EN
Операторите на кораби в морската индустрия са под все по-голям натиск да подобряват ефективността. Емисиите на CO₂ от корабоплаването представляват около 3 % от глобалните емисии, а Международната морска организация (IMO) цели тяхното драстично намаляване до около 2050 г., като крайната цел е нулеви емисии. Като пионери в отрасъла с повече от 20-годишен опит и над 500 проекта всяка година, обслужващи над 1000 кораба, ние знаем, че един от най-добрите начини за декарбонизация е оптимизирането на бордовите системи за размяна на топлина. Ръководена от повече от 100 електротехници и механици, нашата екипаж редовно участва в решения за рекуперация на отпадътна топлина – от топлообменници тип „черупка и тръби“ и плочести топлообменници до хибридни единици с S-CO₂ енергиен цикъл, с цел спестяване на гориво. По-долу описваме четири ключови начина, по които добре проектираната система за размяна на топлина директно намалява емисиите на CO₂.
Рекуперация на отпадътна топлина: Превръщане на загубите в енергия
Съвременните морски дизелови двигатели могат да постигнат термичен кпд от около 50 %; останалата енергия от горивото се губи като топлина, предимно чрез изгорелите газове (обикновено при температура над 250 °C) и чрез охлаждащата вода за двигател. Тази загубена топлинна енергия се извлича чрез ефективни топлообменници и се използва под формата на полезна мощност или бордова топлина. В морските приложения системите за рекуперация на отпадътна топлина (WHR), като цикъла на Джоул, могат да увеличат общата мощност на двигателя с 2–12 %. Това е директен резултат от намаляване на разхода на гориво на морска миля и, съответно, от намаляване на емисиите на CO₂ на пътуване. Енергията, която може да се рекуперира от изгорелите газове, варира според натоварването на двигателя и отношението на топлинните капацитети, което зависи от количеството изгорели газове, подлежащи на рекуперация, и работната течност. Това се оптимизира в контур за рекуперация на топлина, проектиран от инженерния екип на SME, който може да работи с различни топлинни капацитети на изгорелите газове и работната течност.
Поддръжка на бордови системи за улавяне на въглерод
Ефективният топлинен обмен е изключително важен за някои системи в рамките на проекта OCCS, които са предназначени за монтиране на кораб. Например CO₂ се улавя като част от система за улавяне и уловеният CO₂ трябва да се отдели от уловения разтворител чрез прилагане на достатъчно количество топлинна енергия, ако системата за улавяне използва моноетаноламин (MEA) като разтворител. Топлообменниците, задвижвани от SME, позволяват използването на чувствителната топлина от изгорелите газове на двигателя като основен източник на енергия за този процес на регенерация на енергия, като по този начин се намалява или изключва необходимостта от допълнително гориво за помощно отопление. При оптимизиране процентът на намаляване на CO₂ за системите за рекуперация на топлина, свързани с системите за улавяне, може да надвишава 70%. За кораби, които работят в студени климатични зони, допълнителната предимство на напредналите/екзотичните топлообменници е и възстановяването на топлината за жилищните помещения на кораба и предварителното подгряване на горивото, което намалява нуждата от помощен котел – още един значителен източник на допълнителни емисии.
Свръхкритични CO₂ енергийни цикли за компактна ефективност
Поради ограничения обем на борда са необходими висока плътност и миниатюризация на генераторите на електроенергия. SME също допринася за внедряването на свръхкритични CO₂ Брейтънови цикли, при които отпадното топлинно съдържание от изпускателните газове се предава на CO₂ в свръхкритично състояние чрез топлообменници. В сравнение с традиционните Ренкинови цикли S-CO₂ циклите имат по-малки размери и по-висока енергийна преобразователна ефективност. Проектите на топлообменниците, които включват влиянието на входната температура, масата и входното налягане на изпускателните газове, играят решаваща роля за производителността на тези системи. Тези променливи са включени в техническите спецификации на SME, така че хибридните топлообменници, които комбинират гравирани плочи и фина, осигуряват най-добрите възможни топлинни резултати, докато минимизират загубите от падане на налягането.
Възстановяване на студ от изпаряването на LNG
Съществува специална възможност за кораби, използващи LNG като гориво, да възстановяват студената енергия от изпаряването на LNG. Способността на LNG да абсорбира значително количество топлинна енергия при загряването си до газовидно състояние позволява използването на този „студен“ ресурс в топлообменници за кондензиране на уловения CO₂ за течна форма на съхранение или за подобряване на ефективността на климатичните и рефрижерационните системи на кораба. Решенията за топлообменници на SME обединяват системи за възстановяване на студ (CRS), които могат да намалят електрическата натовареност върху компресорите, намалявайки енергопотреблението на борда и свързаното с него горивно потребление. Нашите SME осигуряват същото ниво на ефективност и за съществуващи кораби, благодарение на нашите ISO-сертифицирани процеси и работилница в Нантонг с площ 5000 m². Същите техники могат да се приложат и върху съществуващи съдове, особено онези с благоприятно съотношение между размера на кораба и разхода на LNG като гориво.
Заключение: ангажиментът на SME към декарбонизация
Ефективен топлообмен: ключова област, където действията днес могат да осигурят значително въздействие върху намаляването на емисиите от целия световен флот. SME Group предоставя проектирани решения за топлопреминаване, които намаляват консумацията на гориво и екологичния отпечатък, включително рекуперация на отпадътна топлина, поддръжка на улавяне на въглерод, S-CO₂ цикли и рекуперация на студа от LNG. Акредитирана от ANAB, IAF и UKAS; сертифицирана според ISO 9001 и ISO 14001; разполагаме с повече от 100 специалисти и предлагаме услуги през цялата година във всички корабостроителници по света, особено в континентален Китай. Предлагаме 12-месечен гаранционен срок и традицията „Над очакванията“, за да гарантираме, че всички проекти допринасят за по-зелено и по-устойчиво морско бъдеще. Обърнете се към експертите на SME още днес, за да разберете как енергийно ефективният топлообмен може да ви помогне да намалите въглеродния отпечатък на вашия кораб и да съкратите експлоатационните разходи.