密云水库水质监测船
2020-05-11中国船舶及海洋工程设计研究院民船部
DOI:10.19423/j.cnki.31-1561/u.2020.02.083
密云水库水质监测船是由中国船舶及海洋工程设计研究院(MARIC)设计、中船桂江造船有限公司建造的满足内河B 级航区要求的库区环保动力船。北京密云水库作为亚太地区最大的人工湖,占地180 km2,位于北京密云区,为2 150 万市民提供饮用水。因此,在该区域内作业的船舶必须满足减少污染和碳排放的要求。
目前较为成熟的船舶环保动力形式主要有LPG 和锂电池两种。LPG 动力由于多采用LPG 外挂机形式,故自重和布置空间较小且布置相对简单。但是考虑到库区存在加气困难以及LPG 罐露天布置较为危险等问题,故不予以采用。在锂电池的选取上,磷酸铁锂电池相较于传统库区配备的铅酸铁锂电池,具备体积小、能量密度大、后续污染少等优点,不过考虑到充电次数较为频繁的情况,需加装岸基充电配套设备。综上考虑,最终选择磷酸铁锂电池作为动力形式。
密云水库水质监测船为MARIC 设计的首艘以锂电池作为主动力的船舶。其采用全焊接式钢质船体及上层建筑、单层连续甲板、前倾艏柱、方尾,尾部配备单臂回转吊和水质取样装置,全回转舵桨推进装置作为其推进驱动和操纵装置。航行时具备低噪声、零排放,电池满电状态下可以满足一天正常工作要求等优点。同时还可以利用晚上用电低谷时充电,有效降低舶的运营成本。此外根据船东应对紧急情况的要求,另外配备1 台变速柴油发电机组作为备用电源。该船还采用了先进的直流母排电力系统,包括2 台丹佛斯永磁辅助同步磁阻推进电机和逆变器、2 套双向大功率DC/DC 和2 套微电网控制器,具备高效率、尺寸紧凑和低维护成本等显著优势。
该水质监测船主要技术参数详见表1。
表1 密 云水库水质监测船主要参数
考虑到保护库区水质的要求,本船采取了以下针对性设计以满足相应要求:
(1)考虑到本船尺度较小,故在发电机的选取上采用高排放标准进口发电机组并加装隔音罩,进一步减少发电机运行时产生的噪声污染;
(2)设计专用污油,污水舱及船岸驳运系统,实现库区污油水零排放;
(3)采用环保材料,外甲板舾装件均采用铝合金和不锈钢,减少油漆使用范围,避免生锈和镀层破坏产生的重金属污染,并使用高环保要求油漆;
(4)空调和水泵等采用变频控制,更节能;
(5)能源管理系统控制,减少燃油消耗。
水质监测船作为一艘为密云水库精心建造的绿色、环保、内河新能源电动水库工作船,交付后将主要承担库区内日常和应急取水样、淤泥并进行相应化验的任务,同时为监测库区内水质情况提供依据。