《船舶轮机节能能量回收利用论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《船舶轮机节能能量回收利用论文（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、船舶轮机节能能量回收利用论文编者按：本文主要从航运对海洋环境的破坏与对策；科学技术与航运业；能源利用与轮机技术进行论述。其中，主要包括：自然辩证法是马克思主义哲学的重要组成部分、地球是一个相互依存的整体、海洋存亡,匹夫有责、船舶作为一个流动的工厂,为船舶提供动力的柴油机消耗燃料的同时,也产生大量的油渣和污水、杜绝含油污水排放出海、全球性的航运贸易得到了空前的发展、科学技术是第一生产力,是推动社会前进的革命力量、目前人们正着力研制开发“高信赖度智能化船舶”、船舶要航行,总是要消耗能源、它利用柴油机的废气来带动气轮机和一个废气炉等，具体请详见。 【摘要】本文主要运用自然辩证法的观点,一方面通过航运
2、业对海洋环境的影响,提出加强对船舶的管理,减少船舶对海洋环境的污染,从而维持海洋资源的可持续利用;另一方面对科学技术与航运业的关系,对航海技术的现状及发展趋势进行了分析;最后,面对能源问题,对船舶轮机节能技术及能量的回收利用给出了论述。 【关键词】自然辩证法海洋环境船舶污染航海技术 自然辩证法是马克思主义哲学的重要组成部分,它研究涉及的领域非常广泛,它几乎覆盖了所有的学科,对于航运技术领域也是如此,它的生态自然观是我们认识到保护海洋环境、防止海洋污染的重要性,同时也让我们认识到提高能源的利用率,以使得航运业乃至全社会的可持续发展。它的科学技术以及方法论为航运技术的发展起到重大的指导作用。下面将
3、从三个方面分别介绍。 1航运对海洋环境的破坏与对策 地球是一个相互依存的整体,人类生活在同一个地球上,全球性的生态危机,表现出了人类所遇到的危机的共同性、安全的共同性和未来的共同性,这就要求不同国家超越文化和意识形态的差异来采取联合的共同行动,制止和打击那些给自然界带来严重污染的国家、企业和个人。作为一个特殊的行业航运业。在过去相当长的时间内,其由于船舶的各种货物(化学危险品、油类等)、机器处所产生的含油垃圾和污水、废气(SOX、NOX等),以及船舶生产所产生的塑料等垃圾,给海洋环境造成了很大的污染。因此,这就要求世界各国对船舶的防污染状况进行监督和控制,下面就对船舶对海洋的污染和船舶为防止污
4、染所采取的措施,及国际上所采取的相关对策。 “海洋存亡,匹夫有责”。据统计:全球3/4的大城市和40%的人口集中在离海岸60公里以内的地区,因此海洋的兴衰关乎到人类的存亡。但是海洋的污染不仅来源于陆地上人类的各种活动;近年来随着航运业的发展,来自于船舶的污染也呈现出扩大的趋势,特别是由船舶造成的操作性、事故性甚至是人为的故意行为(随意排放污油、洗舱水、压载水、乱丢各种垃圾等)所造成的海洋环境污染事故也日益增多,严重地破坏了海洋的生态环境。 船舶作为一个流动的工厂,为船舶提供动力的柴油机消耗燃料的同时,也产生大量的油渣和污水,同样,为船舶服务的其它机械也同样会产生一定量的污油和污水,特别是一些大
5、型的油轮和化学危险品船,它们的压舱及洗舱水也含有大量的有害成分,如果未经处理就直接排放入海,就会对海洋生物环境造成极大的伤害。由于货运的需要及船舶生产、船员生活而造成的大量的垫舱物料,像木头和其它一些金属物品,塑料垃圾、它们又是一些不可分解的物质,显然,在过去相当长的时间里,人们没有意识到对海洋的伤害,于是大量的污油、污水及所有的垃圾直接倾倒入海,把海洋当作无限的垃圾场,对海洋生态环境造成极大的破坏。就是到了今天,由于直接处于航运第一线的各国船员素质参差不齐,也同样忽视对海洋环境的保护,置相关的国际法则于不顾,仍将上述各种有害物质直接排放到海洋中。 为了减少船舶对海洋环境的污染,近些年船舶防污
