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节能降碳的意义

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节能降碳的意义

节能降碳的意义范文第1篇

关键词 焦化工艺;节能降耗;可持续发展;技术

中图分类号 TQ 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2011)122-0189-02

传统焦化工艺设计中关注的重点是如何回收焦化煤气中的二次能源即焦炉煤气、粗苯、焦油等,然而这只是整个焦化流程中的很少一部分能量,其他大部分的能量都被白白浪费掉了。那么我国多数焦化企业到底存在着怎样的问题呢?

1 焦化工业问题概述

据有关数据显示,国内私营焦化企业每年向大气中排放的焦化工业煤气将超过二百亿立方米,焦化工业生产过程产生的焦油、煤气和余热基本上得不到及时有效的利用,只能白白浪费。因此,我国焦化工业问题可以概括为:资源综合利用率低、利用技术水平有限、能源回收利用能量差、浪费严重。具体表现在以下几个

方面。

1)炼焦过程中的能源浪费。在焦化工业生产过程中,用到的主要动力资源是煤炭,但目前来看存在着很严重的浪费。

在整个炼焦流程开端,用来炼焦用的煤炭水分含量超标。我国焦炭行业管理部门规定的炼焦用煤含水量标准是百分之七以内,但从调查结果来看,大部分企业的用煤水分含量超过了10%。我们知道,在有限的炼油炉内如果煤的含水量增多,则纯净煤的投入量就会相应地减少,这就大大增加了煤炭的整体消耗量,造成了额外的热能耗损。此外,按照国家规定的要求,若利用焦炉煤气加热的方法进行炼焦,则其耗热量不能超过2 250 kJ/kg,

而从调查结果来看,大部分焦化企业的炼焦耗热量都超过了2 800 kJ/kg,即每公斤煤多出550 kJ的耗热量。这与国家规定的标准相差甚远,若按照目前全国焦化工业生产耗能总水平来看,每年将有751.6万吨的标准煤因此而浪费掉。

在整个炼焦流程的中间环节,能源浪费较多。由于大多数焦化企业在先进技术的引进和开发上投资较少,焦炉设备老化、破漏,炉体漏热严重,同时炉门口向外冒火、装煤时向外冒煤气等现象时有发生。这些中间环节的热能消耗非常严重,如果能够加强炼油过程中的能耗控制,将会节省很多的煤炭消耗。

在整个炼焦流程的最后环节,焦炉尾部设备所排放的气体温度可以达到300 ℃以上,如果利用某种焦化工艺能够将这部分余热回收并用于最初环节入炉煤的水分蒸发,那么不但可以节省入炉煤的用量,而且能够减少废气、废热的排放,起到保护环境的作用。此外,个别焦化企业的焦化煤气回收系统有待进一步完善,炼焦过程中产生的煤气不能充分利用,致使烘烧放空造成极大的热能浪费。据统计,每100亿立方米的煤气放散相当于615万吨标准煤放出的热能,按照我国私营焦化企业每年200亿立方米的煤气放散数量计算,则每年将有1 230万吨的标准煤被浪费掉。

2)其他环节的能源耗损。除了炼焦中心环节外,由于人为的原因造成数据统计失真、记录不全,因此,对炼焦过程中能源耗损的分析只是流于形式而已;炼焦入炉煤的配备比例不科学,优质主焦煤的用量比例偏大,不根据实际情况进行热值化验,一味地按照国家统一的标准进行用煤量折算,人为地导致了煤炭资源的消耗;同时,焦化企业用水量也不可小觑,就目前来看大部分焦化企业虽然建立了循环用水机制以及相关设备,但因为废水处理费用要远远高于新水的使用费用,因而根本就不真正考虑循环用水的问题,所谓的机制和设备多是用来应付检查而已,因而水资源也遭到严重的浪费,排除的废水同样会造成环境污染。

