船舶辅机电气设备节能技术

　　电力是船舶正常航行的重要保障，船舶上具体电力的使用受到了一定的限制，船舶辅机电气设备就显得十分重要了，本文主要分析船舶辅机电气设备节能技术。

　　《船舶》系由中华人民共和国最大的船舶科研与设计单位--中国船舶及海洋工程设计研究院(MARIC)主办的技术性双月刊。以民用船、军辅船以及海洋开发用平台为主，及时报道国内外成功船型、最新科技成果、技术论文、学术动态及市场和经营信息等。

　　船舶辅机电气设备是船舶正常航行的重要保障，其运行状态对于船舶的实际航行状态具有十分重要的影响，但是由于船舶内部的电力系统是一个相对独立的部分，因此，需要对船舶内部的电力系统，尤其是船舶辅机电气设备系统给予足够的重视。针对目前船舶辅机电气设备系统中存在的能耗较高的问题，有必要对其可采用的节能减排技术进行分析。本文通过对船舶辅机电气设备进行分析，剖析了其可行的节能技术方案，同时针对可行的节能技术进行了分析探讨。

　　对于航行的船舶来讲，其续航能力是关注的焦点，若想实现船舶更好更快的航行，则需要对船舶的电力系统节能给予足够的关注。在电力系统的众多组成部分中，辅机电气设备是其中较为重要的一个方面。因此，对辅机电气设备采取适当的节能技术具有十分重要现实意义。

　　1.船舶辅机电气设备运用的节能技术方案

　　电机设备在辅机电气正常运转过程中需要消耗一定的能源，因此，在满足所需要功能的前提下，尽可能的降低电机设备的能源消耗，对于提高轮船辅机电气设备的运行效率具有十分重要的意义[2]。在船舶的实际航行过程中，辅机电气中的绝大多数设备如风机、水泵等设备长期处于运行状态。因此，电机运行效率的轻微提高即可明显提高辅机电气设备运行中的节能效果。船舶在航行过程中通常会遇到各种不同的工况，而不同的工况亦会对辅机电气产生影响，导致船舶内部电网的电压和辅机电气的设备功率发生改变，出现辅机电气设备的输出功率与实际所需的功率产生偏差，增加能源消耗。另一方面来讲，由于辅机电气设备属于交流异步类型，一般情况下，辅机电气设备的功率因素在0.6-0.9之间，当船舶辅机电气设备承受较大的负载压力是，电网的功率因素也会随时下降，造成能源损耗[3]。统计数据表明，近几年来，船舶辅机电气设备的用电量呈现逐年上升的趋势，如何解决辅机电气设备运行过程中的高能耗问题成为研究热点。通过分析可知，若想实现电机设备在运行过程中的高效率，则需要降低电机设备的能耗。电机设备的能耗分析结果表明，在电机运行过程中，最主要的耗能部分电机中的转子等组成部分，当电机中没有明显的感应电流出现在电机中转子部分的周围，则在电机的运行过程中不会出现涡流损耗等能量损失，因而，可以在一定程度上降低电机的能量损耗，改善节能效果[4]。并且还可以在一定程度上改善船舶内部电网的运行状况，减少内部电网的能量损耗。近年来在空调、冰箱等家用电器中广泛使用的变频技术亦可引入到船舶辅机电气设备的制造中，通过使用变频技术实现无极平滑调速，减少电机设备的额能量损耗。

　　2..船舶辅机运行过程中节能技术的控制

　　一般而言，在船舶的运行过程中，辅机电气设备中的泵和风机的流量会随着船舶航行中工况的不同而发生改变[5]。船舶辅机电气设备的额定功率通常是由设计规范的要求所决定的，降低船舶辅机电气设备的功能可以通过调节辅机电气设备的流量来实现。常用的调节船舶辅机电气设备流量的方式是向下调节，可采取截流的方式达到降低流量的目的，可采用减小辅机电气设备的阀口，从而限制流量。但是在这种情况下，由于电机设备的功率和转速不会发生改变，会造成辅机电气设备的能源浪费。对不同船舶辅机电气设备的截流和调速方式对比可以发现：通过适当的关小出口阀，可以达到降低管路中流量的目的。但是在电气设备的运行过程中其特性曲线并未出现相应的改变。但是当采用某些恰当的调速方式对流量进行控制时，则会出现辅机电气设备运行过程中特性曲线平移的现象，表明在相同流量的情况下，通过采用适当方式的调速措施，可以达到改善辅机电气设备节能效果的目的。上述分析表明，可采用同步转速操作方式的电机替换固定转速电机，实现提高辅机电气设备的工作效率，降低船舶能耗[6]。

　　在船舶运行过程中，船舶辅机电气设备的供电频率和电机转速二者之间的关系为正比关系，因此可以通过使用变频技术实现无级调节转速，进而达到提高辅机电气设备工作效率的目的。近年来，电子元器的快速发展，为变频技术引入船舶辅机电气设备提供了良好的条件，有利于今后船舶辅机电气设备节能效果的提高。在船舶的实际航行过程中，船舶辅机电气设备可以通过变频设备实时的改变电机的运行转速，同时辅以对船舶内各系统能源需求的把握，可以实现对辅机电气设备转速的有效控制，达到在满足辅机电气设备流量需求的前提下，降低转速[7]。当辅机电气设备中的转速降低时，其自身的能量消耗同时亦会降低，通常情况下，辅机电气设备的调速范围大致在额定转速的65%-100%之间。除了采取先进的节能技术外，还应当从对应的管理手段方面入手，针对当前采用的管理方式中存在的问题进行深入的剖析，发现其中存在的不足，进行有针对性的改进。就目前我国船舶辅机电气设备管理的现状来看，绝大多数情况下，依旧采用的是粗狂型的管理方式，管理人员也未必能够充分认识到节能管理的重要意义。鉴于目前管理方式存在的问题，在今后的管理工作中，应当进一步加大对管理人员的培训和教育，增强他们的节能意识，提升他们对于节能技术的认识，从而促进我国船舶辅机电气设备节能技术管理方式方法的升级，提升节能管理水平。

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