船舶降速节能减排实时分析方法技术

本发明专利技术公开了一种船舶降速节能减排实时分析方法，包含：步骤1：分析船舶及船舶主机运行参数的实时数据；步骤2：分析船舶燃油特性实时参数；步骤3：实时计算船舶蒸汽系统实时蒸汽耗量；步骤4：根据所述步骤1~3中的船舶主机运行参数的实时数据、船舶燃油特性实时参数、船舶蒸汽系统实时蒸汽耗量，以及，根据船舶承载的货物运输量、运输距离，确定并控制船舶的最优航速；步骤5：根据所述步骤1~4关系船舶能效营运指数因子的影响，确定船舶能效营运指数，获得主机降速与最节油的船舶节能减排最佳临界点。本发明专利技术能够指导船舶降速最佳实践，通过降速节油来降低燃油成本而实现节能减排，提高船舶的能效水平和经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及航运领域的船舶降速节油方法，特别设及一种船舶降速节能减排实时 分析方法。
技术介绍
因世界经济增长缓慢和航运业运量过剩矛盾的双重影响，航运业面临着前所未有 的持续低迷。高昂的燃料成本、日渐走低的投资回报率、船舶运力过剩、港口和航线日渐严 格的环保法规，国际海事组织（IMO)的能效指数限制等等，都对船舶营运带来了诸多挑战。 船舶降速的背景是全球变暖的气候变化趋势、国际公约法规推动的低碳经济，油价及IMO 规范催生新的节能技术、行业竞争和成本控制。因此，船舶减速航行已成为航运界降本增 效、节能减排、解决运力过剩的重要手段。石化能源有限，全球气候变暖，控制溫室气体排 放、保护大气环境已引起全球的普遍关注，为促进低碳经济的发展，节能减排已成为国际社 会的共同责任、高度关注的重点领域之一和基本国策。船舶运输是石油消费的重点行业，也 是溫室效应气体（GHG)和大气污染排放的重要来源之一，与绿色船舶技术相关的国际规范 公约等强制性文件也相继出现，因此，加强船舶节能减排是缓解能源环境压力的必然选择 之一。IMO制定的"船舶能效设计指数（E邸I)"、船舶能效营运指数巧E0I)和"船舶能效管 理计划（SEEMP)"对实施船舶节能减排具有强制性和巨大的推动力，是实现可持续发展的必 然要求。 为了应对航运经营困境，降低船舶运营成本，适当消化部分过剩运力，船公司普遍 采取了降速航行措施。MN公司2012年针对船舶低速航行进行了一次专项的网络调查，参 加调查的200家航运公司中，149家公司已实施了低速航行，其中15. 4%的集装箱船、26. 2% 的散货船和油轮，降速比超过50%。中远集团旗下航运公司都实施了船舶降速策略，其中集 装箱船降速幅度最大、效果最明显。 实践和理论证明，船舶降速航行是一项非常有效的节能减排措施，集装箱船航速 降低10%，主机耗油量减少25%;航速降低24%，主机耗油量减少50%。船舶设计部口、船 级社和船东都把降低新造大型集装箱船设计航速作为节能的首选手段，集装箱船的航速一 般降到ISknW下，马±基航运、中远集团、川崎汽船、日本邮船、商船S井等大型船公司纷 纷加入减速行列。 实行低速航行策略的最直接目的是节约营运成本，通过降速节油来降低燃油成本 实现节能减排。 但长期降速使主机处于不良工况，使主机辅助鼓风机起动，燃烧不良污染燃烧室 部件、增压系统和排气系统，导致燃烧室和废气锅炉结碳、耗油率增加；严重的积碳可能会 在管道内复燃；因主机排气阀、排气总管、增压器、废气锅炉结碳，将降低主机性能，加剧缸 套磨损等风险。为了确保主机正常运转，避免因长期低负荷运转而产生燃烧恶化、运动部件 磨损加剧等情况出现，必须从实际出发，找到比较理想的降速节能和保持适当主机工况的 结合点。船舶低速航行导致主机低负荷运转，进而对主机设备产生一些负面影响，为采取相 应的解决措施，成为轮机管理人员必须面对的一个重要课题。 船舶降速是有限度的，受到各种条件制约，尤其是主机降速降负荷的限制，船舶超 低速不合适会造成机电设备故障和利润损失，若不加W分析就盲目进行主机减速，达不到 利润最大化、排放最小化的目标。 船舶节能管理软件的日益兴起，成为航运界节能减排关注的对象。芬兰船用方案 公司Napa推出的船舶能效管理软件，日本海事协会与日本NAPA公司共同研发的NAPAGreen 节能软件，达到船舶速度与路线的最佳化。瑞典LeanMarine节油系统能根据不同航速、吃 水和海况自动优化可调奖螺距与转速的匹配。西口子推出的系统平台EcoMain,可帮助船员 和船东迅速获取和处理船舶运营的各项数据并W简单透明的方式呈现，通过综合分析与集 成所有相关数据，保证最大程度的优化船舶的运行效率。