【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于船舶设计制造的，具体涉及一种双燃料动力的极地破冰船。
技术介绍
1、极地破冰船通常采用燃油作为燃料，大量的二氧化碳、硫氧化物以及氮氧化物的排放对原本脆弱的极地生态环境造成较大影响。与其它化石燃料相比，天然气(lng)燃烧时因仅排放少量二氧化碳和极微量的氮氧化物，而被认为是一种清洁的能源。在imo全球碳排放要求的背景下，越来越多的船舶考虑采用天然气或液氨替代传统化石燃料，以降低碳排放。
2、破冰船采用双燃料存在一定问题：首先，破冰船在冰区航行面临较多风险，其中浓雾导致能见度低，可能引起破冰船与冰山相撞，气体燃料罐存在较大风险；其次，规范对于冰区航行船的稳性要求也更严格，如采用传统的c型罐放置于甲板面，会引起全船重心升高，对稳性极为不利；此外，由于破冰船空船重量通常比其他船重很多，动力推进系统占用空间也较多，而天然气的能量密度又比燃油低，故所能携带的气体燃料受限，对续航力有一定影响；此外，极地低温环境以及碎冰载荷冲击需要提高供气系统露天设备的低温性能并采用特殊设计以提高推进系统的抗冲击能力。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为解决现有双燃料极地破冰船存在的一些技术问题，包括气体燃料舱的撞击风险、全船稳性不足、露天设备低温结冰、续航力紧张、破冰负荷突变以及双燃料主机加载特性慢等。而提供一种双燃料极地破冰船，该船中气体燃料舱采用薄膜舱形式，提高液化气体装载量；将气体燃料舱布置在船中区域且距离型宽b/5以内，以减小艏部破冰冲击以及冰山撞击风险，提高气体燃料舱的安
2、为达到解决上述问题的目的，本专利技术采用的技术方案是：一种双燃料极地破冰船，包括艏部区域、上层建筑、气体燃料舱、燃油储存舱、机舱、电力推进舱室，所述上层建筑位于艏部区域后方；所述气体燃料舱采用单个薄膜舱形式，设置于上层建筑后方，位于船中区域的主船体内部并由燃油储存舱包围；所述机舱设置于气体燃料舱前方，位于上层建筑下方；所述电力推进舱室设置于气体燃料舱后方。
3、进一步，所述气体燃料舱数量为1个，与最大吃水船宽处的间距不小于b/5,其中b为船舶型宽，能降低冰山撞击带来的破舱风险，提高冰区航行安全性。
4、进一步，所述气体燃料舱的总容积与船舶排水体积相比为0.3～0.5。
5、进一步，所述气体燃料舱的四周和顶部均设置隔离空舱，底部由船体双层底保护。
6、进一步，所述燃油储存舱位于气体燃料舱与压载舱之间，燃油储存舱与气体燃料舱的容积比为0.4～0.8。
7、进一步，所述电力推进舱室包含推进变频器、变压器、推进电机以及储能装置，所述推进电机的超扭矩值设定为额定扭矩值的130％～180％，以提高电力推进系统在冰载荷冲击下的超扭矩能力。
8、进一步，所述储能装置，并入主电网，储能装置电量取船舶电站每小时总电量的5％～12％，能实现电站在破冰工况下的削峰填谷，解决双燃料主机由于加载速率慢而无法跟上突加突卸的破冰负荷问题。
9、进一步，所述气体燃料舱的加注站对称设置于气体燃料舱两侧的主甲板区域，燃气处理间设置于气体燃料舱顶部。
10、进一步，所述加注站和燃气处理间的外部防护材料具备至少-40℃的外界低温适应能力。
11、进一步，所述机舱采用舷外直接进气的方式且双燃料主机具备低温进气能力，能够在至少-40℃的低温环境下航行，避免由于主机吸气过多而导致机舱失温。
12、进一步，所述双燃料极地破冰船的续航力为12000～15000海里。
13、本专利技术的有益效果是：
14、本专利技术采用天然气或液氨作为主燃料，可有效降低碳排放，保护极地脆弱环境。气体燃料舱采用薄膜舱形式，可提高液化气体装载量，解决破冰船舱容紧张的问题。通过合理布置气体燃料舱的位置，减小破冰工况的冲击以及冰山撞击的影响，提高气体燃料舱的安全性；此外，气体燃料舱设置在主船体内，降低重心，提高船舶稳性。全船采用电力推进系统并配备储能装置，以解决推进系统由于碎冰冲击造成的转速降问题，实现电站在破冰工况下的削峰填谷，解决双燃料主机由于加载速率慢而无法跟上突加突卸的破冰负荷等问题。此外，通过合理布置机舱、气体燃料舱以及电力推进舱室，减小供气系统管系和电缆长度，节省成本并且降低布置难度。提出双燃料主机的低温进气能力和露天供气系统的耐低温能力等要求，保证动力系统在低温环境中的安全性。
