Bachelor rapport 2015 - Campus

Anders Munk-Pedersen
Bachelorprojekt
V11394
Titelblad
Udarbejdet af:
Studie nummer:
Klasse:
Titel:
Afleveringsdato:
Projekttype:
Uddannelsessted:
Fagområder:
Semester:
Anders Munk-Pedersen
V11394
Bachelor projekt
Analyse af CO2 besparende forslag.
01-06-2015
Bachelor projekt
Aarhus Maskinmesterskole
Inge Lehmanns Gade 10
Maskinmester professions bachelor
9. Semester
Undervisere:
Antal SP sider:
Billede på forside
Esben Sørensen
28,8 sider af 2400 anslag. Med mellemrum.
Ejet arkiv.
Underskrift
Dato
Side 1 af 32
Anders Munk-Pedersen
Bachelorprojekt
V11394
Forord
Baggrunden for denne rapport er maskinmester uddannelsens 9. og sidste semester. Hvor man som
studerende skal gennemgå et praktikforløb og efterfølgende udarbejde en projekt rapport på baggrund at
et maskinmester professions relevant emne. Rapporten er den sidste på maskinmester studiet og den skal
forsvares ved en afsluttende mundtlig eksamen.
Under min 60 dage lange udmønstring, hos rederiet Dampskibsselskabet Norden A/S, på det gode skib
Nord Princess, har jeg erhvervet mig stor indsigt i skibets maskineri, det generelle vedligehold og den
daglige drift og ledelse af et maskinrum. Jeg har under udmønstringen kunnet bruge meget af den teori jeg
lært fra undervisningen, på AAMS. Dette har virkelig kommet både mig og skibet til gode under min
udmønstring, i flere situationer.
Projektet indeholder en analyse fordele og konsekvenser ved at droppe brugen af incinerator ombord et
skib som Nord Princess i forhold til CO2 udledningen. Dertil har jeg kigget lidt på et CO2 besparende vedtag
der allerede var endt i en maskine der er installeret ombord.
Jeg har selv valgt projektet og rederiet har derfor ikke haft nogen indflydelse på det. Jeg har derfor også
selv stået for alt data indsamling. Alt benævnt i $ er US Dollars.
Projektet henvender sig til folk med en grundlæggende god teknisk indsigt.
Læsevejledning
Da alt kommunikation forgår på engelsk ombord, er der mange engelske udtryk og navne for forskelligt
maskineri i rapporten. Hvis der er brugt forkortelser for maskinnavne er disse angivet første gang maskinen
er nævnt ved fulde navn. Nedenfor er der nogle ordforklaringer der vil være behjælpelige under læsning af
rapporten:
 Trampfart: Når et skib ikke sejler i fast rutefart
 Differential trip: en udløsning af ikke væsentlige forbrugere på skibets hovedstrømsfordelingstavle
ved en evt. uforudset overbelastning.
 Blackout: Når differential trippet ikke er nok.
 Cargo: Skibets last.
 Bunker: skibets brændstof.
 Retrofit: en installation det kan eftermonteres.
 Barge: en pram med et specifikt formål til fordel for skibet. F.eks. afhentning af affald. Eller
påfyldning af Bunkers. (bunker barge)
 Settling tank: En tank hvor vand og partikler kan bundfalde inden brændstoffet sendes videre i
systemet.
 Servicetank: tanken til dagligt forbrug på skibets maskiner. Her er olien klargjort til service.
 DNV: klassifikations selskab, Det Norske Veritas.
Side 2 af 32
Anders Munk-Pedersen
Bachelorprojekt
V11394
Abstract
This project is an analysis of profits and consequences of dropping the use of incineration onboard a ship.
In this project, different alternatives to the use of incinerator, has been analyzed, according to
environmental and economic revenue. To see if there is any alternative that can be used to improve the
green profile of the Danish shipping company Dampskibsselskabet Norden A/S. I have thus concluded that
there are several alternatives whereby the use of incineratoren can be dropped, onboard a ship like Nord
Princess. These alternatives make good business sense, which is one of the core values in dampskibselskabet
Norden A/S. I have found three alternatives, whereby two of them will be plausible, either alone or as a
combination. On top of this, I have analyzed an initiative in Dampskibsselskabet Norden’s Climate Aktion
Plan that I think does not comply with the expectations. I chose this because my learnings from Aarhus
Maskinmester skole and observations onboard the ship made me doubt on the concept of an electrical
steam generator.
Side 3 af 32
Anders Munk-Pedersen
Bachelorprojekt
V11394
Indhold
Titelblad ............................................................................................................................................................. 1
Forord ................................................................................................................................................................ 2
Læsevejledning .............................................................................................................................................. 2
Abstract ............................................................................................................................................................. 3
1. Indledning ...................................................................................................................................................... 6
1.1. Om rederiet DS-Norden.......................................................................................................................... 6
2. Projektemne .................................................................................................................................................. 7
2.1. Formål ..................................................................................................................................................... 7
2.2. Problemformulering ............................................................................................................................... 7
2.3. Afgrænsning............................................................................................................................................ 8
2.4. Metode ................................................................................................................................................... 8
3. On the right course ........................................................................................................................................ 9
3.1. CO2 Efficiency ........................................................................................................................................ 10
4. Anlægsbeskrivelse - Incinerator .................................................................................................................. 12
4.1 Incineration ombord.............................................................................................................................. 15
4.2. Diskussion: ............................................................................................................................................ 17
4.3. Incinerator cost: ................................................................................................................................... 17
5. Løsningsforslag ............................................................................................................................................ 18
5.1 Storage tank........................................................................................................................................... 18
5.2 Kort om skibets kedelsystem ................................................................................................................. 19
5.3 Afbrænding i kedel ................................................................................................................................ 19
5. 4. Alfa Laval PureDry................................................................................................................................ 21
5.6. Diskussion ............................................................................................................................................. 24
5.7. Fast affald ............................................................................................................................................. 24
6. Electrical Steam Generator (ESG) ................................................................................................................ 25
6.1. Diskussion ......................................................................................................................................... 28
7. Konklusion ................................................................................................................................................... 29
8. Efterskrift ..................................................................................................................................................... 29
9. Litteraturliste ............................................................................................................................................... 30
9.1. Bøger: ................................................................................................................................................... 30
9.2. Hjemmesider: ....................................................................................................................................... 30
9.3. Pdf-filer: ................................................................................................................................................ 30
9.4. Billeder:................................................................................................................................................. 31
Side 4 af 32
Anders Munk-Pedersen
Bachelorprojekt
V11394
9.5. Bilag: ..................................................................................................................................................... 31
10. Bilag ........................................................................................................................................................... 32
Side 5 af 32
Anders Munk-Pedersen
Bachelorprojekt
V11394
1. Indledning
1.1. Om rederiet DS-Norden
DS-Norden blev grundlagt i 1871 af Hr. Mads Christian Holm. Rederiets første skib var det gode Dampskib
”NORDEN”
Rederiet er siden da vokset til et af verdens største trampskibsrederier og har aktivitet både inden for
tørlast- og tankermarkedet. Her har afdelingen for tørlast altid været størst, hvor de har 221 aktive skibe,
som de enten ejer eller opererer (46 eget af Norden ifl. CSR rapport 2014, table. 2 – Bilag 1).
Som en tilføjelse har DS-Norden stort set ingen danske sømænd ombord på deres tørlastsskibe.
Rederiet grundlage deres tankafdeling i 1990, som efterhånden er vokset til en flåde på 46 aktive
produkttankere fordelt på MR (Mid Range) og Handysize størrelserne. Skibene opereres af Norient Product
pool (NPP), som er grundlagt i 2005, NPP er 50/50 ejet af DS-Norden og det cypriotiske Interorient
Navigation Company Ltd.
Herudover chartrer rederiet også skibe ud på længere kontrakter til andre selskaber. Det er for det meste
olieselskaber som Shell, BP, Chevron osv.
I 2008 blev der, af rederiets bestyrelse, valgt en CSR Executie Body, som har til opgave at føre tilsyn med
selskabets indsats i forhold til CSR strategi. I 2011 blev en hel afdeling etableret, som beskæftiger sig med
rederiets CSR-strategi. Afdelingens opgaver består blandt andet i at lave Nordens årlige CSR rapport.
(www.ds-norden.com/csr, 2011)
Side 6 af 32
Anders Munk-Pedersen
Bachelorprojekt
V11394
2. Projektemne
2.1. Formål
Det overordnede formål med denne rapport er at afslutte maskinmesteruddannelsen med bestået
karakter. For at opnå bestået karakter skal kravene beskrevet i UV plan modul 31 – qdok1092 være opfyldt.
Blandt andet skal den studerende opnå følgene færdigheder:
 Den studerende skal lære at arbejde udviklingsorienteret med planlægning og gennemførelse af et
projekt.
 Den studerende skal, ved at drage sammenhænge mellem erfaring, praktiske færdigheder og
teoretisk viden, kunne identificere og analysere problemstillinger, der er centrale i forhold til
professionen som maskinmester.
 Den studerende skal tilegne sig en særlig indsigt i et emne, område eller problem og skal gennem
projektarbejdet lære systematisk problemformulering og problembehandling samt indsamling og
analyse af datamateriale, herunder relevante resultater fra forskning og udvikling.
2.2. Problemformulering
Jeg har under min udmønstring ved Norden ofte undret mig over, hvorfor energien i skibets sludge ikke
bliver udnyttet. Jeg vil derfor kigge på, hvilke fordele og konsekvenser der vil være ved at droppe
incineratoren ombord på et skib som Nord Princess.
Tanken bag emnet er, at der i en nær fremtid, højst sandsynligt, ikke må gøres brug af incineratorer
ombord på nybygninger i hvert fald ikke uden at udnytte varmen, eftersom al industri i verden bevæger sig
i en miljømæssigt bedre retning. Brugen af incinerator er, efter min egen mening, udledning af CO2 uden et
bedre formål, eftersom dette bliver gjort uden at udnytte varmen herfra. Derfor forudser jeg, at det
formodentligt vil blive et tiltag fra den Internationale Maritime Organisation (IMO), at man ikke må blive
ved med at afbrænde sludge og affald ombord på skibe i fremtiden uden udnyttelse. Ud fra egne
observationer ombord på Nordens skibe er incineratoren også skyld i en stor partikeludledning. Dette kan
ofte ses på agterdækket af skibet som et fint sort lag sod. Derudover er der også stor sandsynlighed for, at
partiklerne bliver suget ind i skibets luftforsyningsanlæg, hvormed besætningen også vil blive udsat for
partikler i luften.
