автореферат диссертации по кораблестроению, 05.08.05, диссертация на тему:Влияние эксплуатационных факторов на мощность и экономичность паротурбинной установки морского газовоза

На правах рукописи

Гармаш Сергей Александрович

Влияние эксплуатационных факторов на мощность и экономичность паротурбинной установки морского газовоза

05.08.05 - Судовые энергетические установки и их элементы (главные и вспомогательные)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 О ЛЕН 2012

Владивосток - 2012

005047411

Работа выполнена в Морском государственном университете имени адмирала Г.И. Невельского

Научный руководитель: доктор технических наук

Семенюк Анатолий Васильевич (начальник кафедры эксплуатации автоматизированных судовых энергетических установок Морской академии Морского государственного университета имени адмирала Г.И. Невельского)

Официальные оппоненты: заслуженный работник высшей школы РФ,

доктор технических наук, профессор Самсонов Анатолий Иванович (профессор кафедры судовой энергетики и автоматики Инженерной школы Дальневосточного федерального университета)

кандидат технических наук, доцент Семенов Валерий Николаевич (директор научно-учебного центра Гео Национального исследовательского университета Московского энергетического института)

Ведущая организация: ДАЛЬРЫБВТУЗ (Дальневосточный

государственный технический рыбохозяйственный университет)

Защита состоится 26 декабря 2012г. в 14— часов на заседании диссертационного совета Д 223.005.01 при Морском государственном университете имени адмирала Г.И. Невельского по адресу: 690600, г. Владивосток, ул. Верхнепортовая, 50а.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Морского государственного университета имени адмирала Г.И. Невельского.

Автореферат разослан 26 ноября 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

А.Г. Резник

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Особенностью танкеров, транспортирующих сжиженный природный газ (СПГ), является необходимость утилизировать постоянно испаряющийся груз (около 0,15% в сутки от грузовместимости). Имеется два пути решения этой задачи — либо использовать испарившийся груз в качестве топлива, либо повторно сжижать и направлять обратно в танк. Наиболее простым и безопасным способом утилизации газа является сжигание его в парогенераторе судовой паротурбинной установки (ПТУ).

Специально для транспортировки СПГ в рамках проекта «Сахалин-2» на верфях Японии в 2007-2008 годах построены три газовоза, оснащенные ПТУ.

Для обеспечения безопасности и экономической эффективности плавания судов используются синоптические карты. Они позволяют с учетом фактически сложившихся гидрометеорологических условий в районе возможного перехода судна и возможного состояния моря (волнения) рассчитать наивыгоднейший путь. В автоматизированной системе расчетов производится определение скорости судна по каждому возможному маршруту плавания на основе программирования по различным критериям оптимальности, учитывающим время и безопасность рейса, а также энергетические возможности ПТУ.

Наиболее достоверная информация об этих возможностях может быть получена в результате натурных испытаний действующих энергоустановок. Получаемые таким образом данные являются основой для теоретического построения рабочего процесса, определения закономерностей и количественных характеристик, а так же критериями истины для оценки достоверности расчетных методов.

Вопросы изучения работы турбоустановок на переменных режимах отражены в работах А.Г. Курзона, Г.С. Самойловича, Б.М. Трояновского, В.А. Семеки, Б.Э. Капеловича, A.M. Топунова, В.И. Зайцева, Б.А. Тихомирова и др.

Однако характеристики ПТУ газовозов - совершенно нового типа судов для России - на ходовых режимах в различных условиях плавания изучены недостаточно. На сегодняшний день в печати практически отстствуют результаты измерений по штатным приборам параметров турбоустановок на ходовых режимах, анализ которых может способствовать оптимизации планирования рейсов и повышению экономичности эксплуатации судна.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ

Цель работы заключается в повышении эффективности технического использования паротурбинных установок судов для транспортировки сжиженного природного газа на основе анализа опыта эксплуатации, изучения влияния внешних и режимных факторов на характеристики судовой энергетической установки, пополнении базы данных о работе судовой ПТУ в реальных условиях, которые могут быть учтены при проектировании надежных и экономичных паротурбинных агрегатов для СПГ-танкеров, разработке и совершенствовании прогрессивных норм технической эксплуатации судовых паротурбинных установок.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе должны быть решены следующие задачи:

1. Анализ работы ПТУ по измерениям с помощью штатной компьютеризированной системы автоматизации и контроля.

2. Теоретическая разработка критериев для оценки расходов свободно испаряющегося газа (СИГ) и принудительно испаряемого газа (ПИТ), ис-

пользуемых в качестве топлива для обеспечения определенного эксплуатационного режима движения судна. Сравнение с результатами измерений.

3. Регистрация и обработка данных технических измерений параметров судовой энергетической установки (СЭУ) при движении судна в условиях переменных волновой и ветровой нагрузок. Формирование эмпирических зависимостей для оценки потери скорости судна на волнении и сравнение с известными методиками.

4. Определение удельного расхода топлива на основе измерений и по паспортным данным. Оценка технического состояния проточной части турбины по измерениям давления в контрольной (регулировочной) ступени.

5. Статистическая обработка опытных данных по использованию мощности главного турбозубчатого агрегата (ГТЗА) в рейсах за четыре года эксплуатации. Анализ процессов расширения пара в турбине на наиболее вероятных ходовых режимах.

6. Исследование влияния давления в конденсаторе на мощность и экономичность ПТУ, в зависимости от района плавания. Построение универсальной характеристики главного конденсатора судовой турбины для широкого диапазона частичных нагрузок и давлений.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ

1. По измерениям скорости судна и мощности ГТЗА построены винтовые характеристики при меняющихся погодных условиях. Предложены эмпирические формулы для оценки потери хода газовоза на волнении, усовершенствующие известные методы.

2. Разработана методика аналитического определения степени испаряемости груза в зависимости от скорости судна и климатических условий.

3. Произведена статистическая обработка данных по использованию мощности ГТЗА в рейсах за четыре года эксплуатации.

4. Сделан анализ процесса расширения пара в турбине на наиболее типичных ходовых режимах.

5. Построены универсальные характеристики главного конденсатора судовой турбины для широкого диапазона частичных нагрузок и давлений при переметом расходе пара.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ И ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ

1. На основе исследований опыта эксплуатации, изучения влияния внешних и режимных факторов на характеристики судовой энергетической установки возможно создание программных комплексов дня планирования высокоэкономичных рейсов.

2. Пополнение базы данных о работе судовой ПТУ в реальных условиях, которые могут быть учтены при проектировании надежных и экономичных паротурбинных агрегатов для газовозов, разработке и совершенствовании прогрессивных норм технической эксплуатации судовых паротурбинных установок.

3. Полученные результаты могут быть полезны для квалифицированного обучения обслуживающего персонала в целях повышения эффективности технического использования ПТУ судов для транспортировки сжиженного природного газа.

ОБОСНОВАННОСТЬ НАУЧНЫХ ПОЛОЖЕНИЙ, ВЫВОДОВ И РЕКОМЕНДАЦИЙ

Достоверность результатов подтверждается проверкой теоретических разработок по данным технических измерений. Проведенная статистическая обработка измерений параметров в идентичных условиях плавания, оценка погрешностей измерений и принятая методика исследований, дают основание утверждать о достоверности проведенных исследований. Обоснован-

ность научных положений, выводов и рекомендаций диссертационной работы базируется на накопленном опыте теоретических и экспериментальных исследований, на использовании классических методов механики сплошных сред, математической статистики и анализа размерностей.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Научно-технические решения по определению технологических параметров судовой СЭУ, в том числе:

а) расчетные исследования процессов образования топлива для ПТУ за счет испарения груза на эксплуатационных режимах с учетом динамики судна и погодных условий;

б) приближенные методы определения расхода топлива судовых ПТУ при работе на частичных нагрузках.

2. Результаты исследований влияния внешних и режимных факторов на характеристики паротурбинной установки газовоза.

3. Эмпирические зависимости, полученные на основе исследований, для оценки скорости хода судна, мощности и экономичности ПТУ в различных условиях эксплуатации.

ЛИЧНЫЙ ВКЛАД АВТОРА

1. В систематизации данных технических измерений по идентичным ходовым характеристикам и параметрам работы ПТУ в условиях производственного функционирования судна.

2. В обработке, анализе и обобщении данных натурных исследований, формулировке закономерностей влияния эксплуатационных и внешних факторов на характеристики судовой турбоустановки.

