СЭЭС с отбором мощности от силовой установки

Отбор мощности от силовой установки для СЭЭС может осуществляться применением в составе электростанций:

1) генераторов (валогенераторов), привод которых осуществляется через механическую передачу от судового валопровода или от вала отбора мощности главного двигателя (рис. 1.4, а);

2) турбогенераторов, которые получают пар от утилизационных котлов, использующих тепло выхлопных газов главных двигателей (рис. 1.4, б).Первые могут применяться как на теплоходах, так и на пароходах, вторые – только на теплоходах. Существуют также комбинированные системы, которые имеют валогенераторы и турбогенераторы отбора мощности. Очевидно, что валогенераторные системы являются системами непосредственного отбора мощности, а турбогенераторы – системами косвенного отбора мощности.

а	б

Рис. 1.4. Структурные схемы СЭЭС с отбором мощности от силовой установки:

Д – дизель; ВГ – валогенератор; ГД – главный двигатель;

Т – турбина; УК – утилизационный котел

Примеение рассматриваемых электроэнергетических систем целесообразно на тех судах, которые почти все ходовое время имеют постоянную или с незначительными колебаниями скорость движения (в пределах от «полного» до «среднего»). При этом валогенераторы (турбогенераторы), работая в ходовых режимах, дают возможность значительно реже включать в работу дизель-генераторы, тем самым увеличивая срок их службы. Электроэнергия, вырабатываемая валогенераторами, как правило, значительно дешевле электроэнергии, вырабатываемой дизель-генераторами. В некоторых случаях при применении валогенераторов возможно уменьшение количества дизель-генераторов. Это дает также возможность снизить стоимость выработки электроэнергии, благодаря тому что термический к. п. д. главных двигателей (дизеля или турбины), как правило, выше к. п. д. дизель-генераторов или турбогенераторов (поскольку мощность последних во много раз меньше главных).

Иногда также стоимость топлива главных двигателей ниже стоимости дизель-генераторов (турбогенераторов).

Утилизация тепла выхлопных газов главных двигателей для получения электрической энергии, отопления помещений, подогрева масла или топлива и т. п. всегда повышает экономическую эффективность судовой энергетической установки. Это связано с дополнительными капитальными затратами, которые должны окупаться в минимально рациональный срок. Опыт, например, показывает, что установка утилизационных котлов и соответствующих им турбогенераторов вместо дизель-генераторов рациональна только при мощности силовой установки не ниже 3600 кВт и использовании турбогенераторов в течение периода, составляющего не менее половины ходового времени.

Основным недостатком систем отбора мощности является зависимость их работы от скорости движения судна.

При применении валогенераторов изменение скорости движения судна, т. е. изменение частоты вращения гребного вала, непосредственно связано с изменением частоты вращения генератора, в результате чего выходные параметры валогенераторов – напряжение и частота тока – уменьшаются от номинальных значений при ходе со скоростью «Полный» до нуля при остановке главных машин. Это, во-первых, затрудняет или делает почти невозможной параллельную работу валогенераторов с автономными генераторами и, во-вторых, требует быстрого включения резервного источника электроэнергии при остановке машин.Стабилизировать выходные параметры валогенераторов и улучшить условия их параллельной работы можно применением специальных преобразователей электроэнергии или устройств, обеспечивающих постоянную частоту вращения генераторов, несмотря на переменную частоту вращения гребного вала. Утилизационные турбогенераторы благодаря тепловой инерции системы, а также возможности регулирования расхода пара имеют более стабильные выходные параметры и могут удовлетворительно работать параллельно с автономными генераторами. При остановке машин они продолжают функционировать в течение 5–20 мин.В настоящее время СЭЭС с валогенераторами широко распространены на судах, где не предъявляется особо жестких требований к изменению выходных параметров. К числу таких судов относятся в основном речные суда, длительность хода которых со скоростью «Полный» или «Средний» составляет не менее 25% общей длительности ходового времени за навигацию.Валогенераторы и утилизационные турбогенераторы широко используются на морских транспортных судах, построенных иностранными фирмами. Применение валогенераторов целесообразно на судах с гребными электрическими установками. При этом привод валогенераторов осуществляется от главных двигателей, частота вращения которых не изменяется.

Поиск по сайту: