LNG燃料動(dòng)力船舶技術(shù)進(jìn)展與應(yīng)用

前言二十一世紀(jì)是人類追求驚奇生活、實(shí)現(xiàn)秀麗夢想的宏大時(shí)代，也是面臨諸多問題、迎接挑戰(zhàn)的變革時(shí)代。雖然世界經(jīng)濟(jì)照舊在快速進(jìn)展，科學(xué)技術(shù)也在飛速進(jìn)步，但是人類面對的問題似乎也越來越多，如全球氣候的不斷惡化等環(huán)境問題、煤炭和石油等化石燃料的消耗殆盡等能源問題，這兩個(gè)重大問題也是二十一世紀(jì)人類必需要解決的。因此，世界各國、各行各業(yè)都在爭論和找尋有效的解決方法。對于世界船舶工業(yè)來說更是如此。我們知道，物流業(yè)是僅次于制造業(yè)的石油消費(fèi)其次大行業(yè)，而船舶長期以來始終是物流行業(yè)的消耗和排放的“大戶油價(jià)格不斷上漲，國際污染公約日趨嚴(yán)格，使得整個(gè)船舶工業(yè)不得不尋求的解決之道。船用LNG石油的儲(chǔ)量還要豐富，假設(shè)應(yīng)用LNG然而，對于現(xiàn)有的技術(shù)與政策而言，要實(shí)現(xiàn)全面的LNG走。下面我們對LNG一、進(jìn)展LNG燃料動(dòng)力船舶的優(yōu)勢LNG就是液化自然氣〔LiquefiedNaturalGas〕的簡稱。將氣田生產(chǎn)的自然氣凈它無色、無味、無毒且無腐蝕性，其體積約為同量氣態(tài)自然氣體積的1/600，重量僅45%1.2倍。與傳統(tǒng)的燃油相比，LNG具有以下優(yōu)勢：2023188150年以上。近幾年科學(xué)家從深海中覺察了“可燃冰”這種能源，它是一種“固態(tài)”型自然氣，1體積“可燃冰”可分解成1640.8體積水。據(jù)統(tǒng)計(jì)，地球上“可燃冰”所含能量相當(dāng)于石油、自然氣、煤總和的32023年底探明自然63357億立方米，具有廣泛運(yùn)用自然氣的資源根底。LNG價(jià)格水平〔8200元/噸，LNG5000元/噸，使用LNG比使用柴油節(jié)約40—60LNG價(jià)格只有柴油的60左右〔1立方米自然氣產(chǎn)生的能量相當(dāng)于1.2升柴油產(chǎn)生的能量50%。10%～20%的CO290%的NOX排放量，100%的硫化物和顆粒物排放；最終，自然氣燃燒時(shí)比較嚴(yán)峻，燃燒噪聲小。65〔柴油為2642自然氣發(fā)生爆炸的濃度區(qū)間是5-15〔柴油為0.5-4汽油為1-5；最終，自然氣密55%，泄漏后會(huì)直接集中到空氣中，假設(shè)參與嗅劑泄漏時(shí)可被準(zhǔn)時(shí)覺察，削減安全隱患。冷能利用。LNG在氣化時(shí)產(chǎn)生大量的冷能〔860～883kJ/kg〕。在發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)或改裝時(shí)可以賜予考慮，持別船舶制冷和空調(diào)、漁船冷凍和冷藏等方面賜予利用。LNG與CNG、LPG的區(qū)分：CNG是壓縮自然氣(CompressedNaturalGas)較成熟。它是自然氣加壓并以氣態(tài)儲(chǔ)存在容器中〔20MPa，它與管道自然氣的組分一樣，CNG26%。LNGCNG更純潔，不含水分，LNG的排放性能要優(yōu)于CNG。LPG(LiquefiedPetroleumGas)。常常簡潔與LNGLPG的主要組分是丙烷〔超過95LPG下以液態(tài)儲(chǔ)存在儲(chǔ)罐容器中，常被用作炊事燃料和車輛燃料。二、LNG燃料動(dòng)力船舶的背景分析節(jié)能減排的要求。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界航運(yùn)業(yè)每年要消耗20億桶燃油。我國是一個(gè)20234.55245%2023年，原油消耗將5.660%高位，提升船舶運(yùn)營本錢。因此，原油短缺會(huì)制約我國經(jīng)濟(jì)的進(jìn)展，還會(huì)嚴(yán)峻威逼國家的能源安全。隨著原油的消耗，隨之帶來的就是排放污染。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界航運(yùn)業(yè)每年要排放126%〔IMO〕加強(qiáng)年后世界上用于近海貿(mào)易的船只大多數(shù)都會(huì)使用LNG作為船用燃料。在我國物流業(yè)是僅次于制造業(yè)的石油消費(fèi)其次大行業(yè)，全行業(yè)石油制品消耗占34%18.9%，并且這一比例仍逐年上升。而船舶長期以來始終是我國物流行業(yè)的消耗和排放“大戶油機(jī)每年產(chǎn)生的NOX、SOX10050%以上。因此，以技術(shù)創(chuàng)為先導(dǎo)，大力提升船舶動(dòng)力裝置的節(jié)能減排力氣，走綠色船舶動(dòng)力進(jìn)展之路已成為貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀、建設(shè)節(jié)能型社會(huì)的必定選擇。降低噪聲的要求。船員長期工作和生活在船上，猛烈的噪音使船員精神疲乏，2080的蓬勃進(jìn)展，國際社會(huì)普遍關(guān)注船舶艙室的噪音問題，相關(guān)爭論較多，也促使了我國一系列標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)。之后一段時(shí)間，隨著造船技術(shù)的成熟，艙室噪音得到確定控制，關(guān)注度漸漸降低，國內(nèi)相關(guān)爭論也日趨削減。然而，目前的船舶動(dòng)力裝置普遍承受的是高噪音的柴油機(jī)，而且隨著人們對工作、生活環(huán)境舒適度的要求日益提高，作為影響船員生活質(zhì)量和工作質(zhì)量的主要因素之一，噪音問題不容無視。大型遠(yuǎn)洋船舶的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求較高，且在機(jī)艙均設(shè)置隔音效果很好的集控室，一般能夠滿足我國《運(yùn)輸船舶艙室噪音標(biāo)準(zhǔn)》及《運(yùn)輸船舶艙室噪音測量方法》的要求。而內(nèi)河小型船舶多承受高噪音的中、高速柴油機(jī)作為動(dòng)力裝置，且有很多小船根本沒有集控室，輪機(jī)人員長期暴露在高噪音的沖擊之下，長此以往，聽力嚴(yán)峻受損，身心安康無法保障。現(xiàn)代船用柴油機(jī)普遍承受高增壓，其增壓器轉(zhuǎn)速可達(dá)20230rpm20MPa)排氣閥周期性的啟閉，也會(huì)發(fā)出刺耳的敲擊聲。國家高度重視。國家“”進(jìn)展規(guī)劃把節(jié)能減排作為重要戰(zhàn)略目標(biāo)之一，各行各業(yè)提出了嚴(yán)格的節(jié)能減排目標(biāo)。