行业背景与指南目标 - 在国际海事组织（IMO）控制温室气体排放的全球背景下，船舶节能减排成为航运业急需解决的重大问题[7] - IMO新排放法规迫使船舶采用新的节能技术，船舶余热回收发电技术是降低油耗、提升能效、减少排放、降低EEDI指数的有效措施之一[7] - IMO发布的MEPC.1/Circ.896通函已将余热回收系统（发电类型）列为C-1类创新能效技术，为其计算和验证方法提供了指导[7] - 为积极响应市场需求，推动余热回收发电系统在船上的推广应用，中国船级社制定了《船舶应用余热回收发电系统（WHG）指南》[8] 指南适用范围与核心定义 - 指南适用于在船上安装的采用有机朗肯循环动力、蒸汽涡轮动力和/或废气涡轮动力来实现船上余热资源回收并用于发电的余热回收发电系统[13] - 采取其他动力类型的WHG可参照本指南执行，但应予以特殊考虑[13] - 余热回收发电系统（WHG）指回收利用船上燃烧装置运行过程中产生的高温排气、锅炉产生的蒸汽/热水、热交换器的冷却介质等所携带的余热资源，通过指定动力系统驱动发电机，将其转化为电能的装置系统[14] - 燃烧装置指船上使用燃料的发动机、锅炉和/或其他燃烧设备[14] 技术路线与系统构成 - 指南针对有机朗肯循环、蒸汽动力与废气涡轮动力三种余热回收发电技术路线规定了技术要求[8] - 有机朗肯循环动力系统指利用有机工质循环进行吸热-膨胀-放热-压缩四个热力学过程，通过有机工质膨胀做功，驱动膨胀机旋转，将热能转化为旋转机械能的动力系统[15] - 蒸汽涡轮动力系统指通过蒸汽驱动汽轮机旋转，将热能和动能转化为旋转机械能的动力系统[15] - 废气涡轮动力系统指通过高温废气直接驱动废气涡轮旋转，将热能和动能转化为旋转机械能的动力系统[15] 附加标志体系 - 对于安装了余热回收发电系统且满足指南相关要求的船舶，经申请并检验合格后可授予WHG附加标志[19] - 对于WHG预设的船舶，确认其满足相关要求后，可授予WHG Ready 1、WHG Ready 2或WHG Ready 2（X）附加标志[19] - WHG Ready 1：针对预设WHG的船舶进行原则性图纸的设计和认可，确保船舶符合将来安装WHG的基本要求，船上未实际安装WHG相关的设备和系统[19] - WHG Ready 2：针对预设WHG的船舶进行详细图纸的设计和认可，确保预设的WHG满足指南相关要求，船上未实际安装WHG相关的设备和系统[19] - WHG Ready 2（X）：在满足WHG Ready 2要求的基础上，船舶已实际安装了WHG相关的设备和系统，符号X为后缀附加标志，如S表示船体结构已加强，P表示热源和冷却管路已安装[19] 系统设计与布置核心要求 - WHG的设计应保证在各种工作模式转换时船舶设备均可持续稳定运行[27] - WHG应设有冗余的安全保护措施，具有预防及处理意外事件发生的能力[27] - 如安装了其他废气后处理装置（如EGC、SCR、EGR等），应考虑WHG与这些后处理系统之间的兼容性[27] - 利用废气余热的WHG，其设计与布置应保证当WHG故障或正常停止工作时，燃烧装置仍能正常运行，通常通过设置旁通装置实现[31] - 安装WHG的船舶应考虑其对空船重心、横倾和纵倾等对船舶稳性的影响，以及船舶吨位变化可能对船舶法定适用标准的影响[29] 电气装置与并网要求 - WHG不应作为船舶唯一主电源[33] - 当发生单一故障时，WHG的设计不能影响船舶电站的正常运行[33] - WHG发电机连同变流器如满足特定要求，则可作为船舶主电源的组成部分，这些要求包括与柴油发电机组相同的安全性、可靠性和独立性等[33] - 如WHG不作为主电源的组成部分，可用来向船舶航行时正常操作所需的电气设备供电，但电站应设有足够容量的备用电源（来自船舶主电源），且频率变化超过限值时应自动起动至少一台主电源发电机[34] - 稳态频率波动限值为±5.5%，瞬态频率波动限值为±11%（持续5秒）[34] 有机朗肯循环系统特殊要求 - 对于采用有机朗肯循环动力系统的WHG，应提供有机工质的安全数据表（MSDS），并根据相关标准划分危险区域[36] - 如工质具有高毒性（职业接触限值OEL小于300 ppm）和/或具有可燃性，工质泵、热交换器、膨胀机之间应设有关断功能的阀[41] - 对于具有高毒性和/或可燃性的工质，其安装处所应以气密的舱壁和甲板与其他处所分开，该舱室应设置有效的机械通风，换气次数不少于30次/小时[44] - 