张新春

（连云港市地方海事局， 江苏 连云港 222000）

1 船舶动力装置实施节能减排技术的必要性

船舶的节能减排技术主要是在保证船舶正常运行的基础上最大限度降低资源的消耗量和废物的排放量，实现用少量的能源获得较大的动力这一目标。当前，船舶动力装置实施节能减排技术是十分必要的。

2 船舶采用节能减排技术的积极作用

当前，海上运输中主要应用的交通工具就是船舶，而船舶在运输中的优势也十分明显，船舶运输的运输量比其他方式更大，且运输过程中的费用支出较少。在现阶段的国际贸易当中，船舶的运输量已经达到运输总量的6成以上。我国的进出口贸易活动中，大多采用海上运输方式。最近几年，物流行业得到了突飞猛进的发展，物流企业的数量也在不断增加。数据统计显示，船舶运行中需要消耗大量的能源，因此对船舶开展节能改造可以很好地降低资源消耗量，进而能够为环境保护工作的顺利开展起到显著的推动作用。

航运对环境会产生非常明显的影响，船舶运行过程中所产生的二氧化碳气体占总排放量的5%左右，且国际贸易以及物流行业的不断发展和进步还会增加船舶运行过程中二氧化碳的排放量。在船舶运行时还会产生大量的有害气体，如硫化物和氮氢化合物等。上述有害物质不仅会对大气造成污染，还会影响到海洋环境的质量及安全。

3 船舶节能减排技术的应用分析

3.1 积极采用船体减阻降耗措施

船体的减阻降耗是船舶节能减排技术应用中的一个重要措施。站在船舶设计的角度，为了更好地实现节能的目的，在设计时应采取有效措施降低船体运行过程中所产生的阻力，主要从低阻力船型的设计、浮态的调整、船体表面减阻以及船体上层建筑的降阻等多个要素入手[1]。

在船舶设计中，低阻力线型设计一般应着眼于两个方面，一个是对船体线型的优化设计，一个是对船舶整体的优化设计。在设计中，设计者要充分结合过往的设计经验以及母船的具体形式来完成设计工作。优化设计的整个过程一定要以充分保证排水量为前提。借助对方形系数和浮心的位置调整来确定船体的型号和具体尺寸比。线型优化主要是考虑船体线型的UV度以及水线进流角等对船舶阻力实际影响来进行船舶的设计工作。

设计人员在工作中应充分依据模型和CFD技术来保证设计的质量和效果，在设计中对船体的整体结构和参数进行适当的调整，最终确定船型。船舶运行过程中也会产生一定的阻力，而这一阻力一方面来自于净水阻力，另一方面来自于海上环境对船舶运行的影响。为了更好地保证船舶的性能，在设计中需要针对不同的承载条件进行设置，同时还要研究其在不同条件下的阻力性能，进而更好地保证设计的完整性，确保船舶在不同条件下均能实现良好的节能效果。

3.2 保证航速的经济性

船舶运行时，我们可以从三个层面来解读航速的经济性，第一个层面是在最低燃油消耗状态下船舶的实际航速，第二个层面是盈利水平最高状态下船舶的实际航速，第三个层面是燃油费最低情况下船舶的实际航速。从船舶运行的角度来分析，航速的经济性主要是指最低燃油消耗率条件下船舶的航行速度。在船舶运行时船舶的功率和船舶的航速之间存在着三次方的关系。为了更好地保证船舶的节能性，必须采取有效措施在合理的范围内降低船舶的航行速度，而低航速又会延长船舶航行的时间，船舶转速和功率发生显著变化时，燃油箱也会由于航速和换气量的变化而受到一定的影响。因此必须要选择一个航速和耗油量能够达到平衡的数值，在这一过程中必须要充分考虑船舶耗油设备运行的整体状态、船舶运行的年限、船舶现有的航行条件以及船舶运行的具体路线等，进而更好地保证所选航速的科学性和合理性[2]。

3.3 改善推进效率

在设计工作中应采取有效的措施不断提升船舶推进效率，通常可以采用完善尾部伴流场、使用主机降功率等多种方式。前者主要是指在船体上安装螺旋桨整流罩装备，这一技术一般应用于螺旋桨尺寸限制较为严格且拖轮负荷较高的低航速船舶当中，安装这一装置后，螺旋桨轴呈不完全对称的状态，上方的流场向右倾斜，而下方的流场向左倾斜。所以船舵的上下部分就形成了角度，使螺旋桨后波场能够处于一一对应的状态，降低船舵所承受的扭矩。这一举措在船舶航行的过程中可以在正常服务航速条件下降低至少4%的能耗。而后者主要是将船舶上的主机功率降至最低的水平，从而达到降低船舶运行过程中燃油消耗的目的，进而实现其节能性[3]。

3.4 积极开展废热回收和废气处理

在船舶节能减排设计工作中一个非常重要的措施就是要开展废热回收和废气处理工作。在船舶航行时，船舶燃油中也会释放出一定的热量，但是这些热量并没有得到充分的利用。所以在对主机的废热进行处理的过程中，需要对转化率加以控制。而这种方法需要在前期阶段投入大量的资金和成本，且具有较长的回报周期，因此在应用时应综合考虑多个因素的影响[4]。

4 结语

当前，环境问题已经成为社会发展过程中不可回避的一个重要的问题。在技术创新和发展的同时，很多产业都在进行节能减排技术改革。而航运业以及物流业的发展也在一定程度上推动了船舶节能减排技术的应用。在船舶节能减排当中，最为重要的部分就是其动力装置节能减排技术的应用，该技术的应用能够有效降低船舶运行过程中的能源消耗，降低能源成本，进而更好地实现节能减排的目的。

[1]刘少俊，王会，杨宗明，等.基于认知矩阵的“船舶动力装置原理”教学方法评估[J].船海工程，2016（6）：127-130.

[2]杨兴林，黎俊，杨克岩，等.利用船舶主辅机冷却水的冰区船舶空调系统设计及其能耗分析[J].船舶工程，2016（11）：16-19.

[3]黄家田，马志强，付光晶.船舶动力节能减排技术综述[J].柴油机，2013（6）：18-20.

[4]田立群.节能减排共创未来——2013中国船舶动力与排放论坛上海召开[J].机电设备，2013（6）：12.