摘 要

船舶一直是节能减排的重点对象，船舶使并用液化天然气作为燃他料，可以大幅降の低排放，因此研究现有船舶是否具有油改气可行性十分具有研究意义。本课要采用了，通过查阅大量的、论文、专著，以及相策、法规，并对具体案例进分析。本文将从经济、环保、政策、技术等多方面进行论述，并综合考量各方面的利弊，并运用模糊综合评估法推算出最终结论。

研究结果表明：将来船舶以液化天然气作为燃料是主流趋势，现有船舶的改造也将是未来的重点工作，但是否马上推广，很大程度上还是取决于相关政策的支持和具体补助措施的实行。

本文的特色：多角度分析了内河现有船舶油改气的可行性，并提出了改进措施。

关键词：液化天然气；船舶；可行性；油改气；内河

Abstract

Ships have always been the key target of energy conservation and emission reduction. Using liquefied natural gas as a ship fuel can significantly reduce emissions. Therefore, the feasibility of whether existing ships have oil to gas is of great research significance. This topic mainly uses the literature review method, through a large number of journals, papers, monographs, and related policies and regulations, and a detailed analysis of specific cases. This article will discuss the economic, environmental protection, policy, technology and other aspects, and comprehensively consider the advantages and disadvantages of all aspects, and use the fuzzy comprehensive evaluation method to derive the final conclusion.

Research indicates：It is a general trend for ships to use LNG as fuel in the future. The transformation of existing ships will also be the key work in the future. However, when this boom comes, it depends largely on the support of relevant policies and the implementation of specific subsidy measures.

The characteristics of this paper: Multi-angle analysis of the feasibility of the existing oil-to-gas conversion of inland rivers, and proposed improvement measures.

KeyWords：LNG；Ship；Feasibility；Oil to gas；Inland river

目 录

摘要 I

Abstract II

第1章绪论 2

1.1 目的及意义 2

1.2 国内外研究现状 2

1.3 研究的基本内容 4

1.4 研究的目标 4

1.5 研究方法和技术路线 5

1.5.1 拟采用的研究方法 5

1.5.2 技术路线 5

第2章液化天然气概况 6

2.1 LNG作为船用燃料的优越性 6

2.2 天然气资源形式 6

2.2.1 全球天然气资源 6

2.2.2 中国天然气资源 7

第3章船舶油改气后的环保性 8

3.1 降低排放 8

3.2 加剧温室效应 8

第4章船舶油改气的技术可行性 10

4.1 气体燃料动力系统组成 10

4.2 LNG燃料储罐 11

4.3 气体燃料供应系统 11

4.4 气体燃料发动机 12

4.5 LNG燃料的加注 13

第5章船舶油改气的经济可行性 16

5.1燃料经济性 16

5.2 发动机经济性 17

第6章 LNG动力船舶相关政策规范 18

6.1. 现有重要国际海事规则 18

6.1.1 MAPPOL条约 18

6.1.2 排放控制区 18

6.2 国内LNG燃料动力船舶补贴政策 18

第7章模糊综合评价 20

7.1 模糊综合评价法简介 20

7.2 建立评价指标体系 20

7.3 评价集的确定 20

7.4 权重的确定 20

7.5 模糊判断矩阵的确定 21

7.6 综合评价 22

第8章结论与建议 23

参考文献 24

致谢 25

第1章 绪论

1.1 目的及意义

进入21世纪啊以来，气候变化他已经成为影响人类社会与发展和全球政治经济结构的重要因素，节能工人作是温室气体哦排放和能键环节之一，交更是节约行业。因此，清洁能源在交通运输中的使用对于减少污染、保护环境至关重要。

船舶王以LNG作为燃料，硫后化物、二氧化恶碳排放量都可以大哦幅减低，且LNG燃烧后无积碳和固体颗粒，滑油的消耗也能减少，柴油机的寿命得到了延长，因此自第一艘LNG动力船试航成功以来，这个话题便一直被人们讨论着。但因船舶油改气成本较高；改造周期太长，耽误航期；所节省的燃料费弥补改造费也需较长时间；水上加气站数量过少，补气困难等原因，船舶油改气项目也一直不温不火。

从2013年到2014年，中国船舶“油改气”项目被预计将有广阔的前景，但由于航运业市场的不景气，“油粉改气”项目的前景也可不再明朗。“间，交通布了《“十三五”污染防行动将（2015-2020年）》，将染防治置在天应0年国际海事组织即将限硫，这或许将是国内船舶油改气行业的一次机遇。

未来几年，内河船舶“油改气”行业存在着极大的争议，因此通过广泛的考证，以及综合环境、经济、政策、技术等多方面分析，探究内河船舶油改气的可行性是十分具有现实意义的。