同時(shí)，溫家寶總理在哥本哈根全球氣候大會(huì)2023CO2202340%-45%。船舶燃料作為耗能和碳排放大戶，必定會(huì)成為改造重點(diǎn)。20231月國務(wù)院正式公布《關(guān)于加快長江等內(nèi)河水運(yùn)進(jìn)展的意見水運(yùn)進(jìn)展上升為國家戰(zhàn)略，提出了我國內(nèi)河水運(yùn)的進(jìn)展目標(biāo)，明確要求利用10年左右的時(shí)間，建成暢通、高效、平安、綠色的現(xiàn)代化內(nèi)河水運(yùn)體系。國家船檢總局也LNG船舶的實(shí)踐3月，交通部公布關(guān)于貫徹《國務(wù)院關(guān)于加快長江等內(nèi)河水運(yùn)進(jìn)展的意見》的實(shí)施意見，明確指出要著力構(gòu)建綠色內(nèi)河水運(yùn)體系。各地市也紛紛推出貫徹《國務(wù)院關(guān)于加快長江等內(nèi)河水運(yùn)進(jìn)展的意見》的實(shí)施意見，都把利用綠色能源作為以后進(jìn)展的重點(diǎn)。依據(jù)交通運(yùn)輸部規(guī)劃LNG20231月，海事局又特地下發(fā)通知，對LNG燃料動(dòng)力船舶改造試點(diǎn)工作進(jìn)展明確。在漁業(yè)領(lǐng)域，依據(jù)農(nóng)業(yè)部漁業(yè)船舶檢驗(yàn)局的進(jìn)展規(guī)劃技術(shù)水平，推動(dòng)漁業(yè)船舶向現(xiàn)代安全、節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)型方向進(jìn)展轉(zhuǎn)變。LNG代替柴油作船舶燃料，符合國家“”進(jìn)展規(guī)劃和科學(xué)發(fā)展觀的總體要求，且能帶來經(jīng)濟(jì)效益，必將成為國家大力支持的產(chǎn)業(yè)工程?？梢灶A(yù)見，以自然氣為主導(dǎo)的中國綠色海運(yùn)時(shí)代馬上開啟。漁船領(lǐng)域需求。我國是世界上漁船最多的國家，現(xiàn)擁有漁船達(dá)106萬艘以上，25%1600kw，而海洋漁船總能耗約占70%75%。近年來，盡管國家出臺(tái)的柴油補(bǔ)貼政策對漁船補(bǔ)貼進(jìn)入常態(tài)化，但高起的油價(jià)和高油耗，使得漁民們難以承受，造成漁船被迫停港現(xiàn)象格外普遍，漁民生產(chǎn)生活也面臨較大困難。與此同時(shí)，燃油的大量消耗，帶來的污染物的排放較高。作為綠色能源的自然氣，具有儲(chǔ)量豐富，價(jià)格低廉，運(yùn)輸便利，使用安全等優(yōu)點(diǎn)，替代柴油在漁船等領(lǐng)域推廣使用，將推動(dòng)漁船節(jié)能減排，促進(jìn)漁民持續(xù)增收，對促進(jìn)漁船的現(xiàn)代化進(jìn)展將會(huì)起到重要的作用。農(nóng)業(yè)部漁業(yè)船舶檢驗(yàn)局與中海石油氣電集團(tuán)公司簽署“綠色能源框架協(xié)議2020231113日對擁有“柴油-LNG0380803820漁船進(jìn)展了試航，這是國內(nèi)首批承受“油改氣”改造的漁船。下一批30艘漁船的改造施工馬上在北塘漁港進(jìn)展20232023年確定的漁船液化自然氣〔LNG〕2023LNG動(dòng)力的漁船柴油消耗量70%被LNG代替。LNGLNGLNG動(dòng)力船舶制造、改造和檢驗(yàn)的相關(guān)政策、標(biāo)準(zhǔn)不多，但國際海事組織、船級社和國內(nèi)海事部門仍制定了相關(guān)1。序號標(biāo)準(zhǔn)名稱公布公布單位氣體燃料動(dòng)力船舶除滿足以上技術(shù)要求外，尚應(yīng)滿足《國內(nèi)航行海船法定檢驗(yàn)序號標(biāo)準(zhǔn)名稱公布公布單位氣體燃料動(dòng)力船舶除滿足以上技術(shù)要求外，尚應(yīng)滿足《國內(nèi)航行海船法定檢驗(yàn)〔2023〕或《內(nèi)河船舶法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)章〔2023〕的相關(guān)要求。三、雙燃料動(dòng)力船舶的進(jìn)展時(shí)間1 《雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與安裝指南》2023中國船級社CCS2 《氣體燃料動(dòng)力船檢驗(yàn)指南》2023中國船級社CCS3 《散裝運(yùn)輸液化氣體船舶構(gòu)造與設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)》2023中國船級社CCS4 《內(nèi)河散裝運(yùn)輸液化氣體船舶構(gòu)造與設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)》2023中國船級社CCS《有關(guān)船上自然氣燃料發(fā)動(dòng)機(jī)裝置安全性的臨52023時(shí)指南》MSC6 《LNG2023中國海事局7 《LNG2023中國海事局LNG8 2023中國海事局低速雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)展RTX5〔MA的ME-GI和韓國現(xiàn)代重工〔HHI〕也開頭啟動(dòng)這一技術(shù)。1973年，在被瓦錫蘭兼并之前的著名低速機(jī)供給商-瑞士蘇爾壽公司就已LNG7RNMD90型發(fā)動(dòng)機(jī)。2023年秋季瓦2月進(jìn)展RTX5的測試工作。199480%低速機(jī)市場份額的巨頭曼恩就開頭低速雙燃料2023518ME-GI型雙燃料發(fā)動(dòng)23%NOX、SOX80%90%。20234ME-GI型發(fā)動(dòng)機(jī)測試呈現(xiàn)會(huì)，宣稱，韓國現(xiàn)代重工和日本三井造船將分別生產(chǎn)該機(jī)型的原ME-GI20231118S70ME-GI2023年下半年生16S70ME-GI型機(jī)?！睻EC-LSGI：11000-18000kw,D=600mm〕2023年推出。20236月，韓國現(xiàn)代重工〔HHI〕推出HimsenH35/40GV型單氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，作為一臺(tái)發(fā)電用動(dòng)力裝置在柴35%份額，202315%用于以氣體為燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)替代。2.