
近日獲悉,昆明滇池上的“鑫燦06號(hào)”游艇不是用汽油而是用甲醇驅(qū)動(dòng),一坐到船上你會(huì)發(fā)現(xiàn),它比同功率的船要快、噪音要小、也沒有勾人嘔吐的汽油味兒了,這些只是甲醇燃料舷外機(jī)看得見的優(yōu)勢(shì)??床灰姷膬?yōu)勢(shì)呢?首先,它的尾氣排放(尤其是甲醛含量)優(yōu)于油、氣燃料很多;其次,一般發(fā)動(dòng)機(jī)到高海拔地區(qū)動(dòng)力要衰減很多,但甲醇燃料舷外機(jī)動(dòng)力卻提升了24%;走訪從2019年8月25日至今一直駕駛“鑫燦06號(hào)”的張兵船長(zhǎng),他對(duì)甲醇燃料舷外機(jī)深有好感。
舷外機(jī)自上世紀(jì)初葉誕生就是一種以技術(shù)新穎,適于驅(qū)動(dòng)中小型高速船舶的將機(jī)(發(fā)動(dòng)機(jī))、槳(螺旋槳)、軸(傳動(dòng)軸)、舵(方向舵)、變速(變速器)、懸掛(固定裝置)、操控(航行狀態(tài)控制)七大系統(tǒng)集合成一體,且整體可懸置于船體外側(cè)的一種機(jī)、電、液一體化船舶推進(jìn)系統(tǒng);當(dāng)年剛?cè)胧锌芍^盛極一時(shí),尤其是舷外機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、大推重比、拆裝方便、操作簡(jiǎn)單更是軍用搶灘登陸、偵察排爆、運(yùn)輸救生、通訊巡邏的常規(guī)武備;也是民用交通管理、航務(wù)航運(yùn)、漁業(yè)捕撈、水產(chǎn)養(yǎng)殖、抗洪救災(zāi)、水上運(yùn)動(dòng)、旅游觀光的理想動(dòng)力;目前世界舷外機(jī)保有量達(dá)1662萬臺(tái)/艘,穩(wěn)居船舶動(dòng)力之首。但隨著社會(huì)的進(jìn)步和環(huán)保意識(shí)的提高,人們意識(shí)到傳統(tǒng)舷外機(jī)不可逆的、結(jié)構(gòu)性的通過直接以水體做廢氣凈化和聲波衰減降噪是加速水質(zhì)惡化的成因之一。專業(yè)技術(shù)人員都知道,傳統(tǒng)舷外機(jī)不盡快解決以下兩大致命缺陷將面臨被淘汰出局:1.傳統(tǒng)舷外機(jī)燃燒系統(tǒng)技術(shù)目前仍停留在二行程混合油潤(rùn)滑或四行程開環(huán)控制,高海拔稀氧條件下動(dòng)力指標(biāo)衰減嚴(yán)重。2.由于舷外機(jī)不可逆的構(gòu)造原理,只能將做功污物和噪聲直接排入水下,故尾氣污物排放是隨機(jī)的、無序的、很差的。但是在國(guó)際海事組織IMO對(duì)船舶嚴(yán)格限排的趨勢(shì)下,舷外機(jī)必須正視水下排污的結(jié)構(gòu)性缺陷,只有提高技術(shù)含量和優(yōu)化技術(shù)指標(biāo)才能再度煥發(fā)活力。
鑫燦06號(hào)”使用的甲醇燃料優(yōu)勢(shì)在哪呢?首先,甲醇分子式CH3OH,是結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的飽和一元醇;只含1個(gè)碳原子,3個(gè)氫原子,一個(gè)氫氧鍵;碳原子量較柴油少11-21個(gè)、較汽油少7-14個(gè),因此是低碳燃料。其次,甲醇內(nèi)含近50%氧成分,有助加速燃燒,提高熱效率,尤適于在稀氧環(huán)境下做功。再次,甲醇辛烷值高達(dá)108以上,火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤?,稀燃極限大,故適合實(shí)現(xiàn)高壓縮比。再次,甲醇以常溫常壓無色透明液態(tài)存在,極性強(qiáng),故相對(duì)安全,便于存儲(chǔ)和運(yùn)輸。再次,甲醇燃燒后的產(chǎn)物是二氧化碳和水,不含苯、鉛、硫、汞、烯烴、芳烴、重金屬等有害致癌物質(zhì),也較少產(chǎn)生應(yīng)用其他碳?xì)淙剂献龉r(shí)生成的未燃甲烷和甲醛。再次,甲醇生產(chǎn)歷史悠久,制備工藝簡(jiǎn)單成熟,我國(guó)甲醇產(chǎn)能占全球70%左右;我國(guó)制備甲醇的原料來源豐富(秸稈、木薯、甘蔗渣、劣質(zhì)煤、天然氣等)、俯拾皆是,這將為解決我國(guó)能源過渡依賴進(jìn)口,能源安全極脆弱開辟多元化的新途徑。
由“昆明市航務(wù)管理局”組織實(shí)施的研發(fā)項(xiàng)目“甲醇燃料舷外機(jī)渦輪增壓閉環(huán)控制高效凈化催化系統(tǒng)”,核心是把單純發(fā)動(dòng)機(jī)功能技術(shù)研制與新能源(甲醇燃料)技術(shù)研制融合發(fā)展,解決了舷外機(jī)尾氣水下排放和高原稀氧功率衰減兩個(gè)業(yè)內(nèi)難題,同時(shí)取得了兩項(xiàng)發(fā)明專利。研制過程中“昆明市航務(wù)管理局”遵循《中華人民共和國(guó)船舶安全監(jiān)督規(guī)則》中“保障水上人命、財(cái)產(chǎn)安全,防止船舶造成水域污染”的要求,在“天津環(huán)潔能源發(fā)展有限公司”和“天津大學(xué)內(nèi)燃機(jī)燃燒學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”科技人員的通力支持下,歷時(shí)2年半,研制成功具有中國(guó)特色的高效率、低排放甲醇燃料舷外機(jī)。目前產(chǎn)品在滇池外海由鑫燦公司實(shí)施海上試驗(yàn)示范近一年,“三效”明顯。根據(jù)《交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)綱要》的要求,“昆明市航務(wù)管理局”積極倡導(dǎo)“強(qiáng)化前沿關(guān)鍵科技研發(fā);瞄準(zhǔn)世界科技前沿,加強(qiáng)對(duì)可能引發(fā)交通產(chǎn)業(yè)變革的前瞻性、顛覆性技術(shù)研究”,使傳統(tǒng)的舷外機(jī)技術(shù)重獲新生。
來源:中國(guó)水運(yùn)網(wǎng)