2 节能降耗技术的应用

基于以上问题的存在,我们必须采取相关的焦化工艺实现焦化工业的可持续发展,在此过程中,节能降耗技术将起到至关重要的作用。

2.1 煤调湿技术在焦化生产中的应用

焦化工艺中的煤调湿技术,主要功用在于降低炼焦入炉煤的含水量。具体工艺原理是:在炼焦过程中,利用该节能降耗技术将焦炉烟道内的废气余热、上升管荒煤气的余热以及发电机组背压汽的综合热量聚集在一起,对炼焦入炉煤进行加热或干燥,从而降低入炉煤中的水分含量。利用焦炉中各部分的余热,可以将入炉煤中的水分控制在5%-6%之间,实现对炼焦入炉煤的预热和调湿,从而达到降低炼焦节能降耗的

目的。

煤调湿(Coal Moisture Control即CMC),意思是炼焦入炉煤水分控制工艺。通过这种工艺,将炼焦所用的煤原料在放入焦炉之前先去干燥,除去其中一定量的水分,使入炉煤的水分含量保持在5%-6%左右,然后才装入炉灶内开始炼焦。但不能将煤调湿工艺简单地认为是对入炉煤的预热或干燥,它是对水分的严格控制措施,功效在于确保入炉煤水分含量的恒定。煤调湿工艺,并不是要最大限度地去除人炉煤中的水分,而是要把水分稳定在一个相对稳定的范围之内,既能增加产值效益,又能保持炼焦过程的顺利进行。

目前来看,煤调湿技术在规模企业中的应用非常广泛,利用该工艺不但可以节省能源、减少成本支出,而且可以减少废气、废热的肆意排放,从而实现了节能降耗的目的,也保护了的生态环境。

2.2 导热油加热技术在焦化过程中的应用

因为导热油能够适用于四百摄氏度的高温加热系统及零下60 ℃的低温冷却系统,所以它可以作为一种有机载体。导热油加热炉工艺过程采用的是一种闭合式系统,较之于蒸气加热,具有能源充分利用、热能耗损小等特点。传统的蒸气加热方式是一种非闭合的系统,蒸气遇冷后凝结成水,然后排放,这将在很大程度上增加了原始能源的消耗,也浪费了大量的热能。导热油加热技术还具有稳定性强、安全可靠、操作方便且费用低以及维护简单等优点,因此,在实际焦化生产过程中应用也比较广泛。实践中,导热油加热技术可以应用于蒸氨生产工艺过程中,具体分析如下。

在焦化生产过程中,蒸氨系统是一个重要的工艺环节,传统的蒸氨方法是直接利用蒸气来加热的,这样做不仅消耗了大量的蒸气热能,而且要排放大量的冷凝废水,严重浪费了能源也污染了环境。为了实现节能降耗的目标,导热油加热技术的应用取代了传统的蒸气蒸氨方法。

如图1所示,导热油加热技术蒸氨气的流程是:首先导热油被炉煤气加热之后经循环泵输送到蒸氨工序中的各个加热设备之中;在蒸氨塔的再沸器中,导热油流过输油管道,管内的废水将会被加热到200 ℃形成高温蒸气,在进入蒸氨塔的底部进行加热;剩余的氨水及碱液分别被加热到100 ℃和80 ℃左右;经换热器换热后的导热油经过回油总管流入油气分离器,在此过程中产生的部分水汽及轻微物质将分别从分离器的顶部进入膨胀槽然后放空,导热油流经过滤器时除去整个运作过程中产生的杂质后便再次回到起始位置(导热油循环泵),最终完成整个循环工序。同时,从蒸氨塔顶部逸出的氨气依次经过全凝器、氨冷器、氨水槽冷却后回流至蒸氨塔重复利用,而产生的18%以上的浓氨水将被输送到浓氨水槽以作他用。具体工序可以根据流程图(图1)来展示。

