浅谈船舶辅机电节能技术
发表时间：2018-08-13T15:10:17.723Z 来源：《基层建设》2018年第21期作者：姚恒泉刁杰华[导读] 摘要：众所周知，船舶是我国经济发展的重要组成，其辅机设备也在经济发展和科学技术进步的背景下实现全自动运行。
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摘要：众所周知，船舶是我国经济发展的重要组成，其辅机设备也在经济发展和科学技术进步的背景下实现全自动运行。通过对船舶辅机实施电节能技术可以缓解当前极度紧张的能源局势，一定程度还有利于提升船舶辅机续航能力。对此，本文则从多方面船舶辅机电气设备和实际运用管理等分析电节能技术，望给予相关管理人员提供参考。
关键词：船舶辅机；电节能技术；变频调速；永磁电机
船舶辅机由风机和泵组成，通常运用电动机直接驱动方式保证辅机可以实现正常运转，因而船舶电网就会承担来自电动机、控制装置等辅机设备用电负荷，也是电节能技术主要服务对象。但目前船舶携带能源极其有限，辅机过大的耗电量必然会占用船舶主要设备能源，使船舶续航能力提升受到影响，进而增加船舶运行成本，最重要和我国制定的节能减排能源政策要求相违背，因而需要采取电节能技术降低船舶辅机能耗，进一步提升船舶续航能力，对船舶未来发展有着重要的现实意义。 1船舶辅机电气设备节能技术分析
船舶电网拥有电负荷的主体为电动机，也是船舶辅机设备中最为根本和重要的能源，因而电动机节能效果和船舶辅机整体节能水平有着紧密联系。一般船舶辅机中的冷却水泵、通风机、主轴滑油轮、空调压缩机等各种设备都处于正常运行状态下，如果提升电动机节能效果，整个设备也会受节能技术影响而产生较大的节能效果。必要时还需根据船舶运行需求对电网进行装配，在此过程中就需要不同类型电动机。当前电动机有直流和交流异步电动机两种类型，如果船舶航行工况发生改变，那么电网电压和船舶辅机负载也会随之变化，辅机电动机中的输出功率也必然会受到影响。当功率值高于预定数值，电动机效率也会因此降低，从而产生较大电能损耗。0.8是交流异步电动机最佳功率因数，如果辅机负载得到明显减少，电动机中的功率因数也会因此降低，电网电流中的无功分量则会随之加大，从而出现较为严重的网损。应用直流电动机过程中由于设备具有电刷功能，运行中产生机械换向情况则会生成电火花，出现安全隐患，所以需要定期清理电网设备。
永磁同步电机和传统设备相比具有更显著的节能效果，而永磁同步电机也有较高的运行效率。其中永磁材料是构成其内部转子最为重要的成分，因而在感应电流时不会在对电枢磁场进行切割时生成，使转子涡流和磁滞损耗得到大幅度降低。再加上该转子自身带有磁性，设备运行过程中无需运用励磁，在一定程度可达到缩小电动机功率效果。相关实践指出，永磁电动机运行效率不会受到船舶辅机负载降低等方面因素影响，该电动机即使在空载状态下也能保持较强的工作效率，最大限度减少电网损耗。 2船舶辅机使用管理中的电节能技术
当前船舶辅机使用管理依旧以粗放式为主，大部分机器设备只要求满足供风、供水等基本要求，在管理过程中没有从提高船舶电能使用效率等宏观角度优化辅机运行过程。再加上辅机额定功率输出设计以满足船舶运行系统需求为主要原则，同时还要根据相关设计规范要求且保留一定数额裕量，最大限度保证辅机持续运行效果。然而船舶辅机系统设计运行情况根本无法达到最大标准和需求，其管理方式更无法结合系统工作情况变化对辅机能量输出进行实时调节，从而出现严重能源浪费现状。因而在优化船舶辅机运行过程控制需要采用相应的节能技术，分别从具体使用和管理两个主要方向实现船舶辅机电气设备节能综合管理，一定程度还可提高辅机运行效率。所谓节能综合管理即运用现代化信息技术获取稳定系统运行工作情况参数和涉及环境参数，结合系统实际情况运用减载控制和变频调速等技术方式对船舶辅机能量输出进行实时调节，从而可以按需分配能量，达到节能增效管理效果。节能综合管理的服务对象为长时间持续运转的如通风机组、空调装置、冷却水泵等船舶辅机设备，上述设备均有较长的工作时间，会随着航行工况变化而调整流量供给，所以运用节能综合管理能大幅度提高节能效果。与此同时在冷却水泵节能管理方面则根据船舶热负荷实际工作情况、海洋环境温度、冷却水泵出口压力、温度等各方面信息再结合变频调速和控制冷却水泵运行台数等技术措施对冷水却供给量进行调节，如果外部海水温度偏低或系统热负荷偏低则可以通过降低冷却水供给量，一方面可以满足船舶辅机系统温度提升控制需求，最重要可以节约电能。在空调装置节能管理方面可运用变频调速空调风机或变频压缩机等方式，还需要结合船舱温湿度、具体人员分布、冷媒水温度以及外部环境温度等各方面信息在充分满足环境和人员需求的基础上对制冷量进行自动调节，保证空调可以实现经济化运行。船舶航行过程中能量消耗最大的主体之一即空调装置，主要服务于人员，如果舱室环境温度偏低或空调区域人员减少则可通过调速方式减少空调运行功能，尤其当空调区域无人时则需要第一时间关闭制冷设备，降低空调能耗。在通风机组节能方面，从空气压力、船舶舱室大气成分含量以及大气温湿度等各方面信息以及结合船舶航行实际情况运用变频调速方式对风机供风量进行实时调节，如果大气环境质量较优则可及时降低电机运转速度，通过减少风量供给达到降低通风噪声和节约电能目的。总之船舶辅机节能管理十分侧重于优化控制和管理辅机系统运行过程，重点在于如何使船舶辅机流量符合系统实际需求，在充分实现不多给和不滞后的基础上达到节能降耗目的。
3结语
总而言之，随着我国经济水平的大幅度提升和社会快速发展，船舶作为我国贸易发展的主要途径，在经济快速发展的背景下也逐渐开始研究和应用电节能技术，不仅仅在于响应国家提出的绿色环保发展要求，也有利于提升船舶辅机的工作效率。因而需要船舶辅机工作人员从船舶运行设备实际情况着手，通过研究如变频调速装置技术或永磁同步发电机等提升电节能效果，进一步推动我国船舶事业健康稳定发展。
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