ПУБЛИКАЦИИ И АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ

Диссертационная работа обобщает научные исследования автора за период с 2008 по 2011 г. Основные результаты диссертации были представлены на 8-ой и 9-ой международных научно-практических конференциях: «Проблемы транспорта Дальнего Востока». — Владивосток: Морской гос. ун-т. — 2009 и 2011 гг.; 59-ой и 60-ой международных молодежных научно-технических конференциях «Молодежь - Наука - Инновации». — Владивосток: Морской гос. ун-т. - 2011 и 2012 гг.; на расширенном заседании кафедры эксплуатации автоматизированных судовых энергетических установок. — Владивосток: Морской гос. ун-т. — 2012 г.

ОБЪЕМ И СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, основных условных обозначений и списка используемых источников (126 наименований). Работа содержит 174 страницы машинописного текста, 74 рисунка, 11 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность, научная и практическая значимость темы.

В первой главе содержится обзор по истории и перспективам развития газовозного флота, в том числе в РФ. Конструктивные особенности судов для перевозки СПГ, методы изоляции грузовых танков, обеспечивающей наименьшие потери груза на испарение. Детальные исследования типов СЭУ морских газовозов, идентификация их достоинств и недостатков. Обоснование выбора ПТУ в качестве главного двигателя. Состав, мощность и особенности паротурбинных установок. Влияние параметров пара на мощ-

ность и экономичность СЭУ. Тепловые схемы и особенности судовых паротурбинных установок, определяемые типом судна. Пути улучшения технико-экономических показателей ПТУ и перспективы их использования на флоте. Также определены цели и задачи исследований.

Вторая глава посвящена описанию судна «Grand Aniva», как объекта исследований. Приводятся характеристики судна и его энергетической установки, тепловая схема ПТУ. Указаны точки измерения технических параметров ГТЗА, вспомогательных паровых систем.

Рассматривается система подготовки испарившегося газа в качестве котельного топлива на переходах в грузу и в балласте. Указывается на чрезвычайные меры предосторожности, предусмотренные в конструкциях ее элементов и правилах технического использования, обеспечивающие максимальный уровень безопасности судна и эксплуатационного персонала.

Технические параметры главного турбозубчатого агрегата производства «Mitsubishi Heavy Industries» Ltd. Тип: MS36-2A, двухкорпусная паровая турбина без промперегрева с поперечным расположением конденсатора, активно-реактивная. Способ парораспределения сопловой.

Параметры пара: давление 5,88 МПа (избыточное), температура 510°С, конечное давление 5,1 кПа (вакуум 722 мм рт. ст.). Редуктор цилиндрический с косозубым зацеплением, двухступенчатый. Масляный насос шестеренного типа с приводом от ГТЗА.

Номинальная мощность ГТЗА 23 600 кВт при 80 мин"1 гребного вала. Турбина высокого давления (ТВД) состоит из двухвенечной регулировочной ступени скорости и 7 ступеней давления. Частота вращения 5722 мин-1. Турбина низкого давления (ТНД) состоит из 4 активных и 4 реактивных ступеней. Частота вращения 3449 мин-1. Турбина заднего хода (ТЗХ) расположена в корпусе ТНД, имеет две двухвенечные ступени скорости. Мощность ТЗХ 8095 кВт при работе на 56 мин-1 гребного вала в течение максимум 2 часов.

В третьей главе обсуждается система мониторинга, контроля и управления судовыми техническими средствами, с помощью которой были выполнены измерения. Судно оборудовано интегрированной системой контроля и автоматики (Integrated Control and Automation System - ICAS) производства «Mitsubishi Heavy Industries», модель MCS-6100A. Данная система охватывает все важные компоненты судна, такие как силовая установка, котлы, генераторы электроэнергии, системы вспомогательного оборудования, грузовая, балластная система и др. Основные функции 1С AS: мониторинг процессов и систем; мониторинг и регистрация событий; контрольные функции (контроль механизмов, клапанов, регуляторов и др.).

Особое внимание уделено планированию исследований и оценке погрешностей измерений, которые дают возможность утверждать о достоверности полученных результатов.

Все множество физических величин (факторов), определяющих работу исследуемого объекта, подразделены на три группы. 1) Контролируемые управляемые переменные, которые в процессе исследования изменяются в соответствии с разработанным планом: а) расход пара от котлов Gp\ б) давление в грузовых танках рг; в) расход газа на горение в котлах Ог; г) расход морской воды на охлаждение GM; д) давление пара перед турбиной р0\ е) начальная температура пара Т0\ ж) мощность ПТУ Ne; з) частота вращения гребного вала пг. 2) Контролируемые неуправляемые переменные: а) температура морской воды Тм\ б) температура груза Тгр\ в) расход свободно-испаряющегося газа Ссиг, г) температура атмосферного воздуха; д) давление атмосферного воздуха. 3) Неконтролируемые возмущения.

Поскольку энергетическая установка относится к классу хорошо организованных (детерминированных) объектов в опытах применен метод одно-факторного эксперимента, при котором все факторы кроме одного поддерживаются на определенном фиксированном уровне. Варьирование одним фактором позволяет установить его влияние на исследуемые выходные пара-

метры. Такие опыты проведены для всех независимых физических величин. Например, влияние скорости судна на мощность ПТУ анализировалось для одинаковых погодных условий и параметров пара на входе и выходе турбины, а также при стабильных расходах в местах отборов.

В четвертой главе проведены расчетные и экспериментальные исследования процессов испарения груза, выполнен теоретический анализ результатов наблюдений, которые проведены в натурных условиях.

Расчеты, связанные с оценкой эффективности тепловой изоляции грузовых танков, выполнены с целью определения количества теплоты, вызывающей испарение СПГ. Интенсивность испарения определяется в соответствии с зонами стационарных тепловых потоков.

Зная количество теплоты, поступающей в грузовой танк, можно оценить количество испаряющегося газа и рационально им распорядиться: использовать в судовых энергетических установках или подвергнуть повторному сжижению. Опыт четырехлетней эксплуатации парохода «Grand Aniva», обслуживающего проект «Сахалин—2», показывает, что большую часть времени на судне в качестве топлива используется газ, который дешевле тяжелого топлива. Однако свободно испаряющегося газа оказывается недостаточно и добавляется часть груза. Поскольку в инструкции по эксплуатации судна указывается только предельная норма испарения груза, аналитический прогноз правильного соотношения СИГ и ПИГ на предстоящий рейс весьма актуален.

Составлена математическая модель теплопередачи через изолированные поверхности танка от окружающей среды к СПГ в виде критериальных уравнений.

В результате решения уравнений получены значения удельного теплового потока к грузу в специфических зонах <7, с учетом влияния относительной скорости обтекания корпуса судна и температуры окружающей среды. Далее нетрудно определить расход испаряющегося газа: G = X(F,q/r),

где — площадь внутренней поверхности танка в соответствующей зоне, г - удельная теплота парообразования СПГ.

Во время обычного рейса расчетное давление в танке должно лежать в пределах 3,9... 19,6 кПа выше атмосферного. Если в порту погрузки давление в танке равно 96 кПа, температура насыщения Т„ = 111 К, а в рейсе давление, с учетом подпора и изменения атмосферного давления, может принять значение 104 кПа, при котором Т„ = 112 К, то температура жидкого метана в танке становится ниже температуры насыщения, и кипение не имеет места. И, наоборот, при более высоком давлении в порту погрузки, чем в период перехода к порту назначения, кипение интенсифицируется.

О 5000 10000 15000 20000 25000 30000

Мощность ГТЗА, кВт Рисунок 1 - Расчетные и экспериментальные значения расхода топлива в зависимости от нагрузки главного двигателя

Вышеприведенное заключение подтверждается исследованиями количества СИГ в рейсах, которые приведены на рисунке 1. Там же пунктиром показана теоретическая кривая, построенная по вышеприведенной методике расчета для различных скоростей движения судна, взаимосвязанных с соот-

ветствующими значениями мощностей главного турбозубчатого агрегата. Точки, лежащие на графике ниже расчетной кривой, соответствуют условиям рейсов, при которых давление атмосферного воздуха было таким, что температура груза была меньше температуры насыщения.

Как видно, экспериментальные точки находятся близко от расчетной зависимости. Кроме того, можно сделать вывод, что при регулировании избыточного давления в танке, в рамках допустимых значений, можно воздействовать на интенсивность испарения.

40000 35000

к зоооа

со

2С

<

£ 25000

л

ь

о

§- 20000

о

15000 10000

5000 0

5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

Скорость судна, узлы

(в грузу---- линия тренда для маркеров "ветер в нос"; - - - линия тренда для

маркеров "ветер в корму"; сила ветра 3.. .5 баллов при волнении моря 2.. .4 балла)

Рисунок 2 — Влияние ветра на эксплуатационные мощность и скорость судна

На рисунке 2 представлены графики зависимости мощности ГТЗА от скорости судна, из которых следует, что фактически измеренная мощность в условиях эксплуатации несколько больше паспортных данных. Особенно сказываются сила ветра и волновая нагрузка. Так, например, только при по-

Д Ветер в нос ------- в грузу, ветер в нос

□ ветер в корму---в грузу, ветер в корму

путном ветре в корму экспериментальные точки ложатся вблизи паспортной кривой, которая достаточно хорошо аппроксимируется кубической зависимостью (пунктирная линия).