中船电子科技有限公司推出了自 主研发的船舶智能运行与维护服务系统解决方案，通过定量掌握船舶装备状态，分析并找 出额外节约运行成本的可能，提高航运计划整体性。 船舶节能减排技术推广的主要阻碍是船东在信息、信屯、和投资动力方面的缺乏。 目前缺少一种针对船舶降速的节能减排实时分析方法，已有的船舶能效管理系统是基于 E邸I、邸OI和SEEMP的分析方法。因此，专利技术一种指导船 舶降速最佳实践具有实际意义和应用价值。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，能够指导船舶降速最 佳实践，通过降速节油来降低燃油成本而实现节能减排，提高船舶的能效水平和经济效益。 为了实现W上目的，本专利技术是通过W下技术方案实现的： 一种，包含： 步骤1:分析船舶及船舶主机运行参数的实时数据； 步骤2 :分析船舶燃油特性实时参数； 步骤3 :实时计算船舶蒸汽系统实时蒸汽耗量； 步骤4 :根据所述步骤1~3中的船舶主机运行参数的实时数据、船舶燃油特性实时参 数、船舶蒸汽系统实时蒸汽耗量，W及，根据船舶承载的货物运输量、运输距离，确定并控制 船舶的最优航速； 步骤5 :根据所述步骤1~4关系船舶能效营运指数因子的影响，确定船舶能效营运指 数，获得主机降速与最节油的船舶节能减排最佳临界点。 所述步骤1中的船舶及船舶主机运行参数的实时数据包含：腊吃水深度、艇吃水 深度、装载量、风力、风向、航行里程、航行时间、理论航速、实际航速、滑失率、主机平均转 速、主机油耗、主机平均功率、主机单耗、船舶副机油耗、锅炉油耗、总日耗油。 所述的分析船舶燃油特性实时参数包含：燃油粘度、燃油进机运动粘度、燃油进机 溫度、密度、残炭值、侣娃含量、灰份、钢含量、水份、饥含量、夏季或冬季的上限倾点、闪点、 硫份、总沉淀物、酸值、润滑油适应性、硫化氨。 所述的燃油进机运动粘度范围为：13-17mmVs。 所述的远洋船舶使用的燃油粘度范围为100-730mm7s。 所述的燃油粘度为730mm7s燃油的燃油进机溫度范围为：141.rC-151. 9°C。 所述的步骤3中的船舶蒸汽系统实时蒸汽耗量包含：加热器的蒸汽耗量、舱柜加 热的蒸汽耗量、舱柜保溫蒸汽耗量、燃油伴行加热管蒸汽消耗量、空调所需加热蒸汽耗量、 燃油发热值、加热管直径、辅锅炉油耗、辅锅炉鼓风机的容量和压力、柴油机排气量、柴油机 废气体积流量、废气锅炉的最大蒸汽产量。 所述的步骤4中的船舶的最优航速包含：最高盈利航速、单位航行距离耗油量最 小的经济航速、载货量影响下船舶最佳航速、集装箱最低船舶航速。 本专利技术与现有技术相比，具有W下优点： (1) 直接利用船上已有的信息采集计算机系统获得所需数据，节省了信息采集过程，不 需额外的硬件投入，成本很低； (2) 本专利技术的分析方法采用软件集成，可直接嵌入到船舶上已有的计算系统或个人笔 记本即可自动运行，使用便利； (3) 本专利技术方法针对船舶燃油使用中的节能减排过程优化，提高船舶经济效益，实用价 值局； (4) 本专利技术方法可获得船舶主机超低速的程度与最省油、设备最安全的临界点，获得主 机降速节油的最佳实践，社会效益高； (5) 本专利技术方法实现：分析船舶及船舶主机运行参数实时数据；实时分析船舶燃油特 性；实时计算船舶蒸汽系统的蒸汽量；确定船舶的最优航速和船舶能效营运指数巧E0I); 获得船舶节能减排效果评价，提高船舶的能效水平和经济效益，具有较高的专业性、实用性 和新颖性。【附图说明】 图1为本专利技术的方法流程图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种船舶降速节能减排实时分析方法，其特征在于，包含：步骤1：分析船舶及船舶主机运行参数的实时数据；步骤2：分析船舶燃油特性实时参数；步骤3：实时计算船舶蒸汽系统实时蒸汽耗量；步骤4：根据所述步骤1~3中的船舶主机运行参数的实时数据、船舶燃油特性实时参数、船舶蒸汽系统实时蒸汽耗量，以及，根据船舶承载的货物运输量、运输距离，确定并控制船舶的最优航速；步骤5：根据所述步骤1~4关系船舶能效营运指数因子的影响，确定船舶能效营运指数，获得主机降速与最节油的船舶节能减排最佳临界点。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张桂臣，陈泰山，王东，
申请(专利权)人：上海海事大学，
类型：发明
国别省市：上海;31