[发明专利]一种船舶减阻系统及船舶

说明书

本申请提供了一种船舶减阻系统及船舶。船舶减阻系统的混合气产生系统用于获得包括船舶动力系统的废气的混合气；混合气减阻系统包括设置于船体内的混合气管路，混合气管路连接至混合气产生系统，混合气管路具有设置于排水表面上的多个排气口，排气口用于排出高温混合气实现气泡减阻。船舶减阻系统还包括控制系统。混合气产生系统包括废气收集装置、蒸汽产生装置和混合气存储装置；废气收集装置用于收集船舶动力系统的废气；蒸汽产生装置利用废气的余热将水汽化为水蒸气；混合气存储装置用于暂存混合气。船舶减阻系统的结构参数和能耗以船舶综合能耗为目标进行优化。船舶包括上述船舶减阻系统。本申请可显著降低船舶的综合能耗。

技术领域

本申请涉及领域船用设备和船舶技术领域，尤其涉及一种船舶减阻系统及船舶。

背景技术

近年来，国际国内航运领域对环保的要求日益提高。由于水运的“吨公里”(或吨海里，下同)运费和“吨公里”碳排放的优势，承担了越来越多的国际国内贸易运输。

同时，强制执行的国际公约性质的新法规的生效也对航运领域的环保技术提出了新的要求。例如国际海事组织(IMO)将于2023年1月1日生效的现有船舶能效指数(EEXI)、碳强度指标等级(CII)等航运业减排短期措施。届时不满足最新规定的船舶，就不能获得国际航行的资格。据IMO统计，现有国际航行且总吨大于等于400总吨的船舶中，至少有40％不满足上述要求。这些不满足的船舶，要采取相应的节能减排措施才能继续得到船旗国政府授权颁发的证书。

另外，船舶燃料价格仍在高位徘徊。据专业统计，全球国际贸易的90％以上的货运都是通过海运来实现的；全球大部分航运企业，60～70％的远洋运输成本是燃料费用。因此在船舶燃料上实现的节约，将非常显著地提高航运企业的经济效益。而区域性的乃至全球性的征收“碳税”也在未来可期。未来，满足IMO要求的船舶，节约碳税和在碳排放交易中的收益可能是节能减排环保措施得当的航运企业的新的利润增长点。

因此在新生产的船舶以及现有船舶上，用于提高能源效率、实现节能减排的措施具有重要的经济和战略意义。由于水的阻力远比空气阻力以及道路的摩擦阻力要大，因此船舶能源消耗的重要组成部分是用于克服水的阻力。现有技术中的船舶减阻系统虽然可以实现一定程度的减小阻力、提高船舶能源效率的作用，但是这些系统相对独立，并未综合利用船舶本身现有的资源，其本身需要较高的能量消耗，因而实际对船舶综合能耗的降低作用较小。

发明内容

针对现有技术存在的以上不足之处，本申请的目的在于提供一种更好地利用船舶本身现有的资源，显著降低船舶综合能耗的船舶减阻系统，以及基于该船舶减阻系统的船舶。

为了实现上述目的，本申请提供了以下技术方案。

一种船舶减阻系统，用于船舶，包括：混合气产生系统，用于获得包括船舶动力系统的废气的混合气；混合气减阻系统，包括设置于所述船舶的船体内的混合气管路，所述混合气管路连接至所述混合气产生系统，所述混合气管路包括设置于所述船舶的排水表面上的多个排气口，所述排气口用于排出所述混合气实现气泡减阻；控制系统，用于控制所述混合气产生系统和所述混合气减阻系统。

在一些实施方式中，所述混合气产生系统包括废气收集装置、蒸汽产生装置和混合气存储装置；所述废气收集装置用于收集船舶动力系统的废气；所述蒸汽产生装置用于利用所述废气的余热将水汽化为水蒸气；所述混合气存储装置用于暂存包括所述废气和所述水蒸气的混合气；所述蒸汽产生装置和所述混合气存储装置均连接至所述混合气管路。

在一些实施方式中，所述废气为包含超标污染物的废气；所述蒸汽产生装置还包括水泵，所述蒸汽产生装置用于将所述水泵提供的水汽化为水蒸气，并在汽化过程中对所述废气进行净化。

在一些实施方式中，所述控制系统包括温度传感器，用于感测所述排水表面的水温；所述混合气产生系统和所述混合气减阻系统均设置有保温结构，使所述排气口排出的混合气的温度高于所述水温。