通过以流程图(图1)可以看出,在整个蒸氨系统中没有甚至很少有热能的损耗,这说明导热油加热蒸氨技术完全符合节能降耗的要求,在焦化工业中应该推广之。

2.3 干熄焦技术在焦化过程中的应用

干法熄焦(Coke dry quenching或CDQ)简称干熄焦,最早起源于瑞士,是一种利用惰性气体来熄灭赤热焦炭的方法,对焦化工艺中节能降耗具有重要的意义。它的基本工艺流程是:将冷的惰性气体输入干熄炉内,炽热的红焦(1 000 ℃左右)经过惰性气体的换热后冷却,而吸收了大量热量的惰性气体通过管道将热量传递给干熄焦锅炉用来产生蒸气,冷却后的惰性气体经循环风机再回到干熄炉内做循环使用。

3 结束语

从以上论述可知,在现代工业产业调整中要加大对节能降耗技术的应用和推广,提高焦化工业二次能源的回收利用,为我国生态环境保护以及焦化产业的可持续发展做出应有的贡献。

参考文献

[1]郑明东,李光辉,崔平,王晓婷.干熄焦技术在节能减排中的作用与地位[J].燃料与化工,2011,05.

[2]王国.节能降耗技术在焦化工艺中的应用[J].本钢技术,2007,04.

[3]林宪喜,祝仰勇.导热油加热技术在蒸氨系统中的应用[J].燃料与化工,2004,03.

节能降碳的意义范文第2篇

关键词:化工生产;节能降耗;技术对策

传统的化工行业长期以来给人们以高污染、高能耗的恶劣印象,甚至人们认为化工是对人体有害的一类行业。实际上随着科技的发展,化工工艺的技术水平不断提高,化工行业已经朝着可持续的绿色产业方向发展,在化工节能方面取得了不小的成就。

1化工工艺能耗概述

化工工艺的能耗种类较多,在工艺的很多环节都存在着高耗能现象,有以下几个方面的耗能:一是在化工生产中必然存在着能量的损耗和产生,这些能量是巨大的,科学合理的回收这一能量可以实现资源的回收,但是,由于很多的化工企业不具备先进的能量回收装置,这些能量也就无法实现高效回收,产生的大量能量只能白白浪费,最终造成了资源的浪费现象;二是原材料的消耗也是一种损耗类型,在进行产品的生产过程中,存在着转化效率低下现象,这样就会造成原料的消耗增大,同样是一种资源的浪费,这种原料产出的低效率,不仅造成资源浪费,还增加了化工生产成本,增加整个资源的损耗量。

2化工工艺的节能潜能

能源对于社会的发展和人类的生存而言,有着非常重要的意义,虽然地球上的能源储存量到目前还有很多,但是由于人们长期以来的随意浪费,还是会对人类生存、社会发展造成一定的影响。所以,在人类生存和社会发展的过程中,利用能源的同时还要全面地做好节能工作,要在这个过程中合理采用节能措施。由于化工企业是属于一个在能源消耗方面上比较严重的行业,化工企业在生产过程中会消耗大量的能源,如果在这个过程中,对其处理不恰当,就直接会引发大量的污水和有害物质,也从而对生态环境造成了大的影响。所以,化工企业必须要在生产过程中引用环保理念,对化工工艺进行不断地优化,使得其生产能够更科学、绿色。此外,从能源利用率的角度来看待节能潜能的话,首先就需要清楚我国化工业许多的工艺运行及生产几乎都是依附于煤源,但是在工艺的实际生产过程中,对煤的使用并不是特别的充分,因此就直接导致煤源的消耗不能被充分的利用。如果从能化工工艺的生产技术水平来看的话,该生产技术水平的高和低于能源消耗的结果是相互联系的,若在此基础上,将化工工艺生产技术进行完善和提高,同样也能发挥节能潜能。

