电力推进并不是一个新的概念,它的起源可以追溯到100多年前,然而,只有当人们能够开发紧凑、可靠、经济的大功率范围变速电机控制解决方案之后,电力推进技术才于20世纪80—90年代开始在一些新的领域中得到应用。
采用燃气轮机或柴油机驱动发电的电力推进系统已经在大量不同配置的各类船舶中得到广泛应用。除主要的用于潜水艇和海面舰船之外,2002年商用船舶的电力推进系统装机功率已达到6~7 GW(千兆瓦)。在引入全方位推进器和吊舱式推进装置之后,一些船舶开始采用同时兼顾行驶、机动和空位等不同操作模式的推进系统配置,以便推进装置能够在船舶的行驶、机动操纵和动力定位(DP)中发挥更好的作用。
目前,电力推进主要用于一下船舶:油轮、渡轮、动力定位钻探船、侧推器辅助控位浮式采油设施、穿梭油轮、不缆船、破冰船于其他冰上作业船、供应船以及军用船舶等。位进一步扩大应用范围,人们仍在对电力推进系统在其他领域新船舶设计中的应用可行性不断进行研究和评估。
这些船舶中的电力推进系统主要有以下优点。
(1)由于减少了燃油消耗和维护费用,从而降低了船舶的寿命周期成本,特别是当船舶负荷变化较大时效果显著。例如,对于许多动力定位船来说,气行驶操作的时间和进行控位/机动操纵的时间通常各占一半。
(2)系统不易受到单个故障的影响,并且可以对原动机(柴油机或燃气轮机)的负荷进行优化。(www.daowen.com)
(3)船体空间占用更少,空间利用业更灵活,从而增加了船舶的有效载荷。
(4)推进可通过电缆供电,因而可以不与原动机布置在一起,这就给推进的位置选择带来了很大的灵活性。
(5)通过使用全方位推进或吊舱式推进装置,提高了船舶的机动能力。
(6)由于传动轴更短,而且原动机转速固定,再加上所采用的拉式螺旋桨使水流更加均匀,削弱了空泡现象,从而使推进系统的噪声和振动大为减轻。
船舶电力推进系统中的电力装置、推进装置、侧推器装置以及安全与自动化系统均具有很高的可用性,整个船舶的可用性得到了提高。其中,安全与自动化系统主要用于对电力推进系统中的电站、推进装置以及侧推器装置进行检测、保护和控制,对于优化电力推进系统运行和提高其年年个可靠性具有越来越重要的作用。
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