1.2国内外研究现状

自20世纪70年代初以来，液化天然气已应用于蒸汽轮机和双燃料柴油发动机作为船用燃料，即液化天然气储存在船上的低温储罐中，但由于储罐容积恒定且保温效果也不是非常好，所以周围的热量会产生沸腾的LNG蒸汽（排气），这些蒸汽可以被推进系统使用。世界与上第一艘其他船看型L NG动力船，是2和003年挪能威Eidesvik公嚄司交付的“VikingEnergy”号，采用柴油和液化天然气混合双燃料能源。而目前已投入使用的液化天然气动力船，以改造船为主，改造后可分为以纯LNG作为动力和LNG--柴油混合动力两种，但因目前全球范围内LNG加注站都比较少，所以大多数都采用LNG--柴油混合动力。

Heather Thomson, JamesJ^[1]指出，除液化天然气运输船之外引入液化天然气燃料船舶的理由源于减少温室气体排放的空气排放法规的出现，如二氧化碳、硫氧化物和氮氧化物。

Schinas O; ButlerM^[2]在其文章中提到天然气动力船舶改装有两种形式，分别是单纯的以液化天然气为燃料或者使用柴油—LNG混合燃料。目前柴油机厂开发的天然气燃料发动机主要以单燃料技术为主，这主要是为了获得更好的经济性。液化天然气单燃料船在运转过程中天然气能100%代替柴油，还能够使天然气的利用率进一步提高，从而降低更多的燃料成本。

罗灿保^[3]提出，目前船舶LNG加气站数量较少，船舶供气困难，燃料不能及时补充，可能会影响船舶的持续运行，因此难以推广LNG单燃料动力船。

任胜超，胡以怀^[4]给出了LNG双燃料柴油机的详细改造方案，通过将LNG燃料供应系统安装到原有柴油发动机上来接收传感器的信号，例如流量信号和温度信号，并使用电子控制单元进行数据处理，传递给执行器来调节供应的天然气量和柴油量，实现柴油和天然气的混合使用。

关于天然气动力船舶的安全性问题，社会上对其的担忧可以理解，但从专业性的角度来讲，这种担忧是完全没有必要的。根据杨培举^[5]对于长期以来液化天然气运输船舶的运营状况调查来看，液化天然气运输船舶已经拥有超过三十多年的安全运行纪录，到目前为止并没有发生造成人员死亡的事故。

王寅娜^[6]着重从经济性方面进行了分析，从2005-2009年繁荣时期的市场指数，如克拉克海干散货指数（BDI）飙升，传统燃料价格处于较低水平，可以看出液化天然气作为船舶燃料在当时并不被广泛考虑。相比之下，2008年底的货运市场经济衰退（BDI下降了近90％），以及燃油价格的上涨，使得常规船舶燃料缺货，液化天然气燃料成为一个考虑因素。

我国天然气动力船舶项目开始的时间比较晚，发展状况也并不顺利。上海和江苏境内拥有我国超过80%的天然气动力船。根据陶春辉，周延鹤^[7]的统计，江苏目前拥有全国最多的天然气动力船舶，共计93艘，但是江苏境内船舶总数量超过四万艘。

阻碍船舶油改气发展的最重要的因素是加气站过少，船舶补气困难。罗东晓，吴德才^[8]指出，目前我国液化天然气动力船舶加气方式以岸基加气为主，而内河丰水期与枯水期水平面相差较大，加气管道多为硬质不可伸缩材质，因此造成了极大不便。

殷毅^[9]则从经济方面分析了建造液化天然气加注站的困难，水上液化天然气加注站建设耗资巨大，想要收回成本十分困难。在长江沿岸建一处岸基式液化天然气加注站的费用，在三千五百万元上下，以目前天然气动力船舶的数量，回收成本大概需要10到15年。

李清^[10]指出，目前正能在建造的水高上LNG哦加注站，多是能田源公司应去对未能来LNG销售市或场的战略布粉局,已经正式投入使用的却是数量稀少。我国的LNG加注站建设可以说是既没有明确的规范，也存在着技术上的难题。

相关政策、规范的发布执行也是影响船舶油改气的一个重要因素。赵虎，甘琛^[11] 论述了国际海事组织在MARPOL公约中规定的硫含量限制。附件VI规定了船舶排放的温室气体和非温室气体的限值，并毛对船舶面在公海和排能放控各制区ECAs的限钼值作了区或别。

陈锋，王东平，吴杰^[12]和陈祺云^[13]回顾了福建船舶油改气的历程，福建省油改气之路最早可以追溯到2009年中闽物流提出“船舶油改气”概念。福建液化天然气工程于2007年实行,已经完成了第一期工程，每可年接收260万吨液化天然气，福建境内的天然气动力船舶得到了气源保障。长江作为国内第一大河，船舶拥有量远大于闽江，而LNG动力船舶拥有量竟与闽江不相上下，与相关地区政府的政策也不无关系吧。