Большой разброс точек для режимов движения судна против ветра вызван различными условиями ветровой нагрузки и волнения моря, влияние которых для скорости в 12 узлов показано на рисунке 3 и аппроксимируется полиномом = 21,611т;3 - 103,42и2 + 356,9у + 6348,1, где V - скорость ветра. Зависимость скорости судна от высоты волн Л на режимах, близких к расчетным получена в виде:

V = 0,0242И4 - 0,4823к3 + 3,5083И2 - 11,164И + 25,057

Сила встречного ветра, баллы Рисунок 3 — Влияние силы ветра на мощность ГТЗА при скорости судна 12 узлов

Пятая глава отражает результаты технических измерений влияния эксплуатационных факторов на характеристики ГТЗА. В частности показано, что рекомендованные в инструкции по эксплуатации зависимости мощности ГТЗА от давления в контрольной (регулировочной) ступени дают завышен-

ные значения по отношению к показаниям торсиометра в области давлений Р1 < 1,4 МПа и заниженные при р! > 1,4 МПа. Аппроксимация значений мощности по измерениям торсиометром в виде степенной зависимости Ие = 8216,7рГЗЯ (рисунок 4) может использоваться для любых давлений.

Рисунок 4 - Эксплуатационные значения мощности, соответствующие давлению в камере регулировочной ступени

С увеличением моторесурса расслоение показаний торсиометра и расчетных значений мощности по давлению в контрольной ступени становится все больше. Одним из факторов, возможно даже определяющим, является образование отложений солей в проточной части турбины. Соли в турбину попадают из котельного агрегата вместе с паром, в котором всегда содержатся даже при правильном водном режиме.

На рисунке 5 показаны результаты определения мощности по давлению в камере регулировочной ступени и измерение ее посредством торсиометра. Как видно из графиков, в 2008 году непосредственно после приемки

судна в эксплуатацию, эти значения мало отличаются между собой и близки к расчетным. Но в 2011 году показания торсиометра оказываются прежними, а расчет дает завышенные значения.

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5

Давление за первой ступенью р1, МПа

Рисунок 5 - Изменение расчетных показателей мощности по давлению в контрольной ступени за четыре года эксплуатации

Следует отметить, что подавляющая часть времени работы турбоуста-новки приходится на частичные режимы (рисунок 6), поэтому процесс расширения пара заканчивается в зоне перегретого пара или с незначительной степенью влажности.

Как известно, на частичных режимах происходит перераспределение теплоперепадов по ступеням в сторону увеличения для первых ступеней и уменьшения для последних. В связи с этим вышеуказанное расслоение показаний более заметно в области малых нагрузок (см. рисунок 5).

Измерения показали, что положение температурной точки конца реального процесса расширения для наиболее повторяемых режимов работы ГТЗА находится в зоне перегретого пара.

Рисунок 6 - Распределение ходового времени судна по мощностям в 2008-2011 годах

Следовательно, стеллитовые накладки на входных кромках рабочих лопаток двух последних ступеней ТНД, которые предназначены для защиты их от каплеударной эрозии, не выполняют свои функции. Указанные турбинные ступени практически не работают влажным паром на эксплуатационных режимах; с другой стороны, стеллитовые накладки повышают строительную стоимость турбоагрегата, а при работе на перегретом паре приводят к увеличению профильных потерь энергии.

Представляет определенный интерес сравнение удельного расхода топлива на переменных режимах работы судна с паспортными данными. Однако для исследуемого ГТЗА М836-2А такие характеристики не опубликованы. Поэтому сделана попытка сопоставить расходные показатели с отечественным турбоагрегатом ТС-2, хотя для него данные по удельному расходу топлива на долевых нагрузках тоже отсутствуют. Тем не менее, для этой машины в печати имеются графики изменения относительного эффективного

КПД т]ое. Относительный удельный расход топлива Ье = Ь/Ье0 получен методом пересчета значений по формуле т]о/т]ое0 я> г}^т]е0 = Ье(/Ье имея в виду, что абсолютный эффективный КПД ГТЗА г) = (рисунок 7).

Относительная мощность ГТЗА Рисунок 7 — Показатели расхода топлива в относительных единицах

Как видно из рисунка, паспортная характеристика показывает более экономичную работу турбоагрегата на частичных нагрузках, что в некоторой степени обусловлено тем, что при пересчете (т]е. г]оет],) принималось постоянство термического КПД т],. На самом деле он снижается из-за уменьшения степени регенерации, например, при мощности ГТЗА менее 13 ООО кВт отборы пара из турбин закрываются, а известно, что при трехступенчатом подогреве питательной воды КПД цикла повышается на 7...7,5%.

Таким образом, для определения расхода топлива предлагается использовать эмпирическую зависимость Ье = 1,0507 ■ Ne~0'52.

Особое внимание в исследованиях уделено изучению влияния давления в конденсаторе, т. к. этот показатель оказывает значительно большее влияние на мощность турбины, чем начальные параметры.

В реальных условиях эксплуатации не удается проследить поведение универсальной кривой, которая должна быть получена изменением давления в конденсаторе при постоянном расходе пара, т. к. каждый режим отличается по мощности, параметрам и расходу пара, условиям охлаждающей воды и др. Тем не менее, получены зависимости в универсальных координатах для широкого диапазона изменения на ходовых режимах частичных мощностей (от 3900 до 23 600 кВт) и давлений в конденсаторе (от 3,3 до 5,3 кПа), которые подтверждают линейный характер их изменения (рисунок 8).

Рисунок 8 - Систематизация эксплуатационных режимов по давлению в конденсаторе С уменьшением конечного давления его влияние на изменение мощности становится заметнее (см. линию 3,3 кПа), что является следствием снижения КПД ГТЗА на пониженных оборотах, а также в связи с пониженной температурой конденсата для области низких давлений. Также можно сделать заключение о позитивном влиянии номинальной мощности и частоты

вращения на снижение наклона характеристик. Для сравнения приведена расчетная универсальная зависимость для мощного стационарного турбогенератора (около 300 МВт).

Пользуясь полученными зависимостями легко построить сетку кривых изменения мощности турбины от давления отработавшего пара в условиях эксплуатации. При этом необходимо иметь в виду, что режим истечения пара из последней ступени для исследованных условий эксплуатации всегда док-ритический. Поэтому при определении расхода пара через эту ступень учитывались изменения не только КПД и давления, но и удельного объема.

Следует отметить, что точка, характеризующая номинальную мощность (рк=5,07 кПа), лежит еще правее, чем характеристика для давления рк= 5,3 кПа, что свидетельствует о несовпадении эксплуатационных и паспортных характеристик.

ВЫВОДЫ

Выполнен комплекс работ, содержащий совокупность результатов технических измерений параметров пропульсивного комплекса и судовой паротурбинной установки в условиях эксплуатации. Систематизация и анализ измерений позволяет решить научно-техническую задачу повышения экономичности СЭУ, а также усовершенствования турбоагрегатов морских газовозов при проектировании.

1. Осуществлен обзор информации по энергетическим установкам судов для перевозки СПГ. Сделан анализ возможностей дизельных и турбинных агрегатов СЭУ и показаны перспективы применения главных турбозуб-чатых агрегатов на газовозном флоте. Выяснены факторы, оказывающие существенное влияние на мощность и экономичность главных турбозубчатых агрегатов на примере отечественных и зарубежных турбоустановок.

2. Рассмотрены устройство судна и его паротурбинная установка, как объекты исследований, штатная система измерений и контроля параметров

СЭУ, с помощью которой автор выполнил исследования работы ПТУ на ходовых режимах морского газовоза, будучи на стажировке и работая в составе экипажа. Разработана методика исследований.

3. Проанализированы вопросы теплопередачи применительно к грузовым танкам газовоза. Проведены расчетные исследования процессов образования испарившегося газа в грузовых емкостях танкера-газовоза, используемого для выработки пара в котлах. Произведено сравнение результатов расчета с полученными данными для различных условий выполнения рейсов газовоза.

4. Построены графики зависимости мощности ГТЗА от скорости судна, из которых следует, что фактически измеренная мощность в условиях эксплуатации несколько больше паспортных данных. Предложены эмпирические формулы для оценки влияния силы ветра и волновой нагрузки на скорость судна.

