摘要：随着世界的经济发展，贸易往来和人员交流日益密切，船舶运输得到了快速的发展，人们对船舶的要求也越来越高，要求船舶动力大、稳定高效、节能环保等。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，本文主要研究常规动力系统的船舶动力装置，通过分析现状、比较优缺点、探讨船舶动力装置发展的未来趋势。
关键词：船舶；动力装置；柴油机动力装置；混合动力装置
引言
船舶是水路重要运输工具，船舶动力装置技术水平关系到国家海上经济的发展以及军事安全问题。船舶动力装置历经了多个演化和改进阶段，从最早的蒸汽机到混合动力装置，船舶动力装置逐渐向着环保、高效的方向演进。尽管，目前柴油机动力装置仍然在船舶动力装置中占据很大比重，但在不久的将来，随着技术的革新，更具经济性和环保性的动力装置将成为主流。
一、船舶常规动力装置的类型
（一）柴油机动力装置
柴油机动力装置是以柴油为燃料的内燃机，其优点在于启动速度快、运行状态可靠和功率大等。柴油机动力装置是目前应用最为普遍的船舶动力装置，因此其技术成熟度也相对更高。柴油机动力装置在上世纪60年代开始全面取代了蒸汽轮机，成为最主流的船舶动力装置。
（二）燃气轮机动力装置
燃气轮机动力装置其突出的特点在于装置体积较少、重量轻、加速性能强，且燃气轮机动力装置运行过程中所产生的污染物远远少于柴油机动力装置。但是，燃气轮机动力装置也存在着较多的缺点和不足，如燃气轮机的燃料——蒸馏油价格非常昂贵、燃气轮机油耗较高、经济性不高等，因此很难在船舶当中得到普及。
（三）电力推进装置
电力推进装置工艺较柴油机动力装置要更为复杂，目前多数的电力推进装置还需要配备柴油机或者燃气轮机产生电力能源，为电动机提供能源。电力推进装置的特点在于安全性较高、可操作性强，船舶运行更为稳定，并且经济环保。
（四）混合动力装置
混合动力装置中，轴带电机工作模式为电动机，负责为船舶提供辅助动力。这类船舶当中柴油机为主要动力装置，但是由于电动组提供必要的辅助推力，因此柴油机可选择功率较小的型号，以降低柴油油耗，并节省大量的机舱内部空间。随着科学技术的不断发展，混合动力装置的运行状况更加稳定，很大程度上保证了两大动力能源的稳定并车，这也使混合动力装置的应用越来越广泛，在许多船舶上都能够发现混合动力装置的身影。
二、船舶动力装置发展趋势
（一）船舰柴油机动力装置发展趋势
随着科学技术的不断进步，柴油机的工作模式将变得越来越智能。由于燃油限制，传统的柴油发动机只能在技术上持续进步，而且寿命也很长，经济效益高。此外，造船厂、船东和设计院逐渐接受柴油发电机。在MAN公司中，依据船舶的需求，应用模块化设计方式设计特定的参考数据，并提供完全的解决策略，应用主推装置的集成制造，以解决发电力设计、维护、安装、调试等问题，大大提高了船舶动力装置的可靠性和技术性能。近年来，随着对环境保护的认识越来越多，国际海事组织（IMO）对船用发动机废气排放的控制越来越严格。因此，各国家发电厂的研究机构和制造商不断改进技术和方法来寻找更多节能减排的方法。液化天然气（LNG）是船舶动力装置研究的关键技术。因此，气体燃料发动机是目前研究的焦点。人们对人力和物质资源的持续投资，取得了巨大的成就。2003年推出了50DF双燃料发动机。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆从那时起，越来越多的世界著名的发动机船东都参与了双燃料发动机的研制，取得了很多成绩。目前，双燃料发动机在船用动力装置中以少量使用，今后将进一步开发。
（二）船舰电力推进动力装置发展趋势
当前，在船用动力装置中广泛使用的推进装置主要由马达，频率转换器，推进变压器和控制调节器组成。船舶电力推进装置按螺旋桨的不同可分为常规螺旋桨推进装置和全回转螺旋桨推进装置。对于低机动性要求的船舶，螺旋桨推进装置，螺旋桨和固定螺距螺旋桨都是被采用的。对于具有高操作性能要求的船舶，通常采用全旋转螺旋桨，比上述柴油发动机具有更好的经济性和机动空间，更适合有多个工作环境的特殊船只。在低速下，发电厂可以极大地改善船的经济状况。与柴油发动机的燃料消耗相比，它减少了燃料消耗的约10%。随着电力行业的不断发展，这项技术将会在商业上得到更广泛的应用。目前，供应商主要集中在ABB集团和西门子集团公司的电力推进设备上。主要用于豪华巡洋舰、科研船和军事领域。随着技术的成熟，钻井船和海洋工程船也经常使用这种电源设备。随着计算机的不断发展和进步，该技术的控制系统从操作方面将逐步向智能化发展。目前，电厂部分实现了电机转向。此外，随着呼叫速度调节的不断发展，电力推进装置的旧系统将会更方便，噪声将逐渐减少，并向更节能的方向发展，同样的船舶发电厂将被使用更多。船舶电站的另一个发展趋势是电力推进系统与电力系统的集成，将动力机械能集成为电能，为其他设备提供电能，达到节能的目的。
（三）船舶混合燃料动力装置发展趋势
目前，柴油机电力推进，柴油动力推进和柴油动力/燃气轮机动力是主要的海洋混合燃料发电厂的发展速度很快。这种混合燃料发电厂主要用于军用船舶。随着技术的成熟，民间和商业船只开始使用混合动力装置。最简单的混合动力发电厂主要是柴油动力装置，它有PTH功能。它结合了柴油机电力系统和电力系统。当主推进柴油发动机及时失灵的时候，发电机仍然可以用作动力装置，它的可靠性非常高。目前，这项技术逐渐被用于单引擎单螺旋桨系统飞船，例如多用途货船。更先进的混合动力装置仍然用于军用船只和多工况的工程船。混合动力装置的重要链接是螺旋桨的组合。
（四）船舶特种动力装置的发展趋势
所谓的特种船舶主要是指海洋工程船、高速客船、勘察船、多用途拖船等。为了满足这些船舶的日常需要，特种动力装置不断进行改造。目前专用船采用的主要动力装置是可调螺旋桨推进动力装置，具有节能、环保、制造性能好等优点。一些大型船也使用这种能量设备。这种螺旋桨调节推进装置的低速推进力相当高，所以可调节螺旋桨的主要发展趋势之一就是大规模的大功率。目前，MAN公司生产的最大的5万千瓦螺旋桨调节机器仍有很大的发展空间，其他的飞船需要动态定位，所以这种能量设备有很大的发展空间一艘船的主体由传动装置驱动的螺旋桨产生动力。这种能量可以驱动飞船的运动，将水喷射推进的整个网络分开，然后用动态方程来设计螺旋桨的推力和液压力矩。随着现代的客船逐渐向大规模和高速发展，水上喷气推进动力装置将被大力开发来提高飞船的运行速度。简而言之，随着新技术和新能源的不断发展，海洋发电厂正在发展为大规模，智能，低油耗和低污染。
结束语
现代船舶动力装置是船舶的核心所在，如果没有安全、稳定的动力做支撑，再好的船舶也没有任何作用，伴随科学技术的进步，船舶动力装置和发生了巨大的变化，其中发展的主要趋势是装置多样化、装置系统化、大功率化、节能环保以及高安全性。
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论文作者:任忠林
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/21
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