船舶油改气行业情况介绍分析.doc
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1、船舶船舶“油改气油改气”行业介绍行业介绍双燃料发动机现状双燃料发动机现状 柴油柴油/CNG/CNG 双燃料发动机的应用存在两种技术途径双燃料发动机的应用存在两种技术途径:一种途径是柴油机生产厂家针对柴油机本身如何更适合天然气燃料特点而进行专门设计,直接生产天然气单一燃料发动机或天然气/柴油双燃料发动机。另一种途径是针对在用柴油机进行改装;用柴油机的双燃料改装是快捷而有效的方法。国内在二十世纪九十年代开始通过引进国外产品在汽油机上使用国内在二十世纪九十年代开始通过引进国外产品在汽油机上使用 CNGCNG,以机械控制方式,以机械控制方式为主要特征为主要特征。近几年来,国内几个主要的柴油机制造厂开始
2、与国外合作共同开发柴油/CNG 双燃料发动机。玉柴与加拿大 CIC 公司合作开发了 YC6108ZQN 增压柴油/CNG 双燃料发动机;一汽锡柴与新西兰、美国合作共同开发了 CA6110 柴油/CNG 双燃料发动机;二汽朝柴与意大利合作正在开发 CY6102CNG 单燃料发动机。国外双燃料船舶发动机发展状况国外双燃料船舶发动机发展状况 从 1964 年投入使用的第一艘 LNG 运输船舶,到 2005 年由法国大西洋船厂建造成功的 49700t 级 LNG 运输船,这四十年的时间里世界大船厂建造了许多全冷式液化气船舶。考虑到天然气供应的充足性,以及在缺少天然气情况下的续航问题,现在使用越来越多的
3、还是以天然气/柴油这种搭配作为发动机燃料。世界上几家大的船舶动力公司都致力于开发研制双燃料发动机,如芬兰瓦锡兰公司,德国的MANB&W 柴油机公司,法国的 S.E.M.T 皮尔斯蒂克公司等。 2000 年以前,船舶发动机气体燃料的存储方式主要是压缩天然气,而在近些年的发展中,气体燃料储存的方式向液化天然气方向倾斜。国内双燃料船舶发动机发展状况国内双燃料船舶发动机发展状况目前国内很多高校和科研机构都对天然气目前国内很多高校和科研机构都对天然气/ /柴油双燃料发动机做过大量的实验柴油双燃料发动机做过大量的实验研究研究。比如天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室对 D6114 增压发动机掺烧 CNG的实
4、验研究;武汉理工大学能源与动力工程学院对 6110 柴油机掺烧 CNG 的实验研究;哈尔滨工程大学动力与能源工程学院对 2135G 柴油机掺烧 CNG 的实验研究。我国的政府主管部门和船舶相关企业已开始进入我国的政府主管部门和船舶相关企业已开始进入 LNGLNG 船用燃料研发领域,并船用燃料研发领域,并取得了阶段性成果取得了阶段性成果。从 2009 年起我国即开始围绕 LNG 动力船舶正在积极开展一些尝试。目前,国内涉及船舶燃料油改气项目的企业主要有北京油陆、湖北西蓝、昆仑能源、桂林新奥、新疆广汇、福建中闽等公司。序号序号项目实施单位项目实施单位示范船舶名称示范船舶名称用途用途水域水域项目进展
5、情况项目进展情况1北京油陆集团苏宿货 1260 号船运输运河投入运行2湖北西蓝天然气有限公司武轮拖 302 号船运输长江投入运行3昆仑能源“气化长江”项目8 条船舶运输内河大多已改造完成,部分进入试验阶段4北京中兴恒和投资集团有限公司长迅 3 号货轮运输长江试航试验成功,待专家评审会进行论证5桂林新奥燃气有限公司山水 34 号运输漓江已完成改造,待试验6新疆广汇集团522kW 渔政船运输东海正进行改造设计7福建中闽物流有限公司待定运输闽江项目科研已完成,待政府审批(资料来源:中国船舶燃料有限公司,时间 2012 年 5 月)国内掌握船舶改造技术的厂家有昆仑能源、湖北宏图、中国船舶重工 711
6、所、江科大船研所等,其中以船舶“油改气”成功案例数量上来说昆仑能源处于领先地位。A. 2010 年 8 月 8 日,中国第一艘 3000 吨级内河(京杭大运河)混燃动力船“苏宿货 1260 号”改造完成,在江苏宿迁成功下水。B. 2011 年 4 月 7 日,长江第一艘 5000 吨级柴油-LNG 混燃动力改装船“红日 166 号”芜湖太平洋码头下水。这标志着天然气作为动力来源,在内河船舶应用领域已取得重要成果。C. 2011 年 6 月 19 日,江西赣江第一艘 2000 吨级内河混燃动力船“赣抚州货 0608”江西南昌成功下水。D. 2011 年 8 月, 芜湖 5000 吨级的“宝英 9
7、8”货船完成混燃动力改装2012 年 3 月,由中国长航集团、北京中兴恒和投资集团合作改造的柴油LNG 双燃料散货船“长讯三”号试航成功。E. 2012 年 4 月 15 日,济南柴油机股份有限公司的 LNG 双燃料动力船舶正式开工建造,标志着济柴新能源动力装备即将在我国长江等内河航运市场大规模推广应用。目前,以济柴 LNG 发动机为动力的新能源船舶示范项目,已在长江武汉、芜湖和京杭运河及珠江四地共 8 艘船舶上同时展开。F. 2012 年 6 月,江西 1800 吨级内河混燃动力船“赣南昌货 0789 号”江西南昌成功下水。G. 2012 年 8 月,芜湖 7500 吨级“长能 12”货船完