5. Подтверждено, что с увеличением моторесурса расслоение показаний торсиометра и расчетных значений мощности по давлению в контрольной ступени становится все больше. Одним из факторов, возможно даже определяющим, является образование отложений в проточной части турбины.

6. Выполнены расчеты удельного расхода топлива на основе измерений и по паспортным данным. Установлено повышение удельного расхода топлива, по сравнению с гарантированными паспортными характеристиками, в особенности на значительных долевых нагрузках. Предложены эмпирические зависимости для оценки расхода топлива на судне.

7. Произведена статистическая обработка опытных данных по использованию мощности ГТЗА в рейсах за четыре года эксплуатации. Показано, что большую часть времени судно эксплуатируется ниже 50 % мощности ГТЗА.

8. Построена универсальная характеристика конденсатора судовой конденсационной турбины для широкого диапазона частичных нагрузок и давлений.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ

Публикации в изданиях Перечня ВАК:

1. Гармаш, С.А. Повышение эффективности тепловой схемы паротурбинной установки морского газовоза [Текст] / С.А. Гармаш, A.B. Семенюк // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. - 2011, №1. - С. 183-186.

2. Гармаш, С.А. Влияние климатических условий рейса на мощность турбоагрегата морского газовоза [Текст] / С.А. Гармаш, A.B. Семенюк // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. — 2011, №2. — С. 224—228.

Публикации в сборниках трудов российских и международных

конференций и научных трудов высших учебных заведений:

3. Гармаш, С.А. Специфика судов для транспортировки метана [Текст] / С.А. Гармаш, A.B. Семенюк // Сб. докладов 8-ой международной НПК «Проблемы транспорта Дальнего Востока» (30 сентября - 1 октября 2009г.). - Владивосток: Морск. гос. ун-т, 2009. - С. 100-103.

4. Гармаш, С.А. Энергетические установки судов для перевозки природного газа / С.А. Гармаш, A.B. Семенюк // Владивосток: Вестник Морск. гос. ун-та, 2010. -С. 45-51.

5. Гармаш, С.А. Технические характеристики современных судов для перевозки сжиженного природного газа [Текст] / С.А. Гармаш, A.B. Семенюк // Сб. докладов 9-ой международной НПК «Проблемы транспорта Дальнего Востока» (5-7 октября 2011г.). - Владивосток: Морск. гос. ун-т, 2011. - С. 166-169.

6. Гармаш, С.А. Паротурбинные установки морских газовозов типа «Grand Aniva» / С.А. Гармаш, A.B. Семенюк // Сб. докладов 9-ой международной НПК «Проблемы транспорта Дальнего Востока» (5-7 октября 2011г.). - Владивосток: Морск. гос. ун-т, 2011. - С. 164-166.

7. Гармаш, С.А. Расход топлива на переменных режимах работы ПТУ газовоза / С.А. Гармаш // Сб. докладов 59-ой международной молодежной НТК «Молодежь - Наука - Инновации» (23-25 ноября 2011г.). Владивосток: Морск. гос. ун-т, 2011.-С. 30-34.

Гармаш Сергей Александрович

Влияние эксплуатационных факторов на мощность и экономичность паротурбинной установки морского газовоза

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Уч. -изд. л. 1,0 Формат 60x84/16

Тираж 100 экз. Заказ № 452

Отпечатано в типографии ИПК МГУ им. адм. Г.И. Невельского Владивосток, 59, ул. Верхнепортовая, 50а

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА

СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1 История и перспективы развития газовозного флота.

1.2 Конструктивные особенности судов для перевозки СПГ.

1.3 Типы СЭУ морских газовозов. Обоснование выбора ПТУ в качестве главного двигателя.

1.4 Состав, мощность и особенности паротурбинных установок.

1.4.1 Состав установок.

1.4.2 Число и диаметр винтов.

1.4.3 Мощность СЭУ.

1.4.4 Начальные параметры пара.

1.4.5 Давление за турбиной.

1.4.6 Тепловые схемы.

1.4.7 Особенности установок, определяемые типом судна.

1.4.8 Пути улучшения технико-экономических показателей паротурбинных установок.

ГЛАВА

СУДОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА КАК ОБЪЕКТ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1 Описание судна.

2.2 Описание энергетической установки.

2.3 Судовая электростанция и аварийный дизель-генератор.

2.4 Тепловая схема ПТУ.

2.4.1 Котельная установка.

2.4.2 Вспомогательные паровые системы и системы отбора пара.

2.5 Конденсатно-питательная система.

2.6 Система грязных дренажей.

2.7 Система охлаждения забортной водой.

2.8 Подготовка газа в качестве котельного топлива.

2.9 Главный турбозубчатый агрегат.

ГЛАВА

ИЗМЕРЕНИЕ И КОНТОЛЬ ТЕХНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ НА СУДНЕ. ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ.

3.1 Система мониторинга, контроля и управления.

3.1.1 Алфавитный блок. Выбор Вида.

3.1.2 Основные функции экрана.

3.1.3 Управление.

3.2 Планирование эксперимента.

3.3 Погрешности измерений.

3.3.1 Оценка случайных погрешностей прямых измерений.

3.3.2 Оценка грубых погрешностей прямых измерений.

3.3.3 Оценка случайных погрешностей косвенных измерений.

3.3.4 Метрологические характеристики измерительных устройств.

ГЛАВА

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПТУ НА ХОДОВЫХ РЕЖИМАХ.

4.1 Образование и утилизация испаряющегося газа в процессе эксплуатации СПГ-газовоза.

4.1.1 Режимы кипения.

4.1.2 Поведение СПГ в грузовом танке.

4.1.3 Подготовка к погрузке.

4.1.4 Расчетные и экспериментальные исследования процессов испарения груза.

4.2 Влияние климатических условий на скорость судна.

ГЛАВА

ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГТЗА.

5.1 Мощность турбоагрегата на ходовых режимах.

5.2 Показатели экономичности СЭУ на ходовых режимах.

5.3 Конечное давление.

СПГ (LNG - Liquefied Natural Gas) - сжиженный природный газ - один из значимых продуктов международной торговли. Сжиженный газ в последние десятилетия стал находить все большее применение во многих отраслях хозяйства (особенно в электроэнергетике и коммунально-бытовом секторе).

Главными причинами, по которым нередко транспортировка осуществляется с помощью специализированных судов-газовозов, являются территориальный разрыв между районами добычи и потребления природного газа, а также межконтинентальный характер маршрутов транспортировки газа, при котором невозможно использовать трубопроводы [1].

18 февраля 2009 года на острове Сахалин был открыт первый в России завод по сжижению газа [2, 3]. Проект «Сахалин-2» является крупнейшим в мире комплексным нефтегазовым проектом, реализуемым в суровых климатических условиях острова Сахалин на Дальнем Востоке России. Впервые в истории страны применяется метод сжижения природного газа, причем технология сжижения разработана специально для этого проекта. Проект создавался "с нуля" и включает освоение двух нефтегазовых месторождений на северо-восточном шельфе острова Сахалин (Пильтун-Астохское и Лунское), добычу нефти и производство сжиженного природного газа, и их экспорт. Впервые в истории российской нефтегазовой отрасли в удаленном регионе с ограниченной инфраструктурой и сложными природно-климатическими условиями одновременно были реализованы шесть крупномасштабных проектов. После выхода на полную мощность сахалинский завод может обеспечить до 5 % мировых поставок СПГ.

На проектной мощности «Сахалин-2» может принимать около 160 газовозов и 100 нефтеналивных танкеров в год.

В 2007-2008 годах на японских верфях «Мицубиси» и «Кавасаки» по заказу российско-японских консорциумов судоходных компаний «Совкомфлот» и «NYK», а также «Приморское морское пароходство» и «MOL», были построены три танкера-газовоза со сферическими танками «Гранд Анива», «Гранд Елена» и «Гранд Мерея», оборудованные паротурбинными установками (ПТУ). Суда предназначены для транспортировки СПГ в рамках проекта «Сахалин 2» в Японию, Корею и США в течение 20 лет [4, 5].

Каждое из этих судов способно принять на борт 145 тыс. м3 СПГ. Их владельцами являются два российско-японских консорциума, в состав которых входят российские судоходные компании, которые предоставляют для работы на судах российские экипажи.

Перевозка СПГ - это совершенно новый сегмент на российском судоходном рынке. Российские судовладельцы нарабатывают ценный опыт, необходимый для будущих проектов СПГ в России.

В перспективе «Сахалинская энергия» планирует контролировать флот из 5 газовозов и 4 нефтетанкеров класса «Афрамакс» [6, 7], которые будут осуществлять поставки в страны Азии и Северную Америку.

