1、背景介绍前景分析现状分析总结与建议遇到问题背景介绍石油资源限制废气排放限制温室气体排放石油资源限制废气排放限制国际海事组织（IMO）在MARPOL公约附则VI中出台了关于氮氧化物（NOx）、硫氧化物（SOx）、固体颗粒物（PM）的排放标准。排硫 氮放氧 氧限化 化制物 物日期2000年2010年7月2012年2015年2020年或2025年排放区燃油含硫量1.50%1.00%0.10%全球燃油含硫量4.50%3.50%0.50%温室气体排放京都议定书哥本哈根协议MARPOL附则VI交通运输部公路水路交通运输节能减排“十二五”规划明确提出与2005年相比，营运船舶单位运输周转量CO2排放下降16
2、%，其中海洋和内河船舶分别下降17%和15%”的目标。燃料化学式柴油CnH1.8n42.552汽油CnH1.87n75044.095甲烷CH40.72545.0120氢气H20.09120.0130密度（kg/m3）527-840低热值（MJ/Kg）辛烷值（RON）十六烷值理论燃空比（m/m）着火温度（?C）0.0692500.0682800.0586500.029585表1.1 柴油、汽油、甲烷和氢气燃料特性比较（标况下）天然气燃料应用前景分析排放比较经济性分析1.初期投资比较额外投入部分动力装置燃油系统安装和布置总费用渡船平台供应船滚装船(5MV/250m3LNG）（8MV/200m3LN
3、G）(5MV/450m3LNG)3%3%2%4-5%2-3%5-8%2-3%3-6%2-5%10%8-12%9-15%2.运营费用比较天然气动力船舶运营现状渡船20002013年世界LNG燃料船舶统计平台供应拖船巡逻舰集装箱散货船船船油船/化学品船2000年2003年2006年2007年2008年2009年1艘2艘1艘4艘2艘4艘1艘2010年2011年2012年2013年4艘4艘1艘5艘1艘2艘5艘2艘1艘1艘1艘国内运营现状国内运营现状时间2009.022009.052010.082010.082011.032011.012011.042011.122012.032013.05事件全球第一
4、套LNG船用燃料系统，通过 DNV验收。建造两艘49.9 米CNG 动力集装箱船，正式交付泰国船东CSG公司并获得Seatrade 创新奖。长江第一艘以 LNG-柴油双燃料拖船武拖轮 302号在武汉成功下水试航，柴油替代率为70%左右。京杭运河水域第一艘 LNG-柴油动力苏货轮 1260号3000吨级运砂船试航成功，柴油替代率平均达 60%-70%。该项目被交通部批准为第四批节能减排项目。LNG-柴油双燃料动力长迅 3号货船在长江重庆航段试航成功，柴油替代率达到70%，LNG替代柴油的替代比平均可达 1:1.05。我国第一艘天然气游船漓江山水 34号在漓江净瓶山下水试航成功。5000吨级的LN
5、G-柴油混合动力货船红日 166号在芜湖试航成功，该船一次可加注7吨LNG，续航能力达到 4000公里，至今正常运行。山东第一艘 LNG-柴油混合动力船鲁济宁货 2535号在京杭大运河中首行成功，柴油替代率约 70%，排放黑烟减少且机舱噪音明显下降。中石油及港华燃气公司投建 3艘LNG加气泵船。安徽首艘 LNG燃料动力试点船舶红日 166轮，顺利取得船舶检修证书，成为自我国船舶实施 LNG燃料动力试点改造以来，首艘取得船检修证书的船舶。天然气发动机应用研究现状1、天然气掺氢技术2、双燃料发动机3、柴油微引燃技术4、稀薄燃烧技术天然气掺氢发动机改善纯天然气燃烧的稀燃特性。改善排放。改善着火条件。
6、船用双燃料发动机1、低速双燃料发动机RTX5型（瓦锡兰）、MEGI型（曼恩）2、中速双燃料发动机目前各主要制造商推出的中速双燃料发动机情况制造商瓦锡兰主机类型20DF缸径/行程mm200/280气缸排列L适配缸数6/8/9转速1000/1200功率范围kw841-158434DF50DF340/400500/580LVLV6/912/166/8/912/16/186/7/8/9720/750500/5142510-40505010-40505500-875511000-17550曼恩32/40DF320/400L720/7502400-3600V51/60DF510/600LV卡特彼勒M46D
7、F460/610L12/14/16/186/7/8/912/14/16/186/7/8/94800-7200500/5146000-900012000-18000500/5145400-8100柴油微引燃技术天然气着火温度高，不适于传统压燃，柴油微引燃技术解决了这个问题，即通过微量柴油引燃天然气使之正常燃烧。英属哥伦比亚大学Philip Hill教授西港创新公司潍柴动力2011年，吉林大学陈长军做了柴油微引燃缸内直喷技术的仿真研究。2013年8月，吉林大学高莹等人做了引燃柴油喷射时刻对缸内直喷天然气发动机的影响研究，通过改变引燃柴油的喷射时刻，对天然气发动机的燃烧过程进行了模拟。稀燃技术示意图
8、一是引入大量空气使得气缸中整个循环温度降低，降低了气缸内热损失；二是混合气中空气比例的增加可以提高绝热系数，从而提高循环热效率。发展LNG动力船舶遇到的问题基础设施不到位。新建LNG船舶和改造初期投入高。船舶加气难题未攻克，补给困难。缺乏统一的标准规范，相关法规有待完善。发展受天然气价格影响。总结与建议1)天然气燃料是目前最有潜力的代用燃料之一，具有优良的使用性能2)世界各地天然气动力船舶发展迅速，运营情况良好。国内外运营情况有差异，以挪威为代表的欧洲处于领先地位，国内以动力改造为主，也取得了不错的成绩3)天然气动力船舶前景巨大，能缓解石油危机和废气排放的压力4)船用天然气发动机处于高速发展时期，其中双燃料发动机受到船东青睐。国内外天然气发动机技术差距明显。国外几大主机厂商占据了天然气发动机的大部分市场，国内仍处于探索阶段1、双燃料两用发动机作为未来510年的研发重点。2、积极开展LNG发动机的研发和储备。3、加快LNG燃料基础设施建设。4、积极进行关于LNG动力船舶的相关规范修订。5、加大对新建和改造LNG动力船舶的补贴力度。6、国家进行天然气能源储备。致致谢谢