Eftersom DS-Norden er engageret i miljømæssige forbedringer på deres forretning og arbejder for en ”grøn
profil”, har rederiet et stort CSR (Corporate Social Responsibility) program i gang (www.ds-norden.com,
2011). CSR bliver brugt af mange større virksomheder for at forbedre deres indsats på klima, arbejdsmiljø
samt gennemsigtighed og andre faktorer. I Nordens CSR program er CO2 udledningen fra Nordens flåde et
af hovedpunkterne. Derfor vil det også gavne netop dét regnskab, at man afskaffer affald og sludge på en
anden måde end afbrænding blot med det formål at reducere mængden ombord. Alt dette leder til
følgende spørgsmål, som jeg vil forsøge at besvare i mit projekt:
 Er der forhold i Nordens CSR program, som kan forbedres ved at droppe brugen af incinerator?
Herudfra kan defineres underspørgsmålene:
 Hvordan kan det gøres muligt at undvære incineratoren ombord et skib som Nord Princess?
 Er der økonomisk gevinst ved at droppe incineratoren ombord?
 Er der forhold i Nordens Climate action plan, der giver begrundelse for revurdering?
Side 7 af 32
Anders Munk-Pedersen
Bachelorprojekt
V11394
2.3. Afgrænsning
Meget af projektet vil blive udarbejdet med de data, jeg har haft tilgængeligt ombord på skibet, da der har
været meget begrænsede kommunikationsmuligheder fra skibet under min udmønstring. Herudover har
skibet gennemgået mange problemer, hvilke har begrænset muligheden for forsøg med hjælpemotorer og
kedelanlæg. Dette har også bevirket, at arbejdsbyrden har været meget stor for hele maskinbesætningen.
Økonomien i implementeringen af eventuelle løsningsforslag ombord på skibet vil ikke blive analyseret i
rapporten. Jeg har også valgt ikke at behandle den fysiske installation af evt. løsningsforslag og derved også
forøget brændstofforbrug ved en evt. vægtforøgelse.
Lovgivning ved evt. konstruktive ændringer på skibet vil ikke blive behandlet i projektet.
2.4. Metode
Projektet er udarbejdet fra en analytisk vinkel, hvilket vil sige, at projektet ikke udspringer fra et direkte
problem. Jeg har derfor haft en analytisk tilgang til projektet, og har valgt at kigge på et par emner, jeg
fandt interessante i forhold til miljøforbedringer på skibet, der evt. også kan give en økonomisk gevinst.
Jeg har inden udmønstring efterspurgt bachelor projekter hos Nordens tekniske afdeling, dog har svaret
herpå været negativt.
Side 8 af 32
Anders Munk-Pedersen
Bachelorprojekt
V11394
3. On the right course
I 2013 lancerede Norden en ny CSR strategi – On the right course. Strategien har følgende 7 fokusområder:
1. On the right course. (Norden, 2011)
Ud fra hvert punkt har rederiet udarbejdet en handlingsplan, som løber i årene 2013-2015.
Handlingsplanerne beskriver, hvad rederiets mål er inden for hvert område, på hvilken måde de har tænkt
sig at opnå dem, samt hvor langt de er fra at nå deres mål. Det hele bliver samlet i en årlig rapport, som
udkommer hvert år i marts, hvori der bliver konkluderet hvorfor, hvordan og evt. hvornår Norden har eller
ikke har nået deres årlige mål inden for de forskellige punkter.
Da mit projekt omhandler tekniske installationer, som udleder CO2 via en forbrænding, der sker ombord,
kan det altså medregnes i CSR rapporten, hvis man dropper brugen af incineratoren og derved reducerer
CO2 udledningen.
Herudover er incineratoren, som allerede nævnt, også skyld i en stor partikeludledning. Uden denne
udledning ser jeg endnu en forbedring, der kan skrives under punktet Employee conditions.
Side 9 af 32
Anders Munk-Pedersen
Bachelorprojekt
V11394
3.1. CO2 Efficiency
Når man, som Norden, er en virksomhed, der lever af transport, er det meget fordelagtigt at forbedre sit
CO2 regnskab, eftersom CO2 er det mest samfundsdebatterede emne i klimadebatten, giver det både
mening for miljøet og god omtale, når virksomheder forbedrer sig på området med drivhusgasser.
Derudover er der også god forretning i det, da den mest effektive måde at begrænse sin CO2 udledning på
er ved at spare brændstof. På trods af de faldne oliepriser det seneste år er bunkerudgifter stadig den
største udgift ved skibsdrift. Derfor kan det også ses direkte på bundlinjen, når man sparer på dette
område.
Det er Nordens mål at opnå en CO2 reduktion på 25% af deres samlede udledning på ejede skibe, dog
eksklusiv de skibe, der er chartret ud til tredje part. Grunden til dette er, at det ikke er Norden, der operer
disse skibe, det er derfor ikke dem, der giver skibet ordre om, hvilken fart det skal sejle, samt heller ikke
dem, der har skaffet lasten, og sommetider heller ikke dem der leverer og betaler skibets bunkers.
CO2 reduktionen er målt på IMO’s Energy Efficiency Operational Indicator (EEOI). EEOI er beregnet ved
massen af CO2 udledt pr. tons last, pr. sømil sejlet. Denne beregning gør, at man kan beregne reduktionen
uanset flådens størrelse (Nordens CSR rapport. 2014 – Bilag 1).
Det er Nordens mål at 10% af reduktionen kommer af fartreducering på skibene, og de resterende 15% skal
komme af tekniske forbedringer. I løbet af 2014 har Norden allerede opnået en reduktion på 33% på ejede
skibe udregnet på EEOI, og er derved allerede nu gået over sit mål for 2020.
2. EEOI, (Nordens CSR rapport. 2014)
Som en del af Nordens indsats i klimakampen rapporterer de klimaforbedringerne til Carbon Disclosure
Project (CDP). CDP er en non-profit organisation, der indsamler data verden over fra selskaber, der er aktive
inden for miljøforbedringer i deres forretningsområde. Der er næsten 2000 selskaber, der rapporterer til
CDP projektet. Heraf er der 822 investorer, som tilsammen har en markedsværdi på US$95 billioner
(CDP.net, 2014). Ved at rapportere til CDP kan nuværende og potentielle kunder samt investorer se, hvad
Norden gør i forhold til deres belastning på miljøet og andre virksomhedsfaktorer. Dette kan sammenlignes
i CDP’s vurderinger af firmaerne, hvilket også er et godt værktøj til benchmarking.
I 2014 blev Norden tildelt en position på CDP’s A-liste for: CDP Climate Performence Leadership Index 2014.
A-listen er den højeste tildeling, et selskab kan opnå hos CDP. Der er kun 187 selskaber på CDP’s A-liste på
bagrund af deres indsats på klimaområdet. Dette betyder, at Norden er gået fra en vurdering på Beyond
Transparency til Excelent Performence. Derudover har Norden også opnået en 5. plads blandt alle Nordiske
selskaber i 2013, der rapporterer til CDP. (http://www.dsnorden.com/csr/carbondisclosureproject/cdpallyears/ 2013.)
Side 10 af 32
Anders Munk-Pedersen
Bachelorprojekt
V11394
Tilbage i 2007 oprettede Norden en Climate Action Plan (CAP). I CAP’en er der ti brændstofbesparende
initiativer. Se også Bilag 1 s.4 for nærmere info:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Propeller cleaning
Advanced hull coating
Shaft torque monitoring system
M/E Perform check/service
Slide fuel valves for main engine
Electrical steam generator
CASPER – Vessel performance
monitoring
8. Scrape down analysis
9. Alpha lubricator system for the
main engine
10. Variable sea water cooling pump
capacity
Jeg vil i denne rapport sætte
spørgsmålstegn ved et par af disse punkter,
derudover har jeg også udvalgt et enkelt
punkt, som jeg vil analysere nærmere.
På Diagrammet til højre kan man se, hvor
stor en del hvert initiativ har bidraget med
til CO2 besparelsen i løbet af 2014.
3. Norden CSR report, 2014
Læser man under punkterne 4 og 9, er
beskrivelserne ens i CSR rapporten fra 2014.
Punkt nummer 4 er CO2 reducering opnået pga. oftere check og service, hvilket resulterer i en mere
økonomisk drift. Punkt nummer 9 er reduceringen opnået ved at installere Alpha lubrication systemet på
skibene og derved opnå bedre cylindersmøring med mindre olieforbrug.
Side 11 af 32
Anders Munk-Pedersen
Bachelorprojekt
V11394
4. Anlægsbeskrivelse - Incinerator
Incineratoren ombord er designet og konstrueret af norske Teamtech, men er ifølge manualen bygget i Kina
af licenstager: CSSC NANJING LUZHOU MACHINE CO., LTD (intruktions manual, Luzhou-TeamTech
incinerator OG 200)
Incineratoren ombord på Nord Princess er beregnet til afbrænding af affald ombord på skibe, dette gælder
både faste og flydende affaldsprodukter. Det flydende affald består oftest af olierestprodukter fra skibets
drift. Olieresterne er sludge fra fuel- og smøreoliecentrifugerne, fuel og smøreolie dræntanke, skylleluft
reciver, stuffing box dræn, dirty bilge og skylleluftkølerens rensningstank. De største bidragere til
sludgeproduktionen er fuel- og smøreoliecentrifugerne, da disse stort set kører i døgndrift.
Det flydende affald bliver af maskinbesætningen pumpet til incineratorens service tank.
Incineratorens servicetank er en 1000liters tank med en dampvarmespiral i bunden. Når tanken er blevet
fyldt op, opvarmes indholdet til ca. 80oC, hvorved sludgen vil skille sig i vand og olie. Da vand er tungere
end olie, vil det forblive i bunden af tanken, og
man kan derved fradræne det ned i dirty bilge
tanken.
Når sludgen er opvarmet, og det meste vand er
drænet fra, kan man med fordel starte
cirkulationspumpen og derved blande det
resterende sludge i tanken sammen igen. Dette
gøres for at få en ensartet blanding tilført
brænderen, således at der ikke sker pludselige
ændringer i forbrændingen.
Cirkulationspumpen leverer sludgen til
doseringspumpen, som sidder på siden af
incineratoren. Doseringspumpen leverer den
rette mængde sludge til sludgebrænderen.
Brænderen sidder på siden af brændkammeret
og er monteret med en nedadrettet vinkel ind i
kammeret.
4. incinerator OG 200. teamtec.no 2014
I enden af brænderen er monteret en swirler,
som gør, at flammen får et roterende mønster ned mod bunden af forbrændingskammeret. På brænderen
er fastmonteret en blæser, som sørger for primærluften til forbrændingen. Mængden af luft styres af et
luftspjæld, der har tre indstillinger: minimum, half og maximum.
