液货船设备第十三章液化气船主推进装置.pptx
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1、第十三章 液化气船主推进装置Chapter 13 Main propulsion plant of liquefied gas carrier第三节第三节 带有再液化装置的低速柴油机推进装置带有再液化装置的低速柴油机推进装置 第四节第四节 双燃料发动机推进装置双燃料发动机推进装置第一节第一节 蒸汽轮机推进装置蒸汽轮机推进装置第二节第二节 燃气轮机推进装置燃气轮机推进装置Equipments of Liquid Cargo System on Tankers 液货船液货系统设备液货船液货系统设备 第十三章第十三章 液化气船主推进装置液化气船主推进装置 1 第十三章 液化气船主推进装置Chapte
2、r 13 Main propulsion plant of liquefied gas carrier 目前所有的目前所有的LNG运输船都是靠运输船都是靠蒸汽驱动蒸汽驱动的。第一批的。第一批柴油驱动的柴油驱动的LNG运输船现已经投入使用。而且在己下的运输船现已经投入使用。而且在己下的LNG运输船订单中,每三艘船就有一艘是靠柴油驱动的。运输船订单中,每三艘船就有一艘是靠柴油驱动的。已经被订购的柴油驱动的已经被订购的柴油驱动的LNG运输船中,有一半将会运输船中,有一半将会装有装有双燃料中速柴油机加电力推进双燃料中速柴油机加电力推进(DFDE)装置,其余)装置,其余的将会装有含再液化设备的直接驱动的
3、低速柴油装置。的将会装有含再液化设备的直接驱动的低速柴油装置。目前还没有任何超过目前还没有任何超过166000立方米的船预定使用立方米的船预定使用DFDE装置。而含装置。而含再液化设备的直接驱动的低速柴油装置再液化设备的直接驱动的低速柴油装置将在将在200000立方米或以上的双螺旋桨大船上使用。立方米或以上的双螺旋桨大船上使用。Equipments of Liquid Cargo System on Tankers 液货船液货系统设备液货船液货系统设备 第十三章第十三章 液化气船主推进装置液化气船主推进装置 2 内燃机内燃机柴油机、汽油机、燃气轮机热机 外燃机外燃机蒸汽机、蒸汽轮机热机热机把热
4、能转换成机械能的动力机械。内燃机内燃机是将燃料(液体或气体)引入气缸内燃 烧,再通过燃气膨胀、推动活塞、曲柄-连杆机构,从而输出机械功的热力发动机。外燃机外燃机燃料在机器外部燃烧的发动机。Equipments of Liquid Cargo System on Tankers 液货船液货系统设备液货船液货系统设备 第十三章第十三章 液化气船主推进装置液化气船主推进装置 3 蒸蒸汽汽推推进进船船舶舶基基本本依依靠靠蒸蒸发发损损耗耗气气体体和和重重油油作作为为混混合合燃燃料。料。自然蒸发损耗气体总是在自然蒸发损耗气体总是在两个锅炉两个锅炉中的一个内燃烧,这中的一个内燃烧,这样的话有足够的冗余可以避
5、免蒸发损耗气体在舱内积聚,也样的话有足够的冗余可以避免蒸发损耗气体在舱内积聚,也不再需要液化装置。不再需要液化装置。船用蒸汽装置技术在不断进步,但是船用蒸汽装置技术在不断进步,但是热效应热效应远远落后于远远落后于柴油机技术,混合气轮机推进系统,柴油机技术,混合气轮机推进系统,甚至是陆上的蒸汽透平甚至是陆上的蒸汽透平装置。装置。船员配置也很困难船员配置也很困难,因为整个行业己经转向使用更加,因为整个行业己经转向使用更加高效的柴油机。另外把低速柴油机和轴直接连接,避免使用高效的柴油机。另外把低速柴油机和轴直接连接,避免使用了昂贵的了昂贵的减速齿轮减速齿轮。Equipments of Liquid
6、Cargo System on Tankers 液货船液货系统设备液货船液货系统设备 第十三章第十三章 液化气船主推进装置液化气船主推进装置 4 第一节 蒸汽轮机推进装置Section 1 Steam turbine propulsion plant LNG船传统的推进装置是采用蒸汽轮机动力装置。船传统的推进装置是采用蒸汽轮机动力装置。该该动动力力装装置置主主要要由由主主锅锅炉炉、汽汽轮轮机机、减减速速齿齿轮轮箱箱、凝凝汽汽器器以及以及螺旋桨轴系螺旋桨轴系组成。组成。其其工工作作原原理理是是货货舱舱内内的的甲甲烷烷蒸蒸发发气气/燃燃油油在在双双燃燃料料主主锅锅炉炉中中燃燃烧烧后后产产生生高高压
