Động cơ đẩy biển lai & Máy phát trục (PTO/PTI) Thử nghiệm khử cacbon IMO

Tại sao việc thử nghiệm máy phát điện trục và động cơ đẩy lai lại trở nên khẩn cấp

Dòng thời gian khử cacbon của vận chuyển vừa có một thời hạn khó khăn. Các biện pháp toàn cầu của IMO — tiêu chuẩn nhiên liệu mới cộng với cơ chế định giá carbon toàn cầu cho các tàu viễn dương cỡ lớn — đã được phê duyệt cho các tàu biển lớn ở trên 5,000 tổng trọng tải, những con tàu chịu trách nhiệm về khoảng 85% lượng khí thải CO2 của vận tải biển quốc tế, có hiệu lực từ 2027 và thuế carbon có hiệu lực từ 2028. Dòng thời gian đó buộc các chủ tàu phải đánh giá mọi đòn bẩy hiệu quả sẵn có, và tích hợp máy phát trục — kết hợp với nhiên liệu thay thế — là một trong những thứ có thể triển khai ngay lập tức: nghiên cứu cho thấy việc tích hợp máy phát trục có thể giảm tổng mức tiêu thụ nhiên liệu khoảng 0,1–0.5 tấn mỗi ngày tùy thuộc vào tải trọng và loại nhiên liệu, chuyển thành khoản tiết kiệm hàng năm có ý nghĩa trên mỗi tàu, với mức tăng lớn nhất khi kết hợp với nhiên liệu thay thế như metanol. Dành cho người vận hành băng ghế thử nghiệm, điều này làm thay đổi một phần nhu cầu thử nghiệm động cơ đẩy trên biển từ xác nhận hệ thống truyền động cơ học thuần túy sang xác nhận máy điện và điện tử công suất được tích hợp vào cùng một hệ thống đẩy.

Điều gì tạo nên máy phát điện trục / Thử nghiệm động cơ lai khác nhau

• Ngắt điện và nhận điện (PTO/PTI) tính hai mặt: cùng một máy điện phải được xác nhận là máy phát điện (được dẫn động bởi động cơ chính, tải điện của tàu cấp liệu) và như một động cơ (điều khiển bằng điện để hỗ trợ động cơ đẩy), thường xuyên chuyển đổi giữa các phương thức trong một chuyến đi.
• Khớp nối cơ khí với trục đẩy chính: không giống như một máy phát điện hàng hải độc lập, máy phát điện trục được ghép nối cơ học với đường truyền động chính, do đó, tương tác dao động xoắn giữa máy phát và hệ thống truyền động trục phải được mô tả, không chỉ là máy điện bị cô lập.
• Tương tác động cơ chính đa nhiên liệu: khi tàu áp dụng nhiên liệu thay thế (metanol, amoniac, LNG) cùng với hệ thống máy phát trục, Hoạt động của máy điện theo các đặc tính mô-men xoắn và tốc độ phụ thuộc vào nhiên liệu của động cơ chính cần được xác nhận riêng cho từng loại nhiên liệu.
• Nguồn điện chất lượng lưới cho hệ thống tàu: Công suất được cung cấp ở chế độ máy phát điện phải đáp ứng các yêu cầu về độ ổn định điện áp và tần số giống như máy phát điện chuyên dụng trên tàu, mặc dù nó đang chạy trên một trục đẩy có tốc độ thay đổi.

Mục kiểm tra cốt lõi

1. Chất lượng điện ở chế độ máy phát điện PTO

Xác nhận độ ổn định điện áp và tần số của nguồn điện được cung cấp cho hệ thống điện tàu trong khi máy được điều khiển bởi động cơ chính trong phạm vi tốc độ bình thường của nó.

Số liệu chính: độ chính xác điều chỉnh điện áp/tần số, tổng độ méo hài, chất lượng điện năng trên sự thay đổi tốc độ động cơ chính.

2. Hiệu suất của Chế độ Hỗ trợ Động cơ PTI

Xác nhận việc cung cấp mô-men xoắn và phản hồi khi máy hoạt động như một động cơ, cung cấp hỗ trợ động cơ đẩy hoặc cho phép di chuyển ở tốc độ thấp chỉ bằng điện.

Số liệu chính: hỗ trợ độ chính xác mô-men xoắn, thời gian phản hồi với các lệnh nguồn, hiệu quả ở chế độ động cơ.

3. Hành vi chuyển đổi chế độ

Kiểm tra quá trình chuyển đổi giữa hoạt động PTO và PTI xem có trơn tru và không có nhiễu loạn mô-men xoắn đối với trục đẩy.

Số liệu chính: thời gian chuyển tiếp, độ lớn nhiễu loạn mô-men xoắn trong quá trình chuyển đổi, phản ứng của hệ thống điều khiển.

4. Rung xoắn và tương tác tàu trục

Đặc trưng cho rung động xoắn được truyền giữa bộ tạo trục và trục đẩy chính trong phạm vi tốc độ vận hành.

Số liệu chính: biên độ dao động xoắn theo thứ tự, xác định tốc độ quan trọng, hành vi giảm xóc.

5. Tương tác tốc độ/mô-men xoắn phụ thuộc vào nhiên liệu

Đối với tàu chạy nhiên liệu thay thế, xác nhận hoạt động của máy phát trục dựa trên các đặc tính cung cấp mô-men xoắn và tốc độ của động cơ chính cụ thể cho từng loại nhiên liệu.

Số liệu chính: Độ ổn định đầu ra của máy phát điện trên các cấu hình tốc độ động cơ dành riêng cho nhiên liệu, đồng bằng hiệu quả giữa các cấu hình nhiên liệu.

6. Xác nhận hiệu quả và tiết kiệm nhiên liệu

Chạy các hồ sơ tải trọng hành trình đại diện để định lượng mức tiết kiệm nhiên liệu thực tế do hệ thống máy phát điện trục cung cấp so với đường cơ sở không có nó.

Số liệu chính: đồng bằng tiêu thụ nhiên liệu (tấn/ngày), đạt được hiệu quả trên hồ sơ tải, kế toán năng lượng liên quan đến hoàn vốn.

Điều này có ý nghĩa gì đối với việc lựa chọn băng ghế thử nghiệm

Thử nghiệm máy phát điện trục và động cơ đẩy lai trên biển yêu cầu một băng thử nghiệm có thể dẫn động máy điện hai chiều — vừa là một tải (mô phỏng chế độ máy phát PTO với truyền động động cơ chính) và một nguồn (mô phỏng chế độ hỗ trợ động cơ PTI) — kết hợp với thiết bị đo chất lượng điện có khả năng xác nhận sản lượng điện cấp tàu và khả năng đo xoắn để nắm bắt tương tác giữa trục và hệ thống truyền động mà băng thử nghiệm máy phát điện độc lập sẽ không bao giờ nhìn thấy. Căn cứ vào mốc thời gian tuân thủ của IMO vào năm 2027–2028, các nhà đóng tàu và nhà cung cấp thiết bị đánh giá các chương trình cải tiến động cơ đẩy hybrid hoặc đóng mới có cơ hội thu hẹp để xác nhận các thiết kế. Nếu bạn đang chỉ định công suất thử nghiệm cho máy phát trục hoặc hệ thống động cơ đẩy lai trên biển, nói chuyện với đội ngũ kỹ thuật của chúng tôi về cấu hình lực kế hai chiều phù hợp với xác nhận PTO/PTI.