Brænderen er udstyret med tre dyser, to til dieselolie og en til sludge.
Dieselbrænderne er på henholdsvis 9,5 l/h (DO burner 1) og 17 l/h (DO burner 2), hvor sludgebrænderen,
ifølge manualen, har en kapacitet på 50 l/h angivet ved IMO’s sammensætning af sludge, som består af 75%
fuelolie sludge, 5% smøreolie sludge, og 20% vand (Bilag 10 s. 13 punkt 4 - MEPC.244(66))
Dieselbrænderne bliver forsynet af dieselpumpen, som sidder monteret på siden af brænderen (se billede
ovenfor, sort pumpe på rødt blæsehus). Inden dieslen bliver forstøvet ind i forbrændingskammeret, bliver
det opvarmet til 60oC. Dieslen bliver pumpet ind i dysen med et tryk på 16 bar, hvilket gør, at der ikke
bruges luft eller damp til atomising. Sludgebrænderen sidder monteret med udblæsning lige under
dieseldyserne, brænderen kan håndtere partikler helt op til 4 mm i diameter. Til atomising af sludgen kan
Side 12 af 32
Anders Munk-Pedersen
Bachelorprojekt
V11394
der anvendes både damp og trykluft. Trykluft bliver for det meste brugt, eftersom det er det mest
økonomiske.
Forbrændingen har en avanceret styring, idet den helst skal forgå så økonomisk og effektivt som muligt,
samtidig med at den skal holde sig inden for de gældende krav.
Kravene til incineratoren er fastsat af IMO og er senest opdateret i 2014 i: RESOLUTION MEPC.244(66) (se
bilag 10). Denne udgave har erstattet den tidligere version: MEPC 76(40) (teamtech. 2014)
De mest væsentlige krav til incineratorens forbrænding er (s. 8 punkt 4. i MEPC.244(66)):
Maximum cumbustion chamber
flue gas outlet tempereture:
1200oC
Minimum cumbustion chamber
flue gas outlet tempereture:
850oC
Preheat temperature of
cumbustion chamber:
650oC
Derudover skal røggassen have et iltoverskud på minimum 6%. Iltoverskuddet skal ikke måles konstant,
men kun ved Spot checks. Det er derfor ikke nødvendigt at have en oxygenmåler ombord.
Grunden til at temperaturen ikke må overstige 1200oC er, at der ved disse temperaturer dannes termisk
NOX. Termisk NOX dannes, når kvælstof og ilt i forbrændingsluften reagerer med hinanden ved høj
forbrændingstemperatur (>1200 °C). Dette dannes almindeligvis ved afbrænding af både gasser og
brændselsolier.
Under afbrænding vil kammeret først varme op ved hjælp af dieselbrænderne. Når temperaturen har nået
650oC, vil styreenheden starte sludgebrænderen - stage no 4 (de første 30 sekunder vil den starte i stage no
5). Hvis temperaturen herefter falder til under 640oC
på grund af højt vandindhold i sludgen, vil
doseringspumpen stoppe igen. Herefter vil en tæller
tælle et forsøg op. Hvis dette sker fem gange, vil
styrenenheden den sjette gang starte stage no 5 og
4. Incinirator burning stages. instruction manual OG200
blive der. Hvis temperaturfaldet fortsætter her, vil
den efter 12. forsøg starte i stage no 6. Hvis det ikke lykkes at lave en temperaturstigning her, er blandingen
for dårlig. Doseringspumpen vil starte på 320 omdr/min. Hvis temperaturen herefter stiger, vil
styreenheden skifte til stage no 7 ved 850oC.
Såfremt temperaturen på noget tidspunkt er uændret i mere end 30 sekunder, vil doseringspumpen øge
med 3 omdr/min. Dette vil den gøre, indtil maksimum hastighed ved 1000omdr/min er opnået, eller indtil
røggastemperaturen er 340oC, eller brændkammeret er 1150oC, i dette tilfælde vil doseringspumpen
begynde at reducere hastigheden igen.
Preheat temperaturen er for de incineratorer, som man kan tilføre affald til under driften, igennem en
affaldsluse. Det vil sige, at man ikke kan bruge affaldsslusen, inden forbrændingskammeret er minimum
650oC varmt. Ved incineratorer uden affaldsluse, hvor man fylder brandkammeret inden start, er kravet, at
der skal opnås en temperatur på minimum 600oC inden for 5 minutter efter start. Incineratoren ombord
Nord Princess er af typen uden sluse, denne kan tage 0,4m3 fast affald pr. ladning.
Side 13 af 32
Anders Munk-Pedersen
Bachelorprojekt
V11394
Brandkammeret skal være isoleret, således ydersiden ikke opnår temperaturer på over 60oC
(bilag 10 - MEPC.244(66) s. 8).
For at dette er muligt, når indersiden bliver op til 1200oC, er kammeret på indersiden beskyttet med
specielle sten. Disse sten kan klare de høje temperaturer og har som regel en levetid, der svarer til skibets
tørdok interval, hele indersiden bliver derfor renoveret ved dette. Hvis der skulle opstå skader på stenene,
skal dette repareres med det samme, da kammerets stålkappe ellers vil kunne tage skade. Reparationen af
stenene skal ske med specialcement, der kan klare de store temperatursvingninger.
Kammeret har en dobbelt stålkappe, hvor sekundærluften bliver suget indimellem stålkapperne, før det
kommer ind i brandkammeret. Dette hjælper med at holde ydersiden af brandkammeret nedkølet.
Sekundærluften har også til opgave at chok-køle udstødningsgassen, som maksimum må have en
temperatur på 350oC 2,5m fra brandkammeret.
Længere oppe på røggaskanalen sidder fluegasbloweren monteret. Den har til opgave at holde et undertryk
i brandkammeret, så der ikke slipper gasser ud i maskinrummet. Brandkammeret på OG200 modellen har
en kapacitet på 465kW.
5. Scannet kopi af Incinerator Piping Diagram - GSI, China 2006. Ships archive.
Side 14 af 32
Anders Munk-Pedersen
Bachelorprojekt
V11394
4.1 Incineration ombord
Som nævnt i problemformuleringen er jeg af den overbevisning, at der i fremtiden vil komme yderlige
restriktioner på incinerationen af fast og flydende affald ombord på skibe. Nogle rederier er allerede
begyndt at arbejde sig på vej mod dette. F.eks. er der på nogle af Mearsk lines skibe ingen incineratorer
ombord. Det skal dog hertil nævnes, at dette er væsentligt større skibe end Nord Princess, som er det skib,
der i denne rapport er taget udgangspunkt i, og skibe som Mearsk lines har derfor mere plads til at
akkumulere sludge og affald ombord. Derudover kender de alle deres havneophold på forhånd og kan
derved finde den bedste og billigste havn at skille sig af med affald i.
I ARA-havene (Amsterdam, Rotterdam og Antwerpen), som er aktive havne inden for klima forbedringer,
får man en reduktion i havnetaksten, hvis man afleverer sit affald (www.portofrotterdam.com 2014 se også
Bilag 11 – Waste disposal), mens det i mange andre havne er meget dyrt at afskaffe sit affald. Da priserne
er forskellige over hele verden, er det umuligt at give et bud på en gennemsnitspris. Derudover er mange
olieterminaler ikke direkte ved land, så det er ofte en barge, der kommer og skal modtage affaldet, hvilket
selvfølgelig koster ekstra. Kaptajnen ombord Nord Princess har flere års sejltid, og kom med et bud på
priser som lyder:
Europa, all inclusive: ca. 3000€
USA: Barge cost: 1500-3000$. + aprox.: 100 $/m3
Siden første udmønstring hos Norden, som også var på Nord Princess, har jeg undret mig over, hvorfor
varmen fra incineratoren ikke bliver udnyttet. For at finde ud af hvor meget energi der er at hente fra
sludgeafbrændingen, har jeg lavet følgende tabel:
Nord Princess har de seneste 5 år haft samme operatør og har derfor sejlet i Caribien det meste af de 5 år.
Der har derfor ikke været store ændringer i skibets drift. Dataene i tabellen er aflæst fra skibets bilge- og
sludgedata.
Måned
Sludge [m3] Affald [m3]
Jeg har sammenlignet tallene med et andet
April 2015:
11,50
0,4
bachelorprojekt fra et andet af Nordens skibe,
Maj 2014:
6,10
0,4
hvor forfatterne har målt sludgeafbrændingen
Juni 2014:
5,40
2,0
over halvanden måned. Her er forfatterne
August 2013:
8,00
5,0
kommet frem til en daglig forbrænding på
Juli 2013:
4,10
4,0
0,280m3 sludge. (Lund og Slot. Røggasrensning
Juni 2013:
3,50
7,0
på skibe. S. 92., 2008) Jeg har valgt at bruge
April 2012:
10,70
0,8
gennemsnittet over flere måneder fordelt på
August 2012:
7,40
0,8
flere år, da dette giver et bredere billede af den
Februar 2012:
10,40
1,3
faktiske afbrænding. Da det også er min
December 2011:
5,30
1,2
erfaring, at der er stor forskel på, hvor stor
Marts 2011:
7,70
1,6
prioritet incineratoren får fra 1. mesteren alt
Oktober 2011:
7,10
3,6
efter, hvor stor sludgebeholdningen er.
Totalt 1 år:
87,20
28,1
Desværre har jeg ikke haft mulighed for at se i
Gennemsnit pr. måned:
7,27
2,3
skibets data, hvilken tank der er pumpet sludge
Gennemsnit pr. dag:
0,24
0,1
til afbrænding fra.
6. Affaldsafbrænding ombord Nord Princess
Side 15 af 32
Anders Munk-Pedersen
Bachelorprojekt
V11394
Oilysludge har, ifølge MEPC.244(66) s. 14, en brændværdi på h = 36000 kJ/kg
Dette er IMO’s Standart, som muligvis ikke afspejler den virkelige sludge, men da der ikke findes en analyse
af denne, så er dette er det bedste udgangspunkt for nærmere beregninger. Brændværdien kan også
variere meget alt efter, hvilken blanding af sludge der er i incineratorens servicetank.