3化工工艺的节能降耗技术

3.1改善供热系统,改良工艺生产技术

如何坚持节能理念,使用升级新技术,学习与借鉴国外先进的技术,使化工供热系统进一步改善优化是当前化工工艺流程科学规划。在企业生产过程中,结合化工供热系统的自身特点,综合谨慎考虑,才能化工生产设备的转换效率提高到更高水平,各个子模块之间的结合也会更加有效,避免造成能源不必要的浪费,同时加快冷能源和热能源的交换速率,才能高效的利用现有资源。另外,对于化工供热系统的热转换范围也要进一步扩大,最大程度的控制化工工艺能源消耗。通过优化与升级化工工艺,达到降低能耗的目标,增强企业的收益,提高市场竞争力。

3.2回收废水及处理与循环利用

当前,在我国化工企业中,企业排放的废水问题及回收利用效率还是一个关键的矛盾问题,因此造成了大量的水资源及热源的损耗及浪费。追根其中的原因,一方面是开放式回收引起闪蒸降温,高温凝结水泵气浊,一方面或者是蒸汽疏水阀在型号与安装上存在错误等,从而导致加热以及漏气。所以,若能使用闭式冷凝水回收系统,运用自动监控闪蒸消除装置,无论是对将提高整个热力系统的效率,还是节约电、煤、水及污染处理费用,对化工企业节能降耗和提高经济效益方面必定能取得显著的作用。

3.3优化化工工艺参数分析方法

为了保证化工工艺节能降耗技术的应用效果,在进行化工工艺条件的优化分析过程中,要充分的结合实际的化工反应条件,尽可能的优化化工工艺参数处理方法。与此同时,还要对化工反应器之中的反应参数条件进行有效控制。具体的来说,结合实际的化工反应过程,要对化工生产的基本方程式进行研究,并选择合适的催化剂,控制整个化工生产过程位于高效率的工作点,并以此为基础,结合先进的智能控制技术,保证整个化工生产过程的高效完成。与此同时,在进行化化工工艺节能降耗技术的工艺条件选择过程中,要系统化的对化工工艺条件进行归纳总结。具体的来说,要对化学反应过程的温度组成、压力分布、浓度、各组分的组成比例角度入手,系统性的分析不同的工艺条件下的化工生产效率,进而有效的筛选出最优化的化工工艺条件,并在此条件下进行后续的化工工艺节能降耗技术的研究,保证化工工艺节能降耗技术的应用有效性。

3.4采取措施改善反应条件

化工工艺的生产实际是一个化学反应过程,不同的反应条件会产生不同的效果,有效控制反应条件,也就能够控制化工生产的化学反应利用率、速率及产率等诸多因素。所以,有效的改变反应条件,可以对化工工艺进行改变,促进能耗的降低和产出效益的提升。首先开展化工工艺模拟实验的测试,以便找到最佳的反应条件,而后根据实验的结论进行试验性生产,避免造成生产资源的不必要浪费,最终依据试验性生产的结果进行正式投产和工艺的改进。

3.5变频节能调速技术的应用

所谓变频节能调速,其原理就是通过改变外部电源的供电频率从而改变电动机的频率,可以根据n=50(f1-S)/P这个公式推知:当电动机的频率发生改变时,负载转速也会随之改变。变频节能调速技术可以应用在化工装置中,同时,将化学反应中阀门静态调节方案变成变频节能动态调速方案,能确保保持电动机拖动系统的输出和输入设备处于平衡状态。这种技术不仅可以提高电动机中拖动系统的工作效率也更好的降低能耗。

3.6控制化工生产过程的进料组成

在进行化工工艺节能降耗技术研究过程中,核心因素就是选择合适的进料比例,从源头控制整个化工生产过程。结合各个化工企业的实际生产情况,可以发现,如果采用不同原料的化工生产过程,其所形成的化工工艺条件截然不同。与此同时,在进行化工装置节能降耗技术的使用过程中,要對最佳的原材料配比进行控制,进而实现高效率的生产过程,有效的提升化工生产效率。

综上所述,如果能够更全面地做好化工企业的节能管理,那么,化工工业的可持续发展也就更加有效率,总之,做好化工企业的消耗节能工作,是保障企业长远发展的重要手段。综上所述,本文主要对化工工艺的节能潜能以及方案进行了简单的阐述,从而得知,化工工艺的节能和优化既能促进工业企业的健康发展,还能提升化工工艺的生产效率。

参考文献: 

[1]陈科宇.简述化工工艺中常见的节能降耗技术措施[J].化工管理,2017(03):161. 