中速雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)展與低速雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)相比，中速雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)展明顯領(lǐng)先。一方面，中速機(jī)一般作為中小型船舶的推動(dòng)主機(jī)或發(fā)電機(jī)使用，功率相對較小，燃料需求量也較少，船舶燃料攜帶問題易解決。另一方面，由于中速雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)有能夠廣泛應(yīng)用于沿海和內(nèi)河船舶的前景預(yù)期，進(jìn)展受到更多的關(guān)注。目前，全球推出中速雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的制造商有瓦錫蘭、曼恩、卡特彼勒等。其中，瓦錫蘭遙遙領(lǐng)先，共推出三種機(jī)型，并獲得大量訂單；曼恩進(jìn)展相對落后，但也推出兩種機(jī)型，有局部訂單；卡特彼勒只處于起步階段。20235100LNG50DF雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，加LNGLNG船隊(duì)總量的四分之一。推出的34DF、20DF，應(yīng)用范圍擴(kuò)展到小型貨船、渡船、拖船、船用發(fā)電機(jī)和陸用720臺(tái)雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。202351/60DF中速雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的最終測試，并首次用于船舶LNG58L51/60DF雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。之后也為陸用和發(fā)電用供給了雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。2023年58L51/60DF和兩臺(tái)9L51/60DF訂單〔俄羅斯現(xiàn)代商船公司。2023MAK品牌的雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)德國羅斯托克卡特彼勒發(fā)動(dòng)機(jī)廠進(jìn)展試驗(yàn)，估量首臺(tái)將于2023年交付。與歐洲船用發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)商相比，亞洲主要造船國的制造商目前均未能推出中速雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。韓國方面，雖然現(xiàn)代重工自主品牌得的Himsen中速機(jī)已取得巨大成功〔2023年5月，但也僅是推出了Himsen品牌的氣體發(fā)動(dòng)機(jī)，尚未能進(jìn)一步拓展至雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。目前，實(shí)行合作方式與瓦錫蘭合資成立了瓦錫蘭現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)公司，50DFME-GI低速雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。3.我國雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)展受限于較為落后的船用柴油機(jī)研發(fā)技術(shù)，我國目前尚未推出中速或低速船用雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，但在促進(jìn)內(nèi)河船舶使用雙燃料動(dòng)力上照舊取得了不錯(cuò)的進(jìn)展。長航集團(tuán)、中興恒河投資集團(tuán)和富地石油控股集團(tuán)聯(lián)合開展的“長江綠色物流創(chuàng)工程以及中國船級社和聯(lián)合推動(dòng)的“氣化長江”等工程，都致力于我國內(nèi)河船船舶“油改氣”的原理是：在不更換船舶發(fā)動(dòng)機(jī)的條件下，將柴油-LNG雙燃料LNGLNG供給主要?jiǎng)恿?，LNGLNG使用完畢或2023年以來，我國成功“油改氣”的內(nèi)河船舶不斷增多，典型案例有：〔1〕20238月，由江蘇宿遷海事局牽頭、北京油陸集團(tuán)出資研發(fā)的改造船3000噸級的“蘇宿貨12608月，由湖北西藍(lán)自然氣公司與武漢輪渡公司合作改造的“武拖輪302號”在武漢試水成功。同推動(dòng)的改造船“長訊三號”散貨船試航成功。〔4〕202345000噸的改造船在安徽蕪湖進(jìn)展試航儀式?！?〕202312月，由山東昆侖成功能源公司與山東濟(jì)寧市輪船公司合作改造2535號”首航成功?！?〕20234LNG166”輪，順當(dāng)取得船舶檢驗(yàn)證書，成為自我國船舶實(shí)施LNG驗(yàn)證書的船舶。202347166”完成改造后，正式下水試航，在試220231010LNG力試點(diǎn)船舶核準(zhǔn)通知》。20234LNGLNGLNGLNG的替代率可達(dá)60-9015-100萬元左右〔一年內(nèi)可以收回下，推動(dòng)內(nèi)河船舶使用雙燃料照舊取得了進(jìn)展，但船舶可能在某些工況下面臨動(dòng)力缺乏問題，同時(shí)冷能也沒有被充分利用。除了內(nèi)河船舶“油改氣”取得了確定進(jìn)展外，在雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)改造、拓展、研制和開發(fā)方面，我國目前也做了大量有益的探究工作，代表性的有：2023、3000系列高速雙燃料20235月，濟(jì)柴投資10億元在武漢江夏區(qū)興建能源船用發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)基地，規(guī)劃投產(chǎn)后年銷售額50億元。20233月，濟(jì)柴與中國長江航運(yùn)集團(tuán)簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，將為其1463000-10000載重噸的建或現(xiàn)有內(nèi)河船舶供給或改造成LNG雙燃料動(dòng)力。淄博柴油機(jī)總公司，在原船用柴油機(jī)的根底上，以中國船級社《氣體燃料Z170、210系列船用雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)?！?