8、成混燃动力改装。H. 2012 年 11 月,芜湖海星 688 船的新船改造工作已完成前期准备。案例分析案例分析1 1:苏宿货苏宿货 12601260 号号A. 使用混燃后的“苏宿货 1260 号”船舶载荷 3000 吨,最高替代率84.88%84.88%,平均替代率 70%70%以上以上,燃料节约 25%25%,续航里程超过10001000 公里公里。B. 船机和船舶的改造分别通过了江苏省交通厅组织的专家组验收,专家组评审结论认为该项目技术国内领先。C. 2010 年 8 月 8 日正式下水时,中央电视台新闻频道跟踪报道,江苏省交通厅给予极高的评价。D. 截止目前,已经无故障运行两年两年,是
9、目前国内唯一长时间商业运行的柴油-天然气混燃船舶。 案例分析案例分析 2 2:红日:红日 166166:A. 船舶载荷 5000 吨,使用混燃后,平均替代率 70%以上,燃料节约25%,该船加一次气能确保续航里程 4000 公里,据测算,船舶可在1218 个月内收回改造投资。 。B. 船机和船舶的改造分别通过了安徽省芜湖市和中石油昆仑燃气组织的专家组验收,专家组评审结论认为该项目技术国内领先。C. 芜湖市电视台新闻频道跟踪报道,安徽省芜湖市领导和中石油领导给予极高的评价,被列为重点推广项目。D. 该船 2012 年 10 月 10 日通过国家海事局组织的专家审核,并随后取得LNG燃料动力试点船
10、舶核准通知 。2013 年 4 月对照LNG 燃料动力试点船舶关键设备技术要求和LNG 燃料动力试点船舶技术要求 ,经实船检验,该船顺利获得船检机构签发的 LNG 试点船舶检验证书。成为中国首艘拿证的 LNG-柴油双燃料动力船。 国内内河船舶动力改造技术及费用国内内河船舶动力改造技术及费用目前国内船舶动力改造的主要类型有两种,一种是柴油-天然气混燃动力改造(一般天然气和柴油使用比例为 7:3),此技术相对成熟,国内大多数已改造船舶均按这种类型改造。另一种是船舶动力纯天然气改造,由于这种改造方式动力损耗大,尤其是在船舶发动和急停时动力强度达不到运行要求,且改造成本高、技术难度强,故这种方式目前还
11、没有成功运用。混燃动力的优点:A. 柴油替代率高,燃料总消耗低,经济性好;B. 对原柴油机结构不做改动,改装简单、方便;C. 仪表盘下混燃开关控制,可以随时在全柴油和柴油-天然气;D. 混燃两种模式下切换,不受加气站点的限制;E. 混燃模式下,柴油机动力与原机相当,没有动力损耗;F. 自主知识产权的 ECU 和控制程序,可以与电脑实时通讯;G. 控制参数的修改和故障诊断简单、明了;H. 符合气体燃料动力船检验指南的要求,安全性、可靠性高。混燃动力的缺点:达到额定转速才开始用气,怠速状态下使用的是纯柴油。船体系统组成: A. 天然气储供气系统。包括 LNG 船用储罐、汽化器、调压器、供气管路等;
12、B.安防系统(船用系统专用) 。包括可燃气体探测、消防、强制通风、安保联锁等;C. 柴油-天然气电控混合动力系统。包括电控单元、控油装置、油气转换装置、各种传感器等。船舶改装外购设备配置改装费用 (单位:万元)船舶吨位LNG 储罐规格储罐费混燃系统设计费安装费安防系统船体改造费合计1000 吨级1 方165226536 1500 吨级3 方205226540 2000 吨级5 方251026.56554.5 3000 吨级10 方321026.581573.5 5000 吨级15 方401026.5101583.5 10000 吨级20 方501026.5101593.5船用船用 LNGLNG
13、 相关政策、规范相关政策、规范 船用船用 LNGLNG 相关政策相关政策就全国范围来说,中国的船舶“油改气”工作仍处于试点阶段,已经完成改造的 LNG-柴油混合动力船舶数量在 40 艘以上,鉴于船舶动力改造拥有巨大的经济和环保效益,为支持船舶“油改气”工作,交通部和财政部多次下达相关文件予以政策上的支持,除了对节能节能减排车船予以部分税收减免外,交通部节能减排专项基金也将 LNG 船舶改造纳入范围。序号序号文件名称文件名称出处出处与与 LNGLNG 船舶相关的正文内容船舶相关的正文内容意义意义颁布日期颁布日期1关于推进水关于推进水运行业应用液运行业应用液化天然气的指化天然气的指导意见导意见交通
14、部到 2015 年,水运行业应用 LNG 标准体系基本形成,内河运输船舶能源消耗中 LNG 的比例达到 2%以上。到2020 年内河运输船舶能源消耗中 LNG 的比例达到 10%以上各级交通运输主管部门要积极争取财政资金支持,充分发挥交通运输节能减排专项资金和船型标准化资金的作业。出台相关经济鼓励政策,推进水运行业应用 LNG。该文件发布不到一个月,对天然气公司具有重要的参考价值和指导意义2013 年 10月 28 日2加快推进长加快推进长江等内河水运江等内河水运发展行动方案发展行动方案交通部继续在全国内河主要通航水域全面推进运输船舶标准化工作,完善并推广非标准运输船舶退出市场的补贴机制。提升
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