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[摘 要]在全球性能源紧张、高涨的燃油成本、持续增长的燃油需求下，节能减排成为世界各大航运公司的一个主要任务。贯彻绿色造船方针，加大节能减排技术研发创新和产业化力度，依靠节能减排技术创新及其产业化，提高能源资源利用效率，降低对环境的影响。不仅可以为航运企业节省燃油费用，还可以减少船舶造成的环境污染，获得经济和环保双重效益。本文主要介绍船舶动力装置方面节能减排方面的技术，以及这些技术在船舶动力装置的应用现状。
[关键词]船舶；动力装置；节能；减排
中图分类号：TU855 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）20-0114-01
0 引言
船舶作为海上运输的主要工具，他具有通过能力大、运费低廉、运输量大等特点，目前，国际贸易总运量的三分之二，我国进出口货运总量的90%都是利用海上运输。随着物流业的进一步发展，其数量也在不断增加。而船舶作为能耗大户，对其进行节能减排技术改造，保护环境，具有重要的现实意义。国际航运业对环境到底产生了多大的影响？众多的研究表示船舶的二氧化碳排放量估计占世界二氧化碳排放总量的1.8%到4.5%。而且该数字还将随着世界贸易活动和国际航运量的增长而不断增长。除排放二氧化碳外，船舶动力装置还会排放一氧化碳、氮氢化合物、硫化物、微粒等有害物质，这些都会对海洋环境造成影响和破坏。
1 船舶节能减排的意义
船舶节能减排的关键是节能船型的优化设计。在满足船舶使用的条件下，优化船体线型设计与船型，使船舶阻力最小，选用耗油量小的主机，使总体协调匹配，达到船、机、桨、舵的最佳配置，从而提高船舶的推进效率，减少运营费用。为此，国内外均投入大量人力、物力进行重点研究，随着造船业的发展，船舶燃料费用呈显著增高趋势，占船舶航运运营总费用开支成本的比例颇大。据统计，油船约占60%，散货船约占50%，定期客货船约占35%，小型运输船也占25%～30因此，船舶节能极其重要，是关系到国民经济发展的重大问题。
2 船舶节能减排技术的发展
资源的匮乏，环境的污染，气候的异常，使人类发展在不停的反省中，当“节能减排”成为最热门话题时，船舶也不无例外的接受节能减排的洗礼.航运燃油成本是航运公司最大的成本之一，由于世界石油的储量不断减少，使得全球的石油价格不断攀升。据统计，燃油成本已占船舶运营成本比例约50%，因此，如何降低船舶的燃油成本已经成为制约航运公司发展的瓶颈。这就促使船舶节能减排技术在近代飞速发展。
3 船舶节能减排技术的应用与分析
3.1 采用EGR废气再循环技术
柴油发动机工作时会有大量氮氧化合物产生，因此。可以通过废气再循环（EGR）来降低氮氧化合物排放。废气再循环是指通过回引部分废气与新鲜空气共同参与与燃烧反应，利用废气中含有的大量惰性气体，使最高燃烧温度下降，从而降低排气中的氮氧化合物含量。根据废气进入气缸是否通过柴油机的进气系统，废气再循环系统可分为内部废气再循环系统和外部废气再循环系统。内部废气再循环系统可以避免再循环废气腐蚀管道，有利于提高系统耐久性。外部废气再循环系统不但可以通过电控系统精确控制ECR率，优化柴油机性能，而且可以在外部系统中通过加装废气再循环冷却器，有效降低燃烧温度，因此目前较为常用的是外部废气再循环系统。
3.2 柴油机VIT装置
VIT装置的设计是为了满足主机部分低负荷（转速）时保持较高的燃烧爆炸压力、高负荷（转速）时维持燃烧爆炸压力在柴油机设定的最高爆炸压力，以达到提高热效率、降低油耗率的目的。VIT装置的特点就是在已设定的初始喷油定时的基础上，根据柴油机的负荷（油门）变化自动再调整柴油机高压油泵的喷油定时，当负荷在某一较低的范围（40%到85%）时，逐步提前喷油定时，迅速提高燃烧室内的燃烧压力，并在负荷达到额定负荷85%到100%时，逐步延迟喷油定时，保持燃烧室内的燃烧压力在所允许的最大爆炸压力，以防止柴油机的机械负荷和热应力超过材料所允许的范围，其目的就是提高热效率、降低耗油率，保证柴油机的最佳工作状况。
3.3 高效螺旋桨——PBCF装置
螺旋桨作为当今船舶的主要推进装置，针对他的附加节能装置则成为研究的热点。毂帽鳍是一种在桨毂处安装整流鳍板的新型节能装置，在螺旋桨轴套盖上设有鳍，鳍的数量与螺旋桨叶数相同，形状不一，与船尾形状有关螺旋桨。螺旋桨毂帽鳍不但是一种有效的节能装置，而且具有结构简单、安装方便、故障可能性小、造价较低等有点。适用于各类船舶，无论是在新船上还是旧船上安装，都可达到预期效果。尤以安装在螺旋桨螺距较大的船上效果更佳。其节能降噪机理是一方面吸收螺旋桨尾流的旋转能量而产生正的转矩，另一方面它又消除或者减弱螺旋桨的鳍涡而起到整流作用来减少阻力。