〕20237月，江蘇韓通船舶重工開頭建筑5萬載重噸的雙燃料散貨船，估量2023年交付。料改造合同。〔5〕202310月，中國北車大連機(jī)車車輛推出一款國內(nèi)最先進(jìn)的雙6240型柴油機(jī)的根底上進(jìn)展系統(tǒng)研發(fā)而成，自然氣80%。船LNG501120LNG能源上漁船”戰(zhàn)略供給示范。(7)我國五大燃?xì)夤尽矈W燃?xì)?、港華燃?xì)狻⑷A潤燃?xì)?、中國燃?xì)?、中油燃?xì)狻矻NGLNG-柴油混合動(dòng)力船舶已20231720235艘LNG10四、LNG所謂LNGLNGLNG油氣雙燃料狀態(tài)下兩種運(yùn)行模式，將船舶單一的柴油動(dòng)力改造為柴油LNG力，通過承受LNG1.LNG混合動(dòng)力的特點(diǎn)船舶承受LNG-6080%，可實(shí)現(xiàn)硫85%～9015%～20%，同時(shí)，噪聲污染、煙塵、廢油水排放也大大降低，船員的工作生活環(huán)境得到很大改善。同時(shí)，由于裝備了智能化的安全監(jiān)測與處置系統(tǒng)，一旦有可燃?xì)怏w泄露，就會(huì)自動(dòng)報(bào)警，自動(dòng)切斷自然氣管路，啟動(dòng)防爆通風(fēng)機(jī)，隔開儲(chǔ)罐與艙室和機(jī)艙，確保船舶運(yùn)營安全和船員生命安全。此外，承受LNG積水域污染的現(xiàn)象?，F(xiàn)有柴油動(dòng)力到LNG混合動(dòng)力的改裝首先是船體改造。針對試驗(yàn)船船體本身的特點(diǎn)，將LNG栓連接。儲(chǔ)罐相鄰廚房和起居室的一側(cè)都要增加一道隔離空倉。儲(chǔ)罐頂部是放開的。氣化器可占用局部盥洗室的空間。其次是船用LNG-柴油混燃系統(tǒng)。依據(jù)船的空間特點(diǎn)設(shè)計(jì)、安裝、連接船用LNG-阻火器、減壓穩(wěn)壓閥、噴射閥、柴油機(jī)。第三是安全與消防。在LNG24220進(jìn)展強(qiáng)制排風(fēng)換氣。假設(shè)濃度到達(dá)燃爆點(diǎn)的40%，則自動(dòng)切斷電動(dòng)截止閥。上述動(dòng)作過程全部是自動(dòng)把握。另外在儲(chǔ)罐位置和機(jī)艙內(nèi)各擺放了兩臺(tái)干粉滅火器。最終是電路改造。依據(jù)船用發(fā)電電壓不穩(wěn)定的特點(diǎn)要進(jìn)展穩(wěn)壓和電壓逆變等設(shè)計(jì)，確保滿足把握系統(tǒng)和軸流風(fēng)機(jī)用電的需要。3.LNG混合動(dòng)力的推廣應(yīng)用大量試驗(yàn)和爭論說明，LNG-柴油雙燃料動(dòng)力技術(shù)已經(jīng)初步具備了推廣應(yīng)用的條件。為快速把科研成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力，還需進(jìn)一步做好以下幾個(gè)方面的工作。一是開展加氣站規(guī)劃。為滿足LNG-柴油雙燃料動(dòng)力船舶加氣的需求，需在港口和沿河布置加氣站。據(jù)悉，中石油及港華燃?xì)夤餐督ǖ?條LNG202362023103000二是爭論制定相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。目前，中國船級社已經(jīng)完成《氣體燃料動(dòng)力船舶2023LNG《LNG-LNG雙燃料動(dòng)力系統(tǒng)操作手冊》和《船員安全作業(yè)及維護(hù)須知》。為順當(dāng)實(shí)現(xiàn)LNG舶上的應(yīng)用及推廣，還將進(jìn)一步爭論制定相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，主要包括兩個(gè)方面：一是進(jìn)一步完善標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)體系。全力推動(dòng)《氣體燃料動(dòng)力船舶檢驗(yàn)指南》的出臺(tái)；加快推動(dòng)改裝船廠評估和船舶設(shè)施設(shè)備產(chǎn)品的認(rèn)證認(rèn)可；進(jìn)一步完善并公布船員操作指南，開展船員培訓(xùn)和發(fā)證工作。二是實(shí)現(xiàn)船舶改造技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化。進(jìn)一步優(yōu)化儲(chǔ)罐及管路設(shè)計(jì)，針對不同類型、不同噸位的船舶，提出不同的設(shè)計(jì)方案，并制定相關(guān)的施工工藝流程，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、施工的標(biāo)準(zhǔn)化和標(biāo)準(zhǔn)化。三是爭論出臺(tái)相關(guān)扶持政策。在試點(diǎn)推廣初期，爭論出臺(tái)相關(guān)扶持政策，主要包括三個(gè)方面：一是資金扶持。爭論通過建立專項(xiàng)補(bǔ)助資金、政府貼息、過閘費(fèi)減免等方式，在推廣初期對柴油-LNGLNG2023202322LNG2023LNG5002023千艘。五、目前LNG船動(dòng)力裝置介紹LNGLNG相對于其他類型的船舶而言，LNGLNGLNGLNG蒸汽輪機(jī)蒸汽輪機(jī)占據(jù)今日全球LNGLNG求一般較高，蒸汽輪機(jī)輸出功率大，可以滿足LNG時(shí)系統(tǒng)功率裕量較大、牢靠性較高，可以滿足交貨時(shí)效性的要求；在蒸汽輪機(jī)系統(tǒng)中LNGLNG蒸發(fā)汽可以得到很好的利用；在只燃燒蒸發(fā)汽時(shí)排出的排放物也較為清潔；維護(hù)不是很頻繁且費(fèi)用也相對較低；主鍋爐和蒸汽透平結(jié)合的主推動(dòng)系統(tǒng)有效地解決了蒸較好。而其他主推動(dòng)系統(tǒng)方案相對地都或多或少存在一些技術(shù)瓶頸，成了作為LNGLNG船的標(biāo)準(zhǔn)主動(dòng)力系統(tǒng)。蒸汽輪機(jī)推動(dòng)系統(tǒng)主要由鍋爐、蒸汽輪機(jī)和齒輪減速傳動(dòng)裝置組成。其工作原理是鍋爐產(chǎn)生的蒸汽通過蒸汽渦輪機(jī)將熱能和壓力勢能轉(zhuǎn)換成動(dòng)能驅(qū)動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)減速裝置減速后帶動(dòng)螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)，從而推動(dòng)船舶前進(jìn)。鍋爐配備貨物L(fēng)NG發(fā)氣和燃油兩套燃料供給系統(tǒng)。