摘要：船舶动力装置是为保证船舶正常营运而设置的动力设备，是各种能量的产生、传递、消耗的全部机械、设备，它是船舶的一个重要组成部分。在现代船舶技术的推动下，船舶动力装置吐故纳新，一些新型的船舶动力装置得到应用。文章通过分析当下几种主要船舶动力装置的现状，来比较优缺点，探讨船舶动力装置的未来发展趋势。
关键词：船舶主推进动力装置；发展趋势
1 船舶动力装置简介
在船舶的正常营运中，船舶动力装置为其提供动力及其他所需能源，是船舶的重要设备之一。一般情况下，船舶动力装置包括主动力装置、辅助动力装置等。在技术日新月异的今天，船舶的动力装置历经蒸汽、内燃机、燃气以及混合动力装置的发展。新时期船舶动力装置的技术研发尤为重要，随着船舶设备不断革新，制造领域的不断发展，现在使用范围比较广泛的有综合电力推进系统、船舶燃气轮机以及混合动力系统等，目前装载了特种推进装置的船舶也应运而生。
人类对自然能源的利用的同时也促进了船舶动力装置的发展。早在19世纪煤就作为船舶动力的主要燃料，进入20世纪后石油的大规模开采替代了煤的使用。随着二战结束后，各国着眼于经济发展，以至于在70年代发生石油危机，加上不断遭到污染的环境，人类的目光从石油燃料转向非石油燃料上。由此生物燃料应运而生，然而生物燃料的主要成分是碳，在生物燃料使用时所释放的CO2仍会污染环境。各种清洁能源也被提及出来，如天然气、氢气等。天然气作燃料时对环境的污染较小，氢气作为最理想的能源逐步被人们所利用，得到全世界的认可。氢气作为燃料在汽车发动机的领域已经取得了突破，作为船舶动力系统中的应用也指日可待。再者核能的使用已经用于军用舰船，文中不涉及。伴随着经济与科学技术的不断发展，人们对船舶动力系统的性能提出了更高的要求，这也激励着我们船舶人不断的探索。
2 常见主动力装置类型及特点
船舶主动力装置的作用在于通过燃料燃烧，化学能转化为热能，所产生的热能再转化为机械能，经过两次能量转换，用以推动船舶前进，是船舶的“心脏”。随着世界经济的不断发展，船舶运输已成为经济的一大支柱和海上作业船舶的不可替代性，不同船舶的需求量越来越大，随之船舶主动力装置也历经了多个演化和发展阶段。向着大型化、专业化以及高速智能自动化的方向发展，要求具有能耗低、单机功率大、寿命长和可靠性好，同时具有较高的推进效率等特点。因此，出现了多种类型的主动力装置以满足不同用途船舶的发展需要。目前常见的主动力装置有柴油机动力装置、燃气轮机动力装置、联合动力装置和核动力装置。
柴油机动力装置具有良好的起动性、较高的经济性、技术成熟和检修期间隔长等优点；燃气轮机动力装置具有良好的机动性、质量外形小、产生振动、噪声和污染物低等；电力推进装置的特点在于经济性高，操纵性强、可靠性高并且环保；联合动力装置的优点在于重量尺寸小、操纵方便、备车迅速、具有多机并车的可靠性；核动力装置的优点在于具有极大的能量储备，不需要消耗空气，就能获得热能。
柴油机动力装置尺寸和重量较大，柴油机工作中的噪声、振动较大，低速航行不稳定；燃气轮机动力装置没有反转性，必须设专门的倒车设备，由于空气流量大，进排气管道尺寸大，舱内布置困难，可靠性较差；电力推进装置制造工艺复杂，新能源还有待开发；联合动力装置两种动力装置共同使用一个主减速器，结构复杂，必须配备适用不同机种的燃料及相应的管路；核动力装置重量尺寸大，操纵管理检查系统比较复杂，造价昂贵。
3船舶主推进动力装置的发展趋势
3.1船舶柴油机动力装置的发展趋势
柴油机动力装置具有输出功率大、技术成熟度高等诸多优点，因此在未来同样拥有着很大的发展空间。
首先，柴油机具有很大的体积，占具了船舱内部大量空间。减轻单机重量一直是船舶柴油机的发展方向。
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其次，柴油机将会朝向低排放、低污染的具体方向发展，柴油机必然会走可持续发展战略，提升燃油效率。还要安装废气处理等设备，以降低废气对环境污染的问题。