Da jeg ikke har den kemiske analyse af sludge, kan jeg ikke beregne, hvor stor en udledning af CO2
incineratoren er skyld i under forbrænding. Derfor vil jeg beregne, hvor meget fuel der kan spares, hvis man
udnytter al energien i sludgen, og derved en sparet CO2 udledning. Densiteten af sludgen sættes til ρ = 991
kg/m3, mens brændværdien af fuel er sat til h = 40290 kJ/kg (Bilag 7 – Fuel analysis)
𝑚𝑓𝑜.𝑝𝑟.𝑘𝑔𝑠𝑙𝑑 =
ℎ𝑠𝑙𝑑
ℎ𝑓𝑢𝑒𝑙
=
36000
40290
= 0,89 𝑘𝑔𝑓𝑙 /𝑘𝑔𝑠𝑙𝑑
Da jeg tilmed ikke har en komplet analyse af den pågældende fuelolie, har jeg fra litteratur brugt i
undervisningen på AAMS (Lauritsen, A., Eriksen, A., 2012, tabel 8.2 s. 223) og (Banke., 2010, s.167)
fastsat et indhold på c = 86 % kulstof. Dermed kan den udledte CO2 mængde beregnes: (Lauritsen, A.,
Eriksen, A., 2012. s. 230)
𝑘𝑔
𝑘𝑔
𝑚𝑓𝑜 = 𝜌 ∗ 𝑉𝑠𝑙𝑑.1å𝑟 ∗ 𝑚𝑓𝑜.𝑝𝑟.𝑘𝑔𝑠𝑙𝑑 = 0,991 ∗ 87,2 ∗ 103 ∗ 0,89 = 76,91 ∗ 103 𝑘𝑔/å𝑟 [𝑚3 ∗ 𝑚3 ∗ 𝑘𝑔 = 𝑘𝑔]
𝑐
𝑣𝐶𝑂2 = 12,0112 ∗ 22,26 = 1,85 ∗ 𝑐 = 1,85 ∗ 0,86 = 1,59 𝑚3 /𝑘𝑔𝑓𝑜
Nord Princess havde et gennemsnitsforbrug på mfo.snit = 3443,05 tons fuel olie i 2013 og 2014. Det
gennemsnitlige svind i fuel olie beregnes Der tages udgangspunkt i at 75% af sludgen er fuel olie sludge jf.
Bilag 10 s.13:
𝑚𝑓𝑜.𝑠𝑙𝑑 = 𝜌 ∗ 𝑉𝑠𝑙𝑑.1å𝑟 ∗ 0,75 = 0,991 ∗ 67,2 ∗ 0,75 = 64,81 ∗ 103 𝑘𝑔
𝑚𝑓𝑜.𝑠𝑙𝑑
%𝑠𝑣𝑖𝑛𝑑 = 𝑚
𝑓𝑜.𝑠𝑛𝑖𝑡
∗ 100 =
64,81∗103
3443,05
∗ 100 = 1,9%
Ifølge tabel 10.6 i termodynamik (Lauritsen, A., Eriksen, A., 2012) har CO2 en densitet på ρn.co2 = 1,977kg/m3
𝑚3
𝑘𝑔
𝑚𝐶𝑂2 = 𝑣𝐶𝑂2 ∗ ρn.co2 ∗ mfo = 1,59 ∗ 1,977 ∗ 76,91 ∗ 103 = 241,76 ∗ 103 𝑘𝑔𝑐𝑜2 [ 𝑘𝑔 ∗ 𝑚3 ∗ 𝑘𝑔 = 𝑘𝑔]
Hvis man antager at dette tal er ens på alle skibe (Bilag 1 - CSR rapport 2014 s. 25 table: 2.):
𝑚𝐶𝑂2 𝐹𝑙å𝑑𝑒 = 241,76 ∗ 103 ∗ 46 = 11,121 ∗ 106 𝑘𝑔𝐶𝑂2
𝑚𝑓𝑜
𝑓𝑙å𝑑𝑒
= 76,91 ∗ 103 ∗ 46 = 3537.86 ∗ 103 𝑘𝑔𝑓𝑜 /å𝑟
I 2014 udledte Nordens egne skibe (bilag 1 - CSR rapport 2014 s. 24 table 1.) 𝑚𝐶𝑂2 .14 = 380 ∗ 106 𝑘𝑔𝐶𝑂2
Incineratorens andel beregnes:
𝑚𝐶𝑂2
𝐶𝑂2 %𝑖𝑛𝑐 = 𝑚
𝐶𝑂2 .14
∗ 100 =
11.121∗106
380∗106
∗ 100 = 2,9%𝐶𝑂2
Potentiel besparelse på bunker costs: (Bunker pris ca: 400$/Mt ifl. www.bunkerindex.com)
$𝑃𝑟𝑖𝑛𝑐𝑒𝑠𝑠 = 76,91 ∗ 400 = 30.764$
$ = 3537,86 ∗ 400 = 1,415 ∗ 106 $
Side 16 af 32
Anders Munk-Pedersen
Bachelorprojekt
V11394
4.2. Diskussion:
Ovenstående beregninger er kun på sludgeafbrændingen. Derfor kan der altså være endnu mere energi at
hente, hvis man også kan udnytte energien fra det faste affald. Resultatet af beregningerne gælder dog
også kun, hvis man kan udnytte 100% af sludgen. Eftersom sludgen består af fra-filtreret olie med partikler
og vand i, vil dette ikke være muligt, da det netop er det, man ikke vil have igennem sine motorer ombord.
Da udregningen også kun er lavet for ét skib, kan den også have en vis fejlmargin fra virkeligheden. Dog er
Nord Princess et af de skibe i rederiet, der har den mest intense fart og derfor et mindre brændstofforbrug
end skibe med længere sørejser og mindre havneophold, hvilket vil give mere sludge, da der kommer mere
brændstof gennem systemet. Derfor kan resultatet gå begge veje. Et svind på 1,9% passer meget godt med,
hvad flere maskinmestres erfaringer er.
4.3. Incinerator cost:
En anden ulempe ved incineratoren er også, at den koster penge at drive. Jeg har derfor kigget alle
bestillinger til incineratorens maskinnummer gennem, siden skibet blev leveret i januar 2006.
Der var visse ordrer, hvorpå der ikke var angivet en pris. Disse ordrer har jeg sammenlignet med andre
ordrer, der evt. har indeholdt samme reservedele. Derved har jeg fundet priser på de fleste reservedele
men ikke på alle. Dertil kommer også leveringsomkostningerne af diverse reservedele, dette er heller ikke
regnet med i alle ordrer. Det skal derfor påregnes, at incineratoren formentlig har været dyrere i drift end,
hvad mine beregninger viser. Samlede reservedelsomkostninger beregnes:
Total + No price tag = 44474,9 + 2743,5 = 47218,4$
𝑐𝑜𝑠𝑡𝑦𝑒𝑎𝑟 =
47218,4
= 4970,4$
9.4
Fra mine udmønstringer hos Norden er mine erfaringer, at der bliver brugt rigtig meget tid på incineratoren
både i forhold til drift og vedligeholdelse. Brændkammeret skal, som minimum, renses to gange om ugen,
det samme skal brænderen ved meget drift. Herudover skal sludgen pumpes til servicetanken, opvarmes og
herefter brændes af.
Incineratoren ombord Nord Princess havde i længere tid lidt under for ringe rensning af brændkammeret,
hvilket resulterede i et solidt lag aske og slagger på bunden af brændkammeret. Dette lag var nogle steder
mere end 150 mm tykt. Dette medførte også, at det blokerede for nogle af de huller i bunden af kammeret,
hvor sekundærluften bliver leveret igennem, som alt i alt resulterede i en dårlig forbrænding. Når der er
dårlig forbrænding i kammeret, er det muligvis ikke alt sludgen, der bliver brændt af. Dette er der dog taget
højde for fra fabrikantens side, da der er en fordybning i bunden af kammeret, hvor uforbrændt sludge kan
samle sig. Denne fordybning var imidlertid, på Nord Princess, fyldt af slagger. Dette medførte, at den
uforbrændte sludge flød ud til siden af kammeret og fandt vej ud igennem lufthullerne. Alt dette betyder
tilsammen, at der kom brændende varm flydende sludge ud af incineratoren, som altså udgjorde en stor
brandfare. For at rense bunden arbejdede to mænd i halvanden dag med incineratoren. Der skulle
anvendes en nålehammer for at få slaggelaget løsnet og bunden renset ordentligt.
Det vil være meget svært at fastætte, hvor meget tid der i alt bliver brugt på incineratoren om ugen, og jeg
har derfor estimeret, at bemandingen af incineratoren har en værdi af 15.000-16.000$ om året, dette vil
jeg mene er lavt sat. Det resulterer i at den samlede omkostning på incineratoren om året er ca. 20.000$.
Her er ikke medregnet den mængde diesel, der bruges til opstart og afbrænding af fastaffald.
Side 17 af 32
Anders Munk-Pedersen
Bachelorprojekt
V11394
5. Løsningsforslag
Hvis man ingen incinerator har ombord, står man tilbage med en masse affald og sludge. Eftersom Nordens
tankere for det meste sejler i trampfart, er det umuligt at planlægge sig ud af affaldsproblemet, da man
ikke kender skibets faste rute og derved kan afskaffe affaldet i havn. Dette problem skal der altså findes
andre løsninger på. Jeg har derfor analyseret nogle løsningsforslag, som jeg vil gennemgå i de følgene
afsnit:




Storage tank.
Alfa laval - Rotationsbrænder.
Alfa laval – PureDry.
Affaldskomprimator.
5.1 Storage tank
En forholdsvis simpel løsning ombord ville være en stor tank, som kunne indeholde en stor mængde sludge.
Spørgsmålet er så, hvor stor denne tank bør være. Det er der for så vidt ikke noget godt svar på, da man,
som før nævnt, ikke kender skibets fart så langt ud i fremtiden. Jeg diskuterede dette med maskinchefen
ombord Nord Princess, og vi blev enige om, at ca. et års kapacitet var et godt bud, da vi regnede med, at
skibet i hvert fald inden for et år vil komme til en havn, hvor det er muligt at komme af med sludgen.
Det kan dertil nævnes, at lande, der er tilsluttet MARPOL, skal stille disse faciliteter til rådighed i deres
havne (IMO - MEPC.1/Circ.834 2014).
Spørgsmålet er så, hvor på skibet denne tank skal anlægges. På et skib som Nord Princess vil dette problem
være det største, da pladsen i forvejen er trang. Da der ikke er nogle muligheder for at bygge en sådan tank
ved maskinrummet, har jeg kigget på skibets cargo system.
