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研究生:林嘉明
研究生(外文):Charles Ming Lin
論文名稱:液化天然氣運輸船推進效益比較之研究
論文名稱(外文):A Study of Compsrison of LNG of Carrier’s Propulsion Efficiency of Comparative
指導教授:田文國田文國引用關係
指導教授(外文):Wen-Kwo Tien
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣海洋大學
系所名稱:商船學系所
學門:運輸服務學門
學類:航海學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:80
中文關鍵詞:LNGLNG船舶推進裝置雙燃料鍋爐再液化裝置
外文關鍵詞:LNGLNG CarrierPropulsionDual-fuel BoilersRe-liquefaction device
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在過去四十年中,液化天然氣船舶的推進裝置和發電機大部份多採用蒸汽透平機[1]。蒸汽透平機之輪機裝置,能利用貨物的蒸發氣,具有相當明顯的可靠性,這在應用上成為液化天然氣船舶的首選。而在海運業的商船部門中已大部份使用柴油機。而由於蒸汽透平機效率不高,這對船舶的營運經濟性和廢氣排放有負面影響。以往人們一直在尋求更經濟性且具環保以及更好的操作系統,來作為LNG船舶蒸汽輪機裝置的替代裝置。隨著LNG運輸市場的各項技術的研發成熟,替代推進的柴油機裝置相繼在船上取得了應用,在應用上已有逐漸超過了蒸汽輪機裝置。
3E的問題,為航運企業者所追求的目標與共識,而如何因應,是值得深思的課題。本研究係針對目前雙燃料船舶推進裝置,在液化天然氣船技術領域、營運效益、船舶設備與構造,輪機趨勢進行探討。並對液化天燃氣市場及性質詳實分析。
本文從運載的運輸船舶中的主機機型,以蒸汽透平機及柴油機電力推進以及再液化設施中的船舶各方面優缺點特性亦有詳實資料彙整,並對LNG船舶再液化裝置的應用,讓主機使用的燃料成本的效能再予探討。最後在蒸汽輪機及柴油機的油耗成本及載運噸成本以及燃油支出成本與總運載天然氣之價值比例百分比,在各不同的出力下,以比較、統計分析、對所產生的經濟效益,用數學式的分析結果下,以柴油機電力推進的效益高於蒸汽透平機的13%以上,因此柴油機電力推進成為最終效益選擇的機型並做了較詳實論述。
因應天然氣船舶所需改進規範,提供後續研究的建議,期盼能對我海運業的進步有所助益。

In the past 4 decades, The LNG carrier of propulsion and generator most of the use of steam turbine, due to steam turbine installations can using evaporated “Gas“ as fuel oil in the engine, and obvious reliability, which makes the application of first priority in the filed of LNG Carrier. However, the diesel engine are equipped / installed in most of other type of merchant ships. Meantime the poor propulsion effect of steam turbine which cause the negative impact to business benefits and waste gas emission as well.
In the past, engineers in marine industry keep seeking for the best substitute propulsion system with more efficiency and environment protection as well as an alternative device for LNG ship steam turbine. With the mature development of the technology of LNG transportation marketing, diesel engine propulsion device installed on board has gradually over the steam turbine device.
The problems of 3E (Economic, Environmental, Energy) for shipping company to pursue consensus, and how to respond is the main subject worthy of careful consideration.
In this study, aimed at research of the present dual-fuel marine propulsion device in the filed of LNG ship technology, operational efficiency, marine equipment and construction, marine engine trend as well and the detailed analysis of the natural gas market and nature.
In this paper, detailed information of advantage and disadvantage of all various aspects in main engine model in the transport ship carrying steam turbine and diesel propulsion driven system and re-liquefaction facilities, and the study of fuel cost in the application of re-liquefaction equipped in LNG ship.
Finally, in the filed of fuel consumption cost/carrying tons cost/ percentage of the proportion of fuel expenditures and total carrying value of nature gas in various engine output, for comparison, analysis, statistics on the generation of economic benefits, by means of mathematical formulas, the benefits of diesel propulsion driven efficiency is 13% more than up the steam turbine. The diesel power driven engine is the final option, more detail exposition in this study.
Required to response to natural gas ship specifications, provide follow-up recommendations of the study, look forward to be helpful to the advancement of the maritime industry.

目錄
誌 謝 I
摘 要 II
Abstract V
目 錄 VI
圖目錄 VIII
表目錄 IX
第一章 緒論 1
1.1 研究背景動機和目的 2
1.2 研究限制與範圍 4
1.3 研究方法與論文架構 4
1.4 研究的流程架構 6
第二章 文獻回顧 7
2.1 天然氣性質與運輸市場的回顧與推進動力設備 7
2.2 液化天然氣船舶動力設備之種類 19
2.3 天然氣船舶構造特徵 20
第三章 LNG船舶推進裝置 29
3.1 LNG船舶蒸汽輪機 29
3.2 雙燃料柴油機電力推進裝置 33
3.3 雙低速柴油機及聯合再液化裝置 42
3.4 本章結論 46
第四章 推進裝置經濟效益比較研究 48
4.1 推進裝置的動力推進效益比較 48
4.2 推進營運油耗、LNG氣耗與貨載量統計比較 56
第五章 結論與建議 65
5.1 結論 65
5.2 建議 69
參考文獻 74
附錄一 MARPOL Annex VI空污防制 78
附錄二 柴油機 80



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