[2]黄楼晴.环保理念下化工工艺的优化与节能方案之研究[J].绿色环保建材,2016(12):14. 

节能降碳的意义范文第3篇

xx区小学以节能宣传周、低碳日为契机,多举措开展“节能有我,绿色共享”主题教育活动,教育引导学生深刻理解节能减排降碳的重要意义,树立全校师生的环保意识。

一是发出“节能有我,绿色共享”倡议。学校在升旗仪式上做了“节能有我,绿色共享”宣传动员,而后抓住这一有利时机,通过校园广播、校园网、宣传橱窗等多种途径进行广泛宣传,向全校发出倡议:“节能有我、绿色共享、行动起来、从我做起”,倡议全校师生从我做起,从现在做起,从身边做起,节约每粒粮食、每度电、每滴水,树立以勤俭节约为荣,以铺张浪费为耻的思想,大力弘扬勤俭节约的传统美德,学会生活,做一名节约型的好学生。

二是召开“节能有我,绿色共享”主题班会。在主题班会上,班主任老师和学生一起学习宣讲观看节能减排降碳绿色循环知识和专题片,使学生了解让节能降碳的重要意义,引导教育学生树立正确的节能减排降碳生活理念。

三是开展“勤俭节约,我最美”主题活动。学校开展“勤俭节约,我最美”的主题活动,要求一、二年级小朋友学会说一句勤俭的格言、会讲一个勤俭的故事,三至五年级的同学完成“我的一周理财单”调查表。利用双休息,征得父母同意,体验一天的当家理财,与家人一起共同监督,从家庭做起,从自己做起,通过学生带动家长,养成勤俭好习惯。

四是开展“变废为宝”综合实践活动。学校开展“变废为宝”综合实践活动。同学们有的动手“变废为宝”,利用废饮料瓶、包装盒、环保袋等废旧物制作了盆景、布贴画、服装等手工作品,有的绘制“我是节约小能手”主题画,从而让学生了解艰苦奋斗、勤俭节约是中华民族的传统美德,自觉从现在做起,从自身做起,塑造强化环保理念,养成环保习惯。

节能降碳的意义范文第4篇

【关键词】陕西省;低碳经济;战略

1.低碳经济概述

低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的新型经济模式,是人类社会继农业文明、工业文明之后的又一次重大进步,是人类实施可持续发展战略的必然选择。其实质在于能源高效利用、清洁能源使用、追求绿色GDP,其核心是能源技术和减排技术创新、产业结构和制度创新以及人类生存发展观念的根本性转变。低碳经济的具体内涵包括:首先,它是包括生产、交换、分配、消费的社会再生产全过程的经济活动低碳化,把CO2排放量尽可能减少到最低限度甚至零排放,获得最大的生态经济效益;其次,它是包括生产、交换、分配、消费的社会再生产全过程的能源消费生态化,形成低碳能源和无碳能源的国民经济体系,保证生态经济社会有机整体的清洁发展、绿色发展和可持续发展。控制大气中的CO2浓度增加,抑制全球变暖,是人类生存与发展的迫切需要。

2.陕西省发展低碳经济的意义

陕西经济和能源结构的“高碳”特征十分突出,CO2排放强度相对较高,环境污染十分严重,节能减排形势日益严峻。为此,发展低碳经济,建设低碳社会,推动陕西经济发展由高碳能源经济向低碳与无碳能源经济的根本转变,是实现科学发展、和谐发展、绿色发展、的战略选择。

