绿色循环项目申报书介绍..doc

附件 5 绿色循环低碳交通省份建设试点项目 申报书 项目名称：船舶节能技术改造 填报单位：浙江永航海运有限公司 填报人： 张天永 联系电话：填报日期： 2014.3.24 船舶节能技术改造项目可行性报告 一. 项目概况 1、项目建设的背景及意义 随着国际油价一路走高、船舶气体排放新的国际规则出台，如何实现船舶的节能、环保已成为船舶设计与建造、改造企业面临的一大课题。多年前，由于航运市场走势良好，一些船东为了抢船台，减投入，早日从航运市场上获取高回报，放松了对船舶的节能减排要求。但近年来，随着油价不断上涨，国际上对船舶的环保要求趋严，现在这种油耗偏高的船舶已跟不上市场发展的要求，面临被市场淘汰的境地。因此，为了降低油耗和减少排放，一些航运公司和船东为了消除运营压力，降低运营成本，已开始降低航速，并开始摸索在建造和改造中加入节能、环保方面的元素，通过节能环保赢得市场的竞争。 2、项目定位、现状及建设目标 鉴于这种情况的客观存在，也为了加快企业的转型升级步伐，本公司通 过对国内外市场的深入调研，于 2013 年 11 月起，与浙江欣海船舶设计研究 所合作，开始推进船舶节能环保改造工作，成立了已法人代表为组长的节能 减排项目组，着手制订《节能技术改造总体推进方案》 ，并公司自有 9 艘船舶 进行节能改造。目前定位是一期先对二艘 13500 载重吨的船舶进行设计改造， 通过改造达到节能 10%的目标，二期 2015 年—— 2018 年开始把其他船只也进 行改造，以其达到节能减排的目的。 具体建设目标是通过加装前臵导轮、高效螺旋桨和消涡鳍，应用 CFD对 该方案进行了节能效果的数值模拟和评估， 通过和原设计方案性能分析对比， 得到节能 10%效果。 二. 推进内容 （一）拟开展的工作重点 本项目的工作重点是一期先 对二艘 13500 吨散货船进行了加装前臵导轮 + 桨后消涡鳍的组合节能改造方案设计，并应用 CFD对该方案进行了节能效果 的数值模拟和评估，为具体落实改造提供有力保障。具体内容如下： 1 13500DWT散货船基本信息 13500DWT散货船的主要参数可见表 1，其船体、螺旋桨三维效果图可见 图 1、图 2。 表 1 13500DWT散货船主要参数 船型： 13500DWT散货船 垂线间长： 131.80 m 型宽： 20.00 m 型深： 10.80 m 设计吃水： 7.95 m 方形系数 Cb： 0.8269 主机功率 MCR： 3310 kW 主机转速 MCR： 620 r/min 服务航速： 12 kn （设计吃水） 螺旋桨直径 D： 4.348 m 螺旋桨叶数 Z ： 4 盘面比 AE/ AO： 0.485 0.75R 螺 距 比 0.6227 (P/D) 0.75R： 螺旋桨类型 定距桨 旋向 右旋 图 1 13500DWT散货船船体三维效果图 图 2 螺旋桨三维效果图 基于 CFD技术的船舶水动力节能装臵设计流程与方法 2.1 水动力节能装臵开发流程 近几年，随着民船市场对推进器节能技术的进一步关注，中国船舶科学研究中心在船舶水动力节能装臵设计方法、性能预报评估方法等方面组织技术骨干进行科研攻关，并逐渐形成了船舶水动力节能装臵的研发流程，其基本设计流程见图 3。 ⑤ 试验验证 ① 输入船型参数 节能装置研发技术途径 ② 尾流场 CFD评估 ④ 节能装置设计 与增效 CFD评估 ③ 节能装置选型 图 3 CSSRC水动力节能装臵研发流程 2.2 CFD控制方程及数值方法 2.2.1 控制方程与湍流模型 数值评估中采用了商用计算流体力学分析软件—— Fluent ，该软件具有多种数值离散方法和多重网格加速技术，并利用灵活的非结构化网格适应于 复杂几何外形的网格划分，已广泛应用于船舶和螺旋桨的水动力性能和周围流场的数值预报和评估、分析中。 2.2.1.1 控制方程 Fluent 软件采用惯性坐标系下的不可压缩 Navier-Stokes 方程，并以 SST k- ω二方程湍流模式封闭雷诺平均后出现的雷诺应力项。控制方程具体形式 为： 连续性方程： ui 0 (2.1) xi 动量方程： ui ui u j p 1 ui uj ui u j (2.2) t xj x j Re x j x j xi x j 其中 u i 是速度分量的雷诺平均值， i ( j )=1,2,3 表示不同方向； xi 为坐标 分量； Re UL / 是雷诺数 , 是运动粘性系数； ui u j 是雷诺应力项。 2.2.1.2 SST k- ω二方程湍流模型 湍动能 K 和湍流脉动频率ω的输运方程为： k Dt D Dt  ij ui * k x j ( k t ) k (2.3