Som det ses på skibets capacity plan (Bilag 12. capacity plan
(bemærk bilag 12 er fra Nord Princess’ søsterskib, Nord Bell)), er der
i bagbord side slop tank indbygget en residual tank på ca. 120 m3,
hvilket vil være en rigtig god størrelse til en sludgetank. Da man på
ingen måde må blande cargo og bunker produkter, kan man
selvfølgelig ikke bruge residualtanken som sludgetank. Derfor er mit
forslag, at man installerer en tank lignende residualtanken blot i
styrbord side. Der skal altså tilmed laves rør- og pumpesystemer,
således at man kan pumpe sludgen herud fra maskinrummet. Dertil
skal der installeres et pumpeanlæg, som kan pumpe slugden i land
eller til en barge, når det er muligt ved havneophold.
Med denne løsning har man selvfølgelig ikke mulighed for at
7. Eksempel med sludgetank.
udnytte energien i sludgen, men man har et næsten
vedligeholdelsesfrit system, der ikke kræver mange timer at bruge,
når sludgen skal pumpes op fra deres opsamlingstanke til lagertanken. Man kan her modargumentere med,
at det er dyrt at afskaffe sludgen i havnen, men hvis man regner besparelsen på incineratoren med i
regnestykket, er der mange penge at pumpe sludge i land for hvert år.
De steder sludgen bliver modtaget i land, bliver den som oftest behandlet, hvor restprodukterne bliver
vand og tørstof, som kan bruges til asfalt og olie, som kan bruges i bl.a. diesel eller til opvarmning (To good
to waste. movie, Portoffrotterdam.com).
Side 18 af 32
Anders Munk-Pedersen
Bachelorprojekt
V11394
Alt efter hvordan man beregner CO2 udledningen fra skibene, er der her argumenter både for og imod. Da
det meste af sludgen i alle tilfælde ender med at blive brændt af, vil det udlede CO2, og da sludgen er et
biprodukt fra skibets drift, vil man derfor kunne sige, at udledningen tilfalder skibets CO2 regnskab.
En anden synsvinkel er, at man fratrækker sludgens udledning fra skibets, eftersom det er et produkt, man
har ”solgt” til en anden forbruger, og det er derved forbrugerens regnskab, udledningen skal tilfalde. I alle
tilfælde vil det dog give mest mening at udnytte den energi, der skabes ved udledningen, hvilket, med dette
løsningsforslag, kun ville kunne gøres i land.
En af ulemperne ved løsningsforslaget er, at man mister en del af sin lastkapacitet. Dette kan medføre, at
skibet bliver valgt fra til en rejse frem for et af konkurrenternes skibe. Derudover bliver der også større
anledning til, at skibet slæber ekstra vægt, hvilket også vil give et lidt højere brændstofforbrug.
Storage tank systemet vil kunne retro fittes, dette er dog en større investering og ombygning. Da skibet er
oppe i alderen, og der allerede er en incinerator ombord, vil jeg vurdere, at dette ikke er en løsning, der kan
betale sig.
5.2 Kort om skibets kedelsystem
Nord Princess er udstyret med to kedler. En udstødningskedel fra Aalborg industries - model AQ 2, og en
stor oliefyret kedel også fra Aalborg industries - model AQ 18, der kan levere 18.000 kgdamp/h ved 7 bar.
Kedlen har en topmonteret brænder med dampforstøvning (Atomising) (Bilag 13 – Boiler data). Dertil er
der en Electrical steam generator, der virker som et supplement til udstødningskedlen med 270kW og en
leveringsmængde på 350kgdamp/h. (Bilag 3 – manual el boiler heater)
5.3 Afbrænding i kedel
Det er ifølge punkt 4.6 i MEPC.1/Circ.642 – 2008 Revised guidelines for systems for handling oily wastes in
machinery spaces of ships tilladt at forbrænde sit sludgeaffald i kedlen ombord et skib (Se bilag 14 for
eksempel). Men da det meste af sludgen ombord netop er et biprodukt fra rensning af fuel for at beskytte
skibets maskiner, er dette ikke fordelagtigt. Det skal dog ikke udelukkes, at kedlen evt. kan afbrænde
sludgen, der kræves dog en separat servicetank til dette. Fuel systemet til kedlen på Nord Princess er
opbygget sådan, at det er muligt, at kedlen kan forbruge brændstof fra både settling og service tankene i
både heavy fuel oil (HFO) og low sulphur fuel oil (LSFO) systemerne. Det er derfor ikke muligt at separere
brændstoffet til kedlen, fra en kilde som hjælpemotorer og hovedmotor ikke gør brug af. Hvis man derfor
skal kunne brænde sludgen af i kedlen, kan man:
1. Bygge en separat servicetank kun til kedlen, hvori man kan lagre sludgen til brug i kedlen. Her
forslår jeg, at man bruger en del af LSFO settlingstanken, da den er meget stor 112m3 (Bilag 12).
2. Bruge den allerede eksisterende service tank til incineratoren, denne er dog meget lille, ca. 1 m3,
men den har de nødvendige remedier til at opvarme sludgen, afdræne vandet, og mixe blandingen
inden brug. Dette opfylder altså nogle af de krav, der kan være for at afbrænde sludge jf. K.F.
Larsen (Larsen, K.F., 2001. Dampkedler, s. 403). Det kræver derfor kun en rørforbindelse mellem
fødepumpen til kedlen og tanken samt en rørforbindelse, hvor det er muligt at tilføre ren fuel til
tanken, hvilket vil være en forholdsvist simpel konstruktion.
Side 19 af 32
Anders Munk-Pedersen
Bachelorprojekt
V11394
Antaget at oliebrænderen i kedlen kan afbrænde sludge, ser jeg mulighed nummer to som den bedste og
billigste løsning. Det står dog ikke beskrevet nogen steder i kedlens manual, at der er mulighed for
sludgeafbrænding, og det er heller ikke min egen vurdering, eftersom forstøvningen sker gennem fine
oliekanaler i brænderens dyse. Det er også angivet i kedlens manual, at udløbet på settlingstanken skal
være placeret så højt, at der ikke er mulighed for at suge vand og partikler med ud. Derfor antager jeg, at
denne brænder ikke er i stand til at afbrænde sludge.
For derfor at kunne afbrænde sludge direkte i en kedel skal denne have en brænder designet til netop dette
formål. Dette kan være en rotationsbrænder.
Rotationsbrændere har ikke en konventionel
forstøvningsdyse, men en kop, der roterer ved meget høje
omdrejninger - op til 6000 omdr/min. Koppen er konisk og
har størst diameter i den åbne ende.
Olien bliver ledet til koppen i centrum. Her vil den blive
slynget rundt og ved hjælp af centrifugalkraften, vil den blive
presset mod koppens væg. Grundet den koniske form bliver
olien presset ud mod koppens kant, hvor den vil blive slynget
af som en hinde. Hinden vil her blive slået i stykker af
primærluften, som ledes til ved koppens kant. Dette
resulterer i, at olien deler sig i små fine dråber. Dette giver en
stor overflade, der kan optage varme, og derfor vil olien
8. Rotationsbrænder (Larsen, K.F., 2001.)
hurtigt opnå dets flammepunkt og derved antænde (Larsen,
K.F., 2001. s. 249). Rotationsbrændere er kendt for at kunne håndtere brændstof ved høj viskositet. Hvor
kedlen ombord Nord Princess kræver en viskositet på ca. 15cst. (centistokes), kan en rotationsbrænder
klare en viskositet på ca. 45cst.
Kedlen ombord på Nord Princess er af modellen
AQ18, som nu er kaldet OL. Alfa Lavals
rotationsbrændere er navngivet KBE. Som det ses
på figuren til venstre, er det ikke muligt at bruge
rotationsbrænderen på deres AQ model. Det er
selvfølgelig fordi, AQ modellen er med en
topmonteret brænder.
Derfor er det ikke muligt at installere en
rotationsbrænder på den nuværende kedel
ombord på Nord Princess. En udskiftning af kedlen
ombord Nord Princess ville være en investering,
som sludgen aldrig ville kunne betale tilbage. Dog
ville en rotationsbrænder kunne monteres på OCmodellerne, som netop er de komposit boilere, der
sidder i nogle af Nordens nyere skibe (Bilag 9). Der
9. Boilerand burner types. Alfalaval.com
er dog ikke lavet de fornødne installationer for at
kunne afbrænde sludge i kompositkedlerne, da
brænderne er af modellen KBO-R14M (nu KBOG-E).
Løsningsforslaget her vil have mulighed for at kunne udnytte den totale mængde sludge, (ifl. IMO std.
sludge, bilag – 10) og har derved potentiale for den beregnede reducering af CO2. Dog kun hvis der bliver
installeret en rotationsbrænder, hvilket jeg ikke ser som en mulighed på et skib som Nord Princess.
Side 20 af 32
Anders Munk-Pedersen
Bachelorprojekt
V11394
5. 4. Alfa Laval PureDry
De to ovenstående løsningforslag har begge været baseret på, at sludgen benyttes, som den er. Hvis
sludgen bliver pumpet i land, bliver den som regel renset, og de brugbare dele bliver udnyttet. Det kunne
derfor være fordelagtigt, hvis sludgen kunne renses ombord. Derved kunne man få et rent produkt, der
kunne føres tilbage til bunkertankene og derved blive brugt i både skibets motorer og kedel. Alfa Laval
mener at et normalt skib har omkring 2% svind i bunkers. Dette stemmer meget godt overens med mine
beregninger.
Alfa Laval lancerede i 2012 et nyt Waste fuel recovery system (WFR), her har de lavet et produkt med netop
de egenskaber, der skal bruges for at rense
sludgen – PureDry
(http://www.alfalaval.com/industries/marine,
n.d).
Puredry separatoren er en form for separator
med et nyt koncept, der ikke er set før i
marinebrug. Ved hjælp af en disc-stack og en
konisk Xcavator separerer den effektivt
sludgen.
Disc-stacken er kendt fra de allerede
installerede centrifuger på skibet, men på
Puredry seperatoren er de ”vendt på hovedet”
i forhold til en normal fuel centrifuge. Normalt
”skyder” centrifuger ca. en gang i timen for at
tømme skålen for de urenheder, der har lagt
sig i periferien. Puredry seperatoren har en
kontinuerlig fjernelse ved hjælp af den
spiralformede Xcavator.
