摘要：船舶动力装置是船舶的核心部件，其性能直接决定船舶的整体性能，在现代船舶技术的推动下，船舶动力装置推陈出新，一大批新型动力装置得到应用，因此，本文主要研究船舶动力装置的发展趋势及应用。
关键词：船舶动力装置；发展趋势；应用
1船舶动力装置发展趋势
1.1船舰柴油机动力装置发展趋势
随着科技的不断进步常规柴油机若是作为船舶推进动力的主要动力来源，在将来的发展必然是向着高智能化、低排放以及高单杠输出功率发展，柴油机的工作方式将会变得越来越智能化，常规柴油机由于燃料的限制，只能从技术方面不断进步，同样具有非常高的经济效益。另外柴油动力装置也将会逐渐被船厂、船东以及设计院等广泛接受，随着人们环保意识的不断加强，国际海事组织对船用发动机废气排放的管制越来越严格因此各国家动力装置研究所以及制造厂商都在不断改进技术和方法，寻找更加节能减排的方式，船舰动力装置的研究把液化天然气（LNG）作为了技术的重点攻关，因此当前研究的重点热点问题就是气体燃料发动机。目前双燃料发动机以被少量使用在船舰动力装置中，在今后将会得到进一步的发展。
1.2船舰电力推进动力装置发展趋势
从操纵方面来看，这项技术的操纵系统将会逐渐向智能化发展，目前的电力动力装置已部分实现了电动机操舵。另外随着叫品调速拘束的不断发展，电力推进装置陈系统将会更加的方便，噪音逐渐减小，向着更加节能的方向发展，同样造船舶动力装置中得到更多的使用。船舶电力动力装置的另一个发展趋势便是电力推进系统和电力系统一体化发展，有机的结合在一起，将动力机械能转化为电能，为其他设备提供电能，实现节约能源的目的。
1.3混合动力装置发展
在混合动力装置中一个重要的环节是机-桨的配合，即充分发挥柴油机功率、齿轮箱减速比、发电机组功率以及螺旋桨之间的关系。在功率-转速特性图上调节相应的特征曲线，找到最佳的平衡点位置，从而达到最佳组合。其中主柴油机和发电机的功率储备是影响船舶性能的重要因素，其功率储备分为海况储备和柴油机、发电机功率储备。由于混合动力装置具有高可靠性和经济适用性，所以在未来商用船舶中具有较大的发展空间，现阶段提倡节能环保，必将推动船舶动力的新能源的使用。通过混合动力推进，一方面保证了船舶动力的可靠供给，另一方面，更增加了船舶的节能减排目标。
1.4特种推进装置应用与发展
1.4.1动力装置加可调桨推进系统
动力装置加装可调桨推进系统，能够提高装置的节能性以及可操作性。在国外中速柴油机已经推广使用了可调桨推进系统，一些大型的船舶使用的低速柴油机也开始尝试在柴油发动机装置可调桨。它能充分配合机桨操作，发挥主机功率，达到节能减排的目的。在发展趋势中，可调桨装置也将朝着大功率方向发展。
1.4.2大功率喷水推进系统的发展
随着现代客船朝大型化，高速化的趋势发展，加速了喷水推进系统发展，对船舶的速度越来越快，对于喷水推进系统的需求也将不断增加，对于喷水系统的要求也越来越高。如意大利MDV300木星型高速渡船，145m长，可载客1800名、汽车460辆，航速达到40n。由两台22000kW燃气轮机驱动两套喷水推进装置。随其发展的大趋势是，高功率、高效率的方向发展，并且随着动力装置的一体化系统发展，更加注重相互的配合，喷水系统也将不断的改进和优化，以满足各类船舶的需求。
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2 船舶动力装置的应用
2.1 电力推进系统的应用
