摘要:從電力推進與柴油機推進的比較、電力推進的優(yōu)點、電力推進系統(tǒng)的組成等方面綜述了船舶綜合電力推進系統(tǒng),并較為全面地闡述了電力推進系統(tǒng)的關鍵設備:大功率變頻器、推進電動機、吊艙式推進裝置、電站管理及監(jiān)控系統(tǒng)等。指出隨著技術進步,電力推進優(yōu)越性日益凸顯,21世紀將是船舶電力推進系統(tǒng)發(fā)展的黃金時代。
關鍵詞:船舶;電力推進系統(tǒng);設備;監(jiān)控
1 概述
電力推進作為船舶的新型推進動力,世界各國都在進行深入的研究。國外已經(jīng)開發(fā)了多種類型的電力推進系統(tǒng),并在多型船舶上應用。國內(nèi)在此領域的研究則剛剛起步。
作為船舶主動力系統(tǒng)的電力推進系統(tǒng),由于其高效率、高可靠性、高自動化以及低維護,正成為新世紀大型水面船舶青睞的主推進系統(tǒng),目前,發(fā)達國家新造船舶的30%已采用電力推進系統(tǒng)。
本文將電力推進與柴油機推進作了比較,介紹其特點、系統(tǒng)組成、電站管理及監(jiān)控系統(tǒng),并分析了應用情況與前景。
2 電力推進與柴油機推進的比較
以柴油機和汽輪機為主的傳統(tǒng)型船舶動力裝置,曾對船舶及航運的發(fā)展作出了重要貢獻,然而這類動力裝置也因其一些固有的缺陷阻礙了進一步發(fā)展,例如:占據(jù)空間過大,以柴油機和汽輪機為主機的船舶,其機艙空間都被體積龐大的發(fā)動機、機械傳動裝置、減速器和軸系等占據(jù),艙室空間利用率大大降低,有效載荷減小。工作環(huán)境差,以柴油機或汽輪機為主機的機艙內(nèi),不僅振動大、噪聲高,而且油污多,廢氣排放影響空氣質(zhì)量,衛(wèi)生條件差。主機大而高,系統(tǒng)復雜,增加維護難度,加重維護工作量(輪機人員往往占船員的30%~45%)。船舶采用電力推進系統(tǒng)后,提高了柴油機效率約10%~15%,節(jié)約了維修保養(yǎng)費,顯著地增加了船體可利用空間,同時船型優(yōu)化,提供了安靜的推進方式,并且通過柴油機在大于40%的負載勻速運轉(zhuǎn)來減少污染(減少了N0x和S0x的排放)。除此之外,電力推進系統(tǒng)還將提高船舶的機動性、可靠性和電站的可利用率。
通過表1和表2的一艘高速集裝箱船的船體、主機的參數(shù)將柴油機直接推進和柴油發(fā)電機電力推進進行對比:
下表是計算所要求的推進功率參數(shù)
3 電力推進的優(yōu)點
如果將電力推進系統(tǒng)作為船舶主推進系統(tǒng),則上述柴油機推進系統(tǒng)的缺陷將被克服或改觀,它具有下列優(yōu)點:
3.1優(yōu)化機艙
采用電力推進系統(tǒng)后,機械噪聲大幅度下降,振動減少,工作區(qū)整潔,減少廢氣排放,機艙內(nèi)空氣新鮮,環(huán)境質(zhì)量得到改善。
[b]3.2維護減輕
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實現(xiàn)自動化監(jiān)控,能很快發(fā)現(xiàn)問題,排除故障,可進行有針對性的適情和適時維護,既提高了適航性又減輕了工作量。原編制人員可減少50%-75%。
3.3性能提升
采用電力推進系統(tǒng)后,操縱控制方便,起動加速性好,過渡過程延時短,制動快,正反車速度切換快,可極大地提升船舶的操縱性,發(fā)揮出最佳的使用技術性能或戰(zhàn)術技術性能。
3.4實現(xiàn)自控
船舶采用電力推進系統(tǒng)后,有利于進行計算機網(wǎng)絡管理,有助于實現(xiàn)系統(tǒng)的自動控制,全面提升船舶信息化、智能化、自動化水準,大中型水面艦艇采用電力推進系統(tǒng)后,以高性能換來高機動性,以低噪聲換來聲學隱身效果,以單一的平臺替代傳統(tǒng)的動力與電力二大系統(tǒng),為發(fā)展高能武器創(chuàng)造條件。以最少的人員編制達到常規(guī)艦船的滿員效果,以最小的機艙換來更大的武器艙,增強戰(zhàn)斗力。
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船舶綜合電力推進系統(tǒng)綜述[/align][/b]