Xcavatoren kører i modsat retning af
centrifugen og leder urenhederne ned mod
bunden af separatoren, hvor de bliver
deponeret i en affaldsspand. Sludgen (grøn)
tilføres fra toppen og ned til bunden af discstacken, hvor den bliver presset ud til siderne
af centrifugalkraften. Her forgår separationen,
hvor det tunge vand (blå) og tørstoffet (sort)
50. PureDry -Technical information – Waste Fuel Recovery [PDF]
vil blive presset ud i periferien, og det lette
olie (gul) bliver tvunget ind til midten. Da
tørstoffet kontinuerligt bliver fjernet, er der ikke brug for at ”skyde” slammet ud og derefter skylle
centrifugen. Derved kan processen fortsætte uden afbrydelser, og der kræves ikke ekstra vand til
processen. Den rene olie og vandet bliver ledt ud i toppen af centrifugen. Vandet kan føres direkte til
skibets bilge system, hvor det kan blive videre behandlet af skibets olie-vand separator (OWS), således at
det senere kan blive pumpet overbord med et olieindhold mindre end 15ppm. Olien kan pumpes direkte til
skibets settlings tank for at blive brugt af skibets motorer eller kedel (Alfa Laval Corporate AB, 2012).
Side 21 af 32
Anders Munk-Pedersen
Bachelorprojekt
V11394
Før sludgen kommer ind i centrifugen, opvarmes den til ca. 95oC og bliver tilsat en emulgator, som hjælper i
processen med at skille vand og olie fra hinanden.
Der kan med fordel indsættes en sæk i affaldspanden, så det er nemt at håndtere tørstoffet, når spanden er
fyldt. Tørstoffet skal behandles som alt andet affald, der indeholder olie, det skal derfor sendes i land, når
dette er muligt. Affaldspanden står på en vejecelle, så der gives en alarm, når denne er ved at være fyldt.
Puredry systemet har en kapacitet på ca. 500kg i timenog har derfor en voldsom kapacitet i forhold til
sludgegenereringen på Nord Princess.
6.
11. Technical information – Waste Fuel Recovery [PDF]
På billedet ovenover er der vist et flowdiagram over sludgens vej gennem systemet. På Nordens skibe er
det dog ikke en Purebilge, der er installeret som OWS. Den sender dog olieholdigt vand til F.O sludge
tanken under drift. På Nord Princess er der heller ikke en stor tank til opsamling af fuel sludge. Fuel
separatorene leder sludgen i F.O sludge tanken, mens alle dræn leder fuel til F.O drain tank (Se bilag 12 for
placering og kapacitet). Da man ved at bruge Puredry sender den regenererede olie tilbage i bunker
tankene, kan man kun regenerere på fuel olie sludgen, idet det bruges i skibets motorer. Hvis kedlen havde
en separat service tank, som beskrevet i forrige løsningsforslag, ville man også kunne rense smøreolie
sludgen og afbrænde det i kedlen, når der er brug for damp. På denne måde ville man kunne opnå en
endnu større besparelse. Jeg har dog valgt kun at regne på den regenererede fuel olie i følgende afsnit.
Side 22 af 32
Anders Munk-Pedersen
Bachelorprojekt
V11394
Ifølge Alfa Laval kan Puredry regenerere 99% af fuelsvindet. Det giver følgene beregninger:
𝑚𝑓𝑜.𝑟𝑒𝑢𝑠𝑑 = 0,99 ∗ 𝑚𝑓𝑜.𝑠𝑙𝑑 = 0,99 ∗ 64,81 ∗ 103 = 64,16 ∗ 103 𝑘𝑔 𝑝𝑟. å𝑟
64,16 tons fuel olie regenereret i Puredry systemet vil også give denne besparelse i indkøbt fuel, hvilket vil
give en besparelse på:
$ = 64,16 ∗ 400 = 25665,3$ 𝑝𝑟. å𝑟
Og en CO2 reducering på:
𝐶𝑂2.𝑟𝑒𝑑𝑢𝑘 = 𝑣𝐶𝑂2 ∗ 𝜌𝑛.𝑐𝑜2 ∗ 𝑚𝑓𝑜.𝑟𝑒𝑢𝑠𝑑 = 1,59 ∗ 1,977 ∗ 64,16 ∗ 103 = 201,7 ∗ 103 𝑘𝑔𝐶𝑂2
Alfa Laval lover en tilbagebetalingstid på under et år ved at investere i Puredry. Jeg kan dog se, at deres
beregninger er baseret på et skib med noget større brændstofforbrug end Nord Princess. På Alfalaval.com
er der et regneværktøj til at beregne tilbagebetalingstiden - Purepay. Det går dog kun op til maksimum tre
år. Dette tror jeg ikke kan lade sig gøre inklusiv installerings omkostningerne.
Puredry er opgivet med en vejledende pris på 129.000€, hvilket omregnet til dollars med en kurs på 91.03
giver:
$ = 129.000 ∗ 0,9103 = 117429$
Det giver en tilbagebetalingstid på:
å𝑟 =
117429
= 4,6 å𝑟.
25665
Tilbagebetalingstiden er beregnet uden vedligeholdelses-, installations- og driftomkostninger, da dette ikke
er tilgængeligt.
Da Norden ifølge punkt 3.3b i deres Carbon Disclosure Project – responses 2013 (Dampskibsselskabet
NORDEN A/S, 2013. Carbon Disclosure Project - responses from previous years., 2013.) har lavet
investeringer til det, der svarer til en tilbagebetalingsperiode på mere end 25 år, vil jeg antage at
investeringen i PureDry, også er noget der vil kunne tages til overvejelse, evt. som en del af en ny Climate
action plan eller på nybygninger i fremtiden, selvom systemet er muligt at retro fitte ombord, det kræver
dog en del nye rørforbindelser, men det er muligt.
Den tilbageværende sludge fra smøreoliesystemerne vil man stadig have til afbrænding i incineratoren.
Men dette er langt fra så stor en del som fuel olie sludgen. Som før nævnt, kunne det være muligt at
udnytte smøreoliesludgen, hvis kedlen havde en separat servicetank. Dette kunne man evt. bruge
incineratorens servicetank til, som nævnt i forrige løsningsforslag, hvilket vil resultere i, at man kan udnytte
alt sludgen.
Side 23 af 32
Anders Munk-Pedersen
Bachelorprojekt
V11394
5.6. Diskussion
Ud af de tre løsningsforslag er der ingen tvivl om, at WFR systemet vil være den rigtige vej at gå. Systemet
kan retro fittes på skibene, det er højst sandsynligt også den billigste løsning og derfor den bedste mulighed
til prisen. Der er dog stadig mange faktorer, der kan have noget at sige. Da jeg har brugt IMO’s standart for
sludge, kan det nemt have en væsentlig fejlmargin fra virkeligheden. Dog er dette de bedste oplysninger,
jeg har haft til rådighed under skriveprocessen. En anden faktor, der har stor indvirkning på det økonomiske
aspekt, er selvfølgelig olieprisen. For blot et år siden var prisen på bunkers 1,5 gange dyrere, end den er nu
(Bunker Index 380 CST. www.bunkerindex.com. n.d.). Dette vil selvfølgelig kun gøre det mere fordelagtigt,
at investere i de sidste to løsningsforslag.
Da oliepriserne også har en stigende trend for tiden, kan det meget vel være, at der er belæg for at kigge
nærmere på de forskellige tekniske installationer, der er nævnt i de tre løsningsforslag. Det er dog helt
sikkert, at det på fremtidige nybygninger vil være fordelagtigt at have et PureDry system og en separat
servicetank til sludge direkte eller renset sludge til kedlen plus en evt. rotationsbrænder på tegnebrættet.
Disse tiltag vil uden tvivl kunne effektivisere brændstofforbruget ombord på et skib og derved også
reducere CO2 udledningen.
5.7. Fast affald
I de foregående løsningsforslag har jeg kun gennemgået muligheder for afskaffelse af det flydende affald.
Hvis man står uden incinerator, er der pludselig meget fast affald, man ikke kan komme af med til dagligt
ombord. Det er dog altid lettere at komme af med fast affald ved havneophold, da dette ofte sker ved at
man bærer det direkte i land, eller der kommer en båd efter det. Dog kan man stadig løbe ind i
pladsproblemer. For at minimere pladsproblemet kan man benytte en affaldskomprimator. Jeg har taget
udgangspunkt i en komprimator fra fabrikanten Delitek. Delitek har flere forskellige størrelser af
affaldskomprimatorer til marin brug (Bilag 16 - Delitek waste compactors n.d.) Deliteks komprimatorer kan
også leveres i EX-proff versioner godkendt af DNV til brug på tankskibe.
Jeg vil mene, at en DT200 model vil være tilstrækkelig, da der på denne komprimator også er mulighed for
at binde affaldet i baller. På den måde kan ballerne stables, hvilket optager minde plads. Derudover bliver
poserne, man kan indsætte i affaldscontainerne, også af en størrelse, der er til at håndterer af én mand.
Side 24 af 32
Anders Munk-Pedersen
Bachelorprojekt
V11394
6. Electrical Steam Generator (ESG)
Punkt nr. 6 får, i rapporten, kredit for at stå for mere end 6 % af den samlede CO2 besparelse i løbet af
2014.
Meningen med ESG’en er, at den automatisk skal koble til og hjælpe med dampproduktionen, hvis ikke
udstødningskedlen kan opretholde det angivne arbejdstryk. Dette er ofte tilfældet ved lav belastning på
hovedmotoren (Slow steaming). I følge Nordens CSR program skal fartreduktioner være medvirkende til
10% af den samlede CO2 reduktion i 2020 i forhold til niveauet i 2007.
Under min udmønstring på Nord Princess opstod problemer med vores oliefyrede kedel. Styreenheden, der
kontrollere luft og olieforholdet under forbrænding, gik i stykker. Dette resulterede i, at kedlen måtte
styres manuelt fra en styretavle oven på kedlen.
Under sejlads er dette ikke noget stort problem, da udstødningskedlen som regel kunne holde dampen
oppe. Dog var der brug for den oliefyrede kedel, hvis der skulle varmes på skibets last.
Den første gang skibet kom i havn efter haveriet, testede vi, om ESG’en kunne holde dampen oppe på et
acceptabelt niveau. Selv med meget begrænset belastning var ESG’en ikke kraftig nok til at opretholde
temperaturen på hovedmotor- og brændstofsystemet.
Dette var første gang jeg var med til at bruge ESG’en, men jeg har førhen hørt seniorofficerer omtale den.
Her blev den dog nævnt som en nødløsning, som kunne benyttes, hvis man havde totalt kedelhavari. Jeg
tror derfor, at nogle officerer fejlagtigt har troet, at den er til dette formål. Grunden til dette kan være, at
man som maskinmesteruddannet ved, fra sin undervisning og herunder utallige beregninger, at en 4takstmotor har væsentlig dårligere økonomisk virkningsgrad end en oliefyret kedel (se beregninger for
virkningsgrader Bilag 2).
Jeg har derfor valgt at kigge nærmere på ESG’en for at kunne konkludere, om den bidrager til en CO2
reducering.