鍋爐可以單獨(dú)燃燒蒸發(fā)氣或燃油，也可以兩種燃料1蒸汽輪機(jī)保養(yǎng)費(fèi)用相對較低，修理頻次少，應(yīng)用記錄說明系統(tǒng)具有很高的牢靠15％左右，有些正在營運(yùn)的船舶蒸發(fā)率可低到0．10％左右。在壓載航行時(shí)，可得到的蒸10～50％，具體比例取決于貨艙留有用于預(yù)冷液貨的量、海況和貨艙溫度的把握等綜合因素。對LNGLNGLNG25KPa，真空壓力設(shè)定為低于大氣壓1KPa，航行時(shí)要避開貨艙超壓或消滅負(fù)壓。1安全在自然氣運(yùn)輸中是極其重要的，蒸汽輪機(jī)主推動(dòng)系統(tǒng)的牢靠性、嚴(yán)格的安全操作規(guī)程以及成熟的系統(tǒng)設(shè)計(jì)使得LNGLNG價(jià)昂揚(yáng)，延長船舶使用壽命是降低船舶營運(yùn)本錢的重要措施之一。與其他船舶一樣，LNG和主推動(dòng)系統(tǒng)的維護(hù)治理是LNG1992術(shù)簡報(bào)《對防范非自持式液化氣船舶事故的反思》，通過對29舶的事故調(diào)查分析““，其結(jié)果說明液化氣運(yùn)輸船舶的安全系數(shù)很高，貨艙發(fā)生液化氣泄漏的危急性很低。蒸汽輪機(jī)推動(dòng)系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)是：蒸汽輪機(jī)系統(tǒng)的燃油消耗率比低速柴油機(jī)高，系統(tǒng)整體熱效率低，燃料消耗量大。只有當(dāng)蒸發(fā)汽的價(jià)格與燃油的價(jià)格相比足夠低時(shí)，此種方案的推動(dòng)系統(tǒng)在營運(yùn)的經(jīng)濟(jì)性方面才有確定的優(yōu)勢，越過了某一價(jià)格的臨界點(diǎn)，系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性差的問題便凸顯出來了。燃?xì)廨啓C(jī)在LNG輕，無振動(dòng)、并且可以使用雙燃料(使用重油作為備用燃料)。它的低效率某種程度上可通過聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)來彌補(bǔ)。然而，燃?xì)廨啓C(jī)對電站和氣體壓力的要求較高，這會(huì)使安裝更簡潔，費(fèi)用更為昂貴。羅爾斯—羅伊斯燃?xì)廨啓C(jī)公司，于2023LNG船選用的Trent30燃?xì)廨啓C(jī)。該機(jī)輸出功率達(dá)36MW，且重量較輕，不到262096Trent30作LNG1912％，這對提高船舶經(jīng)濟(jì)用戶選用船舶主機(jī)的重要條件之一。阿爾斯通公司和通用動(dòng)力公司也預(yù)備為LNGLNGLNG17GT352：8。目前船東對這種燃?xì)廨啓C(jī)很感興趣。通用動(dòng)力公司生產(chǎn)的LM2500型和LM6000LNG這兩型燃?xì)廨啓C(jī)具有牢靠性高、重量輕、單位重量的功率很大等特點(diǎn)。為了滿足對LNGLNG余熱鍋爐或承受燃?xì)廨啓C(jī)與柴油機(jī)聯(lián)合動(dòng)力裝置。復(fù)合渦輪機(jī)組(即燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)十蒸汽輪機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī))，是在用燃?xì)廨啓C(jī)燃燒蒸發(fā)汽的同時(shí)，利用廢氣能量產(chǎn)生蒸汽，驅(qū)動(dòng)蒸汽輪機(jī)。這種發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料效率較一般的蒸汽輪機(jī)好，而且排放的廢氣與汽輪發(fā)動(dòng)機(jī)一樣，是比較清潔的。缺點(diǎn)是需要高質(zhì)量的石油燃料，并且不能與蒸發(fā)汽混合燃燒。將來還可能考慮與電力推動(dòng)裝置相結(jié)合。從環(huán)保因素考慮將來有可能會(huì)承受此種方案的推動(dòng)系統(tǒng)。雙燃料電力推動(dòng)該種推動(dòng)方式承受雙燃料發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生電能，供給船舶推動(dòng)電動(dòng)機(jī)組，經(jīng)減速裝置減速后驅(qū)動(dòng)螺旋漿轉(zhuǎn)動(dòng)。在建船舶中，己有LNG2。由于雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)可使用低壓氣體，在發(fā)動(dòng)機(jī)入口處壓力在4bar5bar其壓縮機(jī)組與目前使用蒸汽輪機(jī)推動(dòng)裝置的船舶根本一樣?；陔p燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的電40％，30％或者更低相比要好得多。至于選擇單槳還是雙槳，將基于航線狀況及不同的冗余要求而定。發(fā)動(dòng)機(jī)的數(shù)目及輸出功率將由所需的軸功率及冗余度打算。通常來說，一艘13．5LNG30450DFMCR950／缸，熱效率高達(dá)46．5％“1。在轉(zhuǎn)速為500rpm(50Hz514rpm(60Hz)，熱效率可48％，89也具有良好的機(jī)動(dòng)性，適應(yīng)不同的運(yùn)營模式要求，如機(jī)動(dòng)操縱、在港口等待、裝載及卸貨等。在海上和港口中可進(jìn)展靈敏的預(yù)防性維護(hù)，這對蒸汽裝置或者說大型二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)都是不行能的。2近年來的爭論說明，最有利的方案就是使用強(qiáng)制蒸發(fā)汽以代替燃油。這種推動(dòng)方式冗余度高，操作靈敏，可以保證LNG有低排放的特性。雙燃料推動(dòng)系統(tǒng)雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)(燃油和蒸發(fā)氣)的進(jìn)展己經(jīng)使有效利用蒸發(fā)氣成為可能，雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)是從重油柴油機(jī)進(jìn)展而來。因此雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)推動(dòng)裝置也是現(xiàn)代LNG3。雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)是一種經(jīng)過特別改造的可直接燃燒LNG有高壓型和低壓型兩種。