Διερεύνηση θεμάτων κάλυψης ενεργειακών αναγκών συστημάτων περιορισμού αέριων ρύπων μηχανών πλοίου

Μάλλης, Εμμανουήλ; Mallis, Emmanouil

dc.contributor.author	Μάλλης, Εμμανουήλ	el
dc.contributor.author	Mallis, Emmanouil	en
dc.date.accessioned	2019-07-19T09:04:32Z
dc.date.available	2019-07-19T09:04:32Z
dc.date.issued	2019-07-19
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/49091
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.16691
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Αποσταγματικό καύσιμο	el
dc.subject	Ναυτική πλυντρίδα	el
dc.subject	Ηλεκτρικός ισολογισμός	el
dc.subject	Διαστασιολόγηση	el
dc.subject	Οικονομική αξιολόγηση	el
dc.subject	Distillate fuel	en
dc.subject	Marine scrubber	en
dc.subject	Electrical load analysis	en
dc.subject	Sizing	en
dc.subject	Economic evaluation	en
dc.title	Διερεύνηση θεμάτων κάλυψης ενεργειακών αναγκών συστημάτων περιορισμού αέριων ρύπων μηχανών πλοίου	el
dc.title	Power requirements investigation of marine exhaust gas cleaning systems	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Ναυτική Μηχανολογία	el
heal.classification	Marine Engineering	en
heal.language	el
heal.access	campus
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2019-02-28
heal.abstract	Η συνεχής αύξηση των αέριων ρύπων και συγκεκριμένα των οξειδίων του θείου, λόγω της χρήσης υπολειμματικών καυσίμων από τα πλοία, έχει οδηγήσει στην ανάπτυξη ιδιαίτερα αυστηρών κανονισμών, όσον αφορά στο ποσοστό θείου των ναυτιλιακών καυσίμων. Το σημαντικά υψηλότερο κόστος που χαρακτηρίζει τα καύσιμα χαμηλού ποσοστού θείου, δημιούργησε την ανάγκη για εύρεση φθηνότερων και ταυτόχρονα αποδοτικών εναλλακτικών για τη συμμόρφωση με τους κανονισμούς. Το ενδιαφέρον στη συγκεκριμένη εργασία εντοπίζεται στην εναλλακτική εγκατάστασης ναυτικής πλυντρίδας. Επίσης γίνεται αναφορά στο πλαίσιο κανονισμών από το οποίο δεσμεύονται οι ναυτικές πλυντρίδες, στα βασικά χαρακτηριστικά λειτουργίας τους, στους περιβαλλοντικούς κινδύνους που τις συνοδεύουν και στις επιλογές διαχείρισης των αποβλήτων τους. Ο σκοπός της διπλωματικής εργασίας ήταν η ανάπτυξη μεθοδολογίας για την επιλογή της καταλληλότερης ναυτικής πλυντρίδας (Scrubber), με βάση ενεργειακά κριτήρια, και την εγκατάστασή της σε δεξαμενόπλοιο ως μέρος μετασκευής. Στην εκπονηθείσα μελέτη πραγματοποιήθηκε ακόμα η διαστασιολόγηση των τμημάτων του ηλεκτρικού δικτύου για τη νέα εγκατάσταση. Τέλος, εξετάστηκε αν η εγκατάσταση του επιλεγμένου συστήματος αποτελεί οικονομικά συμφέρουσα επένδυση για την πλοιοκτήτρια εταιρία. Συγκεκριμένα, πραγματοποιήθηκε ηλεκτρικός ισολογισμός για όλες τις καταστάσεις λειτουργίας, ώστε να βρεθεί η δυσμενέστερη, από πλευράς μέγιστου απαιτούμενου ηλεκτρικού φορτίου. Η συγκεκριμένη κατάσταση λειτουργίας εξετάστηκε για το επιπρόσθετο φορτίο ναυτικών πλυντρίδων τριών κατασκευαστών, ώστε να ελεγχθεί αν οι γεννήτριες λειτουργούσαν σε επιθυμητό εύρος φορτίου. Στη συνέχεια επιλέχθηκε εκείνη η οποία εξασφάλιζε την ελάχιστη επιπρόσθετη ενεργειακή κατανάλωση στην συχνότερα χρησιμοποιούμενη κατάσταση λειτουργίας (ανοικτού κύκλου). Για τα βοηθητικά μηχανήματα της επιλεγμένης ναυτικής πλυντρίδας υπολογίστηκαν τα ρεύματα λειτουργίας και υπερφόρτισης και στη συνέχεια έγινε διαστασιολόγηση των καλωδίων και των ασφαλειών τους καθώς και του πίνακα και του αγωγού τροφοδοσίας του, σύμφωνα με τις προδιαγραφές του νηογνώμονα DNV-GL. Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας τρία σενάρια τιμών καυσίμου και τρία σενάρια για το ετήσιο λειτουργικό προφίλ του πλοίου, πραγματοποιήθηκε οικονομική αξιολόγηση της εγκατάστασης ναυτικής πλυντρίδας με χρήση υπολειμματικού καυσίμου έναντι της αποκλειστικής χρήσης αποσταγματικού καυσίμου, για χρονικό ορίζοντα δέκα ετών και υπολογίστηκε η διάρκεια απόσβεσης της επένδυσης. Η μεθοδολογία που χρησιμοποιήθηκε για την επιλογή της πλέον κατάλληλης ναυτικής πλυντρίδας αποτελεί τμήμα της πραγματικής μελέτης που απαιτείται για την επιλογή και την εγκατάσταση ενός τέτοιου συστήματος.	el