随着船舶动力的发展电力推进系统作为一种新的技术得到推广，并成为世界范围的研究热点。其优势主要有以下几点，一是该系统中所使用的全电缆连接法使船舶动力的输出设备在布置设计中更加灵活方便；二是该系统的推广使得安全系数得到提高，它所采用的备用电路方法可以提前预防动力系统在运行中出现的电路故障；三是该系统的使用使得电能化比较集中，主推进电动机的选择更加多样化，在减少了辅助动力设备使用的同时，根据设计方案、安装布置要求、能源消耗、系统维护、经济性等不同的指标选择主推进电动机。电力推进系统可以满足不同类型船舶的动力推进要求，但该系统在安装时有着特殊要求，尤其是在安装条件跟安装环境中，所以一般只会在要求船舶动力系统具有高度机动性能、特殊工作性能、大容量辅助机械等条件下才有应用。其代表船舶类型有：消防船、破冰船、渡轮、工程船、潜艇等。
2.2 混合动力系统在船舶中的应用
混合动力装置的技术优点是管理者可以通过将辅助内燃驱动模块设置成恒定速率运行的状态来带动发电机的运转，同时给电网输送能量，从而带动发动机的转动。如果此时采用智能控制系统来对动力装置进行管理，那么混合动力系统中就可以只运转船舶运营所必需的柴油动力发电机，而电力驱动模块可以依据船舶不同的发动速度对发电、配电、能源消耗等环节进行优化，从而提高能源利用效率。目前混合动力装置具体可以分为：柴油机余热混合式推进系统、太阳能电力混合动力推进系统、基于超级电容混合动力推进系统、发动机联合工作的联合动力推进系统等。
柴油机余热混合式推进系统原理①组成：混合式推进装置主要由主机、轴带发电机/电动机、废气锅炉、动力透平/蒸汽透平发电机、电站管理系统（PMS）、主机离合器等组成。②排气热能的回收：动力、热媒、冷媒三联产技术（下简称三联产技术）。该技术是利用船舶主机、发电机组在生产动力和电能时柴油机的废热生产蒸汽（或其它热媒介质）和空调用冷媒水，从而达到跟有效地利用资源、节省燃料消耗的目的。燃油在柴油机内释放的能量一部分转变成机械能从主轴上输出，变成船舶所需的推力和电力；一部分转变为烟气的内能，经废气锅炉生产饱和水蒸气。该蒸汽除少数用于全船生活外，绝大多数用作溴化锂吸收式冷水机组的热源，生产7℃的空调用冷媒水；还有一部分转变为主机冷却介质的热能，视需求可用于全船加热和单效溴化锂吸收式冷水机组。
2.3 船舶燃气轮机动力装置的应用
近些年来，船舶燃气轮机的技术研究取得了很大的进步，燃气轮机的效率以及性能都得到了很大程度的提升。随着简单循环技术更新、中间冷却回热复杂循环技术不断完善、先进的余热利用式燃蒸联合循环技术开始出现等都使燃气轮机的发展和应用提升到了一个新的水平。燃气轮机具有动力性能良好、功率大、利用效率高、自动化控制相对容易实现等优点，已经成为大型、中型等水面舰艇以及船舶的主要选择，在各个国家的军事领域中，燃气轮机动力装置在新型护卫舰、远洋驱逐舰、高性能巡洋舰以及大型的航空母舰等不同类型的军用船舶中有非常广泛的应用。
3结语
总之，船舶推进技术以及船舶动力装置是现代船舶运行的核心与关键，其重要的技术指标是安全性、系统稳定性以及节能性等。船舶动力装置的性能是影响船舶运行性能与整体功能的决定性因素。将几种动力装置结合在一起即混合动力装置，可靠性高，经济适用性强，具有良好的应用前景。大功率可调桨、大功率喷水推进等新技术的出现，使得船舶动力装置朝着大功率、系统化、多样化、高安全性以及节能环保等方向发展。
参考文献：
[1]陈重万.船舶动力装置发展的新趋势[J].电子世界，2013（18）
[2]徐汇涛.船舶动力装置发展研究.机电技术，2015（2）2015（2）
论文作者:陈子浩
论文发表刊物:《电力设备》2018年第14期
论文发表时间:2018/8/21
标签：船舶论文; 装置论文; 动力论文; 系统论文; 柴油机论文; 燃气轮机论文; 可调论文; 《电力设备》2018年第14期论文;