有许多轮机长在船舶上工作了许多年，积累了丰富的船上工作经验，之后他们转而从事机务工作。然而，他们中的大多数人对船舶建造工作还不太熟悉。当公司组织建造新船时，这个过程里选择机舱设备是非常重要的一个环节。因为在船舶建造过程中，机舱设备的选择会直接影响到船舶的性能、运行效率以及安全性等多方面。但是这些轮机长在之前的学习过程里，并没有涉及到关于如何选择机舱设备这方面的内容。所以，为了让他们能够更好地适应新的工作内容，下面将简单地给大家介绍一些相关知识以供参考。

　　构成动力装置的设备众多，各设备之间相互联系、互相影响、相互制约。在设计新船时，合理选用每一种设备是一项至关重要且繁重的工作，它将直接影响到船舶动力装置的可靠性、经济性以及其他性能。因此，用船部门应对设备选型有所了解，并在船舶设计阶段与设计部门充分协商、研究分析的基础上，建造出高质量的新船。以下仅对动力装置中的主要设备，即主机、发电原动机及锅炉的选型进行介绍。

　　一、主机选型

　　主机是船舶动力装置的核心。主机工作的优劣不仅取决于其本身的质量，也与船舶设计部门及船主的选择和使用密切相关。若选择和使用不当，即便是一台高质量的主机，也可能导致寿命缩短、事故频发、经常停航修理等一系列问题。因此，在主机选型时，除了确保主机满足船舶试航时的船速要求外，还需考虑在使用一定时间后机器性能下降、船体变脏、螺旋桨结垢等情况下的配合特性，以及船舶在恶劣气象、复杂海况及不同水域时的适应特性。由此可见，主机选型必须与船型及螺旋桨的主要参数紧密联系。

　　1. 现代柴油机为船舶主机选择提供了更大的灵活性

　　以往，柴油机制造厂仅提供一个MCR(最大连续工况)点，供船舶设计者选用。自1979年起，MAN B&W、Wartsila NSD公司及某些中速机制造厂家，先后为它们的柴油机规定了一个供船舶设计者选用的区域，称为布置区。该区域中的每一点均可供船舶设计者选用，从而扩大了柴油机的适用范围，也为船舶设计及使用部门选择主机提供了便利。这个区域的大小因不同机型而异，下图展示了MAN B&W公司MC型柴油机的布置区。图中横坐标为转速，纵坐标为功率，均以百分数表示，刻度为对数值。

　　由图可见,布置区由两条等平均有效压力线L1-I3、L₂-L、 及两条等转速线L-L₂、L₂-L↓ 限定(但K90MC-C、K80MC-C、L35MC和S26MC机的布置区较小,它们的L₂-L4限制线通过80%平均有效压力线,L,-L。限制线通过85%转速线)。图顶端的α线簇为船舶的等航速线,它体现了若选用转速高的小直径螺旋桨时,由于桨的效率低,若达到大直径低转速桨的航速,必须增加一定的功率。也就是若航速相同,桨的转速和桨需要的功率间存在如下关系式:

　　二、船舶电气设备的选型与电力配置

　　船舶电气系统涵盖电站(电源)、配电装置、电力网和负载。其中，船舶电站作为船舶动力装置的核心部分，其运行的可靠性和经济性对保障船舶安全和经济运行至关重要。随着船舶自动化水平的不断提升，用电需求日益增长，对电站的要求也随之提高。因此，合理选择发电原动机和优化电力配置一直是动力装置设计者和船东关注的重点。

　　(一)船舶电站的功率与发电原动机数量

　　船舶电站的主要功能是产生符合需求的电能，并分配给各用电设备。根据用途，船舶电站可分为主电站和应急电站。主电站负责在正常及应急情况下提供电力，由多台发电机组构成，包括主发电机组、备用发电机组和停泊发电机组。主发电机组常处于工作状态，备用发电机组在主发电机组故障时替代其工作，型号规格相同时可互为备用。停泊发电机组专为停泊时低用电量设计(部分船舶无此配置)。应急电站则在主电站无法工作时提供应急电力，通常由一台发电机组组成，需定期维护，保持随时可用，其容量应符合规范要求。

　　1.主电站的功率确定

　　电站设计需满足以下要求：电功率应覆盖船上所有正常运转的电力需求;技术指标符合造船规范;在满足基本需求的前提下，制定最优方案。由于船上用电设备众多且用途各异，并非全部同时工作，电站负荷随船舶工况变化而波动。若按全部设备的总额定功率选择发电机组，既不必要又浪费资源;若选得过小，则无法满足需求，影响航行安全。因此，必须准确合理地确定电站功率，确保主发电机组在所有情况下具备一定功率储备，同时保证经济运行。

　　确定电站功率即确定电站负荷，常用三类负荷法，步骤如下：

　　(1) 统计全船用电设备的数量及其电功率，计算总负荷。

　　(2) 根据船舶运行状态(航行、机动、装卸作业、停泊)计算电力负荷。货船和油船的各工况占比分别为：航行工况41%和64%、进出港工况1%、装卸货工况18%和7%、停泊工况40%和28%。需注意季节性变化对工况的影响。

