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漁船的節(jié)能問題工作心得
我國(guó)漁船船型在多年的發(fā)展過(guò)程中，一直沒有注重提高能源的利用效率問題。隨著我國(guó)從計(jì)劃經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)入市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制，原來(lái)的國(guó)有漁業(yè)經(jīng)濟(jì)實(shí)體逐步轉(zhuǎn)向了集體和個(gè)體經(jīng)濟(jì)實(shí)體，這些集體和個(gè)體船東在設(shè)計(jì)、建造和使用漁船方面都以贏利為根本目的，存在盲目投資、掠奪式捕撈、追求短期效益等方面的問題，對(duì)合理利用能源和資源，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展方面考慮甚少，政府在這方面也沒有予以足夠重視，致使在漁船設(shè)計(jì)、制造和使用方面一直沒有充分考慮節(jié)能降耗問題，漁船船型在能源利用效率方面與先進(jìn)國(guó)家和地區(qū)相比差距較大，比如同型的漁船，我國(guó)漁船的油耗比國(guó)外船型高出15%左右，在能源日益緊缺的今天, 漁船的節(jié)能問題也越來(lái)越重要。
關(guān)鍵詞 能源 漁船節(jié)能
一、 推廣經(jīng)濟(jì)節(jié)能漁船船型
推廣經(jīng)濟(jì)節(jié)能漁船船型是在充分考慮經(jīng)濟(jì)性的前提下，將多種節(jié)能技術(shù)應(yīng)用于同一漁船上，設(shè)計(jì)開發(fā)出經(jīng)濟(jì)節(jié)能降耗效果良好的漁船船型，通常單一的節(jié)能技術(shù)往往節(jié)能效果都不是很理想。在漁船設(shè)計(jì)階段就應(yīng)將整艘漁船作為一個(gè)能量利用系統(tǒng)加以綜合考慮，根據(jù)漁船不同作業(yè)方式的特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)都應(yīng)充分考慮節(jié)能降耗問題，把提高整艘漁船的能源利用效率和降低消耗作為今后漁船設(shè)計(jì)的重要考核指標(biāo)。
漁船各種節(jié)能技術(shù)最終可歸結(jié)為從漁船阻力、漁船推進(jìn)和船用設(shè)備系統(tǒng)三個(gè)方面通盤考慮漁船的節(jié)能降耗問題。一是減小漁船阻力，降低能源消耗。比如采用輕型船體材料，合理選擇尺度，船型系數(shù)和線型，提高建造精度，減少固定壓載，減小船體表面粗糙度，采用球艏等。二是提高推進(jìn)效率，降低能耗成本。主要是包括主機(jī)節(jié)能設(shè)計(jì)，主機(jī)余熱利用，改善主機(jī)燃燒狀況，合理選擇主機(jī)工況點(diǎn)，船機(jī)槳最佳配合，采用多速比齒輪箱，采用導(dǎo)管槳，調(diào)距槳，采用大直徑低轉(zhuǎn)速螺旋槳，采用經(jīng)濟(jì)航速等。三是選用節(jié)能設(shè)備和設(shè)計(jì)節(jié)能系統(tǒng)。包括漁撈、保鮮、冷藏、加工、助漁、導(dǎo)航等諸方面。比如配備先進(jìn)的助漁導(dǎo)航儀器，推廣使用低能耗的制冷設(shè)備，魚艙使用高效保溫材料，減小網(wǎng)具阻力，推廣冷海水保鮮技術(shù)等。
二、 推廣燃燒重油技術(shù)
自上世紀(jì)70年代，國(guó)外一些著名的柴油機(jī)廠家在中速柴油機(jī)上試驗(yàn)燃用重油，現(xiàn)在，燃用重油技術(shù)已經(jīng)十分成熟。且由于重油價(jià)格低廉，大大降低了船舶營(yíng)運(yùn)成本。 但漁船有其特殊性：其運(yùn)行工況變化頻繁，而且常用工況負(fù)荷較低，一般只有額定工況的65%～80%，對(duì)燃用重油的適應(yīng)性較差。由于重油品質(zhì)中的黏度、密度、殘?zhí)�、水分、硫分、灰分、鉛、硅含量等影響柴油機(jī)正常運(yùn)行，因此，重油在進(jìn)入柴油機(jī)之前需進(jìn)行去除雜質(zhì)及降低黏度的處理。首先，將重油加溫后送入沉淀油箱進(jìn)行靜置，以便沉淀掉部分固體顆粒和水分，然后再經(jīng)過(guò)過(guò)濾進(jìn)入分離機(jī)，分離凈化后的重油進(jìn)入日用油箱。