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舱容1.5万立方米,全球最大双燃料动力耙吸挖泥船下水

2023-12-24

12月24日,由中交上航局投资、疏浚技术研究中心总包,振华重工建造的国内首型、全球最大、我国自主研制的1.5万立方米舱容双燃料动力耙吸挖泥船举行下水仪式。这是迄今为止全球最大、国内首艘采用双燃料动力系统的大型耙吸挖泥船,标志着我国LNG动力耙吸挖泥船的研发设计建造填补了清洁能源挖泥船的空白。

作为国内首艘双燃料动力的挖泥船,该船总长155.7米、型宽32米、型深13.5米,满载吃水9.9米,设计泥舱最大舱容1.7万立方米,配备了国内最先进、智能化程度最高的“一键疏浚”和“浚驾合一”系统,将首次在国内实现典型工况条件下的“无人疏浚”功能,同时该船也将首次在耙吸挖泥船搭载综合智能管理平台,集成智能机舱、智能航行、智能能效管理等系统,通过全船的集成化设计、安装和控制,有效提升全船管理水平,提高施工效率,保障航行作业安全,是目前全球舱容最大的双燃料动力挖泥船。

中交上航局总工程师顾勇介绍,在共谋全球生态文明建设的进程中,中交上航局认真落实党中央、国务院关于“碳达峰碳中和”的重大决策部署,持之以恒推进节能减排、减污降碳协同增效,不断推动技术创新和产业升级。

中港疏浚有限公司党委书记、执行董事范中发指出,1.5万立方米舱容双燃料动力耙吸挖泥船是国内打造的新一代绿色、智能、环保型疏浚重器,将填补我国清洁能源动力在疏浚行业应用方面的空白,其设计理念满足当前绿色港口航道的建设需求。

1.5万立方米舱容双燃料动力耙吸挖泥船采用了最先进的“一拖二”复合驱动方式,无论在航行、疏浚、抛泥、吹岸等各种工况下都可以合理利用船上的柴油机功率,该船主机和辅发电原动机均选用了LNG双燃料发动机,解决船舶停航造成的LNG释放问题。双燃料发动机采用稀薄燃烧原理和空燃比优化控制,在燃气模式下仅使用极其少量的点火油,并且可以自由切换至燃油模式的发动机,达到节能目的。全船其他的辅助设备、照明设备、空压机、泵等均选用节能型产品,并缩短了各类动力管道,对冷热管道采取保温措施,降低能量耗散。

该船的顺利建成,成功实现了国内“六个第一”新突破。

该船是首个采用LNG双燃料动力系统万级绿色能源大型耙吸挖泥船。该船以LNG作为绿色清洁能源,在满足LNG系统设计规范的基础上,通过对LNG双燃料耙吸挖泥船的船型开发、动力系统及双燃料发动机选型、相关设备系统配置等方面的设计研究,实现国内首次自主应用,体现了绿色节能环保、人性化、可持续发展的设计理念,营运经济性更佳,这将填补国内耙吸挖泥船在清洁能源使用上的空白。

该船拥有首个自主开发双燃料大型耙吸挖泥船的LNG燃料系统。结合大型耙吸挖泥船布置及作业特点,该船紧紧围绕安全性、可靠性、冗余度、易用性、建造成本等相关因素,自主开发出了一套最合适的LNG液罐类型、LNG燃料加注系统、LNG燃料供应系统、本质安全型机舱型式等,与国外同类挖泥船型相比,在布置空间有限的情况下其LNG罐容较大,自持力续航力较高,供气管路较少,造价较低,经济性较好,危险区域较少,且远离作业区和生活区,营运安全性较高。

该船首次针对大型耙吸挖泥船的双燃料发动机组进行合理匹配设计。基于目标船型的特点和功率需求,通过调研分析比较不同类型的LNG发动机的特点,对其与LNG双燃料发动机的匹配性进行分析,在此基础上选取匹配性能上更佳的双燃料发动机组。双燃料发动机采用“一拖二”驱动型式,主机通过齿轮箱一进二出驱动可调螺距螺旋桨和轴带发电机,泥泵、高压冲水泵等由变频电机驱动,既能避免柴油机的恒扭矩需求,又可以通过功率管理系统调整每台发动机的突加负荷,有效解决双燃料发动机在气体模式下加载特性“疲软”的问题。

该船拥有首次在国内开发适用于双燃料大型耙吸挖泥船的信息化、智能化系统。该船除了配置自动寻迹系统、疏浚控制系统、全船功率管理系统等常规耙吸挖泥船信息化系统,还将安装国内最先进、智能化程度最高的“一键疏浚”和“浚驾合一”系统,将在国内实现典型工况条件下的“无人疏浚”功能,同时将首次针对耙吸挖泥船采用机舱和疏浚智能化能效管理系统、燃料储存舱及燃气处理系统的智能化监测与控制系统,拟实现集成化设计、安装和控制,以求有效提升全船管理水平,提高施工效率,保障航行作业安全。

该船是首次在国内开发的新一代环境友好型耙吸挖泥船。作为首艘新一代环境友好型耙吸挖泥船,以LNG清洁能源为主要动力源,燃气模式下满足IMO TierⅢ的排放要求,燃油模式下满足IMO TierⅡ要求。同时在NOx排放、SOx排放、油类污染物排放、垃圾排放、臭氧物质排放、焚烧排放、有害防污底系统等方面均能满足CCS最新版《绿色生态船舶规范》提出的相关控制要求。该船首次在国内提出针对耙吸挖泥船的振动噪声控制要求,舱室振动和噪声均可达到“VIB1”和“NOI1”的规范要求,且该船首次在耙吸挖泥船艉轴采用高分子耐磨水润滑轴承,彻底解决了艉轴滑油泄漏造成的海洋污染问题。

该船实现首次在国内耙吸船搭载主机高温水余热回收系统,实现节能环保。该船舶热量需求主要用于冬季空调设备、生活热水及舱室取暖,热量需求低,为了减少设备的配置和造价,该船不配置废气锅炉,在主机高温水侧设置高温水余热换热器,与热水锅炉串联使用,在正常的作业负荷下,高温水回收热量可供全船使用,配置高温水换热器可以减少热水锅炉的使用频率和负荷,充分利用燃料能源,实现绿色、先进、环保、节能的设计理念。

1.5万立方米舱容双燃料动力耙吸挖泥船设计理念紧扣国家战略目标,以LNG为燃料的船舶动力装置,具有与柴油机基本同等的动力性指标,同时可减少90%的氮氧化物及20%的二氧化碳排放,且能消除硫氧化物及颗粒物的排放,较传统燃料动力挖泥船更节能环保,营运更经济。本次成功下水,标志着LNG动力相关技术将填补了我国清洁能源动力在疏浚船舶应用方面的空白,将进一步推动我国疏浚行业绿色转型发展。