摘要:调查研究表明,现阶段所采用的船舶动力装置,不仅无法使能源使用效率得到有效提高,还会增加不必要的经济成本,因此,从节能控制的角度出发,对船舶所应用的动力装置进行优化,就显得很有必要。文章首先简明扼要地介绍了什么是“船舶动力装置”,接下来又从实际出发,围绕着节能控制技术的应用展开了讨论,其内容涉及燃油预热系统、废气循环技术等方面,以期能够给相关人员以启发,提高船舶动力装置具有的节能效果。
关键词:柴油机船舶;动力装置;节能控制技术
引言:作为货物运输工具的船舶,在运输过程中,往往需要消耗大量的能源,排放的废弃物,也会给环境带来一定的影响。从长远的角度看,当前的发展模式已经无法满足社会发展提出的要求,节能控制技术可以提高能源的使用效率,在避免环境污染的前提下,推动社会发展,随着认知水平的提高,节能控制技术逐渐成为相关人员研究的关键,实践表明,加大对节能控制技术进行研究的力度,提升船舶的运行效率,可以在某种程度上促进社会的发展。
1船舶动力装置的概述
船舶正常运行需要动力装置提供保证,换句话说,作为动力设备的动力装置,对船舶的正常运行,具有重要的影响。一般来说,动力装置由主装置、辅助装置和其他装置所组成。由主机、轴系、推进器和传动设备所组成的主装置的作用,主要是提供船舶形式所需的推动力,保证船舶在巡航时,始终保持着正常的速度。随着主机的启动,其他驱动设备及轴系发生变化,推进器发挥作用,控制船舶后退或是前进。虽然船舶适用的主机种类较多,但是燃气轮机和柴油机的出现频率,较其他主机更高,与燃气轮机相比,柴油机又成为了多数船舶的首选,这是因为柴油机的使用成本较低[1]。辅助装置的作用,则以为船舶提供航行所需能量为主,具体包括照明、电力及其他装置。辅助装置的代表为发电机组,多数柴油机船舶都会配有多台发电机组,容量则以电动机械设备的实际数量为依据,进行相应的调整,只有这样,才能保证发电机组能够充分发挥出自身的作用。
2节能控制技术的应用
2.1节能减排的作用
运输货物时,船舶需要大量的能源作为依托,在此过程中排放出的废弃物,往往会给环境带来不可逆转的影响。在应用节能控制技术时,相关人员需要从实际出发,保证船舶优化设计的合理性、科学性,使船舶阻力得到最大程度的减小。另外,主机耗油量同样需要相关人员引起重视,小耗油量的主机,能够增强船舶的协调性、提升其推进效率,所支出的运营费用也会随之减少,基于此,相关人员应从多个方面对节能控制技术加以考虑。随着运输行业的发展,燃料费的增加成为必然,船舶不仅会大量消耗能源,还会影响到空气环境质量,围绕着节能控制展开的研究,其意义不言而喻。
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2.2动力装置的改进策略
影响船舶节能性的因素较多,基础因素为技术改进,作为直接消耗能源的对象,动力装置的节能性与船舶节能效果密切相关,只有保证动力装置的节能性,避免能源被不必要的消耗或浪费,才能充分发挥船舶在运输方面具有的优势。对参与长途运输的船舶来说,节能增效通常经由动力装置、航行方式加以呈现,因此,以节能减排为出发点,改进船舶动力装置,具有十分重要的意义。
2.2.1 VIT综合装置
该设计满足创新、高效的要求,以初始喷油定时为基础,结合柴油机的负荷变化,对高压油泵进行自动调整,如果负荷低于额定范围,则需要提前定时喷油,保证燃烧室的燃烧压力能够在短时间内得到有效提升,待负荷达到额定范围,再对喷油定时进行逐步延迟,保证燃烧压力始终处于合理的压力范围,这样做既能够避免燃烧爆炸压力给主机带来的影响,又对热效率具有提升效果,使柴油机在长时间的工作中,仍旧可以保持良好的运行状态。
2.2.2 废气循环技术
柴油机的作用,主要是为船舶提供行驶需要的动力,一般来说,处于运行状态下的柴油机会产生大量氮氧化合物,从而给环境带来影响,要想解决该问题,关键是对废气进行重复循环,以此来达到降低氮氧化合物排放的效果。废气再循环指的是将废气与新鲜空气进行融合,再将其完全燃烧。相关人员可以利用惰性气体,在降低燃烧温度的基础上,减少氮氧化合物的含量,除此之外,进入气缸的废气,需要依托于进气系统进行循环,正常情况下,废气循环系统由两部分组成,分别是外部循环系统和内部循环系统[2]。外部循环系统的作用,主要是基于电控系统,对EGR加以控制,从而对柴油机性能进行优化,相关人员可以有选择性地将废气循环冷却器加装在外部系统中,使燃烧温度得到有效降低。内部循环系统的作用,则是避免管道被废气腐蚀,延长系统的使用寿命。
2.2.3 燃油预热系统
重油驳运的加热方式,主要是加热重油储存内部盘管,提升重油温度,最终实现驳运的目标。该加热方式的不足表现在以下方面:其一,能量的使用效率较低,发生在海水和船体间的热交换,使大量热量流失;其二,加热盘管的难度极大,蒸汽给盘管带来的影响难以预估,受到蒸汽腐蚀的盘管,有很大可能出现蒸汽泄漏的问题,从而给船舶的稳定性、安全性带来影响。以节能减排为出发点的燃油预热系统,同样满足创新和高效的要求,随着驳运重油的降低,热量被大量浪费的问题得到有效解决,节能控制技术的作用得到最大发挥,热交换导致的损失随之减少。另外,燃油预热系统还能够利用沉淀柜热油对燃油舱燃油进行加热,这样做减少了加热盘管所需的安装费用,为船舶设备的正常运行提供保证,船舶行业自然可以实现稳定发展的目标。
结论:通过上文的分析能够看出,船舶能源被大量浪费的问题始终存在,与此同时,能用使用效率较低、运行成本居高不下等问题,也逐渐浮出水面,正是因为这样,从节能减排的角度出发,对动力装置加以研究,才具有十分重要的意义。研究表明,节能减排的作用,不仅局限于降低成本、提高使用效率,还包括通过减少排放有害物质,对环境进行保护,上文主要围绕着三项节能控制技术展开了讨论,希望可以给相关人员以启发,加快船舶行业前进的速度。
参考文献:
[1]许振波,张大勇,李敬伟.节能控制技术在船舶动力装置中的实践探索[J].科技与创新,2018(22):132-133.
[2]朱世伟,任燕落.船舶动力装置的节能控制技术研究[J].舰船科学技术,2017,39(20):76-78.
论文作者:董俊超,乐挺,张庆
论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/11
标签:船舶论文; 装置论文; 节能论文; 动力论文; 废气论文; 柴油机论文; 技术论文; 《防护工程》2018年第36期论文;