2.1 优化产业结构、实现绿色发展的重要途径

要通过发展低碳经济,提高资源、能源的利用效率,降低经济的碳强度,能有效地促进陕西省经济结构和工业结构优化升级。如果加大投入,大力发展低碳经济,可以实现这个领域的绿色发展。

2.2 减少能源污染、提升能源利用率的重要措施

陕西省现在以及未来相当长一段时间,煤炭是主要一次性能源。煤炭属于“高碳”能源,我国也没有廉价利用国际油气等“低碳”能源的条件。发展低碳经济,提高可再生能源比重,可以有效地降低一次性能源消费的碳排放。

2.3 开展国际合作、参与国际规则制定的重要手段

虽然我国工业化具有全球化、制度安排、产业结构、技术革命等后发优势,但我们不得不接受发达国家主导的国际规则,不得不在国际分工体系中处于利润“微笑曲线”下端。发展低碳经济,不仅可以与发达国家共同开发相关技术,还可以直接参与新的国际规则的讨论和制定,有利于我国的中长期发展和长治久安。

3.陕西省发展低碳经济的对策

3.1 改变思想认识

首先,要发挥媒体的宣传引导作用,使在全民心目中牢固树立低碳经济观念。其次,要摒弃传统的低碳经济是贫困经济的观念,低碳经济的目标是低碳高增长。最后,低碳经济不一定要提高成本,温室气体减排甚至会帮助节省成本。

3.2 加大政策支持力度

3.2.1 要从源头减少碳排放

在保证GDP稳步增长的同时积极发展第三产业,逐步增加第三产业的比重,降低第一、第二产业的比重。陕西的产业升级转型,可以理解为发展具有技术含量高、经济效益好、创新能力强、资源消耗低、环境污染少等特点的先进制造业和其他高新技术产业。那么,在产业发展方面,如,新能源汽车、数码产品和节能建筑等,以及现代服务业,比如旅游、金融、物流、信息、文化创意产业等,围绕环境保护和节能降耗,着力发展高效低耗产业,淘汰高能耗、重污染、低效率的产业。争取做大做强陕西企业,着力推动陕西从工业大省向工业强省跨越。

3.2.2 提高能源效率,节约能源

国际社会提出的主要减排措施之一是提高能源利用效率。从上述分析可知,能源效率对抑制陕西碳排放作用显著。因此,在能源结构调整困难的情况下,提高能源效率、节约能源应作为陕西国民经济发展的一项长远战略方针。

3.2.3 优化能源消费结构

要设法增加石油、天然气、水电、核电所占比重。通过能源替代,增加石油、天然气、水电、核电所占比重,改变以煤炭为主的能源结构,陕西碳排放将得到极大的缓解。积极开发利用石油和天然气,积极发展核能、太阳能等新能源,在增加能源总量的同时,更注重能源的品质。

3.2.4 要加大投入建设生态城市,把陕西建成低碳生态家园

森林是天然的大氧吧,又是大自然的碳库,在降低大气中温室气体浓度,减缓全球变暖,具有十分重要的独特作用。因此在建设生态陕西中,要大力推进“森林进城,森林围城”的青山绿水工程,应以创建国家森林城市为目标,把绿色生态环境提升到一个新水平。城市建筑要大力发展低碳建筑模式。房屋建设使用再生能源、特殊的绝缘材料,及先进的再循环系统,将大大减少每年的碳排放量。

3.2.5 依靠社会主义新农村的建设发展低碳经济

农作物在控制温室气体方面起着重要作用。通过土壤碳汇,如采用免耕耕作;生物质碳汇,如造林、种草等;改变对牲畜粪便的处置来减少沼气排放;改变农业耕作方式以减少甲烷和氮氧化物的排放等四方面为农业温室气体减排。大力推广沼气和农林废弃物气化技术,积极发展太阳能发电和太阳能热利用。通过以低碳经济为主导的清洁能源革命,可以极大提高农民收入,改善农村生态环境。