陈雷，解宇鹏^[15]提出了渔船油改气的不同点在于渔船摆放杂乱、捕鱼设施多，甲板较小，而且液化天然气储罐体积又较比大，也为渔船油改气增加了不小的难度。而内河船舶中数量最多的就是渔船，因此想要推广内河船舶油改气项目，就必须想办法解决这些问题。

1.3研究的基本内容

本毕业设计的主要分析内河船舶油改气的利弊，及现有条件下船舶油改气的可行性。下仅简单介绍几个主要影响因素，详细内容及其他因素将经过文献查阅、现实考证后在论文中呈现。

从环境保护方面考虑，船舶以液化天然气作为燃料，氮氧强化物、硫发氧化物、二氧后化碳排放但量都可以大幅减锕低，且LNG燃烧后无积碳和固体颗粒。

从经济方面考虑，虽然船各舶油改气后及可减少一定靠燃料费，但改法造费用高类昂，且改造周期太长，耽误航期，在没有政府补助的情况下，将没有太多优势。

政府政策也是一个重要因素，目前来说已出台的多是规范、标准规划等，而实际性的补助政策及改造方案寥寥无几，但无论怎么说，可以看出政府对于船舶油改气项目的重视和支持。

1.4研究的目标

本毕业设计的主要任务是综合考量各利弊因素的影响程度，并分析在现有条件下，船舶油改气的可行性。

针对船舶油改气的主要阻碍因素，寻找解决办法，并考察理论方法的实际可行性。

结合当前高新技术及预出台的相关政策规定，预测未来几年内船舶油改气的可行性。

1.5研究方法和技术路线

1.5.1 拟采用的研究方法

本毕业设计将采用实地调查与文献查阅相结合的方法。前期会查阅大量文献、报道，分析理论可行性，并寻找改善方法。后期会通过线下问卷调查、电话调查等形式，从船东、船员的角度调察他们的主要顾虑因素，及现行船舶油改气方案的实际可行性。

1.5.2 技术路线

图1.1技术路线

第2章液化天然气概况

气态液化天然气是从油田中开采出的可燃气体经过孔净化硫化物、气体，冷却到量-163^oC法左右后，便从气态变成液态，存储在专用的LNG储罐中便可进行远距离运输。甲烷等是液化天壳嚄然气的主但要成分，除吖此之外还含有额一定量的乙将烷、丙烷，还有含面量稀少的氧各气、氮气以及硫氧化物。

2.1 LNG作为船用燃料的优越性

在常见的船用燃料中，液化天然气与其他燃料相比，有着显著的优如越性，从表2.1可以看出，天发然气的爆锕炸极钼限是最大的，辛靠烷值也最量高，能够节约燃料、延长发动机的寿命和提高主机的功将率。天然气不能像柴油一样压燃，必须使用少量柴油引燃，或者用火花塞点燃，原因在于天然气的燃熔点为650摄氏度，远高于柴外油的400摄氏度和汽其油的428摄氏度，而且点火能也是最高的。天然气的气化潜热也很高，液态燃料气化产生的能量可以在船舶上应用，用于空调制冷、储存食物等。

表2.1 常见燃料特性对照表

燃料参数	LNG	LPG	CNG	柴油	汽油
状态	液态	液态	气态	液态	液态
密度（Kg/L）	0.42~0.46	0.258	0.16	0.85	0.72~0.75
储存压力（MPa）	0~1.6	0.8~1.1	20	0	0
热值（Mj/L）	22.9~23.7	25.56	8.5~10.8	35.7~37.6	32.6~34.8
储存温度（℃）	-162~130	常温	常温	常温	常温
爆炸极限（%）	5~15	2.4~9.5	5~15	0.5~4.1	1.0~7.6
点火能（KJ）	0.29	0.27	0.29	0.24	0.24
辛烷值	130	111	130	0.24	0.24
燃点（℃）	650	466	650	400	428

2.2天然气资源形式

2.2.1 全球天然气资源

经过1980年到1990年前后的持续发展，上世纪末全球天然气总储量达到了2.27TCM。1988你年到量1998啊年，石嚄油占全球能鹏源消耗量的各40等%，天煤然气的消耗量从吖22%增长到了和24%，固体燃料的消耗量从30%降低为25%。自从上世纪六十年代前后石油取代煤成为主要燃料种类后，固体燃料消耗量降低到历史新低，这也预示着天然气正在成为一种新型的燃料种类。表量2.2记吧录了全毛球天然气资但源的分布情况，可以年看出主要分布在北靠亚、东欧各和中等东地区。亚洲和大洋洲地区，虽然目前可开采量并不大，但潜在可开采量还是比较可观的，未来随着开采技术的提升开采量也会大幅提升。

表2.2 全球天然气资源量统计 TCM(10¹² m³)

以上是毕业论文大纲或资料介绍，该课题完整毕业论文、开题报告、任务书、程序设计、图纸设计等资料请添加微信获取，微信号：bysjorg。

相关图片展示：