Будущее развитие газовых месторождений российского континентального шельфа и северного морского пути потребует расширения газовозного флота. Политика государства и газовой монополии "Газпром" направлена на привлечение к строительству отечественных судостроителей, получение опыта и технологий зарубежных (в основном южнокорейских) специалистов. В будущем планируется весь производственный цикл постройки газовозов проводить собственными силами. Уже подписано соглашение с южнокорейской корпорацией Daewoo Shipbuilding and Marine Engineering (DSME) о строительстве верфи на базе завода «Звезда» в ЗАТО Большой Камень Приморского края. Верфь станет самой крупной на Дальнем Востоке, на которой планируется строительство танкеров и газовозов водоизмещением до 300 тыс. м3 [8-10].

Особенностью судов, перевозящих сжиженный газ, является необходимость утилизировать постоянно испаряющийся груз (около 0,15% вдень от вместимости танкера) [11, 12]. Имеется два пути решения этой задачи: либо использовать испарившийся груз в качестве топлива, либо повторно сжижать и направлять обратно в танк.

Наиболее простым и безопасным способом утилизации газа является сжигание его в котле с последующей выработкой пара, совершающего работу в главных и вспомогательных турбинах.

Для обеспечения безопасности и экономической эффективности плавания судов используются синоптические карты. Они позволяют с учетом фактически сложившихся гидрометеорологических условий в районе возможного перехода судна и возможного состояния моря (волнения) рассчитать наивыгоднейший путь. В автоматизированной системе расчетов оптимальных курсов производится определение скорости судна на волнении по каждому возможному отрезку пути плавания. Поиск оптимального маршрута осуществляется методом программирования по различным критериям оптимальности, учитывающим время и безопасность рейса, а также энергетические возможности ПТУ [13, 14].

Все судовые турбоагрегаты после изготовления и сборки на заводе, монтажа на судне, ревизии или капитального ремонта проходят поверочные испытания [15]. Они подразделяются на испытания головного образца и серийных турбомашин. Это способствует устранению недостатков и обеспечению необходимой надежности и экономичности судовой энергетической установки (СЭУ).

Ходовые и приемосдаточные испытания являются последними перед сдачей судна в эксплуатацию. Они проводятся, с одной стороны, для выявления в процессе движения судна надежности, экономичности и других характеристик всей энергетической установки, гарантируемых заводом-изготовителем, и с другой - предоставления плавсоставу апробированных правил технической эксплуатации всего комплекса механизмов, аппаратов, автоматики и пр. на переменных ходовых режимах при пуске и останове.

Проведение теплотехнических испытаний судовых турбинных установок при ходовых испытаниях очень сложно. Трудности заключаются в необходимости соблюдения режима работы для получения точных зависимостей между скоростью судна, частотой вращения гребного вала и мощностью главного турбозубчатого агрегата (ГТЗА) в условиях изменяющегося состояния моря, ветра и осадки корпуса. Поэтому данные измерений характеристик судовых ПТУ в литературе практически отсутствуют.

Поэтому при составлении теплового баланса СЭУ обычно пользуются данными стендовых испытаний, беря за основу параметры пара перед соплами, число открытых сопел, вакуум в конденсаторе и частоту вращения гребного винта. Однако эти данные не соответствуют действительности, т. к. во многом определяются условиями эксплуатации.

Данная работа посвящена исследованию характеристик газовоза и его главной паротурбинной установки в условиях эксплуатации. Изучению возможностей повышения эффективности использования свободно испаряющегося газа (СИГ) и принудительно испаряемого газа (ПИГ) в пароэнергетическом комплексе. Разработке рекомендаций по рациональным способам управления СЭУ в различных метеорологических условиях на основе простых инженерных расчетов. Оценке состояния проточной части по параметрам пара в контрольной ступени и местах регенеративных отборов.

В начале диссертации приводится обзор информации по энергетическим установкам судов для перевозки СПГ. Анализируются возможности дизельных и турбинных агрегатов СЭУ и показываются перспективы применения главных турбозубчатых агрегатов на газовозном флоте. Рассматриваются факторы, оказывающие существенное влияние на мощность и экономичность ГТЗА на примере отечественных и зарубежных турбоустановок.

На основании проведенного обзора ставятся задачи исследования.

Далее (глава 2) описываются устройство судна и его паротурбинная установка, как объекты исследований, которые автор выполнил, будучи на стажировке и работая вахтенным механиком в составе экипажа.

В третьей главе рассматривается штатная система измерений и контроля параметров ПТУ, методика экспериментальных исследований и оценка погрешностей измерений.

Анализ полученных результатов приведены в четвертой главе. Там же выполнены основные расчетные исследования и сопоставление их с опытными показаниями приборов.

Составлена математическая модель теплопередачи через изолированные поверхности танка от окружающей среды к СПГ в виде критериальных уравнений. Выполнен расчет образования свободноиспаряющегося газа для различных климатических условий и скорости судна.

Произведено сравнение результатов расчета с полученными данными для различных условий выполнения рейсов газовоза. Предложены эмпирические формулы для оценки влияния силы ветра и волновой нагрузки на скорость судна.

В пятой главе установлено, что с увеличением моторесурса расслоение показаний торсиометра и расчетных значений мощности по давлению в контрольной (регулировочной) ступени становится все больше. Одним из факторов, возможно даже определяющим, является образование отложений в проточной части турбины.

Выполнены расчеты удельного расхода топлива на основе измерений и по паспортным данным. Установлено повышение удельного расхода топлива, по сравнению с гарантированными характеристиками, в особенности на значительных долевых нагрузках. Предложены эмпирические зависимости для оценки расхода топлива на судне.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выполнен комплекс работ, содержащий совокупность результатов и технических решений, подкрепленный экспериментальными исследованиями судовой паротурбинной установки в условиях эксплуатации, который позволяет решить крупную научно-техническую задачу повышения экономичности СЭУ, а также усовершенствования турбоагрегатов морских газовозов.

1. Осуществлен обзор информации по энергетическим установкам судов для перевозки СПГ. Сделан анализ возможностей дизельных и турбинных агрегатов СЭУ и показаны перспективы применения главных турбозубчатых агрегатов на газовозном флоте. Выяснены факторы, оказывающие существенное влияние на мощность и экономичность главных турбозубчатых агрегатов на примере отечественных и зарубежных турбоустановок.

2. Рассмотрены устройство судна и его паротурбинная установка, как объекты экспериментальных исследований, штатная система измерений и контроля параметров ПТУ, с помощью которой автор выполнил исследования работы ПТУ на ходовых режимах морского газовоза, работая вахтенным механиком в составе экипажа. Разработана методика экспериментальных исследований и оценка погрешностей измерений.

3. Проведены детальные исследования вопросов образования газа в грузовых емкостях танкера-газовоза, используемого для выработки пара в котлах. Отмечены основные режимы парообразования в зависимости от соотношения температуры насыщения груза и температуры внутренних поверхностей танков. Проанализированы вопросы теплопередачи применительно к грузовым танкам газовоза.

4. Составлена математическая модель теплопередачи через изолированные поверхности танка от окружающей среды к СПГ в виде критериальных уравнений. Выполнен позонный расчет образования свободноиспаряющегося газа для различных климатических условий и скорости судна.

5. Произведено сравнение результатов расчета с экспериментальными данными для различных условий выполнения рейсов газовоза. Показано, что в реальных условиях за весь период эксплуатации образование свободно испаряющегося газа не достигало расчетного значения.

6. Предложены способы регулирования давления в танках с целыо увеличения выхода СИГ в случае необходимости. Тем самым снижаются энергозатраты на форсированный подогрев СГТГ или исключается использование более дорогого нефтяного топлива.

7. Построены экспериментальные графики зависимости мощности ГТЗА от скорости судна, из которых следует, что фактически измеренная мощность в условиях эксплуатации несколько больше паспортных данных. Предложены эмпирические формулы для оценки влияния силы ветра и волновой нагрузки на скорость судна.

8. Показано, что рекомендованные зависимости для определения поправочных коэффициентов дают завышенные значения по отношению к показаниям торсиометра в области давлений р1 < 1,4 МПа. Возможно, это связано с тем, что характеристики строились при полностью открытых клапанах, а в период испытаний имелись случаи работы с не полностью открытым последним клапаном, что приводит к дополнительным потерям энергии на дросселирование. По результатам анализа эксплуатационных режимов получена степенная зависимость, которую предлагается использовать во всем диапазоне нагрузок.

9. Экспериментально подтверждено, что с увеличением моторесурса расслоение показаний торсиометра и расчетных значений мощности по давлению в контрольной ступени становится все больше. Одним из факторов, возможно даже определяющим, является образование отложений в проточной части турбины.

