从节能角度谈船舶电气设备技术.pdf
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1、工程建设2023 第6卷 第9期 Engineering Construction.2023,6(9)Copyright 2023 by authors and Viser Technology Pte.Ltd.183 从节能角度谈船舶电气设备技术从节能角度谈船舶电气设备技术 熊元能 镇江市润昌安全技术工程有限公司,江苏 镇江 212003 摘要近年来,我国工程技术发展迅猛,体现出先进化以及自动化的特点,社会基础设施建设对设备的要求更加严格,不仅要从传统模式中脱离出来,也更加关注机械设备技术含量以及市场价值的体现。航海事业作为支撑国民经济增长的重要基础,受到了高度重视,特别是在船舶机械设备的制
2、造上,在充分运用电气工程自动化技术的基础上持续提高了船舶机械设备运行水平。基于对船舶电气设备节能技术原则及其运行条件的把握,明确船舶电气设备技术中的节能理念。通过在船舶电气设备中使用高性能电动机,控制节能技术的运行状态,强化能耗使用的管理以及应用新能源节能技术,可以有效实现降低船舶电气设备能量损耗的目标,推动现代船舶电气行业持续向好发展。文章从节能角度谈船舶电气设备技术进行了研究分析,以供参考。关键词节能角度;船舶;电气设备;技术;功率管理 DOI:10.33142/ec.v6i9.9433 中图分类号:U665 文献标识码:A Discussion on Ship Electrical Eq
3、uipment Technology from the Perspective of Energy Conservation XIONG Yuanneng Zhenjiang Runchang Safety Technology Engineering Co.,Ltd.,Zhenjiang,Jiangsu,212003,China Abstract:In recent years,Chinese engineering technology has developed rapidly,reflecting the characteristics of pre evolution and aut
4、omation.The construction of social infrastructure has stricter requirements for equipment,not only separating from traditional models,but also paying more attention to the technical content and market value of mechanical equipment.As an important foundation for supporting national economic growth,th
5、e maritime industry has received high attention,especially in the manufacturing of ship machinery and equipment.On the basis of fully utilizing electrical engineering automation technology,the operational level of ship machinery and equipment has been continuously improved.Based on the grasp of the
6、energy-saving technical principles and operating conditions of ship electrical equipment,clarify the energy-saving concept in ship electrical equipment technology.By using high-performance motors in ship electrical equipment,controlling the operation status of energy-saving technologies,strengthenin
7、g energy consumption management,and applying new energy energy-saving technologies,the goal of reducing energy loss in ship electrical equipment can be effectively achieved,and the modern ship electrical industry can continue to develop well.The article conducts research and analysis on ship electri
