摘要：在能源日益紧张的发展背景下，各个国家为保障能源能够进行充分的利用，纷纷开始实施各种能源节能政策与战略。此种发展趋势影响下，船舶若想满足现阶段社会对其提出的要求，其进行节能化改造是十分必要的，这不仅是因为船舶辅机的资源使用效率比较低，也是受到船舶可持续发展的需求影响。对此，基于对船舶辅机节能控制与管理的分析，本文在详细阐述船舶辅机节能基本原理的基础上，合理化探讨了现阶段船舶辅机的节能控制与管理技术。
关键词：船舶辅机；辅机节能；节能控制；管理技术
引言
伴随着人口的快速增长，各种经济与社会发展的需求影响，使得现阶段世界能源问题愈发的紧张，能源短缺情况不断发生，而有效改善能源短缺现象严重的问题，也逐渐成为当今社会广泛关注的重点。从目前能源浪费与消耗现状而言，船舶作为航运的主要设备，因船舶辅机造成的资源消耗是十分巨大的，特别是近年来燃油价格的上涨，更是促使船舶辅机需要向着节能方向进行改进与管理。针对于此种现象，本人结合个人经验与相关资料，对船舶辅机的节能控制与其管理技术进行了相关深入分析，以对相关人员提供有效参考。
1船舶辅机节能控制的必要性
船舶是航运中十分常见的一种交通工具，其能够根据使用需求，进行货物运输或相关作业的展开。在船舶所有的组成部分中，辅机是非常关键的组成部分，其由众多的风机、泵类负载进行组成，一般是在电动机的驱动下进行运转，这也使得船舶电网的主要用电负荷为辅机。辅机在船舶中的作用，主要是为船舶各个系统进行水量、风量与油量的提供，以使得船舶各个组成部分能够保持良好的运行状态，而辅机运行过程中的能源消耗，则多与工作介质流量、扬程等参数具有密切联系。从目前船舶辅机的设计规范而言，辅机电动机的额定功率值，是按照满足系统最大工况需求的原则进行设计的，且辅机对控制方式也比较简单，只有常规的启动与停止控制等程序，因而使得辅机在进行开机时，便已经处于额定功率的运行范围内，这难免导致辅机造成的资源消耗比较多。并且由于在船舶实际进行运行时，船舶各个系统的工况是很少达到最大值的，所以辅机是处于一种“大马拉小车”的运行状态，能源消耗自然也比较严重。此外，因船舶辅机数量比较多，管理方式也不够精细化，辅机在基本供水、供风、供油与供冷的状态下，都会对电能造成较大的消耗。从上述部分可知，船舶辅机造成的能源消耗是比较多的，所以对其进行节能控制与管理是十分必要的。
2船舶辅机节能的基本原理
船舶辅机主要由两部分组成，一部分是辅助机械设备，另一部分则是电力拖动系统，其系统示意图如图一。根据图一可以看出，辅机的电力拖动系统是包含电动机与电机控制装置两大部分的，其是辅机的主要动力源，并且也是船舶电网的直接用电负荷，而对辅机进行有效的节能控制，则需要注重于辅机电力拖动系统的节能控制。但目前由于大部分的辅机电力拖动系统控制比较简单，无法通过电气控制进行节能管理，导致在以往的辅机节能控制中，多是通过截流与回流等手段进行改进。截流节能方式主要是对辅机的水泵与风机等出口，进行出口管路阀门开端的减小，以使得管路能够在阻力增加的情况下，输出的流量可以随之减少。回流则是通过对管路的增加，来进行能源消耗的控制。这两种常见的船舶辅机节能控制方式，虽具有一定的使用优势，但从实际节能情况而言，不太符合现阶段节能控制的要求。因而在经过长期的分析与研究下，比较先进的节能控制方式是以调节辅机转速的方式，进行流量的有效控制，这种方式与传统方式相比，其主要是以调速的方式，对辅机转速进行合理化的管控，进而对输出流量进行匹配化的控制，实现能源消耗的有效降低。
图一 船舶辅机系统示意图
3辅机节能控制的方式
