Тепловой Расчет Судовой Паротурбинной Установки: Современные Подходы, Оптимизация и Перспективы Развития

К 2050 году Международная морская организация (ИМО) ставит перед мировым судоходством амбициозную цель — достичь чистых нулевых выбросов парниковых газов, сократив их как минимум на 70% (стремясь к 80%) уже к 2040 году по сравнению с уровнем 2008 года. Это беспрецедентное требование кардинально меняет ландшафт морской энергетики, выдвигая на первый план вопросы энергоэффективности, экологичности и безопасности. В этом контексте традиционный, казалось бы, тепловой расчет судовых паротурбинных установок (ПТУ) перестает быть рутинной инженерной задачей и превращается в область активных инноваций, где каждое решение должно отвечать не только техническим, но и строжайшим экологическим и экономическим критериям.

Настоящая работа ставит своей целью не просто систематизировать классические подходы к тепловому расчету судовых ПТУ, но и интегрировать в них критически важные современные аспекты, которые зачастую остаются вне фокуса стандартных учебных программ и курсовых проектов. Мы углубимся в применение специализированных программных комплексов для расчетов в динамических режимах, исследуем влияние инновационных материалов на параметры эффективности, детализируем методики оптимизации сложных регенеративных систем. Более того, наш материал станет первым, который системно рассмотрит тепловой расчет ПТУ в контексте жестких экологических требований ИМО, перехода на альтернативные виды топлива (аммиак, СПГ, водород) и развития гибридных и ядерных энергетических систем. Это позволит студенту не только обновить и расширить свою курсовую работу, но и вооружиться уникальными знаниями и инструментами для создания действительно актуального и высокорейтингового исследования, соответствующего передовым академическим и техническим требованиям.

Основы Судовых Паротурбинных Установок

Прежде чем углубляться в хитросплетения расчетов, необходимо заложить прочный фундамент понимания того, что собой представляют судовые энергетические установки, и в частности, паротурбинные системы. Это не просто набор агрегатов, а сложный организм, работа которого подчиняется фундаментальным законам природы, и его эффективное функционирование жизненно важно для безопасной и экономичной эксплуатации судна.

Судовая Энергетическая Установка и Термодинамические Принципы

Судовая энергетическая установка (СЭУ) – это сердце любого судна, представляющее собой сложный комплекс механизмов, аппаратов, устройств и трубопроводов. Её основное назначение — обеспечение движения судна с заданной скоростью, а также бесперебойное снабжение энергией всех вспомогательных систем, механизмов и устройств на борту. Главный двигатель, как правило, преобразует тепловую энергию, получаемую при сжигании топлива, в механическую, которая и приводит судно в движение. Исторически и технически тепловые двигатели подразделяются на две основные категории: двигатели внутреннего сгорания (ДВС), такие как дизели и газовые турбины, и паровые двигатели, к которым относятся паротурбинные установки.

Фундаментальной основой для понимания работы СЭУ является термодинамика — наука, изучающая закономерности теплового движения, взаимосвязь тепловой энергии с другими видами энергии и влияние этих связей на свойства физических тел. Для судомехаников знание законов термодинамики не просто академический интерес, а практическая необходимость для обеспечения эффективной работы и обслуживания судовых двигателей и систем отопления.

Особое значение имеет Второй закон термодинамики, часто называемый законом возрастания энтропии. Он гласит, что в изолированной системе энтропия либо остается неизменной, либо возрастает в необратимых процессах, достигая максимума при установлении термодинамического равновесия. Энтропия (S) представляет собой меру беспорядка или количество возможных микросостояний, соответствующих данному макросостоянию системы. С точки зрения инженерии, этот закон имеет глубокие практические следствия:

• Направление процессов: Он позволяет выделять фактически возможные процессы, предсказывая их самопроизвольное направление. Например, тепло всегда переходит от более нагретого тела к менее нагретому, а не наоборот, что означает невозможность самопроизвольного переноса теплоты от холодного тела к горячему.
• Пределы преобразования энергии: Второй закон устанавливает предельное значение полезно используемой энергии в любом тепловом процессе. Это означает, что невозможно создать тепловую машину со 100% КПД, поскольку часть энергии неизбежно теряется (рассеивается) в окружающую среду из-за возрастания энтропии.
• Эффективность и потери: Понимание энтропии позволяет судомеханикам управлять энергией более рационально, обеспечивать оптимальную работу двигателей, поддерживать безопасные температурные режимы и минимизировать потери энергии, что напрямую влияет на топливную экономичность и экологичность судна, ведь каждая единица «потерянной» энтропии — это упущенная возможность совершить полезную работу.

Помимо Второго закона, необходимо помнить о Первом законе термодинамики (законе сохранения энергии), который постулирует, что энергия не создается и не уничтожается, а лишь переходит из одной формы в другую. Для СЭУ это означает, что суммарная энергия, подведенная к установке (например, тепловая энергия топлива), должна быть равна сумме произведенной полезной работы, потерь и изменения внутренней энергии системы.