3.4 节能型燃油预热系统
目前运营船舶重油驳运的传统加热方式是在船舶重油储存舱内布置加热盘管，通过蒸汽加热重油达到驳运的条件。这种燃油加热方式最大缺点是：1、能量利用率非常低，船体与海水之间的热交换带走了非常多的热量；2、由于加热盘管的加工工艺，以及蒸汽长期对加热盘管的腐蚀，可能会带来蒸汽的泄漏，从而影响船舶的安全营运以及对锅炉等设备的污染。3、由于燃油舱的加热，高温及结露等原因，极易造成对货舱的货物造成货损。
综上所述对于传统的燃油加热方式带来的居多不利因素，考虑减少能源的消耗减低运营船舶的运营成本，已经成为各船东考虑的首要因素。
节能预热转换系统通过减低驳运重油而浪费的热量来达到最大程度的节能减排。减少燃油舱在加热过程中与外界的热交换损失。预热转换系统通过使用沉淀柜或日用柜的热油来加热燃油舱的燃油而不使用或减少使用燃油舱的加热盘管，从而大大降低加热盘管的安装、维护费用，以及蒸汽的耗量。节能型燃油预热系统的优点是：1、新造船及修船成本降低，2、通过节省锅炉的燃油来降低运营成本，3、燃油舱附近的货物不会因为温度高而受损，4、不会因为燃油舱温度变化而造成压载舱的腐蚀，5、不用清理燃油舱。
该燃油预热转换系统的使用，主要是减少营运船舶的能耗消耗，减少船舶的运营成本，随着目前航运市场的竞争越来越激烈，船东所考虑船舶运行的经济性也作为将来船东的首选因素，而该系统的运行及维护成本低廉即将受到船东的青眯。
4 结论
节能减排目的是要提高能源的利用率、降低成本，通过减少对环境有害物质的排放，保护环境。在全球都进行节能减排研究大背景下，我们国家在船舶节能减排方面也已投入更大的力量。我们除了要在新技术方面要进行不断创新外，还要通过开发先进的适合全球标准的信息网络管理技术，对整个船舶进行综合系统、智能管理，从系统整体上把握创新的方向，从而使我们的船舶业具有更强的竞争能力。
参考文献
[1] 邱嗣镐.一种新型的渔船节能螺旋桨[J].渔业现代化.1996.5.
[2] INSTRUVTION MANUAL DIGITAL GOVERNOR SYSTEM For MAN B&W MC Engines.
[3] 李彩芬，李国岫.柴油机废气再循环技术的应用研究[J].《柴油机·Diesel？Engine》，2004.
[关键词]船舶；动力装置；节能；减排
中图分类号：TU855 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）20-0114-01
0 引言
船舶作为海上运输的主要工具，他具有通过能力大、运费低廉、运输量大等特点，目前，国际贸易总运量的三分之二，我国进出口货运总量的90%都是利用海上运输。随着物流业的进一步发展，其数量也在不断增加。而船舶作为能耗大户，对其进行节能减排技术改造，保护环境，具有重要的现实意义。国际航运业对环境到底产生了多大的影响？众多的研究表示船舶的二氧化碳排放量估计占世界二氧化碳排放总量的1.8%到4.5%。而且该数字还将随着世界贸易活动和国际航运量的增长而不断增长。除排放二氧化碳外，船舶动力装置还会排放一氧化碳、氮氢化合物、硫化物、微粒等有害物质，这些都会对海洋环境造成影响和破坏。
1 船舶节能减排的意义
船舶节能减排的关键是节能船型的优化设计。在满足船舶使用的条件下，优化船体线型设计与船型，使船舶阻力最小，选用耗油量小的主机，使总体协调匹配，达到船、机、桨、舵的最佳配置，从而提高船舶的推进效率，减少运营费用。为此，国内外均投入大量人力、物力进行重点研究，随着造船业的发展，船舶燃料费用呈显著增高趋势，占船舶航运运营总费用开支成本的比例颇大。据统计，油船约占60%，散货船约占50%，定期客货船约占35%，小型运输船也占25%～30因此，船舶节能极其重要，是关系到国民经济发展的重大问题。
2 船舶节能减排技术的发展
资源的匮乏，环境的污染，气候的异常，使人类发展在不停的反省中，当“节能减排”成为最热门话题时，船舶也不无例外的接受节能减排的洗礼.航运燃油成本是航运公司最大的成本之一，由于世界石油的储量不断减少，使得全球的石油价格不断攀升。据统计，燃油成本已占船舶运营成本比例约50%，因此，如何降低船舶的燃油成本已经成为制约航运公司发展的瓶颈。这就促使船舶节能减排技术在近代飞速发展。