10. Выполнены расчеты удельного расхода топлива на основе экспериментальных измерений и по паспортным данным. Установлено повышение удельного расхода топлива, по сравнению с гарантированными характеристиками, в особенности на значительных долевых нагрузках. Предложены эмпирические зависимости для оценки расхода топлива на судне.

11. Произведена статистическая обработка опытных данных по использованию мощности ГТЗА в рейсах за четыре года эксплуатации. Показано, что большую часть времени судно эксплуатируется на 50% мощности ГТЗА.

12. Построена экспериментальная универсальная характеристика конденсатора судовой конденсационной турбины для широкого диапазона частичных нагрузок и давлений.

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

Сокращения:

ВК - вспомогательный конденсатор

BELA - входной направляющий аппарат

ВТ - высокотемпературный (контур)

ВЦН - вспомогательный циркуляционный насос

ГРЩ - главный распределительный щит

ГМО - грузовое машинное отделение

ГК - главный конденсатор

ГКС - главная конденсатная система

ГПН - главный питательный насос

ГПУ - грузовой пост управления

ГР - главный редуктор

ГТ - газовое топливо

ГТЗА - главный турбозубчатый агрегат

ГТУ - газотурбинная установка

ДГ - дизель-генератор

КИП - контрольно-измерительный прибор

КПД - коэффициент полезного действия

МО - машинное отделение

НКГ - неконденсирующиеся газы

НИВ - нижний предел воспламенения

HT - низкотемпературный (контур)

ПИГ - принудительно испаренный газ

ПНД - подогреватель низкого давления

ПТУ - паротурбинная установка

ПТЭ - правила технической эксплуатации

ПУГО - пульт управления грузовыми операциями

СИГ - свободно испарившийся газ

СНГ - сжиженный нефтяной газ

СПГ - сжиженный природный газ

СЭУ - судовая энергетическая установка

ТВД - турбина высокого давления

ТГ - турбогенератор

ТЗХ - турбина заднего хода

ТНД - турбина низкого давления

ТПН - турбопитательный насос

ТТ - тяжелое топливо

ТЭС - тепловая электростанция

ЦВД - цилиндр высокого давления

ЦН - циркуляционный насос

ЦПУ - центральный пост управления

ЭУ - энергетическая установка

BOG - Boil-off Gas (свободно испарившийся газ (СИГ)) CCR - Cargo Control Room (пульт управления грузовыми операциями) DFDE - Dual Fuel Diesel Electric engine (двухтопливный дизельэлектический двигатель)

DRL - Diesel and Reliquefication unit (дизельный двигатель с установкой повторного сжижения газа)

DSME - Daewoo Shipbuilding and Marine Engineering

DSS - Data Server Station

ECR - Engine Control Room (пульт управления машинным отделением) FOG - Force-off Gas (принудительно испаренный газ (ПИГ)) FPSO - Floating Production Storage and Offloading (плавучая станция хранения и выгрузки)

ICAS - Integrated Control and Automation System (интегрированная система контроля и автоматики) НШ - Hyundai Heavy Industries КШ -Kawasaki Heavy Industries

LNG - Liquefied Natural Gas (сжиженный природный газ)

LNGC - Liquefied Natural Gas Carrier

LPG - Liquefied Petroleum Gas (сжиженный нефтяной газ)

LPGC - Liquefied Petroleum Gas Carrier

МШ - Mitsubishi Heavy Industries

SHI - Samsung Heavy Industries

1. The Sakhalin II Project Summary Электронный ресурс. Режим доступа: http://assets.panda.org/downloads/wwfpositionpapersakhalin.pdf, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. англ.

2. Новые суда «Совкомфлота» Текст. // Судостроение, №6, 2007. -С. 26-29.5. «Транспорт Российской Федерации», № 1 (20), 2009.

3. Перспективы развития отечественного судостроения глазами маркетолога Электронный ресурс. / A.B. Трифонов. Режим доступа: http://nikshkipeL-.ru/articles/development/development.html, свободный. - Загл. с экрана.

4. Bailey, J. The development of LNG Carriers and Grude Oil Tankers for the Sakhalin II Project Текст. / J. Bailey. Arctic Shipping Conference, St.Petersburg, 2007. - Яз. англ.

5. В Приморье построят суперверфи Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.newsland.ru/news/detail/id/523644/, свободный. - Загл. с экрана.

6. П.Семешок, А.В. Специфика судов для транспортировки метана / А.В. Семешок, С.А. Гармаш // Сб. докладов 8-ой международной НПК «Проблемы транспорта Дальнего Востока» (30 сентября 1 октября 2009г.). -Владивосток: Морск. гос. ун-т, 2009. - С. 100-103.

7. Семешок, А.В. Энергетические установки судов для перевозки природного газа Текст. / А.В. Семешок, С.А. Гармаш. Владивосток: Вестник Морск. гос. ун-та, 2010. - С. 45-51.

8. Справочник капитана дальнего плавания Текст. / под ред. Г.Г. Ермолаева. М.: Транспорт, 1988. - 248 с.

9. Справочник капитана промыслового судна Текст. / под ред. Е.Д. Ширяева. М.: Агропромиздат, 1990. - 638 с.

10. Сахаров, A.M. Тепловые испытания паровых турбин Текст. / A.M. Сахаров. -М.: Энергоатомиздат, 1990. 238 с.

11. Van Dyck, P. IZAR launches into LNG Market Текст. / P. Van Dyck // The Motor Ship, № 3, 2002. Яз. англ.

12. Каким будет газовоз будущего? Электронный ресурс. / Сергей Шумовский. Режим доступа: http://neftegaz.ru/analisis/view/7513, свободный. - Загл. с экрана.

13. LNG Shipping Basics. An operational overview of the expanding marine transportation of LNG. Woodside Presentation Электронный ресурс. -MLAANZ , Nov 2008. Яз. англ.

14. Запасы природного газа в России Электронный ресурс. / Dolgikh natural gas research. Режим доступа: http://dolgikh.com/index/0-64, свободный. - Загл. с экрана.

15. Газпром экспорт итоги 2011 года Электронный ресурс. - Режим доступа: http://www.gazpromexport.ru/content/file/broshure/ge ru2011 .pdf, свободный. - Загл. с экрана.

16. Thijssen В. Dual-Fuel-Electric LNG carriers Текст. / В. Thijssen // Proc. of the 28th Annual Event «The MotorShip Propulsion Conference». -Copenhagen, April 2006. Яз. англ.

17. LNG carriers active and under construction Электронный ресурс. // The world fleet of LNG Carriers. Режим доступа: http://shipbuildinghistory.com/todav/highvalueships/lngactivefleet.htm, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. англ.

18. Шостак, В.П. Материалы, применяемые в конструкции танков при строительстве судов-метановозов Текст. / В.П. Шостак, В.П. Шабаршин // Технология судостроения, №6, 1979. С. 15-20.

19. LNG carrier containment systems Электронный ресурс. // Gaztransport & Technigaz. Режим доступа: http://www.gtt.fr/content.php?cat=34&menu=60, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. англ.

20. EastlacI, Е. The future of marine propulsion: gas hybrid power plants Электронный ресурс. Режим доступа: http://pdfflare.com/pdf/Marine+Propulsion+Efficiencv, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. англ.

21. Kosmaa, J. The DF-electric LNG Carrier concept Текст. / J. Kosmaa // Wartsila Marine News, №1, 2002. Яз. англ.

22. Mossaad, M.A. Natural gas powered vessels Текст. / M.A. Mossaad // Proceedings of International maritime association of Mediterranean, IX Congress, vol.111, Iseina, Italy, 2000. Яз. англ.

23. Courtay, R. LNGC's using gas fuel only for diesel gas electric propulsion Текст. / R.Courtay, L. Claes, J. Sainson // Qatar: Proceeding of LNG, №14, 2004. Яз. англ.

24. Bernardes-Silva, P. Natural gas for high-speed craft. The EEC marine clean fuel challenge, Proceeding of International Congress on Marine Environment: Mow to preserve Текст. / P. Bernardes-Silva, // Rotterdam, Netherlands, 2001. Яз. англ.

25. Oka, M. Development of Next Generation LNGC Propulsion Plant and hybrid System Текст. / M. Oka, K. Hiraoka, K. Tsamura // Mitsubishi I-Ieavy Industries, Ltd., Technical Review, Vol. 41, №6 (Dec.2004). Яз. англ.

26. LNG Carrier Propulsion by ME-GI Engines and/or Reliquefaction Текст. // MAN B&W Diesel A/S, Copenhagen, Denmark, 2004. Яз. англ.