高壓型雙燃料內(nèi)燃機(jī)在噴射少量的點(diǎn)火柴油后，即可將船上蒸發(fā)的LNGLNG4bar／cm2)噴射進(jìn)入燃燒室，在輕油點(diǎn)火下燃燒。前者使LNG威近海工程中，在小型LNG置，但此系統(tǒng)需要和蒸發(fā)汽氧扮裝置配套使用。當(dāng)前，自然氣一柴油雙燃料二沖程和四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)己經(jīng)面市，使雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)作為液化自然氣(LNG50DF以自然氣和柴油作為燃料的雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)91％的燃油混合燃料，只有在自然氣系統(tǒng)消滅故障時(shí)，才切換到燃油狀態(tài)。在預(yù)燃室中噴入燃油啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。與常規(guī)動(dòng)力裝置相比，使用這種雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)不但最大限度地利用了蒸發(fā)汽燃料，而且大大降低了燃油的消耗和運(yùn)營本錢，可節(jié)約燃料20％~30％，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的13.5LNGMANB＆W燒重油和自然氣的雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)展了比較，后者每年可為船東節(jié)約250右的費(fèi)用“1。同時(shí)，雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)具有很低的排放，其氮氧化物的排放量只相當(dāng)于和液體燃料兩種模式下交替工作，而且兩種模式是自動(dòng)切換，在停頓氣體燃料供給時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)不會(huì)停頓運(yùn)行，而是自動(dòng)切換到液體燃料模式。隨著船舶動(dòng)力裝置的不斷進(jìn)展，雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)以其可使用兩種燃料、重量輕、制造本錢較低等優(yōu)點(diǎn)將成為LNG3瓦錫蘭雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)配有準(zhǔn)確的電子把握設(shè)備，將布置在柴油機(jī)各位置上的傳感器聯(lián)系在一起，對各種參數(shù)如負(fù)載、轉(zhuǎn)速、燃燒特性、廢氣排放溫度等進(jìn)展監(jiān)控，把握系統(tǒng)對輸入的信號與系統(tǒng)設(shè)定的數(shù)值進(jìn)展分析比較，馬上對自然氣供氣壓力、供氣量、供氣正時(shí)和空燃比進(jìn)展調(diào)整，以滿足負(fù)荷要求或其它工作條件，如避開敲缸和熄火。因此當(dāng)氣體質(zhì)量，四周環(huán)境溫度變化時(shí)，全部的缸在任何條件下都有最佳的性能。LNG6L50DF體組成的變化，即氮?dú)庠谡舭l(fā)汽中的含量。通常，氮對發(fā)動(dòng)機(jī)不是有害的，發(fā)動(dòng)機(jī)78％，不過，由于它是惰性氣體，對燃燒沒有奉獻(xiàn)，蒸LNG30%，6L50DF好地調(diào)整功率輸出，平抑波動(dòng)。瓦錫蘭雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率可達(dá)46．5％，它在陸地上累計(jì)己有相當(dāng)數(shù)量的運(yùn)行時(shí)間，對用于海上來說己趨于成熟。換句話說，一切都己預(yù)備好，是其向LNG六、國外LNG動(dòng)力船舶的幾個(gè)實(shí)例1.LNG燃料渡船挪威作為LNG1996CNG和LNG/2023年，世界首艘承受LNG“M/FGlutra”號由阿克爾船廠建筑完工。通過LNG80%的NOX該渡船的LNGLNGLNG41000kW的操縱性。LNG2AGA?Cryo?AB公司供給。每個(gè)LNG32m3，85%。儲(chǔ)氣罐的外層是不銹鋼容器，該容器為雙壁構(gòu)造，中間填充礦物纖維。不銹鋼容器可以防止LNG卻侵蝕。對于氣體系統(tǒng)的要求之一是當(dāng)船舶以最高速度與碼頭發(fā)生碰撞時(shí)不會(huì)消滅24bar為了安全起見，發(fā)動(dòng)機(jī)的布置遠(yuǎn)離LNG4GS12R-PTK3744個(gè)不同的、通風(fēng)性好的機(jī)艙，可以通過一套系統(tǒng)中的多個(gè)氣體檢測器進(jìn)展監(jiān)控，能夠確保在氣體濃度超過某一水尋常依靠截流閥切斷氣體流淌。泄漏的氣體通過管道進(jìn)入桅桿頂部。當(dāng)任一機(jī)艙中的氣體混合物到達(dá)最低爆炸水平〔LEL〕20%時(shí)，氣60%?LEL析說明：在最壞的狀況下，主機(jī)的兩扇窗格門〔sashed-door〕342～34LNG“M/FGlutra”號船上LNGStatoilLNG1LNG47m316tLNG256據(jù)了解，F(xiàn)jord110LNG運(yùn)營承受LNG19CO2、91%的NOX、2.65000LNG2.65000LNG燃料旅游船202365000噸級LNG燃料豪華旅游船的設(shè)計(jì)方案。該船2603443.2650780間，載客力氣190019節(jié)。3465m3LNGPacsLNG45t，自持力1235米長的C影響水密艙壁，還能夠通過船尾戶外甲板進(jìn)入艙室。該船裝有26L50DF28L50DF27300kW，LNG28000kW路長度，又可以保證安全。由于LNGLNG此外，2023年STXStirlingEOSEAS，該船設(shè)置類似于LNGLNG船上所需電力。5650006650003.LNGVLCC202312DNVVLCC“Triarity”號的設(shè)計(jì)設(shè)想。該船3617027.52291300t。該VLCC20LNG24%的CO2、80%的NOX、94%的SOX艘VLCC0.2%的液貨，為了削減貨物蒸汽的泄漏，該VLCC有貨物蒸汽回收裝置，將貨物蒸汽供給應(yīng)關(guān)心鍋爐作為燃料，為貨油泵供給蒸汽動(dòng)力。26750m3LNG的C250002臺(tái)MAN?Diesel&Turbo300bar將承受低壓雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)或氣體發(fā)動(dòng)機(jī)，并配有三燃料鍋爐。