双燃料散货船动力负荷实验数据解析

双燃料散货船作为航运业绿色转型的核心载体，其动力负荷实验数据直接反映船舶的环保性、经济性与可靠性。本文结合实船测试案例，解析关键实验参数与技术瓶颈。

一、核心实验参数与性能表现

燃料替代率与排放指标

LNG双燃料模式：21万吨散货船在燃气模式下，硫氧化物（SOx）排放降低90%以上，氮氧化物（NOx）减排20%-40%，颗粒物接近零排放；能效设计指数（EEDI）较基线降低41%-44%131实验显示，LNG平均替代柴油率约50%-70%，部分工况下可达80%

甲醇双燃料模式：国内首艘万吨级甲醇/柴油双燃料散货船实船测试中，甲醇替代率达50%-70%，碳排放减少0.88吨/替代吨柴油，燃料成本节约20%以上

续航与经济性验证

LNG动力船配置C型燃料罐（单罐容量约1,650立方米），燃气续航力达2万海里，可满足中澳航线往返两次或中巴航线单程需求

负荷实验表明，双燃料模式下主机功率稳定，轴系运转效率优于传统柴油机，但低温管路热胀冷缩需特殊材料补偿（如高韧性钢材）

二、实验方法与技术创新

系统性测试流程

阶段划分：

系泊试验：验证LNG供气系统（FGSS）密性、低温管路耐压性及双燃料切换稳定性

燃油/燃气双模式试航：融合航速测试、推进效率及排放监测，首次实现“二合一试航”（燃油与燃气同步）

数据采集：通过舱位压力表、油耗计及污染物传感器，实时记录负荷变化下的能耗与排放强度

关键技术突破

FGSS集成设计：优化-163℃液态LNG气化流程，解决压力波动导致的燃烧不稳定性

低温材料应用：液罐鞍座采用耐低温钢（如EH36级），通过温度场模拟选定基座结构

混合动力扩展：电电混合系统（锂电池+甲醇机组）实现全工况能效优化，推进电机响应速度提升30%

三、实验瓶颈与未来方向

现存挑战

燃料加注瓶颈：内河船舶LNG加注站覆盖率不足，甲醇燃料首次加注耗时2.5小时（33吨）

低温系统风险：LNG管路在-163℃至45℃温差下易受压变形，需冗余应力监测

技术演进趋势

氨/氢燃料拓展：挪威Enova资助建造9艘氢动力散货船，配套400kW燃料电池辅助系统；氨燃料发动机进入实船改装阶段

智能调控升级：可变压缩比（VCR）技术动态调整气缸压缩比，提升双燃料模式全工况效率

鸣途电力

专注于船舶电力系统监测与能效优化解决方案，提供高精度负荷数据采集、多燃料机组兼容控制及能效管理平台，助力航运企业实现动力系统全生命周期低碳化运营。其技术覆盖LNG、甲醇等双燃料船舶的实时负荷诊断与故障预警，为动力实验提供核心数据支撑。

本文数据来源：

双燃料船排放指标

续航力与实验方法

甲醇/氢燃料技术

材料与系统瓶颈 [[13][19]