海洋工程辅助船动力装置简介

海洋工程辅助船动力装置简介

海洋工程辅助船是集成多种功能的为海洋石油钻采平台提供服务的专用船舶。根据不同功能海洋工程辅助船主要分为：平台供给船（PSV）和操锚供应拖船（AHTS）两大类，并根据业主不同需求有针对性增加功能性设备如：水下机器人收放、海面溢油回收、直升机起降等。下面进行详细的分析与总结。

标签：海洋工程辅助船；动力装置；研究分析

1 海洋平台辅助船动力装置

平台辅助船动力装置具有使用工况多负荷变化大等特点，以一条70m总长的AHTS为例其使用工况分为：低速航行、正常航行、拖带拖航、靠离平台、对外供给作业、海面溢油回收、对外消防作业：

低速航行，螺旋桨推进所需功率2060kW+辅助设备耗电279.6kW，Total 2339.6kW。

正常航行，螺旋桨推进所需功率4378kW+辅助设备耗电279.6kW，Total 4657.6kW。

拖航拖带，螺旋桨推进所需功率5150kW+辅助设备耗电426.1kW，Total 5576.1kW。

对外消防，螺旋桨推进所需功率2060kW+机带消防泵所需功率1626kW+辅助设备耗电265.6kW+艏侧推1耗电557.5kW+艏侧推2耗电369.6kW+艉侧推耗电369.6kW+辅助设备耗电434.5kW，Total 5248.3kW。

靠离平台，螺旋桨推进所需功率500kW+辅助设备耗电426.1kW+艏侧推1耗电557.5kW+艏侧推2耗电369.6kW+艉侧推耗电369.6kW+辅助设备耗电434.5kW，Total 2231.2kW。

补给作业，螺旋桨推进所需功率500kW+辅助设备耗电426.1kW+艏侧推1耗电557.5kW+艏侧推2耗电369.6kW+艉侧推耗电369.6kW+辅助设备耗电740.9kW，Total 2537.6kW。

溢油回收，螺旋桨推进所需功率500kW+辅助设备耗电379.6kW，Total 879.6kW。

在选型时为满足拖带航行动力装置装机容量要满足最大负荷，但在船舶慢速航行工况时，设备负载率会处于较低水平。而动力装置处于低负荷运行（尤其是柴油机）对系统稳定性及使用寿命都会造成一定的影响，为此海洋工程辅助船舶动力装置有如下几种配置。

2 柴油机推进，双机双可调桨及轴带发电机动力装置

如图1所示中速或中高速柴油机通过减速齿轮箱驱动可调螺距螺旋桨，并通过减速齿轮箱上的动力输出分支（PTO，Power Take Off）带动轴带发电机组。

可调螺距桨可以在转速不变的情况下通过调整螺距而改变推力大小使柴油机负荷在较大范围内变化时转速保持恒定，进而使轴带发电机输出电的频率及电压稳定。

在螺旋桨需要发出大推力时，主机的大部分或全部功率都用于船舶推进；而在螺旋桨只需发出较低推力时，主机输出的功率除少部分用于推进外，其余可用于驱动轴带发电机为全船其他设备供电。这样既能保证主机在低推进工况下的负荷水平较理想，同时也可减少柴油发电机组的使用率而降低燃料消耗：

双推进柴油机+双减速齿轮箱+双轴带发电机+双CPP桨动力装置

主机：8L26 2720kW@1000rpmx2sets；轴带发电机：1000kWx2set

s；发电机组：280ekWx2 sets；轴系及调距桨x2 sets；艏侧推：610kWx1 set+400kWx1 set：艉侧推：400x1 set。

低速航行：单主机运行负荷86.01%+单轴带发电机运行负荷27.96%。

正常航行：左舷主机运行负荷90.76%+轴带发电机运行负荷27.96%。

右舷主机运行负荷80.48%。

拖航拖带：主机双机运行用于推进，负荷率为94.67%x2。

发电机组全部运行供电，负荷率为76.09%x2。

对外消防：双主机运行负荷67.75%x2+双轴带发电机运行负荷78.12%x2。

靠离平台：双主机运行负荷41.01%x2+双轴带发电机运行负荷86.56%x2。

补给作业：双主机运行负荷40.61%x2+双轴带发电机运行负荷85.46%x2。

溢油回收：单主机运行负荷32.34%+单轴带发电机运行负荷37.96%。

使用轴带发电机组弥补了主机在低推进负荷时的单机负荷率水平，但在靠离平台、供给作业和溢油回收工况下仍然较低，只占额定负荷的30%～40%。

3 电力推进，发电机组加全回转舵桨动力装置

电力传动省去了推进轴系不仅节省了机舱艉部空间，同时也解决了轴系扭震引起的振动。电力推进船舶广泛采用了全回转推进器，即推进器可实现在与螺旋桨盘面垂直的平面内360°回转。较典型的电力推进系统配置为：柴油发电机组、变频器及控制系统、驱动电机和全回转推进器。

由于艉部安装有全回转推进器，当进行动力定位操作需要向船艉及船艉侧向同时产生推力时，之前由推进螺旋桨+舵系及艉侧推同时运行的效果，现在通过艉部的两台或单台全回转推进器根据控制系统计算出的合力及合力作用方向按所需角度发出相应推力实现。

同时，由于控制系统可将全船电网所需负荷平均分担到每台发电机组上，并可根据每台发电机组实际分担的负荷自动对发电机组进行自动启停、卸荷、并网等操作，确保了每台机组的负荷率保持在较理想的水平。

4 全回转舵桨电力推进动力装置

主发电机组：8M20C 1300ekW@900rpmx5sets；全回转推进器：2500kWx2 sets；艏部固定侧推：610kWx1 set+艏部收放式全回转侧推：400kWx1 set。