6、染技术得到了很大的发展,目前,按照造船规范,基本上所有的船舶都装有防污染设备,污水舱、污水预处理舱柜、油水分离器等设备,通过对排出的污油进行分离,使合乎要求的污水排出舷外(当然国际防污规则对排放区域、排放种类还有严格的规定),而含油率高的放回到污水舱,所分离出来的油则通过焚烧炉烧掉。杜绝含油污水排放出海。另外,由燃油分油机所分离出来的各种油渣也是通过焚烧炉进行焚烧处理。为了消除船员生活垃圾对海洋的产生的危害,大型的船舶都装有生活污水处理装置,能过厌氧型和需氧型细茵的培养,对船员及旅客所产生的粪便等进行分解。再按相关的要求排放,为了方便船舶,世界上许多的国家和地区还有专门的回收组织,如中国的上海
7、和德国的汉堡。而这种服务都是免费的。另外,为了消除船舶对大气的污染,附则VI对船舶排放的废气也做出了相应的规定,如氮氧化物(NOX);硫氧化物(SOX);为此,大型船舶柴油机排气系统都装有废气滤清系统,同时,对船用燃油的质量也提出了要求。如含硫量不超过3%等。当然和陆地上一样,氟利昂在船上也开始禁止使用。 随着世界经济一体化进程的不断加快,全球性的航运贸易得到了空前的发展,营运航行的船舶数量与日俱增,使今天的海洋承受着来自船舶污染的巨大压力,而人们对海洋环境污染问题的认识也越来越清醒,国际组织及各国政府越来越感到对海洋环境的治理和保护已迫在眉捷。为了有效地控制船舶对海洋环境的污染,以保证海洋具
8、有较强的自身净化能力,国际海事组织制定了防污公约及附则,为世界各国对船舶的检查控制提供了国际准则。此外,在世界上还有一些区域性的组织和国家,制定出非常严历的法律对污染海洋环境的行为者和船公司给予重罚,如国家、国家、美国、澳大利亚等等。在防污染与治理方面,欧洲及美国等西方国家己走在了世界的前面,在这一点上,由于工作的便利。我感触颇深,几次到美国和欧洲等国家的经历给我留下了很深的印象,他们的PSC检查官对船舶防污染设备的检查,船员技能的检查都非常严格,而且密西西比河和基尔运河优美的环境也不能不让人叹服。但是一些欠发达国家和地区,尽管人们也承认对环境的破坏给人类所带来的灾难,但是实际上却并没有引起足
9、够的重视,总觉得离自己还很远,我曾经去过的埃及的苏伊土运河口和印度的加尔各答港等地区,当船在河道里航行时,看到海面上那一层层、一片片的污油,心情非常沉重,在我国也同样存在着海洋环境保护问题,我国1999年12月25日全国人大通过的,以及中国海事局为我国海洋环境保护提供了法律依据。 2科学技术与航运业 科学技术是第一生产力,是推动社会前进的革命力量。从蒸汽机到内燃机应用到船舶上,使世界航运业得到空前的发展。随着科学技术突飞猛进的发展,使得航海技术得到日新月异的发展,目前船舶正向大型化、专业化、高速化和自动化方向发展。世界航运巨头如中远、中海、马士基等航运公司,纷纷建造一些大型超大型的船舶,如50
10、万吨级的超大型油轮(中远大连有36万吨级的)、36万吨级的散装矿石船、10000标箱集装箱船(中海己在韩国订造了两艘)、14万吨级的豪华游轮以及作为居住和休闲为一体的“海上移动城市型”船舶的面世和开发;同时船舶的专业化程度也越来越明显:如液化气船、滚装船、客滚船、集装箱船、冷藏船等的相继面世和使用。随着商品的技术含量的不断提高,对运输的要求也在不断地提高,技术含量高的运输方式和专业化船舶将有较好的市场前景,传统的杂货船舶将越来越少。另外,随着海洋的开发和利用,海洋的各种工程船、新能源运输船(如液化气、液态氢等高热量环保型的运输船)、水上水下的观光游览船也不断出现;随着人们对船舶的高速化追求和向