Det er min erfaring fra Nord Princess, at man kan opretholde et konstant og acceptabelt arbejdstryk på
udstødningskedlen ved 90+ omdrejninger på hovedmotoren. Det skal selvfølgelig nævnes hertil, at
dampforbruget kan variere. Ved normaldrift er de væsentlige dampforbrugere: fuel opvarmning, centrifuge
forvarmere og evt. tilføjelse af varme
på hovedmotor for at optimere
ferskvandsgeneratoren eller
opretholde en god driftstemperatur.
Da vi har eksperimenteret meget med
damptrykkene ombord pga.
kedelhavariet, har vi erfaret, at
maskinerne uden problemer kan holde
deres temperaturer med et tryk på 5
bar. Low pressure alarmen i
udstødningskedlen bliver udløst ved
3,9 bar.
12. Presuretransducer settings. Aalborg Industries, 2009
Under de 90 omdrejninger kan der
være brug for en damptilføjelse fra
anden kilde end udstødningskedlen. Det er her, ESG’en kommer til gavn og kan tilføre 270kW til
dampproduktionen.
ESG’en har en cirkulationspumpe og 4 elektriske trin (Se også Bilag – 3). I tabellen til højre kan det ses, ved
hvilket tryk de forskellige trin starter.
Side 25 af 32
Anders Munk-Pedersen
Bachelorprojekt
V11394
De tre første trin er hver på 72kW, og det sidste er på 54kW (s.10 bilag 3) sammenlagt en effekt på 270kW
plus cirkulations pumpe på 7,5KW, total effektforbrug: Pegs= 277,5 kW
Ifølge skibets EL Load Calculations (ELC) (Bilag 4 - Norden GSI vessel EL Load Balance. S. 11) har skibet under
Normal Condition At Sea en konstant generatorbelastning på 519,7 kW.
Derudover vil der være en potentiel ekstra belastning på 248,3 kW. Eftersom det ikke er alt maskineriet,
der køre konstant, er der på den ekstra belastning en samtidighedsfaktor på 0,3.
Dette resulterer i en total belastning 𝑃 = 519,7 + 248,3 ∗ 0,3 = 594,2 𝑘𝑊 på hjælpemotoren.
Denne belastning stemmer også overens med mine egne observationer ombord. Under de forhold, hvor
det er meningen ESG’en skal anvendes, vil hovedmotoren arbejde med lav hastighed - slow steaming.
Slow steaming på hovedmotoren resulterer som regel i, at turboladeren ikke kan levere den nødvendige
mængde skylleluft til forbrændingen. For at komme dette til gode er der installeret to auxiliary blowers på
hovedmotoren. Aux. blowernes effekt vil derfor blive lagt til den samlede belastning på generatoren.
Den samlede belasting på generatoren, med aux. blowers tændt, beregnes: (Se også Bilag 4 s. 2. M/E Aux.
blowers):
𝑃𝑎𝑢𝑥𝑏 = 2 ∗ 48,8 ∗ 0,8 = 78,1𝑘𝑊
Ny samlet belastning:
𝑃𝑛𝑦 = 𝑃 + 𝑃𝑎𝑢𝑥𝑏 = 594,2 + 78,1 = 672,3𝑘𝑊
Belastning på hjælpemotoren, med alle 4 trin tændt på ESG samt cirkulationspumpen hertil:
𝑃𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑃𝑛𝑦 + 𝑃𝑒𝑔𝑠 = 949,8 𝑘𝑊
Her opstår et nyt problem. Hver hjælpemotor har nemlig en maks. effekt på 910kW. Dette resulterer i, at
der nu skal anvendes to hjælpemotorer for at levere strøm til EGS’en. Da der, på Nord Princess, ikke er
mulighed for at vælge imellem Optimal load og Equal load (Se bilag 5 – simulator screenshot), vil
belastningen være lige fordelt på de to generatorer. Dette resulterer i, at de hver især vil have en effekt på
ca. 475kW, hvilket er en belastningsgrad på kun:
475
910
= 52 %
Da hjælpemotorerne også har turboladere, løber man ind i samme problem med at levere nok luft til
forbrændingen. Dette resulterer i en dårlig forbrænding i motoren, hvilket udvikler røg, sod og giver en
dårlig driftsøkonomi. Derudover er det ildeset, hvis et skib ryger og soder meget. Det giver også et øget slid
på motorerne over længere perioder med lav belastning. Derfor vil det være en fordel at kunne indstille
generatorerne til optimal load. Herved kunne man lade den ene hjælpemotor ligge med størstedelen af
belastningen, mens den anden kunne tage resten. Det ville her også være fordelagtigt at skifte lasten
imellem motorerne med et bestemt interval, derved kan man lade motorerne ”strække ben” på skift. Det
er kendt fra undervisningsteorien, at sådanne motorer har den bedste udnyttelse af brændstoffet, når
belastningen er over 80%. Da formålet med EGS’en er at reducere CO2 udledningen og derved også spare
brændstof, er det ikke fordelagtigt, at to dieselgeneratorer skal være i drift.
For at understøtte disse beregninger har jeg fundet data fra skibets daglige olietal (Se bilag 6 – Noon
Soundings), hvor man kan se forskellen på de to driftsformer. Jeg kunne selv have indsamlet data under
min udmønstring, men pga. af kedelhavari og ustabile hjælpemotorer på skibet har dette ikke været muligt
af hensyn til skibets driftssikkerhed.
Side 26 af 32
Anders Munk-Pedersen
Bachelorprojekt
V11394
Grunden til, at der d. 10-03-15 og 12-03-15 er sejlet med to generatorer er, at skibet d. 09-03-15 havde et
blackout. Maskinbesætningen har derfor, som en sikkerhed, valgt at have to generatorer kørende på resten
af rejsen. I den efterfølgende havn blev maskinchefen afløst, og der kom herefter nye ordrer. Grunden til,
at der ikke er medtaget data fra d. 11-03-15 er, at skibet i løbet af det døgn har skiftet tidszone, og der er
derfor kun 23 timer i det pågældende døgn.
D. 13-12-14 har skibet ligget i havn, her kan det ses, at kedelforbruget er steget, dette er blot medtaget for
referencens skyld.
I bilaget er der kun medtaget de nødvendige oplysninger for at lave en beregning, da tallene er en del af
skibets operating expenses (OPEX), hvilket ikke er noget, der normalt offentliggøres.
Dette giver selvfølgelig ikke den mest analytiske og korrekte tilgang til beregningen, men det er nok til at
understøtte mine beregninger. Da jeg ikke var ombord, idet disse tal blev taget, kan jeg ikke sige med
sikkerhed, om EGS’en har været i brug. Faktum er dog, at to hjælpemotorer har været i drift, hvilket de
også vil være ved brug af EGS’en.
D. 9-10-14 og 10-01-14 har skibet sejlet med lave omdrejninger og kun med én hjælpemotor i drift plus
kedlen. Da jeg heller ikke har været ombord på disse dage, kan jeg ikke med garanti sige, at der ikke har
været ekstra belastning på kedlen udover normal drift.
Brændstofforbruget på hjælpemotorerne er ikke en aflæst mængde, men en beregning ud fra, hvor mange
timer de har kørt i forhold til aflæsningen på Fuel unit’en (F.U). Hjælpemotorerne er fastsat til et forbrug på
125 kg/h. Der er også taget højde for, at forbruget er mindre pr. generator, når to er i drift, ved at forbruget
her er sat til 106 kg/h. Dette kan dog give en fejlangivelse, da 27 timer (24 timer på en generator + 3 på en
anden) vil resultere i et beregnet forbrug, der er mindre, end hvis kun én generator havde været i
drift: 𝑚𝑏 = 27 ∗ 106 = 2862𝑘𝑔𝑏 , og dette er i hvert fald ikke sandt, da to generatorer altid vil bruge mere
brændstof end én.
Den oliefyrede kedel har sit eget flowmeter, og forbruget her anses derfor som præcist indenfor 100Kg.
Brændstofdifferencen på de to scenarier beregnes: (gennemsnits forbruget på kedlen bruges)
2∗1,6+1,7
)
3
𝑚𝑏.𝑑𝑖𝑓 = 𝑚𝑏.2𝑎/𝑒 − 𝑚𝑏.1𝑎/𝑒+𝑏𝑙𝑟 = 5,1 − 3 + (
= 0,47𝑡𝑜𝑛
Hverken ifølge fuel analysen fra Nord Princess (bilag 7 - NORD PRINCESS, FUEL ANALYSIS REPORT) eller ISO
standarten for bunkerolien (Bilag 8 – DNV ISO-8217) er der angivet, hvor stor en del af brændstoffet, der er
kulstof. Derfor har jeg, fra litteratur brugt i undervisningen (Lauritsen, A., Eriksen, A., 2012, tabel 8.2 s. 223)
og (Banke., 2010, s.167), fastsat et indhold på c = 86% kulstof. Dermed kan den udledte CO2mængde
beregnes (Lauritsen, A., Eriksen, A., 2012, s. 230):
𝑐
𝑣𝐶𝑂2 = 12,0112 ∗ 22,26 = 1,85 ∗ 𝑐 = 1,85 ∗ 0,86 = 1,59 𝑚3 /𝑘𝑔𝑏
Ifølge tabel 10.6 i termodynamik (Lauritsen, A., Eriksen, A., 2012) har CO2 en densitet på ρn = 1,977kg/m3.
Den ekstra mængde CO2 der vil bliver udledt beregnes:
𝑚𝑑𝑖𝑓𝑓.𝐶𝑂2 = 𝑣𝐶𝑂2 ∗ ρn ∗ 𝑚𝑏.𝑑𝑖𝑓 = 1,59 ∗ 1,977 ∗ 470 = 1477,41 𝑘𝑔 𝐶𝑂2
Fra ovenstående beregninger kan det konstateres, at det ikke er CO2 besparende at bruge EGS’en under de
beskrevne omstændigheder.
Side 27 af 32
Anders Munk-Pedersen
Bachelorprojekt
V11394
6.1. Diskussion
1,47 tons CO2 på dage med to hjælpemotorer i drift lyder af meget. Men det er kun aktuelt i det tilfælde,
hvor der er brug for en ekstra generator til at drive EGS’en. Man kan manuelt afbryde trinene ét af gangen
fra trin 4 og ned. Dog vil en ekstra hjælpemotor allerede starte automatisk ved en effekt på 700-750kW,
medmindre man manuelt kobler dette fra. Dette er dog ikke anbefalelsesværdigt, da en startstrøm på en
pumpe herved kan resultere i et differential trip eller i værste fald et blackout.
