Проектирование судовой электростанции

7 Проектирование судовой электростанции

7.1 Расчёт мощности основной электростанции

   Расчёт мощности судовой электростанции корреляционным методом, основывается на статическом анализе реальных нагрузок СЭС и основных потребителей электроэнергии на различных типах морских транспортных судов в нормальных эксплуатационных условиях [5].  При этом основными расчетными режимами работы СЭС для судов любого типа с дизельной энергетической установкой считаются расчетные режимы хода и стоянки судна без грузовых операций судовыми средствами, достигающих в сумме по продолжительности 90%  времени эксплуатируемого периода судов. Остальные расчетные режимы работы СЭС (маневров, стоянки судна с грузовыми операциями судовыми средствами и др.) являются производными от остальных.

   Исходные данные для расчета: мощность малооборотного ГД 8640 кВт, водоизмещение - 12000 т, с прямой передачей на винт фиксированного шага.

Средняя расчетная мощность СЭС в ходовом режиме

                                                                                (7.1)

где: N- мощность ГД в МВт.

С учетом норм искусственного освещения, мощность в ходовом режиме должна быть увеличена на 10 кВт, т. к. проектируемое судно по водоизмещению равно 12000т [5].

                                                                                (7.2)

Стандартное отклонение мощности в режиме хода

                                                                              (7.3)

где: D – водоизмещение судна в тыс. т.

Средняя мощность в режиме стоянки судна

                                                                                   (7.4)

С учетом норм искусственного освещения

                                                                                       (7.5)

Стандартное отклонение мощности в режиме стоянки судна

                                                                       (7.6)

Максимальная интегральная мощность в ходовом режиме

                                                   (7.7)

Максимальная интегральная мощность в режиме стоянки

                                                         (7.8)

Добавочная мощность, обусловленная работой климатической установки в тропиках

                                                                        (7.9)

Мощность на вентиляцию МКО в режиме стоянки судна в умеренной зоне      

                                                                   (7.10)

Мощность на вентиляцию МКО в режиме стоянки судна в тропической зоне

                                                                   (7.11)

Суммарная расчетная мощность в основных режимах:

Ходовой режим в умеренной зоне

                                                                               (7.12)

Ходовой режим в тропической зоне

                                              (7.13)

Режим стоянки в умеренной зоне без грузовых операций

                                                   (7.14)

Режим стоянки в тропической зоне без грузовых операций

                                (7.15)

Режим стоянки судна с грузовыми операциями

                                            (7.16)

где - мощность, потребляемая грузовыми устройствами;

=0, поскольку на проектируемый лесовоз установливаю только вспомогательные грузовые средства;

- мощность, потребляемая ЭП балластных насосов во время грузовых операций;

                                                                   (7.17)

Режим маневров в умеренной зоне

                                   (7.18)

где -мощность, потребляемая швартовными механизмами взятая с прототипа

-мощность ЭП воздухонагнетателей;

                                                                          (7.19)

Режим маневров в тропической зоне

                                   (7.20)

Режимы работы	Расчетная мощность	Только с ДГ(3×315кВт)		ВГ(500кВт) с ДГ(3×315кВт)
		Число ДГ в работе	Кз	Число ДГ в работе	Кз
Ходовой	397	2×315	0,63	1ВГ×500	0,79
Маневренный	416,4	2×315	0,66	2×315	0,66
Стоянка без груз. операций	248,9	1×315	0,79	1×315	0,79
Стоянка с груз. операциями	353,9	2×315	0,56	2×315	0,56
Примечание: Кз- коэффициент загрузки генераторов.

    Таблица 7.1 - Сравнение конкурирующих вариантов комплектации основной ЭС универсального судна.      

7.2 Комплектация основной электростанции

7.2.1 Критерии выбора числа и мощности генераторов

При выборе числа и мощности генераторов СЭС руководствуются следующими технико-экономическими соображениями [6]:

1)  Мощность выбираемых генераторов и их число должно обеспечивать наименьшую среднегодовую себестоимость электроэнергии, вырабатываемой станции.

2)  При выборе числа генераторов следует предусматривать такой резервный агрегат, мощность которого позволила бы заменить при выходе из строя любой из генераторов станции, обеспечивая наиболее напряженные - ходовой или аварийный режимы.

3)  При выборе числа и мощности генераторов надо стремиться к установке агрегатов, равных по мощности и одинаковых по конструкции.

4)  Для уменьшения себестоимости вырабатываемой электроэнергии и существенного улучшения работы дизелей, для которых длительная работа с малыми нагрузками вредна, следует устанавливать стояночные дизель-генераторы.

      При комплектации электростанции, необходимо рассматривать не только установку дизель генераторов, но и установку энергосберегающих источников электроэнергии, таких как: валогенератор и утилизационный турбогенератор для электроснабжения потребителей в ходовом режиме.

7.2.2 Выбор конкурирующих вариантов комплектации электростанции.