heal.abstract	The continuous increase of air pollutants and especially of the sulphur oxides, because of the extensive use of residual fuels from ships, has led to the development of strict regulations, concerning the sulphur content of marine fuels. The significantly higher cost of the fuels with low sulphur content, created the need for cheaper but equivalently efficient solutions, that would ensure compliance with the current rules. This thesis mainly concerns the alternative of marine scrubbers. There are also references considering the legislation that covers these systems, their operational characteristics, the environmental risks concerning their use and the disposal or commercial exploitation of their waste. The scope of this thesis was the development of a methodology in order to select the most suitable marine scrubber for a retrofit installation in a given medium range tanker. Another part of this thesis was the sizing of the panel, cables and fuses that were responsible for the power supply of the auxiliary machinery of the exhaust gas cleaning system. Finally, the installation was examined in terms of capital and operational expenses, in order to be proven cost effective compared to other alternatives. Specifically, an electrical load analysis was conducted for every operating condition of the given vessel and the worst operating condition in terms of electrical load was selected. The additional load for every one of the three available exhaust gas cleaning systems was added to the load of this condition prior to the installation, in order to check if the generators’ load, after the installation, was within a favourable range. The choice of the most suitable system was based on the minimum additional electric load, for its most frequent mode of operation (open loop). Furthermore, for every auxiliary system of the scrubber, the full load operating currents and overcurrents were calculated. The overcurrent values where used for the sizing of the cables and fuses of every subsystem and the sizing of the distribution panel, according to DNV-GL classification society standards. Finally, using three scenarios for fuel costs, as well as for the annual operational profile of the ship, an economic evaluation of the installation was conducted and compared to the use of distillate fuel for a period of ten years. This methodology can be used as a part of a more extensive study considering other aspects of the retrofit installation of a marine scrubber onboard a vessel.	en
heal.advisorName	Προυσαλίδης, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Προυσαλίδης, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Καϊκτσής, Λάμπρος	el
heal.committeeMemberName	Λυρίδης, Δημήτριος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ναυπηγών Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Ναυτικής Μηχανολογίας. Εργαστήριο Ναυτικής Μηχανολογίας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	160 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true