8、cal equipment technology from the perspective of energy conservation,for reference.Keywords:energy saving perspective;ships;electrical equipment;technology;power management 引言 近 20 年来,中国的 CO2排放速度已超越世界的平均值。而交通行业历来是大气污染和温室气体排放的重要来源,与公路系统、航空系统相比,以往的环境保护程度更高,但随着船舶数目的增多和大型化船舶的大量开发,废气排放在逐年上升。面对当前形势,强化船舶的节
9、能降耗是保护我国海洋资源和海洋生态环境的重要途径。我国政府在污染问题上,已清楚地表明:“节能减排”是我国的重大政策。为推动运输产业的可持续发展,以实现“绿色运输”为目标,船舶工业是一个巨大的能耗行业,需要积极研究和实践船舶节能技术,以促进可持续发展。伴随整个社会的快速发展以及科技的进步,船舶运行环境变得更加复杂,对电气设备技术的要求也越来越高。在整个船舶电网之中,船舶电气设备是非常重要的构成,其正常工作需要消耗大量的电能,最终产生巨大的船舶能源消耗,使船舶能源供给面临着比较大的挑战。一旦船舶能源供给出现短缺,就会影响电气设备的正常工作,从而给船舶正常运转带来很大的麻烦。鉴于此,从节约能源的角度
10、出发,对船舶电力系统技术进行研究十分有意义。1 船舶电气设备节能技术的重要作用 与汽车工业、航空工业相比,船舶用工业的能耗更高。通过对船舶进行节能改造,实现其信息化、精细化、现代化的设计和经营,将使其获得更大的经济效益和社会效益。节能技术的运用如何,将影响到船舶电气设备的工作质效。在船舶实际运转的过程中,一些电气设备也需要长期处于不间断工作的状态,可以通过提高电器的利用率,逐步达到节约电能和环境保护的目的。电气设备的种类不一样,所运用的节能技术也会有所不同,通过不同工艺、技术的合理运用,能够使电气设备的节能性更强。船舶电气设备的运行与外部环境有着很大的关联,环境的变化会使负载工程建设2023
11、第6卷 第9期 Engineering Construction.2023,6(9)184 Copyright 2023 by authors and Viser Technology Pte.Ltd.电压产生变化,使相应的设备能源消耗变得更大。当外界条件发生改变,致使船舶电力装置的工作能力持续提高时,有可能损坏独立电网。此外,因外部环境变化所导致的大量能源消耗,与我国的环境保护政策相违背,也不利于整个船舶行业的绿色发展。就当前我国船舶产业的发展来说,不断创新提升船舶电气设备节能技术是亟须做好的一项工作。2 船舶电气设备技术节能理念应遵循的原则 船舶电气设备技术节能理念应遵循的原则包含很多不同
12、的方面,比如节能性原则、经济性原则、技术性原则、功能性原则等。所谓节能性原则,主要是指对很多节能理念加以深刻剖析,在船舶电气设备实际运转时,要尽可能地节约能源。通过采取合理的节能举措,规避一些不必要的能源浪费。当然需要确保电气设备的运用价值,在这样的前提下开发新能源,有效节约能源;经济性原则是很重要的一项原则,主要针对不同的内容,进行合理的材料遴选,科学使用相关设备等,使各种举措都能够具备较好的经济效益;而技术性原则主要是指在船舶电气设备实际工作的过程中,相关工作者要秉持环保节能的理念,使技术方案获得不断的优化,保证技术的先进性、合理性。通过这样的技术应用,使电气设备展现出更大的价值;所谓功能
13、性原则,主要是针对船舶电气设备展开的功能性分析,以实现更高的功能性节能目标。比如针对通风、照明等方面的完善,针对设备控制的优化等,这些都是依循功能性原则展开的。3 船舶电气设备节能技术应用问题 3.1 电动机节能问题 对船舶电气设备中的电动机设备进行分析,其所运用的多是直流类型与交流类型的产品,而对实际情况进行分析可知,船舶在水面上行驶时经常会遇到工况上的变化,而这会增加以下现象发生的可能,即船舶电气设备负载发生变化,或是电网电压出现较为明显的改变,而这些现象会进一步导致电动机电气设备的输出功率超过其额定功率,在相应程度上发生资源浪费的状况。尤其是对于交流异步电动机而言,其电气设备在实际运行过
14、程中功率因数约为 0.8,但当船舶电气设备负载明显降低或与空载状态相接近时,功率因数也会与之相伴随出现降低的情况,而这又会导致电网电流无功功率上升问题的发生,由此而造成网损现象的加剧。另外,直流电动机电气设备中有电刷的部分,在进行机械换向的过程中有较大可能出现发电火花问题,若未采取有效措施对电刷进行清理与更换,电气设备能量损耗问题的发生率会明显增加。3.2 电气设备控制系统节能问题 一般情况下,在船舶电气设备的运行过程中,风机以及泵类等设备有比较高的负载,而在船舶中小型管网系统的运行期间,风机设备和泵设备的流量需求会随着航行工况的变化发生同步改变。因为船舶电气设备额定功率在一般状态下可以实现对
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