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1.一种双燃料极地破冰船，其特征在于：包括艏部区域、上层建筑、气体燃料舱、燃油储存舱、机舱、电力推进舱室，所述上层建筑位于艏部区域后方；所述气体燃料舱采用单个薄膜舱形式，设置于上层建筑后方，位于船中区域的主船体内部并由燃油储存舱包围；所述机舱设置于气体燃料舱前方，位于上层建筑下方；所述电力推进舱室设置于气体燃料舱后方。
2.根据权利要求1所述的双燃料极地破冰船，其特征在于：所述气体燃料舱数量为1个，与最大吃水船宽处的间距不小于B/5,其中B为船舶型宽，能降低冰山撞击带来的破舱风险，提高冰区航行安全性。
3.根据权利要求1所述的双燃料极地破冰船，其特征在于：所述气体燃料舱的总容积与船舶排水体积相比为0.3～0.5。
4.根据权利要求1所述的双燃料极地破冰船，其特征在于：所述气体燃料舱的四周和顶部均设置隔离空舱，底部由船体双层底保护。
5.根据权利要求1所述的双燃料极地破冰船，其特征在于：所述燃油储存舱位于气体燃料舱与压载舱之间，燃油储存舱与气体燃料舱的容积比为0.4～0.8。
6.根据权利要求1所述的双燃料极地破冰船，其特
7.根据权利要求6所述的双燃料极地破冰船，其特征在于：所述储能装置，并入主电网，储能装置电量取船舶电站每小时总电量的5％～12％，能实现电站在破冰工况下的削峰填谷，解决双燃料主机由于加载速率慢而无法跟上突加突卸的破冰负荷问题。
8.根据权利要求1所述的双燃料极地破冰船，其特征在于：所述气体燃料舱的加注站对称设置于气体燃料舱两侧的主甲板区域，燃气处理间设置于气体燃料舱顶部。
9.根据权利要求8所述的双燃料极地破冰船，其特征在于：所述加注站和燃气处理间的外部防护材料具备至少-40℃的外界低温适应能力。
10.根据权利要求1所述的双燃料极地破冰船，其特征在于：所述机舱采用舷外直接进气的方式且双燃料主机具备低温进气能力，能够在至少-40℃的低温环境下航行，避免由于主机吸气过多而导致机舱失温。
11.根据权利要求1-10任一所述的双燃料极地破冰船，其特征在于：所述双燃料极地破冰船的续航力为12000～15000海里。
...【技术特征摘要】
1.一种双燃料极地破冰船，其特征在于：包括艏部区域、上层建筑、气体燃料舱、燃油储存舱、机舱、电力推进舱室，所述上层建筑位于艏部区域后方；所述气体燃料舱采用单个薄膜舱形式，设置于上层建筑后方，位于船中区域的主船体内部并由燃油储存舱包围；所述机舱设置于气体燃料舱前方，位于上层建筑下方；所述电力推进舱室设置于气体燃料舱后方。
2.根据权利要求1所述的双燃料极地破冰船，其特征在于：所述气体燃料舱数量为1个，与最大吃水船宽处的间距不小于b/5,其中b为船舶型宽，能降低冰山撞击带来的破舱风险，提高冰区航行安全性。
3.根据权利要求1所述的双燃料极地破冰船，其特征在于：所述气体燃料舱的总容积与船舶排水体积相比为0.3～0.5。
4.根据权利要求1所述的双燃料极地破冰船，其特征在于：所述气体燃料舱的四周和顶部均设置隔离空舱，底部由船体双层底保护。
5.根据权利要求1所述的双燃料极地破冰船，其特征在于：所述燃油储存舱位于气体燃料舱与压载舱之间，燃油储存舱与气体燃料舱的容积比为0.4～0.8。
6.根据权利要求1所述的双燃料极地破冰船，其特征在于：所述电力推进舱室包含推进...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴俊，吴刚，于海龙，窦晓亮，张东江，初绍伟，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七○八研究所，
类型：发明
国别省市：
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