3.2.6 绿色金融

各大银行均在陕西设立分支机构,陕西要在推进产业结构调整、实现经济结构由“高碳”向“低碳”的转型过程中借助便利的金融服务。通过“绿色信贷”支持节能减排、清洁能源利用和可再生能源开发等项目的实施。

3.3 企业自身的转变

陕西必须通过加大低碳技术的研发力度与国际合作,形成低碳技术体系,靠科技创新驱动经济发展。低碳能源是低碳经济的基本保证,清洁生产是低碳经济的关键环节,循环利用是低碳经济的有效方法,持续发展是低碳经济的根本方向。因此,新型工业化要体现在新能源上,体现在新材料上,体现在新技术上。要大力发展再生清洁能源,如太阳能、风能;要大力发展新型再生生态材料,减少对资源的消耗;要大力推广新技术,减少二氧化碳的排放量。此外,在产品制成品上要标明碳排放量,便于消费者比较参考。

3.4 应发挥家庭、个人及中介组织的作用

在家庭和个人生活上,倡导低碳生活方式,杜绝奢侈浪费。要实现低碳经济、节能降耗战略,和很多细微之处息息相关。这里的“细微之处”不仅仅是制造业、建筑业中许多节能技术改进的细节,也包括日常生活习惯中许多节能细节。要通过各种政策促进公民自发、自觉地参与到低碳生活中来。

4.结论

低碳经济是一个全新的发展理念。这一理念的形成,得益于新能源产业所处的时代背景,以及人们对发展理念更深层次的思考。低碳发展格局的形成需要政府推动、企业实施及全社会共同参与。

参考文献

[1]国务院发展研究中心应对气候变化课题组.当前发展低碳经济的重点与政策建议[J].中国发展观察,2009,8.

[2]冯之浚等.关于推行低碳经济促进科学发展的若干思考[N].光明日报,2009-4-21.

节能降碳的意义范文第5篇

关键词 船舶;节能减排;环保

中图分类号U66 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)114-0107-02

0 引言

船舶的碳排放具有移动性、跨区域性、无界性等特点,为了响应国家环境保护的要求,船舶的设计开始向着节能减排的方向发展,随着科学技术的进步节能型船舶的设计已经取得了一些成就,但是仍然存在一些问题,本文就节能型船舶的发展趋势和研发中存在的问题进行分析,同时提出了船舶节能减排的技术策略。

1 航运业碳排放和节能减排的现状

1.1 航运业碳排放现状

相对于其他运输方式,航运业是比较环保、节能的运输方式,因此航运业的碳排放的问题一直被忽视。通过比较航运业和其他运输行业的碳排放,可以看出航运业的碳排放量最小,但是这并不意味着航运业不需要进行减排,目前越来越多的国家开始注视航运业的减排问题。对于中国,交通运输业是油品消费较大的行业,其中航运业占的比例较大,因此航运业的碳排放总量较低,但是增长速度却超过了其他行业。

1.2 航运业节能减排的现状

随着可持续发展战略的提出,我国通过制定节能减排的具体目标和措施,使得航运业在节能减排方面取得了一定的成绩,但是在航运业的节能减排中仍然存在一些问题:节能管理机制不健全,不协调;缺乏市场经济的刺激政策和手段;基础工作不到位;能耗控制机制不完善;节能信息服务不完善等。

2 节能型船舶的发展趋势和在研发中存在的问题

2.1 节能型船舶的发展趋势

目前节能减排已经成为船舶行业关注的重要问题,选择节能型船舶是节能减排的重要因素。选择节能型船舶需要坚持的两个原则:1)根据不同的地形,不同河流,选择不同的节能型船型;2)根据经济效益因素选择不同的节能型船型。节能型船舶除了船型、螺旋桨等因素影响节能外,还存在许多因素,比如航速和外界条件等。

2.2 节能型船舶在研发中存在的问题

1)政府支持力度不够

节能型船舶的研发与推广需要大量的资金,因此节能型船舶必须得到政府的大力支持才能取得明显的进步,但是部分政府对于节能型船舶的环保作用认识不到位,并没有给予资金以及政策上的支持,这是节能型船舶在研发中存在的主要问题。