根据上述得知，通过调速的方式，能够实现对辅机的节能水平优化。因辅机是在电动机的驱动下进行运转的，所以对辅机进行调速处理，实质上则是对电动机进行调速。一般情况下，进行电动机转速的调节方式，主要分为三种，即变频调速、变机调速与变转差调速等。变机调速是通过分级调速的方式，对于电动机转速进行相应改变的，但变机调速由于转速的变化比较大，其进行实际调速上，辅机的电动机转差功率，是处于电阻消耗之上的，这导致电动机转速虽然是降低了，但电能消耗是不发生变化的。相对于变机调速，变频调速是目前电动机转速应用效果最为良好的调速方式，其是通过改变电动机的转动频率，进行电动调速的控制，这种方式能够有改变供电的频率，实现无级平滑的调速，并且不会因转差功率的情况，而消耗较多的电能量，因而是最具有节能效果的调速方式。
4船舶辅机节能控制的管理技术
船舶辅机包含着较多组成配件，对船舶辅机进行节能控制与管理，实际上也是对这些组成配件进行基恩能管理，以使得船舶辅机能够在节能管理技术的运用下，达到良好的节能管控效果。
4.1辅机空调节能管理
目前大部分船舶，为了提升船舶运行过程中的居住水平，基本都进行了空调的安装。空调作为一种高消耗设备，空调辅机在实际进行运行时，其对于电能的消耗非常巨大，而船舶安装空调的数量也比较多，这使得因空调造成的电能消耗也非常巨大。针对于此，为降低空调对电能的消耗，可以使用变频调速的风机，对空调进行优化配置。变频调速风机与一般变频调速风机不同，其可以根据周围的环境与温度，自动化进行调节制冷，这从一定程度上也利于降低对电能的消耗。此外，对于负责空调管理的工作人员，也需要密切关注空调的实时管理，在不需要空调的情况下，尽量减少对空调的使用，以减少电能消耗。
4.2冷却水泵的节能优化
冷却水泵是辅机系统的基槽组成部分，其作用为输送冷却用海水的高压泵，合理对其进行节能化的改造，可以达到显著的节能效果。具体而言，正常情况下，冷却水泵在进行使用时，其能够根据自身的温度、海水温度与受压情况，进行冷却水量的控制。而在冷却水泵中，合理结合变频变速技术进行运用，可以根据海水的温度情况，对船舶冷却进行随之变化的技术处理，以减少对海水的输送量，实现节能化的处理。
4.3通风机组的节能管理
在购买通风机组时，尽量选择自动化的通风设备，避免使用需要人工控制的通风机组。自动化通风设备与传统人工控制通风机组相比，其能够根据空气质量、气候条件、温度变化与船舶运行状态等，对电机转速进行增加或减少操作，以对输送风量进行相应控制，使得电机数字能量可以根据船舶实际运行需求进行相应改变，从而提升通风设备的能源使用率。
结语：
综上所述，注重于节能化与环保化的发展背景下，只有有效融合各种节能化技术，对船舶辅机进行合理化的节能控制与管理，才能进一步改进传统船舶辅机资源浪费严重的现象，促使船舶辅机能够实现能源的最大利用。为此，在实际进行船舶辅机节能控制与管理时，相关人员不能一味参考节能成功案例，而是需要根据船舶辅机的实际情况，做好各个方面的节能化控制与改进，以使得船舶辅机能够在保持良好运行水平的前提下，节能水平能够得到有效化的提升，进而为船舶良好运行提供基础支持。
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论文作者:王磊
论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期
论文发表时间:2019/9/25
标签：船舶论文; 辅机论文; 节能论文; 电动机论文; 方式论文; 消耗论文; 电能论文; 《基层建设》2019年第20期论文;