双燃料超大型集装箱船电气设计要点

周祎隆,傅晓红,夏骏

(中国船舶及海洋工程设计研究院，上海 200011)

一般传统燃油动力船舶主机采用重油或者柴油作为推进燃料，近年来，可以降低船舶运营成本、提高船舶排放指标的天然气清洁能源成为船东的选择[1]。燃油和天然气2类燃料具有不同特性，兼用2种类型燃料的船舶从规范要求和控制原理都比较复杂，给船舶设计带来了诸多技术难题。

2015年6月国际海事组织海上安全委员会通过了《使用气体或低闪点燃料船舶国际安全规则》(IGFCode)于2017年1月1日生效，规则适用于使用天然气燃料及总吨位大于500的新货船及客船[2]。23 000 TEU是目前全球首款采用双燃料推进的超大型集装箱船，该船的详细设计在规范生效不久后逐步展开。关于双燃料超大型集装箱船设计和建造，国内没有相关案例可供参考，电气设计难点在于，不仅需要考虑所涉及燃料特性和设备控制原理，还需要满足将船舶及其船员和环境的风险降到最低的原则。为此，在遵循IGFCode的前提下，提出符合船东要求的设计方案，并针对设计中最为关键的4个方面进行分析。

1 电站功率管理系统设计

双燃料发电机组可以在天然气燃料和燃油燃料2种工作模式下运行，在燃气和燃油模式下由于2类燃料的热值、空燃比等不同，所以在相应模式下对于负荷的加载能力是不一样的[3]。对于双燃料船舶的电站功率管理系统(power management system,PMS)必须依据燃气模式的工作原理设计出合理的控制逻辑，才能使得发电机机组不会经常性转换至燃油模式，并且保证输出功率不会造成较大波动。……