此外，柴油机动力装置还将会拥有更强的智能化，能够对柴油机动力装置进行最为稳定的调控，提升柴油机做功质量和效率，还能够保持船舶运行的稳定性，不断提升柴油机动力装置的综合经济效益。
3.2燃气轮机动力装置的发展趋势
燃气轮机一直以热效率低、油耗高、还要使用高质高价的蒸馏油为诟病，导致其推广使用受到了严重的阻碍。随着国外厂商对航空用燃气轮机进行船用化改型成功后，高速船需求量增加，发动机排放量越来越严格，燃气轮机船舶也越来越受欢迎。
增大功率、提高效率、克服了油耗高的缺陷，是高速船的理想选择，在高速船中得到广泛的推广与应用。但是提高燃气轮机动力装置效率，在技术上还需要科学的摸索前进。
3.3电力推进装置的发展趋势
常规电力推进装置基于其重量轻、尺寸小、布置安装灵活、适用性强、可靠性高、环保等特点，在未来将会受到极大的推广使用，来代替污染较为严重、性能低下的船舶动力装置。
此外，电力推进装置还会继续在目前IPS的基础上通过系统化进一步降低损耗和提高系统效率，实现节能减排。另一个大趋势是开发新能源，在石油危机之前，真正实现“全电船”。
吊舱式电力推进装置是目前关注度最高的电力推进装置，它是一种全方位转动的动力装置。具有推进效率高，重量轻、噪音低的特点，目前，在豪华游轮、军事舰艇上应用越来越广泛，且逐步在工程船、天然气运输船等船舶上应用。
3.4联合动力装置的发展趋势
联合动力装置的设计和研发，试图通过集成其他动力装置的优点来提升船舶整体的性能。但是，联合动力装置也面临着很多的技术难题和发展任务。首先，联合动力装置必须提高系统各部件性能，使联合动力装置的性能得到改善。此外联合动力装置也要对自身的可靠性、可用性和可维修性不断改善，使寿命、机动性等多方面能够提高。同时，联合动力装置必须还要对新能源进一步的探索，为保障联合动力装置有源源不断的能源。
3.5核动力装置的发展趋势
虽然说发展船舶核动力装置有极其多的优点，但是核动力装置所面临的主要问题是环境污染问题，因为人们担心放射性物质污染航道、港口和城市环境，因此大多数港口拒绝核动力装置船进入港口。目前对核燃料使用后的核废料也还缺乏妥善处理办法。所以，核动力装置还没有被商用船舶所采用。有的一些已经建成的核动力船舶，在试航一段时间后，出于法律和民意方面的原因都已改装为常规动力装置船。尽管核动力装置作为船舶主动力装置的优点有目共睹，但是为了充分利用核动力，扬长避短，我们还需要不断地改进核动力技术。推动船舶核动力的发展，还有很长的路要走。
4 结语
随着科学技术的高速发展，船舶动力装置技术在竞争中不断进步，动力装置类型显著增多，从柴油机动力装置到联合动力装置，其各自都具备一定的优点，在不同用途的船舶上都得到了应用。但是，柴油机作为船舶主机的地位和现阶段远洋运输的不可替代性，未来10年柴油机动力装置依然是市场的主导，不可能有根本性变化，不过接近顶峰的柴油机动力装置很难再有大的变化。随着环境污染问题的加剧，未来船舶动力装置动力装置的智能化水平也将不断地提升，将向着更清洁、更环保和高效的方向发展，以满足不同类型船舶的实际需求，为水路运输和海洋军事活动提供更为可靠的技术支持。随着石油能源危机的逼近，电力推进装置必然受到人们欢迎。
参考文献：
[1]梁恩胜.浅析船舶柴油机喷油泵常见故障及应对措施[J].内燃机，2016（05）：60-62.
[2]蒋艳华.浅析船舶主推进动力装置的发展过程[J].民营科技，2010（04）：91-92.
论文作者:张争
论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期
论文发表时间:2018/9/10
标签：装置论文; 船舶论文; 动力论文; 核动力论文; 机动力论文; 燃气轮机论文; 柴油论文; 《基层建设》2018年第21期论文;