燃料供給系統(tǒng)包括主機(jī)的高壓系統(tǒng)、輔機(jī)和鍋爐的低壓系統(tǒng)、增壓裝置和潛水泵等。燃料補(bǔ)給通過LNG船或燃料補(bǔ)給駁。7DNV的LNG“Triarity”號七、LNG動(dòng)力船舶改造技術(shù)1.發(fā)動(dòng)機(jī)改造技術(shù)船用LNG方式一：不轉(zhuǎn)變柴油機(jī)機(jī)體構(gòu)造，只改造進(jìn)氣岐管，增設(shè)燃?xì)饣旌掀?、進(jìn)氣總170機(jī)型，改造費(fèi)用較低。方式一8。8方式二：轉(zhuǎn)變柴油機(jī)機(jī)體構(gòu)造，更換氣缸蓋，在機(jī)體上加設(shè)燃?xì)饪偣埽鞲卓諝膺M(jìn)口支管內(nèi)增設(shè)燃?xì)鈬娮?，另外增加一套把握系統(tǒng)，適用于較大功率柴油機(jī)改造，210、250機(jī)型，改造費(fèi)用較高。9。9方式一和方式二的主要差異為：方式二是在氣缸進(jìn)氣歧管內(nèi)設(shè)置了燃?xì)鈬娮?，噴嘴定時(shí)定量地噴出燃?xì)獠⑴c空氣一起進(jìn)入氣缸內(nèi)混合，而方式一則是燃?xì)庠跈C(jī)體外就與空氣混合，還需經(jīng)渦輪增壓器、總管等，還需經(jīng)過一段路程。方式二可以依據(jù)單缸的負(fù)荷變化，來進(jìn)展延時(shí)或提前變量地噴出燃?xì)?，而方式一無法做到這點(diǎn)，而且從本質(zhì)上，安全性能不及方式二。船體改造〔1〕儲(chǔ)罐艙設(shè)計(jì)0.50MPa時(shí)，增壓調(diào)整LNG0.45MPa時(shí)，增壓調(diào)整閥翻開，重流出液體氣化進(jìn)入，由于氣化器出口和罐內(nèi)壓力相通，LNG長期不用時(shí)，由于漏熱蒸發(fā)，罐內(nèi)的壓0.52MPaBOG排至強(qiáng)制氣化器0.50MPa，加壓閥關(guān)閉。10氣化撬間設(shè)計(jì)11。氣化器的液體進(jìn)口前設(shè)置一個(gè)壓力把握閥，壓力信號采至膨脹罐內(nèi)壓力，當(dāng)罐內(nèi)壓力高于設(shè)定壓力時(shí)，閥門關(guān)閉，阻擋液體進(jìn)入氣化器。設(shè)置該閥的緣由是當(dāng)膨脹罐和儲(chǔ)罐的壓力差較大時(shí)，輸液管進(jìn)液速度較快，此時(shí)，氣化速度也很快，由于儲(chǔ)罐和膨脹罐的壓力平衡有個(gè)延時(shí)效應(yīng)，此時(shí)，氣化器內(nèi)已積聚了局部液體，所以必需阻擋后續(xù)液體連續(xù)進(jìn)入氣化，壓力把握閥準(zhǔn)時(shí)地切斷輸液管。膨脹罐和輸液管上也同時(shí)設(shè)置了安全閥。氣化器氣體出口上設(shè)置了溫度把握閥，溫度信號采至氣化器氣體出口，當(dāng)溫度低于設(shè)定溫度時(shí)，閥門關(guān)閉，直至溫度到達(dá)設(shè)置溫度以上，才開啟。該閥的作用是防止膨脹罐受到低溫氣體的沖擊。0.35MPa的柴油機(jī)進(jìn)口壓力，所以液罐的壓力等于膨0.35MPa4米揚(yáng)程和流阻，0.45~0.50MPa。11機(jī)艙系統(tǒng)設(shè)計(jì)12V1V2、V4V5后進(jìn)入柴油機(jī)的燃?xì)饪偣?，然后安排至發(fā)動(dòng)機(jī)各氣缸內(nèi)燃燒。其中V1閥設(shè)于機(jī)艙外面，為電磁遙控閥，可在機(jī)艙內(nèi)遙控關(guān)閉。閥V2、V3V4為電磁遙控閥，當(dāng)機(jī)艙內(nèi)消滅抽風(fēng)機(jī)失效，燃?xì)夤芟祲毫Σ徽?，燃?xì)庑孤?、柴油機(jī)故障等現(xiàn)象時(shí)，V2V4關(guān)閉，V3翻開，三個(gè)閥門是同時(shí)動(dòng)作的。機(jī)艙內(nèi)的燃?xì)夤苈肥遣贾迷谕L(fēng)管道內(nèi)的，通風(fēng)的管道設(shè)計(jì)應(yīng)能將包括閥門在內(nèi)的管路附件包覆其中，同時(shí)與柴油機(jī)上的通風(fēng)岐管聯(lián)接起來，形成一個(gè)從柴油機(jī)燃?xì)忾y為起點(diǎn)，上塑至燃?xì)夤苓M(jìn)機(jī)艙壁止的通風(fēng)管道，然后通過一臺(tái)設(shè)置在機(jī)艙外面的管道風(fēng)機(jī)，將整個(gè)通風(fēng)管路內(nèi)壓力維持在大氣壓之下。V5為供氣管道上的最終一個(gè)閥，是一個(gè)手動(dòng)截止閥，確保在發(fā)動(dòng)機(jī)修理期間能進(jìn)展安全有效地隔離。12整體系統(tǒng)布置LNG燃料船舶的動(dòng)力系統(tǒng)。LNG13。13LNG八、LNG冷能利用技術(shù)LNG-162℃左右的液態(tài)自然氣。LNGLNG氣化為常溫氣體，可釋放的冷能約920kJ/kg。按每年LNG3007.6LNGLNGLNGLNG產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排的戰(zhàn)略任務(wù)之一。LNG冷能的利用過程可以分為直接利用、間接利用兩種。直接利用包括LNG冷能發(fā)電、空氣液化分別、輕烴分別、制取液化CO2和干冰、冷凍庫、海水淡化、液態(tài)乙烯儲(chǔ)存等，間接利用包括低溫粉碎廢棄物、冷凍食品、LNG蓄冷等。冷能發(fā)電LNG的冷能，主要是利用LNG的冷能使工質(zhì)液化，然后工質(zhì)經(jīng)受熱氣化在氣輪機(jī)中膨脹做功帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。依靠動(dòng)力循環(huán)進(jìn)展發(fā)電是目前LNG冷能回收利用較為成熟的技術(shù)。直接膨脹發(fā)電。LNG從低溫儲(chǔ)罐或管道出來，經(jīng)低溫泵加壓后，在自然氣汽化器氣化為高壓自然氣，直接驅(qū)動(dòng)透平膨脹機(jī)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，這個(gè)過程主要利用LNG發(fā)電的功率較少，冷能回收僅為24﹪，但循環(huán)過程簡潔，所需的設(shè)備少。一般狀況下與其他LNG冷能利用方法聯(lián)合使用。低蒸汽動(dòng)力循環(huán)的冷凝溫度。將低溫的液化自然氣作為冷凝劑，通過冷凝器，把冷量轉(zhuǎn)移到另一介質(zhì)上，利用介質(zhì)與環(huán)境溫差，推動(dòng)介質(zhì)進(jìn)展蒸汽動(dòng)力循環(huán)，對外做功，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。