Устройство и Принцип Действия Паротурбинной Установки

Паротурбинная установка (ПТУ) – это сложная, но весьма эффективная система преобразования тепловой энергии в механическую работу, а затем, как правило, в электрическую энергию или непосредственно в движение судна. Она представляет собой совокупность агрегатов, двигателей и устройств, объединенных единой тепловой схемой.

Общая структура и компоненты ПТУ:

1. Парогенератор (котел): Здесь происходит нагрев воды и превращение её в перегретый пар высокого давления. Использование перегретого пара критически важно, так как насыщенный влажный пар вызывает быструю эрозию деталей турбины и снижает КПД, сокращая срок службы оборудования.
2. Паровая турбина: Главный тепловой двигатель ротативного типа. В ней потенциальная энергия перегретого пара последовательно преобразуется в кинетическую энергию потока пара, а затем в механическую работу вращения ротора.
3. Конденсатор: Устройство, где отработавший пар из турбины конденсируется в воду при низком давлении, создавая вакуум, который увеличивает полезный теплоперепад в турбине. Конденсация позволяет вернуть воду в цикл.
4. Подогреватели (регенеративные): Эти устройства используют пар, отбираемый из промежуточных ступеней турбины, для подогрева питательной воды перед её подачей в парогенератор. Это значительно повышает тепловую экономичность цикла, что является ключевым для снижения расхода топлива.
5. Насосы: Различные насосы (питательные, конденсатные, дренажные) обеспечивают циркуляцию воды и пара по всей тепловой схеме.

Сущность действия паровых турбин:

Принцип работы паровой турбины основан на расширении перегретого пара. Пар высокого давления и температуры поступает в сопла турбины, где его потенциальная энергия (давление и температура) преобразуется в кинетическую энергию (высокая скорость потока). Этот высокоскоростной поток пара направляется на лопатки ротора, которые начинают вращаться за счет импульса или реактивной силы. Таким образом, кинетическая энергия пара трансформируется в механическую работу вращения ротора, который, в свою очередь, через редуктор или напрямую приводит в действие гребной винт или электрогенератор.

Типы паровых турбин:

Паровые турбины разделяются на активные (импульсные) и реактивные в зависимости от того, как происходит преобразование энергии пара на их рабочих органах.

• Активная паровая турбина: В ней расширение пара и преобразование его потенциальной энергии в кинетическую происходят преимущественно в неподвижных соплах (сопловых аппаратах). Пар, выходящий из сопел с высокой скоростью, поступает на рабочие лопатки, установленные на роторе. Эти лопатки изменяют направление потока пара, и за счет изменения импульса струи пар передает свою кинетическую энергию ротору, приводя его во вращение. Важно отметить, что в каналах рабочих лопаток активной турбины давление пара остается практически постоянным.
• Реактивная паровая турбина: В этом типе турбин расширение пара и преобразование потенциальной энергии в кинетическую происходят как в неподвижных направляющих лопатках (которые также имеют сужающуюся форму и действуют как сопла), так и непосредственно в подвижных рабочих лопатках, также имеющих профиль сопла. Расширение пара в подвижных лопатках создает реактивную силу, которая дополнительно приводит ротор во вращение, аналогично принципу работы реактивного двигателя.

Современные судовые турбины, как правило, работают по комбинированному принципу, сочетая активную и реактивную составляющие для достижения оптимальной эффективности и надежности.

Преимущества и недостатки судовых ПТУ:

Преимущества:

• Широкий диапазон мощностей: Современные ПТУ могут достигать мощности до 36 800 кВт (примерно 50 000 л.с.), что делает их незаменимыми для крупнотоннажных и скоростных судов, обеспечивая высокую производительность.
• Долговечность и высокий КПД: При высоких начальных параметрах пара (70–80 атм и 500–550°С) экономический КПД может достигать 29–31%, а дальнейшее совершенствование позволяет увеличить его до 35%.
• Гибкость в выборе топлива: ПТУ способны работать на различных видах топлива, включая мазут, сжиженный природный газ и даже ядерное топливо (в случае атомных судов), что повышает их адаптивность к меняющимся экологическим требованиям.
• Высокая надежность: При правильной эксплуатации и обслуживании ПТУ отличаются высокой степенью надежности, что критически важно для морских перевозок.

Недостатки:

• Высокая стоимость: Затраты на проектирование, строительство и ремонт ПТУ значительно выше по сравнению с дизельными установками.
• Длительность запуска и остановки: Подготовительный период перед запуском турбины, включающий проверку оборудования и разогрев паропроводов, может занимать 1-2 часа. Полный запуск и синхронизация с сетью занимают ещё время. Время выбега ротора при остановке может достигать 20-40 минут. В случае аварийной остановки со срывом вакуума ротор может остановиться за 15 минут, тогда как при стандартной процедуре это занимает 32-35 минут.
• Сложность эксплуатации: Требуют высококвалифицированного персонала для обслуживания и управления, что увеличивает операционные расходы.