如工质具有可燃性，通风机应为无火花型，余热发电装置和工质泵电动机应采用合格防爆型，并需设置固定式探火和灭火系统[44] - 如工质具有高毒性，其安装处所出入口门外还应备有不少于2只防毒面具[44] 关键机械设备技术要求 - 膨胀机旋转部件，包括转子轴、联轴器、叶片等，应进行无损检测[38] - 膨胀机壳体等承压部件应进行1.5倍设计压力的液压试验和额定设计压力的气密性试验[38] - 废气涡轮应设有超速保护装置，防止发生超速的危险[54] - 废气涡轮转子轴的临界转速计算要求刚性转子轴的临界转速应不低于其额定转速的1.3倍[55] - 磁力轴承应设有运行状态监测报警，并应为其提供独立的不间断电源，供电时长不小于0.5小时[61] - WHG发电机应能承受特定过电流而不发生有害变形，例如交流发电机需能承受50%过电流30秒[62] 控制、监测与安全系统 - WHG应具备自动控制、监测、报警和安全保护功能，并设有手动操作的设施[64] - 应在WHG遥控和就地控制站设置紧急停机装置，用来停止系统运行，并自动打开旁通装置，且WHG停机不应影响主机和其它主发电机的可靠运行[65] - 依据循环工质的安全数据表，如工质会散发有毒/易燃/易爆气体，则在可能泄漏和积聚上述气体的处所应设置连续探测型气体探测系统，并在驾驶室等相关位置发出声光报警[66] - 气体探测系统应具备自检功能，当检测到系统故障时应能自动切断输出信号，防止误停机[66] - 除固定式气体探测系统外，船上还应配备至少1套适用的便携式气体探测设备[68] 检验流程与要求 - WHG检验种类包括产品检验、建造中检验和建造后检验[76] - 建造中检验要求WHG船上安装后应进行效用试验，确认相关系统及设备功能正常且工作稳定，主要工作参数控制在设计范围内，试验时应考虑各种运行工况和负荷条件[80] - 建造后检验包括年度检验、中间检验及特别检验，特别检验需进行外观检查、运行记录核查以及特定的安装和功能试验[81] - 当WHG发生可能影响系统和/或船舶安全的改造、更换、损坏及修复时，应及时申请临时检验[81] 预设技术要求 - 对于采用WHG预设方案、拟将来实施WHG安装的船舶，指南规定了其设计、布置、空间预留、结构加强及检验等方面的要求[83] - WHG的预设布置应考虑尽量将其可能影响船舶、船上人员和设备安全的潜在风险降至最低[84] - 申请WHG Ready 2或WHG Ready 2（X）附加标志的船舶，应按指南有关规定提交完整的图纸资料[85] - 对于申请WHG Ready 2（X）附加标志的船舶，应按照指南第8章的有关规定进行检验[86]

2025年中国国际海事会展概况 - 本届会展是全球最具影响力的海事盛会之一，于上海举行，规模再创新高[1] - 共吸引了40多个国家和地区的2200多家单位参展[2] - 一批造船领域的新技术和产品在会展上集中亮相[2] 新一代船用转子风帆技术 - 该技术是我国创新研发的新一代船用转子风帆，利用旋转的风筒将风能转化为推动船舶前进的动力[4] - 风力助推已成为船舶混合动力的重要组成部分，其优势在于利用风能且为完全清洁的能源，不产生任何碳排放[6] - 加装了该转子风帆的船舶于今年11月正式运营，实船数据表明，理想情况下的节能效果可达到20%以上[8] - 该技术在全球航线年平均减少碳排放超过1500吨，实现了环保效益与经济效益的双提升[8] - 该技术目前旨在适用于所有的远洋大型运输船舶，并正从风力助推向风力主推发展[10] - 船舶节能目标由目前的10%～30%向未来的50%～60%甚至全风力推进发展，被视为解决船舶节能减排瓶颈问题的最优方案[10] “未来”号深远海绿色智能技术试验船 - “未来”号是我国首艘深远海绿色智能技术试验船，刚刚完成首次深远海试验，其模型在本次会展亮相[11] - 与传统深远海试验船不同，“未来”号不仅使用了绿色节能技术，全船还配备了最先进的智能系统[13] - 该船采用全电力推进，并结合综合节能能效技术手段，使其能效比非常高[15] - 该船的智能化特点包括智能化的避碰、无人控制以及高效智能化的信息数据融合，技术在国际上处于领先地位[15] - “未来”号是一座集中试、科研、保障于一体的“海上移动实验室”，近期突破了动力系统、科考支撑系统、动态测试系统中的多项关键核心技术[17] - 此次亮相旨在展现可以实船应用的国产技术，让国际客户看到新成果[17] - 该船未来将发挥测试作用，实现装船设备、装备核心技术的综合验证[19]