12月5日,中国船舶集团有限公司旗下第七一一研究所携3型新产品亮相第21届中国国际海事会展,引起参观者和业界的热烈反响。这3型新产品分别是以绿色甲醇作为碳中和燃料的双燃料中速发动机、用于船舶碳减排的船用二氧化碳捕捉系统,以及液化天然气(LNG)运输船关键设备——深冷式再液化装置(LSC系列),充分展现了该所近年来在国家“双碳”战略引领下,坚持绿色发展理念,聚焦“排放控制”和“能源升级”关键技术,依托自身雄厚的科研实力和技术基础,持续加强前沿技术的探索与前瞻布局,大力培育发展绿色低碳产业所取得的一系列成果。

LNG深冷式再液化装置

七一一所自主开发的LNG深冷式再液化装置(LSC系列),利用氮氦压缩膨胀所产生的冷量,将LNG深冷后回舱实现蒸发气(BOG)的再次平衡液化,既避免了BOG直接燃烧排放造成的经济损失和温室危害,又保证了液货舱内的温度、压力处在合适的范围内,从源头上降低BOG产生。凭借稳定高效、安全可靠、长周期免维护等优势,该装置已成为LNG运输船、加注船的核心设备。

值得一提的是,该装置的核心设备——磁悬浮压缩膨胀机组完全由七一一所自主研制。此外,该装置还采用了国产化研制的低温多股流冷箱、管壳式换热器等设备,主要技术指标达到或优于国际水平,大大缩短了供货周期和维护成本。该装置的成功研发,打破了国外品牌的长期垄断,为实现LNG产业链全面自主可控及高附加值核心设备国产化替代迈出了坚实的一步。

作为LNG船再液化装置首个国内供应商,七一一所凭借着优异的技术实力和完善的服务体系,获得了中国船舶集团旗下江南造船(集团)有限责任公司、沪东中华造船(集团)有限公司、中船黄埔文冲船舶有限公司等船企,以及中国海洋石油集团有限公司、山东海运股份有限公司等船东的认可,实现了沪东中华14000立方米LNG加注运输船、中国海油“海洋石油301”号LNG加注运输船两船套的订单突破。

CS21DF-M甲醇双燃料中速发动机

甲醇在常温常压下呈液态,与传统柴油燃料储运使用方式类似,绿色甲醇可通过可再生能源生产,是实现船舶发动机低碳零碳排放的理想燃料。七一一所自主开发的CS21DF-M甲醇双燃料中速发动机,采用甲醇缸内直喷技术路线和甲醇—柴油双燃料模式,额定转速1000r/min,功率覆盖1~2兆瓦(MW),为航运业减排目标提供了新选择。该型发动机绿色高效、使用便捷、安全可靠,可满足远洋船舶发电辅机和内河、沿海船舶主机等需求,为船舶提供绿色低碳转型发展解决方案。

燃烧更清洁——甲醇缸内直喷技术:超过95%的甲醇最高替代率,意味着使用绿色甲醇替代传统的船用燃料可实现95%以上减碳效果,单台甲醇双燃料发动机每年减碳量超5000吨;同时可减少60%的氮氧化物和高达99%的硫氧化物排放。

使用更便捷——双燃料模式:应用高效燃烧技术和电控喷射技术,实现优秀的发动机全工况经济性;通过智能化灵活燃料控制,可实现甲醇和柴油运行模式间灵活可靠切换和快速响应,满足不同使用场景需求。

运行更安全可靠——本质安全型设计:基于成熟的CS21柴油机平台进行设计开发,对甲醇喷射等新系统进行充分试验验证,具有高可靠性;采用模块化设计,具有良好的维修性;严格遵守船级社规范要求,开展防爆防腐防毒的本质安全设计,具有高安全性。

二氧化碳捕捉系统

船用碳捕捉系统CO2液化储存单元

船用碳捕捉系统CO2捕集分离单元

七一一所自主研发的船舶温室气体排放控制技术在国内实现了从无到有的“零”的突破,在国际实现了从有到精的“质”的飞跃。该所具有自主知识产权的中国方案——船用碳捕捉系统已完成了可行性验证,获得了中国船级社(CCS)、法国船级社(BV)和DNV船级社颁发的原理性认可(AiP)证书,形成了具有自主知识产权的碳捕集、利用与封存(CCUS)技术中国方案。

技术指标国际领先——该系统超过80%的二氧化碳捕集效率,完全符合国家海事组织(IMO)温室气体减排战略要求。在开发过程中,七一一所先后突破了低浓度二氧化碳高效复合吸收剂设计、低能耗二氧化碳解析分离、低温二氧化碳透平连动式液化和高密度存储等一系列关键技术难题,经过实机试验,系统技术指标已达到国际领先水平。

全工艺流程实船商用项目——该系统目前已成功部署在1艘15000TEU集装箱船上,该实船项目是全球首个涵盖CO2捕集-液化-存储全工艺流程的实船商用碳捕捉系统项目。

重点船型设计应用——该系统目前已完成散货船、油船、气体船、集装箱船等重点船型的配套设计,并分别在15000TEU集装箱改造船和82000吨新造散货船上实现实船应用。