摘 要

随着世界减少碳排放的声音日益增长，碳排放巨大的航运企业都将参与开发新的节能减排技术，开发新能源船型，促进未来世界航运市场向低碳节能方向前进。在技术进步的大背景下，LNG以其经济的特征、环保、清洁的特性在传统能源市场的替代作用愈加明显，同时，随着国际石油价格的大幅上扬，LNG作为新兴的船用燃料受到更多的关注和青睐。因此，研究船舶发动机燃用LNG的关键技术具有一定的现实性。

本文主要讨论了船舶发动机燃用LNG的方法及其关键技术，包括双燃料发动机和气体发动机以及LNG加注三个方面，在双燃料发动机方面主要讨论了供气种类、改装的前提条件以及改装的关键技术，在气体发动机方面主要讨论了气体燃料供应系统，气体发动机性能的关键技术，在LNG加注方面，主要讨论了目前LNG加注的各种方式以及其优缺点。除此之外，还举出了两类发动机的具体应用。

讨论结果表明，由于LNG良好的特性，双燃料发动机以及纯LNG气体发动机的使用正在逐步的增加，关键技术也在提升。

关键词：LNG；双燃料发动机；气体发动机；LNG加注技术

Abstract

With the growing voice of the world to reduce carbon emissions,shipping companies which have large carbon emissions all will participate in the development of new technology for energy conservation,emissions reduction,and new energy ship types,and promote the future shipping market towards a low-carbon energy conservation direction. Under the big background of technological progress, The role that LNG plays in replacement of traditional energy market is more obvious with its characteristics of economic , environmental and clean .At the same time, with the increasing of the international oil prices sharply , LNG is paid more attention as emerging bunker fuel. So it is very necessary to make a research on key technology of ship engine burning LNG. 

This paper mainly discusses the  key technology of ship engine burning LNG and methods , including dual fuel , gas engine and LNG filling. In terms of the dual fuel , I mainly discuss the types of gas supplement, the premise condition of refitting and key technology of modification. In terms of gas engine, I mainly discuss the supplement system of fuel gas and key technology of gas engine performance. In terms of LNG filling, I mainly discuss various ways of them currently and their advantages and disadvantages. In addition, I also cite the concrete application of two types of engine.

Discussion results show that due to the good nature of LNG, the use of the pure LNG gas engine and dual fuel engine are gradually increased, and key technology is also improved. 

Key words: LNG; Dual fuel engine; Gas engine; LNG filling technology

目录

摘 要 I

Abstract II

目录 1

第1章 绪论 1

1.1 本文的研究背景及意义 1

1.2 船舶发动机燃烧LNG的国内外发展现状 1

1.2.1 船舶发动机燃烧LNG在国外的发展 1

1.2.2 船舶发动机燃烧LNG在我国的发展 2

1.3 本文研究的内容 2

第2章 双燃料发动机 3

2.1 双燃料发动机简介 3

2.2 双燃料发动机的供气种类 3

2.3 船舶双燃料发动机改装的前提条件 5

2.4 LNG双燃料柴油机改造的关键技术 6

2.4.1 LNG 可燃气体泄漏的预防 6

2.4.2 发动机污染物的排放控制 6

2.4.3 发动机爆震的预防 7

2.4.4 LNG 燃料翻滚灾害的预防 8

2.4.5 LNG燃料低温破坏的预防 8

2.5 具体事例 8

2.6 本章小结 9

第3章 纯LNG发动机 10

3.1 纯LNG发动机简介 10

3.2 LNG气体发动机的气体燃料供应系统 10

3.3 气体发动机性能关键技术 11

3.3.1 Miller循环 11

3.3.2 EGR 技术 12

3.3.3 燃气、空气混合技术 13

3.3.4 预燃室式点火技术 14

3.4 纯LNG发动机的具体事例及应用 15

3.5 本章小结 15

第4章 LNG加注 16

4.1 LNG发展的瓶颈 16

4.2 LNG加注的几种方式 16

4.3 LNG加注方式的优缺点 16

4.4 本章小结 18

第5章 总结及展望 19

5.1 总结 19

5.2 展望 19

参考文献 20

致谢 22

绪论

本文的研究背景及意义

国际海事组织之前发表的调查数据显示，现在全球海运行业石油的每年总需求约是20亿桶，航运中船舶排放的CO₂约占总排放量的6%，而硫化物和氮化物排放量各自占总排放量的20%和30%^[1]。

最近一些年来，处于竞争激烈的大环境下，减排的压力也在不断的增大，同时世界各国人民环保意识的增强，减少碳排放势在必行，而作为碳排放量的大户——航运企业将参与节能减排技术的研发，开发制造新能源船型，通过科学技术达到真正的节能减排。在技术进步的大背景下，LNG（液化天然气）以其经济的特征、环保、清洁的特性对于传统能源的替代作用愈加明显^[2]，成为全球炙手可热的新型船用能源。并且，在国际石油价格的显著上升的大背景下，LNG显得备受青睐和关注。船运企业为了使用LNG，研究船舶发动机燃用LNG的关键技术为大势所趋。