2)节能环保意识不强

人们对于环境保护的意识不强,必须依靠宣传才能增强节能减排的意识。节能型船舶的宣传力度不够,导致决策者以及船东对节能型船舶的认识不够,从而影响节能型船舶的研发和推广。

3)短期经济利益的影响

节能型船舶的造价较高,受经济利益的影响,大多数船东会选择造价低、短期经济效益高的船舶,一般不会选择造价高的节能型船舶。

4)基础设施的制约

目前我国中一半的航道存在机械化程度低、技术条件差、工作效率低等问题,这些问题影响大型节能型船舶的推广。

5)缺乏法律保障

近年来环境污染日益严重,需要利用法律对环境保护进行制约,目前船舶的能耗对环境污染造成的影响非常的大,由于缺乏法律保障,对于环保型船舶没有明确的规定,导致节能型船舶推广受到阻碍。

3 内河船舶节能减排的应对措施

船舶的节能技术需要从以下几个方面进行考虑:降低船舶阻力、提高推进效率、优化系统配置、节能设备的应用、新型能源的开发与利用。

船舶的减排技术应该从以下几个方面进行考虑:通过节能进行减排、船舶整体设计、设备配置的问题、使用的燃油。

3.1 降低船体的阻力

对船体进行低阻力线性设计可以起到节能降耗的效果。低阻力线型设计如图1所示,主要包括总体设计优化和线型优化,经过验证,低阻力线型能够节约1%~3%的能源。除了对船体进行低阻力线型设计可以减少船体的阻力以外,船体表面也可以进行减阻处理,主要包括减阻涂料和气泡减阻两种方法。其中气泡减阻是利用空气的概念,并且气泡减阻已经在船舶中得到应用。利用涂料进行减阻可以节省4%~8%的功率,目前已经运用到大型集装箱上,但是还没有应用到小型和散装船。

图1 低阻力线型设计

3.2 提高推进效率

提高船体的推进效率技术包括改善尾部设计、采用主机设备两种方法。其中改善尾部设计主要是指加装螺旋桨,采用曲角舵以及加装舵前缘整流体等方法。利用主机降低功率,可以降低船舶的燃油率,采取这项技术可以节省3%~6%的能源消耗。

3.3 利用废热进行节能减排

船舶运行过程中会产生大量的热量,大多数以热辐射和热交换以及废气的形式消耗掉。采用废气再利用技术不仅可以节约能耗,还能起到环保的作用,由于对于废热再利用的技术较为复杂,因此在大型集装箱船中的应用较多。

3.4 燃油使用方法的改变

在船舶中采用轻质低硫燃油和燃油乳化技术,都可以起到减排的目的。利用燃油乳化技术降低了燃油的燃点,从而降低了碳化物的形成,起到了减排的目的,在新船上采用这项技术比较实用。

3.5 对船舶进行压载水处理

对于船舶进行压载水处理主要包括两个方面:采用压载水处理装置;研发无压载水船舶。在压载水处理方法中,分离加化学消毒方法应用较为广泛。将压载水处理系统应用到船舶上面临几个问题:增加了生产成本;选择合适的位置来满足设备的需求;达到防爆要求等。无压载水船舶的研究已经得到人们的广泛关注,并且取得一定的成就,但是仍存在部分技术问题,因此今后对无压载水船舶的研发具有重要意义。

4 结论

通过本文对航运业节能减排现状的研究可以看出我国在创建节能减排的航运业中存在部分问题,发展航运业的低碳排放以及节能减排是我国航运业面临的一个挑战。随着我国环境保护力度的加强以及节能型船舶研发力度的加大,我国船舶节能减排技术将会逐步完善,推动航运业的发展和进步。

参考文献

[1]徐建豪,龚安祥.中国航运业节能减排存在的问题及对策[J].世界海运,2011,3(11):42-44.