7、压过过热热蒸蒸汽汽,驱驱动动蒸蒸汽汽涡涡轮轮,经经减减速速齿齿轮轮箱箱后后带带动动螺螺旋旋桨桨;工工作作后后的的废废汽汽经经主主冷冷凝凝器器冷冷凝凝后后至至凝凝结结水水系系统进行循环。部分过热蒸汽用于透平发电机组或透平给水泵。统进行循环。部分过热蒸汽用于透平发电机组或透平给水泵。一一、工作原理工作原理 船舶蒸汽锅炉是船舶动力装置中的重要组成部分。船舶蒸汽锅炉是船舶动力装置中的重要组成部分。它它的的作作用用随随着着船船舶舶种种类类和和主主机机型型式式的的不不同同而而有有所所差差异异。在在蒸蒸汽汽动动力力装装置置的的船船舶舶上上,蒸蒸汽汽锅锅炉炉产产生生的的高高温温高高压压蒸蒸汽汽用用于于驱驱动动
8、主主汽汽轮轮机机运运转转,以以推推动动船船舶舶前前进进。同同时时,也也为为各各种种蒸蒸汽辅机和其他需要以蒸汽为热源的设备汽辅机和其他需要以蒸汽为热源的设备提供不同质量的蒸汽。提供不同质量的蒸汽。这这种种以以驱驱动动主主汽汽轮轮机机运运转转为为主主要要任任务务的的蒸蒸汽汽锅锅炉炉称称为为主主锅锅炉炉。其其蒸蒸汽汽参参数数约约为为压压力力6.010MPa,温温度度520545。一一般般每每艘艘船船上上装装设设两两台台主主锅锅炉炉。主主锅锅炉炉是是指指锅锅炉炉产产生生的的蒸蒸汽供给主推进机械的锅炉。汽供给主推进机械的锅炉。1、主锅炉主锅炉Equipments of Liquid Cargo Syst
9、em on Tankers 液货船液货系统设备液货船液货系统设备 第十三章第十三章 液化气船主推进装置液化气船主推进装置 10 2.主蒸汽轮机主蒸汽轮机 主蒸汽轮机是将蒸汽热能转换为机械功的原主蒸汽轮机是将蒸汽热能转换为机械功的原动机,蒸汽能量要经过两次能量转换过程:最初动机,蒸汽能量要经过两次能量转换过程:最初蒸汽的热能转换为蒸汽的动能,然后蒸汽的动能蒸汽的热能转换为蒸汽的动能,然后蒸汽的动能转换为机械功。主蒸汽轮机结构主要由高压透平、转换为机械功。主蒸汽轮机结构主要由高压透平、低压透平与主冷凝器以及减速齿轮箱与主推力轴低压透平与主冷凝器以及减速齿轮箱与主推力轴承三个单元组成。承三个单元组成
10、。川崎川崎KHI和三菱和三菱MHI是目前世界上最具竞争力是目前世界上最具竞争力的两家主蒸汽轮机和主锅炉公司。的两家主蒸汽轮机和主锅炉公司。Equipments of Liquid Cargo System on Tankers 液货船液货系统设备液货船液货系统设备 第十三章第十三章 液化气船主推进装置液化气船主推进装置 11 3.主锅炉的检验(1)所有炉龄10年及以上的主锅炉,应在每5年船舶特别检验期至少进行两次内部检查。两次检验间隔期最大不超过36个月。(2)炉龄10年及以上的水管主锅炉,A应在每5年船舶特别检验期至少进行两次内部检查。两次检验间隔期最大不超过36个月。B当船舶安装1台水管主
11、锅炉,每年进行一次内部检查(3)炉龄大于10年的火管主锅炉,应每年进行一次内部检查。Equipments of Liquid Cargo System on Tankers 液货船液货系统设备液货船液货系统设备 第十三章第十三章 液化气船主推进装置液化气船主推进装置 12 3.主锅炉的检验(4)每次船舶年度检验应对锅炉进行外部总体检查。(5)蒸汽管检验的检验周期如下:A直径超过76mm,工作温度不超过450度的蒸汽管,以及直径超过76mm铜管和铜合金蒸汽管自其制造或安装之日10年以后,每5年进行一次检验;B直径超过76mm,工作温度超过450度得蒸汽管,在其制造或安装之日5年以后,每5年进行一
12、次检验。Equipments of Liquid Cargo System on Tankers 液货船液货系统设备液货船液货系统设备 第十三章第十三章 液化气船主推进装置液化气船主推进装置 13 燃气轮机技术从燃气轮机技术从1939年德国研制成功第一台年德国研制成功第一台航空涡轮喷气发动机和瑞士研制成功第一台工业航空涡轮喷气发动机和瑞士研制成功第一台工业发电用燃气轮机开始,经过人们对气体动力学等发电用燃气轮机开始,经过人们对气体动力学等基础科学认识的深化,冶金水平、冷却技术、结基础科学认识的深化,冶金水平、冷却技术、结构设计和工艺水平的不断提高和改进完善,已逐构设计和工艺水平的不断提高和改进
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