27. Grone, О. LNG Carriers with Low Speed Diesel Engine Propulsion Текст. / О. Grone // The SNAME Texas Section 14th Annual Offshore Symposium, Houston (USA), 10/2004. Яз. англ.

28. Eastlacl, E. The future of marine propulsion: gas hybrid power plants Электронный ресурс. Режим доступа: http://pdfflare.com/pdf/Marine+Propulsion+Efficiencv, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. англ.

29. Grone, О. ME-GI Engines for LNG Application, System Control and Safety Текст. / О. Grone, К. Aabo, R.S. Laursen // MAN B&W Diesel A/S, 2/2005. -Яз. англ.

30. Branch, D. Development and Certification of the Gas Turbine for Marine Application Текст. / D. Branch, // All Electric Ship, France, 2005. Яз. англ.

31. Овсянников, M.K. Сравнительный анализ конструкционных вариантов энергетических установок морских газовозов без реконденсации груза Текст. / М.К. Овсянников, А.А. Придатько // СПб: Научно-технический сборник Морского Регистра РФ, №29, 2006.

32. Furnival, D. The Propulsion alternatives that are driving the pace of change within the LNG market Текст. / D. Furnival, C. Clucas // MER (IMar EST), May 2003.-Яз. англ.

33. Gas Engines Propulsion Текст. // Marine engineers review, IMarEST, 2003 and Dec/Jan 2005. Яз. англ.

34. Mullins, P. Developments in LNG Tankers Текст. / P. Mullins // Diesel&Gas Turbine Worldwide, 3/2004. Яз. англ.

35. Епифанов, B.C. Эксплуатация судовых энергетических установок па природном газе Текст. / B.C. Епифанов. -М.: ТрансЛит, 2010, 216 с.

36. Придатько, A.A. О рациональном выборе пропульсивной установки для судов типа LNG Текст. / A.A. Придатько // Эксплуатация морского транспорта, 2006, 46. С. 54-57.

37. Курзон, А.Г. Судовые комбинированные энергетические установки Текст. / А.Г. Курзон, Б.С. Юдовин. JT.: Судостроение, 1981.-216 с.

38. Лукин, Г.Я. Паротурбинные установки современных морских судов Текст. / Г.Я. Лукин. М.: Морской транспорт, 1962. - 230 с.

39. Маликов, И.В. Современные паровые турбины морских судов Текст. / И.В. Маликов. М.: Морской транспорт, 1960. - 376 с.

40. Курзон, А.Г. Теория судовых паровых и газовых турбин Текст. / А.Г. Курзон. Л.: Судостроение, 1970. - 592 с.

41. Справочник судового механика Текст. / в 2 т. Под общей редакцией Л.Л. Грицая. -М.: Транспорт, 1973. 1376 с.

42. Аксельбанд, A.M. Судовые энергетические установки Текст. / A.M. Аксельбанд. Л.: Судостроение, 1970. - 472 с.

43. Богачев, А.Ф. Влияние состава отложений в зонах фазового перехода на локальную коррозию металла лопаток турбин Текст. / А.Ф. Богачев // Теплоэнергетика, 1992, №8.-С. 16-21.

44. Слободяшок, Л.И. Судовые паровые и газовые турбины и их эксплуатация Текст. / Л.И. Слободяшок, В.И. Поляков. Л.: Судостроение, 1981.-358 с.

45. Андрющенко, А.И. Основы термодинамики циклов теплоэнергетических установок Текст. / А.И. Андрющенко. М.: Высшая школа, 1985.-319 с.

46. Курзон, А.Г. Судовые турбинные установки Текст. / А.Г. Курзон, Л.А. Маслов. Л.: Судостроение, 1991. - 192 с.

47. Семенюк, A.B. Повышение эффективности тепловой схемы паротурбинной установки морского газовоза Текст. / A.B. Семенюк,

48. С.А. Гармаш // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. ~ Новосибирск: №1, 2011. С. 183-186.

49. Дейнего, 10. Г. Эксплуатация судовых механизмов и систем Текст. / Ю.Г. Дейнего. -М.: Моркнига, 2009. 280 с.

50. Grand Elena and Grand Aniva. Machinery system operation manual.

51. Электронный ресурс. Режим доступа: http://ru.scribd.com/doc/105393590/ LNGC-Machinerv-System-Operation-Manual. - Feb, 20, 2007. - 341 p., свободный. - Заглавие с экрана. - Яз. англ.

52. Нахимовский, М.А. Оценка количества сжиженного природного газа, необходимого на балластный переход судов-метановозов Текст. / М.А. Нахимовский // Судостроение, 1976, №5. С.21-23.

53. Inert gas. Oil-fired inert gas generating plant. Nitrogen generators based on membrane separation Текст. // Marstal Navigationsskole, 1997. Яз. англ.

54. Трухний, А.Д. Стационарные паровые турбины Текст. / А.Д. Трухний. -М.: Энергоатомиздат, 1990. 640 с.

55. Промышленная теплоэнергетика и теплотехника. Справочник. Книга 4. Текст. / Под общей ред. Григорьева В.А. и Зорина В.М. М.: Энергоатомиздат, 1991. - 588 с.

56. Рыжков, C.B. Теплотехнические измерения в судовых энергетических установках Текст. / C.B. Рыжков. JI.: Судостроение, 1980. - 264 с.

57. Слесаренко, В.Н. Теплотехнические измерения в судовых энергетических установках Текст. / В.Н. Слесаренко, В.И. Седых, JI.B. Глушак. Владивосток: Дальнаука, 2004. - 355 с.

58. Топунов, A.M. Теория судовых турбин Текст. / A.M. Топунов. JL: Судостроение, 1985. - 472 с.

59. Слесаренко, В.Н. Автоматизированные системы управления судовыми энергетическими установками Текст. / В.Н. Слесаренко. Владивосток: МГУ, 2006. - 327 с.

60. Новицкий, П.В. Оценка погрешностей результатов измерений Текст. / П.В. Новицкий, H.A. Зограф. Энергоатомиздат, 1991. - 304 с.

61. Загорученко, В.А. Теплофизические свойства газообразного и жидкого метана Текст. / В.А. Загорученко, A.M. Журавлев. М.: Издательство комитета стандартов, мер и измерительных приборов, 1969. - 238 с.

62. Ануфриева, Е.В. Организация работы LNGC в арктических условиях Текст. / Е.В. Ануфриева, И.И. Костылев, М.К. Овсянников, A.A. Придатько // Эксплуатация морского транспорта, №3 (53), 2008. С. 59-63.

63. Mageissen, W. LNG Carriers for Operation in Cold Climates Текст. / W. Mageissen // Arctic Shipping Conference, St.Petersburg, 2007. Яз. англ.

64. Тепло- и массообмен. Теплотехнический эксперимент. Текст. / Справочник под общей редакцией Григорьева В.А. и Зорина В.М. М.: Энергоиздат. 1982. - 512 с.

65. Луканин, В.Н. Теплотехника Текст. / В.Н. Луканин, М.Г. Шатров и др.; под ред. В.Н. Луканина. М.: Высшая школа, 2000. - 671 с.

66. Исаев, С.И. Теория тепломассообмена Текст. / С.И. Исаев, И.А. Кожинов и др.; под ред. А.И. Леонтьева. М.: Высшая школа, 1979. - 495 с.

67. Романенко, П.Ы. Тепломассообмен и трение при градиентном течении жидкостей Текст. / П.Н. Романенко. М.: Энергия, 1971. - 568 с.

68. На, М.К. Wet Drop Test for LNG Cargo Containment system Текст. / M.K. Ha, C.S. Bang, D.S. Kong, H.S. Urm // SNAME Annual meeting, Houston, Texas, USA, 2005. Яз. англ.

69. Valsgard, S. LNG Technological Developments and Challenges with Sloshing Model Testing. Текст. / S. Valsgard, T. Tveitnes // DNV, Oslo, Norway, 2005.-Яз. англ.

70. Придатько, A.A. Подготовительные операции в эксплуатации газовозов класса LNG Текст. / A.A. Придатько // Эксплуатация морского транспорта. № 1 (47), 2007. С. 72-76.

71. Зайцев, В.В. Суда-газовозы Текст. / В.В. Зайцев, Ю.Н. Коробанов. -Л.: Судостроение, 1990. 304 с.

72. Экономика использования СПГ в качестве бункерного топлива -эффективность, эмиссия и стоимость топлива. Электронный ресурс. /

73. Конференция "СПГ как альтернативное топливо для морских судов", докладчик: Александр Старицын (Вяртсиля Восток). Режим доступа: http://www.korabel.rU/filemanager/QTHER/0/0/5.pdf, свободный. - Загл. с экрана.