　　(3) 将用电设备按工况分为三类：

　　- 第I类负载：连续使用的负荷，如舵机、主海水冷却泵、主机滑油循环泵等。

　　- 第Ⅱ类负载：短时或重复短时使用的负荷，如主空压机、锅炉给水泵、分油机等。

　　- 第Ⅲ类负荷：偶然短时使用或在电源高峰负载时可不用的负荷，如主机盘车机、吊艇机、电焊机等。

　　(4) 按设备使用特点分类，计算每项设备的实际使用功率和实际使用时间。

　　通过上述计算，确定各船舶状态下的用电总量，其中用电最多状态的用电总量即为电站主发电机组的总容量。主发电原动机的最小总功率可用下式确定：

　　式中：W—电站总容量，kW;n—发电机效率;n—原动机与发电机间的传动效率，当原动机与发电机直接相连时，可近似取1。

　　2. 主发电机组容量和数量的确定

　　发电机组的总容量取决于电站容量，单机容量和机组数量选择原则如下：

　　(1) 单机组容量的80%功率应满足实际用电量最大的运行工况需求，确保发电机组经济运行且具备适当功率裕量。

　　(2) 船舶电站必须有备用机组，通常由2台或多至4台发电机组并联运行。

　　(3) 机组容量和数量应确保任一发电机组停止工作时，仍能保障正常推进运行、船舶安全及冷藏货物所需设备的供电，同时满足基本生活条件。

　　(4) 任一发电机组或其原动机不工作时，其余机组应能供应从瘫船状态起动主推进装置所需的电力。

　　(5) 在交流系统中，一台发电机停止工作时，其余机组应有足够储备容量，防止最大电动机起动导致的系统电压大幅下降，影响设备运行。

　　(6) 各发电机组的使用寿命应与主机寿命相当。

　　(二)发电原动机的选型

　　除特殊要求船舶外，一般船舶采用交流电站。我国船舶电站电压为230V或400V，频率50Hz;国外电站多为230V、400V，也有115V，频率50Hz或60Hz。发电原动机主要有副柴油机、主机和辅汽轮机。

　　1.副柴油机

　　副柴油机起动性能好，多数自带油和水泵，依赖性小，是船舶电站中应用最广泛的原动机。其中，500~750r/min的中速机应用最多，体积小、重量轻，起动前准备工作简单，比高速机经济可靠。在小型或对机舱容积要求严格的船舶上，1000~1500r/min的高速机应用较多。现代中速四冲程副柴油机与主机使用相同燃油，单一燃料船逐渐增多。

　　2.轴带发电机

　　以主机为原动机的发电机称为轴带发电机，相比柴油发电机具有耗油率低、维护费用少、机舱噪声低等优点。现代主柴油机配备标准功率输出装置(PTO)，便于采用轴带发电机。轴带发电机形式多样，如MAN B&W公司MC型机采用的RCF和CEF调节方式轴带发电机可与船上其他发电机并联运行，在主机转速变化30%范围内保持频率和电压恒定。中、大型船舶采用轴带发电机，发电成本比柴油发电机组低约50%，动力装置效率提高2%~4%，但价格通常为柴油发电机组的1.2~2倍。是否采用需综合分析油耗率、燃油差价、维护费用、机舱噪声、初投资等因素。应急发电机一般选用独立性能好的高速柴油机，燃用符合要求的轻柴油。

　　三、锅炉选型

　　柴油机船上的锅炉为辅助锅炉(辅锅炉)。除辅汽轮发电机船舶和油船需向某些动力机械供汽外，一般船舶辅锅炉主要用于油水加热、空调、厨房和杂用。尽管如此，船上蒸汽量仍需充足，否则影响主机和辅助机械运转，辅锅炉仍是动力装置的主要设备之一。

　　若蒸汽仅用于油水加热和人员生活，采用0.40~0.70MPa、饱和温度143~164℃的低压饱和蒸汽即可。压力过低无法达到燃油雾化温度，过高则增加投资和维护难度。小型辅汽轮发电机一般用1.2~1.5MPa、温度稍大于200℃的低压蒸汽;大型工程船和油船用2.5~4.0MPa、370~470℃的高压过热蒸汽。向辅助动力机械供汽一般用1.0~1.5MPa的过热蒸汽。辅锅炉产汽量根据全船用汽总量确定，需增加10%~20%裕量。

　　选择锅炉时，除满足蒸发量、压力、效率和经济性外，还应考虑锅炉形式特点。辅锅炉形式多样，按能源分有燃油锅炉和废气(余热)锅炉，废气锅炉广泛用于节能。按结构分有水管锅炉、火管(烟管)锅炉和水管-火管联合式锅炉，各有特点。水管锅炉承压高、水循环稳定，火管锅炉蓄水量大、气压水位易平衡。热油炉以油液为工质，压力低、加热温度易控，但传热系数小，对系统连接和安装工艺要求高。

　　综上，辅锅炉选型需考虑参数容量符合要求、结构简单、操作维护方便、重量轻、体积小、安全可靠，一般可在产品目录中找到合适产品。