這種方法冷能的利用效率與所選的低溫介質(zhì)有關(guān)，工作介質(zhì)的選取相當(dāng)重要。工作介質(zhì)有甲烷、乙烷、乙烯、丙烷等單組份，或者承受他們的混合物。單工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)的冷能回收率并不高，只有18﹪；碳?xì)浠衔锘旌瞎べ|(zhì)循環(huán)的冷能給你回收率大大提高，可到達(dá)36%。而目前使用最多的是將以上兩種方法聯(lián)合起來，可以進(jìn)一步提高冷能回收率。即使自然氣的輸送壓力提高也可以回收相當(dāng)多的冷能。低氣體動(dòng)力循環(huán)的吸氣溫度。燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)是氣體動(dòng)力循環(huán)的一種形式。據(jù)燃?xì)廨啓C(jī)學(xué)問，降低燃?xì)廨啓C(jī)的吸氣溫度，將會(huì)顯著提高循環(huán)做功和循環(huán)效率。實(shí)際應(yīng)用中，通常利用LNG預(yù)冷空氣來提高機(jī)組的效率，增加發(fā)電量。由于LNG氣化的溫度很低，因此需承受易揮發(fā)介質(zhì)作為中間載冷劑，將冷能傳遞給空氣。但溫度必需嚴(yán)格把握在0℃以上，以防止水蒸氣在冷卻裝置上凍結(jié)，造成冰堵。LNG冷能發(fā)電是一種型的無污染發(fā)電方式，是一種節(jié)能的好方法，但它只考慮到LNG的冷能回收利用，并沒有對LNG冷能品位的利用。這種方式對冷能的回收效率是相當(dāng)?shù)偷摹，F(xiàn)實(shí)生產(chǎn)1t的LNG要消耗850kW·h能量，即使LNG擁有的冷能以100%的效率轉(zhuǎn)化為電能，1tLNG的冷能也只相當(dāng)于240kWh。所以，利用LNG冷能發(fā)電是最可能大規(guī)模實(shí)現(xiàn)的方式，但卻不是利用LNG冷能最科學(xué)的方式?？諝庖夯謩e通常的空氣分別方法就是將空氣液化，通過工質(zhì)為氟利昂冷凍機(jī)、膨脹透平制LNG冷能分別空氣，是通過工質(zhì)氮?dú)鈸Q冷，利用氮?dú)饫鋮s來實(shí)現(xiàn)的。利用LNG的低溫特性不但可削減建設(shè)費(fèi)用，而且生產(chǎn)液氮、液氧的單位耗能也大大降低了。由于LNG冷能分別空氣能夠削減制冷時(shí)電力的消耗，此法分別空氣得到了充分的應(yīng)用?；厥盏腖NG冷能和兩級壓縮式制冷機(jī)冷卻空氣，制取液氧、液氮，制冷劑簡潔實(shí)現(xiàn)小型化，電能消耗相對較低，水消耗也削減30%，液氮、液氧的生產(chǎn)本錢LNG應(yīng)用的溫度領(lǐng)域，到達(dá)更低-196℃，可以用于真空冷阱、生產(chǎn)半導(dǎo)體器材、食品速凍等。利用制取的液氧還可以進(jìn)一步得到高純度的臭氧，在污水處理方面用處很大。液化CO2和干冰CO2已經(jīng)成為一個(gè)麻煩的難題。方法之一就是將其液化，固化。傳統(tǒng)的CO2液化工藝是將CO2壓縮至2.5MPa～3.0MPa再利用制冷設(shè)備冷卻后液化。利用LNG冷能則很簡潔獲得冷卻和液化CO2所需要的低溫，從而使制冷設(shè)備的工作壓力降低到0.9MPa左右，以化工廠的副產(chǎn)品CO2為原料，利用LNG冷能制造CO2和干冰，不但耗電量削減，而且產(chǎn)品的純度高達(dá)99.99%。冷庫和低溫儲(chǔ)糧LNG接收站和大型的冷庫根本都建在港口碼頭四周，因此，冷庫利用LNG回收的冷能就很便利。利用LNG冷能作為冷源的冷庫，只需將載冷劑冷卻到確定的溫度后經(jīng)管道進(jìn)入冷庫、糧庫、冷藏庫，通過內(nèi)部的冷卻盤管釋放冷能，實(shí)現(xiàn)對物品、糧食的冷凍和冷藏。雖然冷庫使LNG的冷能幾乎無鋪張地使用，且不用制冷機(jī)，降低了建筑費(fèi)和運(yùn)行費(fèi)，但一般的冷庫只需維持在-50℃～-65℃即可，而將-162℃的LNG冷能全部用于冷庫制冷是不必要的。為了高效的利用LNG的冷能，可以將LNG分成不同的溫度帶，承受不同的載冷劑進(jìn)展換冷，依次進(jìn)入低溫凍結(jié)庫，低溫凍結(jié)裝置，冷凍庫，冷藏室，預(yù)冷裝置，這樣冷能的利用率就大幅度提高了，運(yùn)行本錢較機(jī)械制冷下降很多。目前，我國規(guī)劃建設(shè)的LNG接收站均位于經(jīng)濟(jì)興盛的東南沿海地區(qū)的港口四周，而同樣為了便于運(yùn)輸與周轉(zhuǎn)，大型的糧食貯存庫也均建在交通運(yùn)輸便利的港LNGLNGLNG冷能進(jìn)展低溫儲(chǔ)糧主要有兩種方式：即直接利用LNG冷能和利用LNG冷能空分裝置副產(chǎn)的污氮?dú)怏w〔區(qū)分于純氮，含氧量在5%以下〕。LNG實(shí)現(xiàn)低溫儲(chǔ)糧，不僅可以降低低溫儲(chǔ)糧的能耗本錢，也為LNG冷能的利用供給了的方法。低溫粉碎廢棄物輪胎、塑料以及其他的化學(xué)合成物在常溫不易粉碎也不簡潔降解，回收起來相當(dāng)困難，但它們根本都具有低溫冷脆性，當(dāng)溫度低到確定程度時(shí)，其強(qiáng)度大大降低，只需很小的沖擊力就能將其粉碎。利用LNG先冷卻液體氮，再利用液氮冷凍廢棄物，最終將廢棄物粉碎以到達(dá)回收的目的。輕烴分別和切割自然氣生產(chǎn)中通常要回收乙烷及乙烷以上的輕烴，除了使自然氣到達(dá)商品外輸要求外，還可以追求最大的利潤。而LNG冷能用于C2+分別切割和裂解制乙烯裝置中的裂解產(chǎn)物的深冷切割，這是LNG冷能利用的極佳途徑。LNG冷能用于輕烴分別的產(chǎn)品主要是乙烷，丙烷和少量的丁烷，可以進(jìn)一步的切割，得到丙烷，LPG〔丙烷和丁烷〕，自然汽油〔C5+〕分別出售，提高自然氣處理廠的經(jīng)濟(jì)效益；用于乙烯裂解氣的分別，可以降低乙烯的生產(chǎn)本錢，市場前景樂觀。LNG冷能回收在汽車空調(diào)和汽車?yán)洳剀囍械膽?yīng)用在炎熱的夏季，貨物在冷庫經(jīng)充分的預(yù)冷后裝上冷藏車，開頭不需要消耗過多的冷能，此時(shí)LNG液化后產(chǎn)生的冷能儲(chǔ)存在蓄冷板中。隨著運(yùn)輸時(shí)間的增加、開門次數(shù)的增多引起的負(fù)荷增大，LNG汽化后產(chǎn)生的冷能就直接進(jìn)入車廂，與蓄冷系統(tǒng)同時(shí)供冷，以維持車廂中的溫度。按冷藏車每小時(shí)消耗12～15kg的LNG，其制冷力氣為2．8～3．6kW，足以供給預(yù)冷貨物中短途冷藏運(yùn)輸所需冷能。污水處理由于利用液態(tài)氧可得到高純度的臭氧，被處理污水對臭氧的吸取率很高，這種方