11、往,气垫船、水翼船和喷气船将越来越受到重视,同时大排水量的船舶正面临高速化的迫切需要。为了提高较大型船舶的快速性,人们将另外开发体积小而输出功率大的船舶推进新技术。目前我国已开发出超导磁流体的船舶推进系统,也许在不久将来能取代传统的螺旋桨推进系统,成为各种船舶的动力来源;船舶自动化:船舶自动化己从20世纪60年代前半期的最初设置机舱控制室的初期自动化时代,到20世纪70年代无人机舱的实现,目前又发展到船舶智能化和综合化时代。特别是从20世纪80年代开始,随着电子技术和通信技术的迅猛发展,以及劳动力成本的进一步提高,人们提出了驾通合一、机电合一、驾机合一的许多设想,并被国际海事组织所采纳,有的已
12、经实现,有的将要实现。目前人们正着力研制开发“高信赖度智能化船舶”。其构成系统有:综合航行管理系统(海上自动航行系统与港内自动航行系统)、最佳航线计划系统、自动靠离泊系统、气象海况状态监视系统、装卸系统及船体状态监视/姿势控制系统等。上述许多系统正在模拟实验或实船实验之中,不久的将来也许会在实船开始应用。 3能源利用与轮机技术 船舶要航行,总是要消耗能源。最初的船舶航行依靠帆借助于风力航行,蒸汽机的发明及其在船舶上的使用,使船舶的营运效率大大担高,但由于要携带大量的煤,使船舶的受载量受到限制。1885年内燃机的发明及后来在船舶上的广泛应用,使航运业得到了长足的发展,目前,有90%以上的船舶都采
13、用内燃机作为船舶的动力,第一次石油危急导致的油价上涨,对轮机技术提出了新的要求,于是长冲程、大缸径柴油机得到了发展,随着能源的不断紧张,船舶节能技术也得到了很快的发展,涡轮增压系统,利用柴油机废气所带走的能量,使增压器涡轮旋转,带动同轴的压气端对吸入的空气进行压缩,增大了柴油机所需空气量,使柴油机的工作性能得到了改善;船舶废气锅炉,利用通过增压器后的柴油机废气对其中的能量再次利用,用来产生蒸汽,满足船舶的需要,如舱室取暖,燃油加温等等。同时现代船舶还装有造水机,对柴油机冷却水所带走的能量再利用,进行海水淡化,产生的淡水满足船舶锅炉、柴油机冷却水、冲洗货舱以及船员日用的需要,即有效地利用了柴油机
14、冷却水中的热能,同时又节约了大量的淡水费用,其产生的经济效益是非常可观的。最近,MANB&W公司新近研制成功的TES系统对能量的更进一步的利用提出了新的思路,样机已经成型。它利用柴油机的废气来带动气轮机和一个废气炉,利用废气锅炉产生的过热蒸汽带动蒸汽轮机进行发电,与船舶电网并联,这样在船舶正常航行后就无需发电柴油机运行,从而也就节约了发电柴油机的燃润滑油、备件及维修费用。 总之。世界经济的发展必然会带动航运业的发展,而航运的快速增长不可避免地对海洋环境带来一定程度的污染,这就需要各国政府及我们航海界人士负起历史的责任,特别是处于第一线的船员,我们人生的大部分都在海上度过,减少对海洋的危害,维持良好的海洋环境和生态平衡,以及海洋的可持续利用,对自己和子孙都是一件积功德的大事。同时,我们应该不断地进行技术创新,提高船舶的技术含量和自动化水平,提高能源的利用率,使能源在船舶上得到最有效地利用;使世界航运业也在一个良性、和谐的状态下快速发展。 参考文献 1Dieselfactsmagazine2005/3.MANB&WDieselA/S,Copenhagen,Denmark. 2航海科技发展与海员综合素质.邓礼标中国航海学会2004年度学术交流会优秀论文集,2004年. 3自然辨证法概论.黄顺基,主编.高等教育出版社.6