3 船舶节能减排技术的应用与分析
3.1 采用EGR废气再循环技术
柴油发动机工作时会有大量氮氧化合物产生，因此。可以通过废气再循环（EGR）来降低氮氧化合物排放。废气再循环是指通过回引部分废气与新鲜空气共同参与与燃烧反应，利用废气中含有的大量惰性气体，使最高燃烧温度下降，从而降低排气中的氮氧化合物含量。根据废气进入气缸是否通过柴油机的进气系统，废气再循环系统可分为内部废气再循环系统和外部废气再循环系统。内部废气再循环系统可以避免再循环废气腐蚀管道，有利于提高系统耐久性。外部废气再循环系统不但可以通过电控系统精确控制ECR率，优化柴油机性能，而且可以在外部系统中通过加装废气再循环冷却器，有效降低燃烧温度，因此目前较为常用的是外部废气再循环系统。
3.2 柴油机VIT装置
VIT装置的设计是为了满足主机部分低负荷（转速）时保持较高的燃烧爆炸压力、高负荷（转速）时维持燃烧爆炸压力在柴油机设定的最高爆炸压力，以达到提高热效率、降低油耗率的目的。VIT装置的特点就是在已设定的初始喷油定时的基础上，根据柴油机的负荷（油门）变化自动再调整柴油机高压油泵的喷油定时，当负荷在某一较低的范围（40%到85%）时，逐步提前喷油定时，迅速提高燃烧室内的燃烧压力，并在负荷达到额定负荷85%到100%时，逐步延迟喷油定时，保持燃烧室内的燃烧压力在所允许的最大爆炸压力，以防止柴油机的机械负荷和热应力超过材料所允许的范围，其目的就是提高热效率、降低耗油率，保证柴油机的最佳工作状况。
3.3 高效螺旋桨——PBCF装置
螺旋桨作为当今船舶的主要推进装置，针对他的附加节能装置则成为研究的热点。毂帽鳍是一种在桨毂处安装整流鳍板的新型节能装置，在螺旋桨轴套盖上设有鳍，鳍的数量与螺旋桨叶数相同，形状不一，与船尾形状有关螺旋桨。螺旋桨毂帽鳍不但是一种有效的节能装置，而且具有结构简单、安装方便、故障可能性小、造价较低等有点。适用于各类船舶，无论是在新船上还是旧船上安装，都可达到预期效果。尤以安装在螺旋桨螺距较大的船上效果更佳。其节能降噪机理是一方面吸收螺旋桨尾流的旋转能量而产生正的转矩，另一方面它又消除或者减弱螺旋桨的鳍涡而起到整流作用来减少阻力。
3.4 节能型燃油预热系统
目前运营船舶重油驳运的传统加热方式是在船舶重油储存舱内布置加热盘管，通过蒸汽加热重油达到驳运的条件。这种燃油加热方式最大缺点是：1、能量利用率非常低，船体与海水之间的热交换带走了非常多的热量；2、由于加热盘管的加工工艺，以及蒸汽长期对加热盘管的腐蚀，可能会带来蒸汽的泄漏，从而影响船舶的安全营运以及对锅炉等设备的污染。3、由于燃油舱的加热，高温及结露等原因，极易造成对货舱的货物造成货损。
综上所述对于传统的燃油加热方式带来的居多不利因素，考虑减少能源的消耗减低运营船舶的运营成本，已经成为各船东考虑的首要因素。
节能预热转换系统通过减低驳运重油而浪费的热量来达到最大程度的节能减排。减少燃油舱在加热过程中与外界的热交换损失。预热转换系统通过使用沉淀柜或日用柜的热油来加热燃油舱的燃油而不使用或减少使用燃油舱的加热盘管，从而大大降低加热盘管的安装、维护费用，以及蒸汽的耗量。节能型燃油预热系统的优点是：1、新造船及修船成本降低，2、通过节省锅炉的燃油来降低运营成本，3、燃油舱附近的货物不会因为温度高而受损，4、不会因为燃油舱温度变化而造成压载舱的腐蚀，5、不用清理燃油舱。
该燃油预热转换系统的使用，主要是减少营运船舶的能耗消耗，减少船舶的运营成本，随着目前航运市场的竞争越来越激烈，船东所考虑船舶运行的经济性也作为将来船东的首选因素，而该系统的运行及维护成本低廉即将受到船东的青眯。
4 结论
节能减排目的是要提高能源的利用率、降低成本，通过减少对环境有害物质的排放，保护环境。在全球都进行节能减排研究大背景下，我们国家在船舶节能减排方面也已投入更大的力量。我们除了要在新技术方面要进行不断创新外，还要通过开发先进的适合全球标准的信息网络管理技术，对整个船舶进行综合系统、智能管理，从系统整体上把握创新的方向，从而使我们的船舶业具有更强的竞争能力。
参考文献
[1] 邱嗣镐.一种新型的渔船节能螺旋桨[J].渔业现代化.1996.5.
[2] INSTRUVTION MANUAL DIGITAL GOVERNOR SYSTEM For MAN B&W MC Engines.
[3] 李彩芬，李国岫.柴油机废气再循环技术的应用研究[J].《柴油机·Diesel？Engine》，2004.