因此對(duì)要求燃用重油的船舶，必須設(shè)置加熱設(shè)備(一般采用蒸汽加熱鍋爐或?qū)嵊图訜崞?，對(duì)儲(chǔ)油箱、沉淀油箱、日用油箱內(nèi)以及進(jìn)入分離機(jī)的重油進(jìn)行加熱。日用油箱內(nèi)的重油經(jīng)過(guò)進(jìn)一步過(guò)濾后，通過(guò)混油桶，由輸油泵輸送到柴油機(jī)。由于管路布置較為復(fù)雜，同時(shí)為了安全和維持重油溫度，對(duì)所有管路及沉淀柜、日用油柜等高溫部分，必須進(jìn)行保溫處理，在其表面包敷隔熱材料。雖然重油黏度高、密度大，含有較高的雜質(zhì)、硫分及其它一些化學(xué)元素，會(huì)對(duì)燃油的泵送和柴油機(jī)的燃燒產(chǎn)生諸多不利影響。但通過(guò)對(duì)柴油機(jī)的相關(guān)零部件和船舶動(dòng)力管系進(jìn)行一些燃用重油的適應(yīng)性設(shè)計(jì)，以及對(duì)柴油機(jī)的運(yùn)行管理提出一些新的要求后，除柴油機(jī)部分相關(guān)零部件使用壽命有所縮短外，燃用重油技術(shù)在運(yùn)輸船上已普遍使用。目前國(guó)內(nèi)還沒有漁船燃用重油的經(jīng)驗(yàn)，但在遠(yuǎn)洋漁船上進(jìn)行主機(jī)燃用重油的改造，在技術(shù)和市場(chǎng)兩個(gè)方面都已具備條件。重油價(jià)格約是船用柴油價(jià)格的60%。因此如果對(duì)遠(yuǎn)洋漁船的主機(jī)進(jìn)行燃重油改造，單在燃料方面就可以節(jié)約大量的資金。
三、充分利用主機(jī)余熱
漁船主機(jī)燃油所發(fā)出來(lái)的熱量中，僅有30%～42%的熱量轉(zhuǎn)化為有效功，而冷卻水和廢氣所帶走的熱量分別占15%～35%和25%～45%。這些余熱可進(jìn)一步加以利用以提高主機(jī)的綜合熱效率，從而提高能源的利用效率。
漁船主機(jī)廢氣余熱溫度可達(dá)300℃以上，通過(guò)特定結(jié)構(gòu)和裝置可以用來(lái)制冷或提供熱能，如對(duì)海水進(jìn)行加熱、蒸發(fā)，可以滿足船員生活需要及提供水產(chǎn)品加工、制冷保鮮、柴油加熱或重油加熱所需要的熱能。這些余熱利用技術(shù)和產(chǎn)品，所利用的廢氣熱能品位高，熱能利用率相當(dāng)高，可占廢氣總熱量的60%以上，是提高主機(jī)綜合熱效率的最有效措施，非常適合于在漁船上推廣應(yīng)用。
目前，海洋水產(chǎn)捕撈作業(yè)和加工運(yùn)輸過(guò)程存在敷冰保鮮和壓縮機(jī)組制冷兩種主要保鮮方式。傳統(tǒng)的敷冰保鮮方式由于存在著大量消耗淡水，消耗能源，作業(yè)靈活性差，保鮮時(shí)效差等缺點(diǎn)，已不能適應(yīng)目前遠(yuǎn)洋漁業(yè)和保鮮時(shí)效的要求，廣大漁民都認(rèn)識(shí)到漁品保鮮的重要性。壓縮制冷機(jī)組解決了100噸位以上漁船的保鮮問題，但是由于壓縮機(jī)組以電驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)制冷循環(huán)，對(duì)依靠柴油發(fā)電的漁船來(lái)說(shuō)，存在動(dòng)力要求高、設(shè)備成本高和運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)用高等弱點(diǎn)，其運(yùn)行需要消耗大量的燃料和具備較高的維護(hù)水平。壓縮制冷保鮮把廣大漁民擋在了門外。由于我國(guó)100噸位以下的中小漁船占絕大多數(shù)，目前國(guó)內(nèi)99%的漁船還沒有配備保鮮設(shè)備，絕大多數(shù)中小漁船仍然依靠帶冰作業(yè)這種傳統(tǒng)且代價(jià)高昂的方式出海捕撈。
在發(fā)達(dá)國(guó)家，由于巨額購(gòu)冰費(fèi)用和人工費(fèi)，本土漁業(yè)正在向其他行業(yè)和發(fā)展中國(guó)家轉(zhuǎn)移。我國(guó)正在大力發(fā)展遠(yuǎn)洋漁業(yè)，既要向產(chǎn)量要效益，更要向質(zhì)量要效益，全面提高漁船保鮮水平是我國(guó)成為漁業(yè)大國(guó)乃至強(qiáng)國(guó)的關(guān)鍵。