74. Вешкельский, С.А. Справочник моториста теплохода Текст. / С.А. Вешкельский, И.В. Черняк. М.: Транспорт, 1987. - 351 с.

75. Самойлович, Г. С. Переменные и переходные режимы в паровых турбинах Текст. / Г. С. Самойлович, Б.М. Трояновский. М.: Энергоиздат, 1982.-496 с.

76. Зайцев, В.И. Судовые паровые и газовые турбины Текст. / В.И. Зайцев, JI.JI. Грицай, A.A. Моисеев. -М.: Транспорт, 1981. -252 с.

77. Кириллов, И.И. Теория турбомашин. Примеры и задачи Текст. / И.И. Кириллов, А.И. Кириллов. Д.: Машиностроение, 1974. - 320 с.

78. Левенберг, В.Д. Судовые турбоприводы. Справочник Текст. / В.Д. Левенберг. Л.: Судостроение, 1983. - 328 с.

79. Огурцов, А.П. Влияние эффективности проточной части паровой турбины на КПД турбоустановки Текст. / А.П. Огурцов, Б.М. Трояновский. Тяжелое машиностроение, № 9, 1996. - С. 23-30.

80. Плаксионов, Н.П. Судовые турбинные установки Текст. / Н.П. Плаксионов, А.Г. Верете. М.: Транспорт, 1973. - 272 с.

81. Береснев, Г.М. Эксплуатация паротурбинных установок АЭС Текст. / Г.М. Береснев, В.М. Боровков. Л.: Энергоатомиздат, 1986.-264 с.

82. Васильев, В.К. Теория судовых турбин Текст. / В.К. Васильев. Л.: Судпромгиз, 1955.-478 с.

83. Иванов, В.А. Режимы мощных паротурбинных установок Текст. / В.А. Иванов. Л.: Энергоатомиздат, 1986. - 248 с.

84. Капелович, Б.Э. Эксплуатация паротурбинных установок Текст. / Б.Э. Капелович. М.: Энергоатомиздат, 1985. - 304 с.

85. Семенюк, А.В. Повышение надежности и экономичности судовых турбинных установок в условиях многокомпонентного рабочего тела Текст. / А.В. Семенюк. Докт. дисс. - Владивосток, 2004. - 300 с.

86. Семенюк, А.В. Эксплуатационные режимы Верхне-Мутновской ГеоЭС Текст. / А.В. Семенюк / Владивосток: ИПМ ДВО РАН, Дальнаука, №4, 2001. -С. 218-223.

87. Вукалович, М.П., Ривкин, C.JL, Александров, А.А. Таблицы термодинамических свойств воды и водяного пара Текст. / М.П. Вукалович, C.JI. Ривкин. М.: Издательство стандартов, 1969. - 408 с.

88. Поваров, О.А. Исследование методов повышения эффективности сепарации мелкодисперсной влаги в турбинах Текст. / О.А. Поваров, А.В. Семенюк и др. // Теплоэнергетика, № 8, 1984. С. 42-45.

89. Филиппов, Г.А. Сепарация влаги в турбинах АЭС Текст. / Г.А. Филиппов, О.А. Поваров. М.: Энергия, 1980. - 320 с.

90. Филиппов, Г.А. Эрозия и коррозия в паровых турбинах Текст. / Г.А. Филиппов, О.А. Поваров. -М.: МЭИ, 1986. 56 с.

91. Фаддеев, И.П. Эрозия влажнопаровых турбин Текст. / И.П. Фаддеев. -Л.: Машиностроение, 1974. 208 с.

92. Gyarmathy, G. Fog droplet observations in Laval Nozzles and in an experimental turbine Текст. / G. Gyarmathy, F. Lesch // Techn. Inf. BBC, №7, 1976. Яз. англ.

93. Lee, P. The deposition of small water droplets on stationary low pressure steam turbine blades Текст. / P. Lee, B. Tech // Thesis of the Degree of Master of Engineering, University of Liverpool, August 1970. Яз. англ.

94. Meore, M.J. Two-phase steams flow in turbine and separators Текст. / M.J. Meore, C.H. Sieverding. Washington. Megrow-Hill Book Co., 1976. -176 p. - Яз. англ.

95. Ryley, D.J. The deposition of fog droplets by diffusion onto steam turbine guide blades Текст. / D.J. Ryley, M.S. El-Shobokshy // 6th Int. Heat Transfer Conference: Toronto, 1978, V. 2. P. 85-90. - Яз. англ.

96. Подсушный, A.M. Ремонт судовых паротурбинных агрегатов Текст. / A.M. Подсушный, Э.Е. Фролов. -М.: Транспорт, 1985. 216 с.

97. Энгель-Крон, И. В. Ремонт паровых турбин Текст. / И. В. Энгель-Крон. -М.: ТранспортЭнергоиздат, 1981. 168 с.

98. Gardner, G.C. Events leading to erosion in the steam turbine Текст. / G.C. Gardner // Combustion, № 2, 1965. P. 34-41. - Яз. англ.

99. Семенюк, А.В. Осаждение мелкодисперсных частиц на входных кромках лопаточных аппаратов турбомашин Текст. / А.В. Семенюк // М.: Вестник МЭИ, № 4, 2003. С. 29-33.

100. Семенюк, А.В. Исследование процессов осаждения и сепарации мелкодисперсной влаги в турбинах Текст. / А.В. Семенюк. Канд. дис. -М.: МЭИ, 1981.-203 с.

101. Семенюк, А.В. Эрозия рабочих лопаток вспомогательных турбин Текст. / А.В. Семенюк, А.Г. Резник // Энергомашиностроение, № 7, 1984. -С. 42^46.

102. Идельчик, И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям Текст. / И.Е. Идельчик. М.: Машиностроение, 1975. - 559 с.

103. Идельчик, И.Е. Некоторые эффекты и парадоксы в аэродинамике и гидравлике Текст. / И.Е. Идельчик. М.: Машиностроение, 1982. - 96 с.

104. Лойцянский, Л.Г. Механика жидкости и газа Текст. / Л.Г. Лойцянский. -М.: Наука, 1973.-848 с.

105. Шлихтинг, Г. Теория пограничного слоя Текст. / Г. Шлихтинг. М.: Наука, 1974.-711 с.

106. ПЗ.Богачев, А.Ф. Влияние состава отложений в зонах фазового перехода на локальную коррозию металла лопаток турбин Текст. / А.Ф. Богачев // Теплоэнергетика, № 8, 1992. С. 16-21.

107. Baily, F. Predicting the perfomance of large steam turbine-generators operating with saturated and low superheat steam conditions Текст. / F. Baily, K. Cotton, R. Spencer // ASME Papers, 1967, P. 47-54. - Яз. англ.

108. Дейч, М.Е. Техническая газодинамика Текст. / М.Е Дейч. М.: Энергия, 1974.-592 с.

109. Дейч, М.Е. Газодинамика двухфазных сред Текст. / М.Е. Дейч, Г.А. Филиппов. М.: Энергия, 1968. - 423 с.

110. Дейч, М.Е. Атлас профилей решеток осевых турбин Текст. / М.Е. Дейч, Г.А. Филиппов, Л.Я. Лазарев. М.: Машиностроение, 1965. - 96 с.

111. Мануйлов, В.П. Эксплуатация судовых энергетических установок Текст. / В.П. Мануйлов. -М.: Транспорт, 1979. 168 с.

112. Зайцев, Ю.И. Основы проектирования судовых паровых турбоагрегатов Текст. / Ю.И. Зайцев. Л.: Судостроение, 1974. - 439 с.

113. Семенюк, А.В Тепловой расчёт турбины с двухвенечной ступенью скорости Текст. / А.В Семенюк. Владивосток: ДВВИМУ, 1985. - 22 с.

114. Семенюк, A.B. Расчёт судовых турбогенераторов Текст. / A.B. Семенюк. Владивосток: ДВВИМУ, 1985. - 34 с.

115. Артемов, Г.А. Судовые энергетические установки. Текст. / Г.А Артемов, В.П. Волошин, Ю.В. Захаров, А.Я. Шквар. Л.: Судостроение, 1987.-480 с.

116. Шляхин, П.Н. Краткий справочник по паротурбинным установкам Текст. / П.Н. Шляхин, М.Л. Бершадский. М.: Энергия, 1970. - 216 с.

117. Верете, А.Г. Судовые турбомашины Текст. / А.Г. Верете. М.: Транспорт, 1971.-384 с.

118. Грицай, Л.Л. Эксплуатация судовых конденсационных установок Текст. / Л.Л. Грицай. М.: Морской транспорт, 1958. - 224 с.

119. Щегляев, A.B. Паровые турбины Текст. / A.B. Щегляев. М.: Энергия, 1976.-368 с.