Eftersom dataene brugt i beregningen er som beskrevet i afsnittet, er der en væsentlig usikkerhed
forbundet med facit. Nord Princess er heller ikke det ideelle skib at lave disse beregninger på, da det har en
meget intensiv fart med korte rejser og mange havneophold. Jeg har igennem uddannelsen haft mere end
fire måneders sejltid på Nord Princess. Den længste sørejse jeg har haft ombord er på fire dage.
Derudover sejler skibet også næsten altid for fuld kraft, da det er chartret ud til 3. part, som opererer
skibet. Det har derfor været svært at finde data, hvor skibet har sejlet slow steaming i flere døgn, hvorfra
man kunne indhente gode data til beregningen. På baggrund af ovennævnte er EGS’en ikke en investering,
jeg personligt ville have gjort på et skib som Nord Princess. Det skal dog siges, at da skibet sejler i trampfart,
er det svært at forudse, hvilket fartsområde og intensitet af havneophold et sådan skib vil have. Det er
derfor også svært at optimere skibet til dets fart.
Jeg er også skeptisk overfor, om EGS’en vil have kapacitet nok til at presse trykket op på arbejdstrykket,
hvis skibets fart bliver sat under det kritiske omdrejningspunkt, som ligger fra 55-64 omdrejninger på
hovedmotoren. En bedre løsning end EGS’en ville være en mindre oliefyret kedel, som kunne supplere
udstødningskedlen. Dette er dog også installeret på nogle af Nordens nyere skibe i form af en komposit
kedel, som er en oliefyret kedel, der er bygget sammen med udstødningskedlen. Komposit kedlen har en
kapacitet på 2000kgd/h (1540 kW) (Bilag 9 - Komposit boiler fra Nord Guardian), hvortil EGS’en med sine
270 kW, kun leverer 350kgd/h. Jeg undrer mig derfor, hvorfor composite kedlen ikke har fået en plads i
Nordens Climate action plan, da den stort set har samme job som EGS’en, den gør bare arbejdet meget
mere effektivt. En endnu bedre løsning ville også være at udnytte udstødningsgassen fra den eller de
hjælpemotorer, der er i drift. Da der altid minimum er én hjælpemotor i drift, ville dette være meget mere
favorabelt, da det ellers bare er energi man dumper til atmosfæren.
Side 28 af 32
Anders Munk-Pedersen
Bachelorprojekt
V11394
7. Konklusion
Under udarbejdelsen af dette projekt har jeg ved en analytisk fremgang undersøgt forholdende for at
droppe brugen af incinerator. Derved har jeg konstateret, at der helt sikkert kan være fordele ved at tænke
alternativt i forhold til affalds håndtering ombord på et skib som Nord Princess. Jeg mener, at der helt
sikkert findes bedre, billigere, nemmere og mere miljørigtige måder at håndtere affaldet frem for brugen af
incinerator. Dette har jeg påvist i beregningerne og de løsningsforslag, jeg har udarbejdet.
I løsningsforslagene er der redegjort hvorfor og hvorfor ikke, løsningsforslagene er brugbare, og jeg er
derved kommet frem til den bedste løsning heriblandt.
På et skib som Nord Princess vurderer jeg helt sikkert et WFR system som PureDry som den bedste løsning,
da der er mulighed for at retrofitte systemet, og det er nemt at se, at det indenfor relativt få år kan
generere en profit. På nybygninger, der endnu ikke er bestilt, vil jeg mene, at en rotationsbrænder, der kan
varetage sludgeafbrændingen, vil være den bedste løsning, hvis denne kan få en separat servicetank til
sludge. På den måde kan smøreoliesludgen også afbrændes, og energien herfra kan derved udnyttes til
dampproduktion. Dette giver en større besparelse end blot udnyttelsen af fuel olie sludgen. Samtidig sparer
man investeringen på et system som PureDry.
I Nordens Climate Action Plan har jeg kigget nærmere på ESG’en, som var en investering, der blev lavet på
ni skibe - deriblandt Nord Princess. Jeg har i min analyse påvist ved beregninger og argumenteret for, at
denne ikke lever op til forventningerne. Jeg har på baggrund af dette spurgt Nordens CSR afdeling om
indsigt i beregningerne bag investeringen af ESG’en, dog uden svar. Det er derfor min vurdering, at det er
bedst kun at bruge ESG’en i tilfælde af kedelhavari.
Igennem hele projektet har jeg forholdt mig kritisk, til de data jeg har brugt og derfor argumenteret for det,
når jeg mener der har været forhold, der skulle forklares. Jeg har derved også tilegnet mig særlig indsigt i
disse områder for at kunne analysere datamaterialet.
8. Efterskrift
Under udmønstringen har jeg tænkt over mange andre projektemner der kunne arbejdes med ombord
Nordens skibe. Jeg vil også mene der er belæg for at arbejde videre med nogle af de løsningsforslag jeg er
kommet med, og gennemarbejde dem til et færdigt forslag, med implementering. Jeg havde forinden min
udmønstring spurgt Norden om de havde et projekt, jeg kunne arbejde med, her var svaret dog negativt.
Jeg vil derfor forslå Norden evt. at lave en database med forslag, til projekter, fra deres tekniske afdeling
samt maskinbesætninger. Det er min helt klare opfattelse at det ville være godt for både rederi, skibe og
den studerende. Her har rederiet mulighed for at få belyst nogle evt. forbedringer de overvejer til skibene,
samtidig med at en bachelor praktikanten får det ekstra ansvar på sig, hvilket altid er en god motivation.
Side 29 af 32
Anders Munk-Pedersen
Bachelorprojekt
V11394
9. Litteraturliste
9.1. Bøger:
Andersen, T.B., 2010. Noget om dieselmotorer. 1. udgave. Århus: Århus Maskinmesterskole.
Larsen, K.F., 2001. Dampkedler. 1. udgave. Jerslev: K.F. Bogteknik ApS.
Lauritsen, A., Eriksen, A., 2012. Termodynamik, teoretisk grundlag – praktisk anvendelse. 3. udgave.
København K: Nyt Teknisk Forlag.
9.2. Hjemmesider:
Alfa Laval Corporate AB, N.D. Marine. [online]Available at:
http://www.alfalaval.com/industries/marine/Pages/default. [Accessed at 19 May 2015]
Bunker Index, 2015. Bunker Index 380 CST. [online] Available at:
http://www.bunkerindex.com/prices/bixfree.php?priceindex_id=2 [Accessed 25 May 2015].
CDP Worldwide, 2015. Homepage. [online] Available at: https://www.cdp.net/enUS/Pages/HomePage.aspx [Accessed 20 May 2015].
Dampskibsselskabet NORDEN A/S, 2015. Homepage. [online]Available at: http://www.ds-norden.com/
[Accessed 18 May 2015]
Dampskibsselskabet NORDEN A/S, 2013. Carbon Disclosure Project - responses from previous years. [online]
Available at: http://www.ds-norden.com/csr/carbondisclosureproject/cdpallyears/ [Accessed 19 May 2015]
Port of Rotterdam, 2014. Waste disposal. [online] Available at:
http://www.portofrotterdam.com/en/Shipping/sea-shipping/Pages/waste-disposal.aspx [Accessed 18 May
2015].
9.3. Pdf-filer:
Alfa Laval Corporate AB, 2012. PureDry -Technical information – Waste Fuel Recovery. [pdf] Available at:
http://www.alfalaval.com/industries/marine/environment/puredry/Documents/PureDry%20TI%20EMD00345EN%20aug%202014_Lowres.pdf [Accessed at 21 May 2015]
Delitek n.d. Delitek waste compactors n.d. [pdf] Available at:
http://www.goltens.com/download/Delitek_Waste_Compactors.pdf [Accessed 30 may 2015]
Graudgaard Eriksen, T.L., Nielsen C.S., 2008. Røggasrensning. [pdf] Available at:
http://oldcampus.aams.dk/mod/data/view.php?d=256&rid=755&filter=1 [Accessed 22 May 2015]
International maritime organization, 2014. MEPC.1/Circ.834. [pdf] Available at:
http://www.imo.org/OurWork/Environment/PortReceptionFacilities/Documents/MEPC.1-Circ.834%20%20Consolidated%20Guidance%20For%20Port%20Reception%20Facility%20Providers%20And%20Users%2
0%28Secretariat%29.pdf [Accessed 19 May 2015]
International maritime organization, 2008. MEPC.1/Circ.642. [pdf] Available at:
http://www.mardep.gov.hk/en/msnote/pdf/msin0833anx.pdf [Accessed 19 May 2015]
Side 30 af 32
Anders Munk-Pedersen
Bachelorprojekt
V11394
9.4. Billeder:
Alfa Laval Corporate AB, N.D. Burners. [photograph] Available at:
http://www.alfalaval.com/industries/marine/steamandheatgeneration/burners/pages/burners.aspx
[Accessed at 21 May 2015]
TeamTec AS, N.D. OG 200 Models.[photograph] Available at:
http://www.teamtec.no/products/incinerators/og-200-models [Accessed 21 May 2015]
9.5. Bilag:
Bilag 1:
Dampskibsselskabet NORDEN A/S, 2014. Corporate social responsibility report 2014. [pdf] Available at:
https://www.dsnorden.com/investor/financialnews/announcements/AnnualReport2014andExpectationsfor2015.html
[Accessed 20 May 2015]
Bilag 8:
DNV GL Group, 2005. ISO 8217 Fuel Standart, Third Edition 2005. [pdf] Available at:
http://www.dnv.in/industry/maritime/servicessolutions/fueltesting/fuelqualitytesting/iso8217fuelstandard
.asp [Accessed 21 May 2015]
Bilag 10:
International maritime organization, 2014. MEPC.244(66). [pdf] Available at:
http://www.imo.org/KnowledgeCentre/IndexofIMOResolutions/MEPC%20Resolutions/MEPC%20244%206
6.pdf [Accessed at 20 May 2015]
Bilag 11:
Port of Rotterdam, 2014. Waste disposal in the port of Rotterdam. [pdf] Available at:
http://www.portofrotterdam.com/en/Shipping/sea-shipping/Pages/waste-disposal.aspx [Accessed at 21
May 2015]
Side 31 af 32
Anders Munk-Pedersen
Bachelorprojekt
V11394
10. Bilag
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
Norden CSR rapport 20014
Kedel og motor beregninger
Manual EL-Boiler heater
EL load balance
Simulator screenshot
Noon Soundings
Fuel Analysis
DNV ISO 8217
Komposit kedel
Mepc 244-66
Waste disposal 2014
Capacity plan
Boiler data
Sludge treatment
Fuel oil service pipping
Delitek waste compactors
Ships particulars
Side 32 af 32