中港疏浚有限公司黨委書記、執行董事範中髮指出,15000立方米艙容雙燃料動力耙吸挖泥船是國內打造的新一代綠色、智能、環保型疏浚重器,將填補我國清潔能源動力在疏浚行業應用方面的空白,其設計理念滿足當前綠色港口航道的建設需求。
15000方艙容雙燃料動力耙吸挖泥船採用了最先進的“一拖二”複合驅動方式,無論在航行、疏浚、拋泥、吹岸等各種工況下都可以合理利用船上的柴油機功率,該船主機和輔發電原動機均選用了LNG雙燃料發動機,解決船舶停航造成的LNG釋放問題。雙燃料發動機採用稀薄燃燒原理和空燃比優化控制,在燃氣模式下僅使用極其少量的點火油,並且可以自由切換至燃油模式的發動機,達到節能目的。全船其它的輔助設備、照明設備、空壓機、泵等均選用節能型產品,並縮短了各類動力管道,對冷熱管道採取保溫措施,降低能量耗散。
該船的順利建成,成功開創了國內“六個第一”新突破。
該船是首個採用LNG雙燃料動力系統萬級綠色能源大型耙吸挖泥船。該船以LNG作爲綠色清潔能源,在滿足LNG系統設計規範的基礎上,通過對LNG雙燃料耙吸挖泥船的船型開發、動力系統及雙燃料發動機選型、相關設備系統配置等方面的設計研究,實現國內首次自主應用,體現了綠色節能環保、人性化、可持續發展的設計理念,營運經濟性更佳,這將填補國內耙吸挖泥船在清潔能源使用上的空白。
該船擁有首個自主開發雙燃料大型耙吸挖泥船的LNG燃料系統。結合大型耙吸挖泥船佈置及作業特點,該船緊緊圍繞安全性、可靠性、冗餘度、易用性、建造成本等相關因素,自主開發出了一套最合適的LNG液罐類型、LNG燃料加註系統、LNG燃料供應系統、本質安全型機艙型式等,與國外同類挖泥船型相比,在佈置空間有限的情況下其LNG罐容較大,自持力續航力較高,供氣管路較少,造價較低,經濟性較好,危險區域較少,且遠離作業區和生活區,營運安全性較高。
該船首次針對大型耙吸挖泥船的雙燃料發動機組進行合理匹配設計。基於目標船型的特點和功率需求,通過調研分析比較不同類型的LNG發動機的特點,對其與LNG雙燃料發動機的匹配性進行分析,在此基礎上選取匹配性能上更佳的雙燃料發動機組。雙燃料發動機採用“一拖二”驅動型式,主機通過齒輪箱一進二出驅動可調螺距螺旋槳和軸帶發電機,泥泵、高壓沖水泵等由變頻電機驅動,即能避免柴油機的恆扭矩需求,又可以通過功率管理系統調整每臺發動機的突加負荷,有效解決雙燃料發動機在氣體模式下加載特性“疲軟”的問題。
該船擁有首次在國內開發適用於雙燃料大型耙吸挖泥船的信息化、智能化系統。該船除了配置自動尋跡系統、疏浚控制系統、全船功率管理系統等常規耙吸挖泥船信息化系統,還將安裝國內最先進、智能化程度最高的“一鍵疏浚”和“浚駕合一”系統,將在國內實現典型工況條件下的“無人疏浚”功能,同時將首次針對耙吸挖泥船採用機艙和疏浚智能化能效管理系統、燃料儲存艙及燃氣處理系統的智能化監測與控制系統,擬實現集成化設計、安裝和控制,以求有效提升全船管理水平,提高施工效率,保障航行作業安全。
該船是首次在國內開發的新一代環境友好型耙吸挖泥船。作爲首艘新一代環境友好型耙吸挖泥船,以LNG清潔能源爲主要動力源,燃氣模式下滿足IMO TierⅢ的排放要求,燃油模式下滿足IMO TierⅡ要求。同時在NOx排放、SOx排放、油類污染物排放、垃圾排放、臭氧物質排放、焚燒排放、有害防污底系統等方面均能滿足CCS最新版《綠色生態船舶規範》提出的相關控制要求。該船首次在國內提出針對耙吸挖泥船的振動噪聲控制要求,艙室振動和噪聲均可達到“VIB1”和“NOI1”的規範要求,且該船首次在耙吸挖泥船艉軸採用高分子耐磨水潤滑軸承,徹底解決了艉軸滑油泄漏造成的海洋污染問題。
該船實現首次在國內耙吸船搭載主機高溫水餘熱回收系統,實現節能環保。該船舶熱量需求主要用於冬季空調設備、生活熱水及艙室取暖,熱量需求低,爲了減少設備的配置和造價,該船不配置廢氣鍋爐,在主機高溫水側設置高溫水餘熱換熱器,與熱水鍋爐串聯使用,在正常的作業負荷下,高溫水回收熱量可供全船使用,配置高溫水換熱器可以減少熱水鍋爐的使用頻率和負荷,充分利用燃料能源,實現綠色、先進、環保、節能的設計理念。
15000方艙容雙燃料動力耙吸挖泥船設計理念緊扣國家戰略目標,以LNG爲燃料的船舶動力裝置,具有與柴油機基本同等的動力性指標,同時可減少90%的氮氧化物及20%的二氧化碳排放,且能消除硫氧化物及顆粒物的排放,較傳統燃料動力挖泥船更節能環保,營運更經濟。本次成功下水,標誌着LNG動力相關技術將填補了我國清潔能源動力在疏浚船舶應用方面的空白,也將爲我國按期實現“3060”雙碳目標作出積極貢獻,引領和促進我國疏浚行業綠色轉型發展。