漁船主機(jī)的尾氣溫度高達(dá)400℃～500℃，具有非常高的利用價(jià)值，而海水是優(yōu)良的載冷劑。包括船舶柴油機(jī)在內(nèi)的各種內(nèi)燃機(jī)在燃燒過(guò)程十三分之一熱能以高溫?zé)煔庑问脚欧�，從漁船本身存在的經(jīng)濟(jì)熱源和經(jīng)濟(jì)冷源入手成為廣大科技人員開發(fā)經(jīng)濟(jì)高效型漁船制冷設(shè)備的思考點(diǎn)。
四、推廣玻璃鋼漁船
玻璃鋼是一種復(fù)合材料，上世紀(jì)40年代誕生于美國(guó)，開始主要用于軍事和航空，50年代逐漸轉(zhuǎn)為民用，它是以樹脂為基體，玻璃纖維為增強(qiáng)材料復(fù)合而成，也稱為玻璃纖維增強(qiáng)塑料，主要具有以下特點(diǎn)，1.質(zhì)輕高強(qiáng)，抗拉強(qiáng)度是普通鋼的4倍～6倍。2.耐腐蝕、抗老化，使用壽命可達(dá)50年。3.易成型、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)。4.有良好的絕緣性和耐熱性。
玻璃鋼漁船正是充分利用了玻璃鋼這些特點(diǎn)，使其具有了以下優(yōu)于鋼質(zhì)和木質(zhì)漁船的特點(diǎn)：
1.航速快。玻璃鋼船船體整體一次成型，船體表面光滑，阻力小，與同馬力同尺度鋼質(zhì)漁船相比，航速可提高0.5～1節(jié)左右。
2.穩(wěn)性好、抗風(fēng)能力強(qiáng)。玻璃鋼比重約1.5～2.0，是鋼材的1/4在右，玻璃鋼船壓載重心低，與同類鋼質(zhì)船相比，在其他參數(shù)不變的情況下，玻璃鋼船的橫搖周期與鋼質(zhì)船相比可縮短2秒～3秒，在風(fēng)浪中起浮性好，回復(fù)能力強(qiáng)，相對(duì)而言抗風(fēng)能力增強(qiáng)，因此被漁民譽(yù)為“海上不倒翁”。
3.使用壽命長(zhǎng)，維修費(fèi)用低。鋼質(zhì)漁船易銹蝕，在群眾漁業(yè)中使用年限一般在１５～２０年。如再繼續(xù)使用，維修費(fèi)用將大大增加，鋼質(zhì)船要保證使用20年，每年必須要加強(qiáng)維護(hù)保養(yǎng)、去銹涂漆，每四年還需進(jìn)行一次大修。玻璃鋼漁船由于具有良好的耐腐蝕性，船體永不銹蝕，使用壽命可達(dá)50年之久，而且如無(wú)損傷不需像鋼質(zhì)船每年進(jìn)行維護(hù)。經(jīng)過(guò)多年比較，30m左右玻璃鋼漁船年均維修費(fèi)用只有鋼質(zhì)船的十分之一。
4.節(jié)能效果好。玻璃鋼導(dǎo)熱系數(shù)只有鋼質(zhì)的百分之一，由此具有良好的隔熱性，經(jīng)與其它材質(zhì)漁船相比，節(jié)冰可達(dá)20%～40%左右。
玻璃鋼漁船表面光滑、阻力小、航速與同尺度同馬力鋼質(zhì)漁船相比可提高0．5～1節(jié)左右。因此可縮短航行時(shí)間，提高出海率，增加捕魚航次，也可達(dá)到節(jié)油的目的，與拖網(wǎng)漁船比較，同尺度同馬力鋼質(zhì)漁船節(jié)油可達(dá)10%～15%左右。
5.經(jīng)濟(jì)性好。由于玻璃鋼漁船具有節(jié)能、維修費(fèi)用低、使用壽命長(zhǎng)、維修方便等特點(diǎn)，雖然一次性投資高于鋼質(zhì)船15%～25%，但其經(jīng)濟(jì)效益仍高于鋼質(zhì)漁船。
玻璃鋼漁船除具有良好經(jīng)濟(jì)效益外，還具有良好的社會(huì)效益。能保護(hù)建造木質(zhì)漁船消耗的大量森林資源，減少鋼質(zhì)漁船除銹每年向海洋傾到的大量污銹，這樣對(duì)保護(hù)海洋生態(tài)環(huán)境和森林資源起到積極作用。
結(jié)束語(yǔ)
能源和資源問題已經(jīng)成為世界發(fā)展的頭號(hào)問題，我國(guó)漁船在發(fā)展過(guò)程中存在的能源利用率低的問題已經(jīng)引起了足夠重視。只要我們?cè)跐O船設(shè)計(jì)、制造和使用方面充分考慮節(jié)能降耗問題，利用先進(jìn)的技術(shù)和管理模式，就能合理利用能源降低環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)漁業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
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