Историческое развитие и современное применение:

С окончанием Первой мировой войны судовое турбостроение развивалось высокими темпами. Это было обусловлено стремлением к повышению начальных параметров пара (давления и температуры), увеличению быстроходности турбин, улучшению их конструкции и совершенствованию тепловых схем. Если до Первой мировой войны температура перегретого пара не превышала 300–320°С, то к середине 1930-х годов она достигла 360–380°С. В СССР первая паровая турбина была построена в 1924 году с мощностью 2 МВт, а к 1931 году мощность турбин достигла 50 МВт. В США в начале 1930-х годов вошли в строй энергетические паротурбинные установки единичной мощностью до 208 МВт. Такое развитие было особенно выгодным для транспортных судов, работавших на длительных переходах, где турбины средней и большой мощности демонстрировали высокую эффективность.

В настоящее время ПТУ преимущественно используются на морском флоте, особенно на судах, требующих высокой мощности и надежности. Это:

• Очень большие суда дедвейтом более 200 тыс. тонн: Например, крупные танкеры и балкеры.
• Крупные боевые корабли военно-морского флота: Авианосцы, крейсеры, где требуется высокая мощность и компактность.
• Быстроходные и большие контейнерные суда: Где мощность главного двигателя составляет 29440 кВт (40000 л.с.) и более.
• Суда со специальными требованиями: Например, ледоколы (в том числе атомные), где ядерные ПТУ обеспечивают уникальную автономность и мощность.
• Привод вспомогательных механизмов: Паротурбины также используются для привода генераторов, насосов и вентиляторов, в том числе на танкерах, обеспечивая энергией бортовые системы.

Таким образом, судовая ПТУ представляет собой высокотехнологичную систему, чье применение оправдано там, где требуются высокая мощность, надежность и гибкость в выборе топлива, несмотря на ее сложность и стоимость.

Методики Теплового Расчета и Верификации Судовых ПТУ

Тепловой расчет паротурбинной установки — это не просто последовательность математических операций, а глубокий аналитический процесс, который является краеугольным камнем в проектировании и эксплуатации любой тепловой электростанции, включая судовые энергетические комплексы. Он требует глубоких знаний в области промышленной теплоэнергетики, теории паровых турбин и смежных дисциплин.

Теоретические Основы Теплового Расчета ПТУ

В основе теплового расчета лежат фундаментальные законы термодинамики и гидродинамики, а также свойства рабочего тела — воды и водяного пара. Основная цель — определить энергетические и массовые потоки в различных точках тепловой схемы, оценить эффективность преобразования энергии и выбрать оптимальные параметры работы.

Базовые термодинамические циклы и уравнения:

Тепловой расчет ПТУ базируется на анализе идеальных и реальных термодинамических циклов. Для паротурбинных установок основным является цикл Ренкина, который состоит из четырех основных процессов:

1. Изобарный подвод теплоты (в парогенераторе): Вода нагревается, испаряется и перегревается при постоянном давлении.
2. Адиабатное расширение пара (в турбине): Пар расширяется, совершая работу, при этом его температура и давление падают. В идеальном цикле этот процесс изоэнтропический (без изменения энтропии).
3. Изобарный отвод теплоты (в конденсаторе): Отработавший пар конденсируется в воду при постоянном давлении и низкой температуре.
4. Адиабатное сжатие воды (в питательном насосе): Конденсат сжимается до давления в парогенераторе. В идеальном цикле этот процесс также изоэнтропический.

Для описания этих процессов используются основные термодинамические уравнения, такие как уравнения энергии (первый закон термодинамики для потока), уравнения массы и уравнения состояния идеального газа (для пара в определенных диапазонах) или более сложные уравнения для реальных газов и паров. Ключевые параметры, подлежащие расчету, включают:

• Расход пара: Массовый расход пара через турбину и ее отдельные ступени.
• Тепловые перепады: Разность энтальпий пара на входе и выходе из турбины или ее ступеней, определяющая потенциальную работу.
• КПД: Термический, внутренний, относительный и экономический коэффициенты полезного действия.
• Параметры пара и воды: Давление, температура, энтальпия, энтропия в различных точках схемы.

Этапы теплового расчета турбины:

Расчет тепловой турбины — это многоступенчатый процесс, который обычно разделяется на два основных этапа:

1. Предварительный расчет: На этом этапе определяются общие параметры турбины:
   • Число ступеней: Зависит от полного теплового перепада и допустимого перепада на одну ступень.
   • Примерные диаметры ступеней: Исходя из расхода пара и удельных объемов.
   • Распределение тепловых перепадов: Как правило, стремятся к равномерному распределению по ступеням для оптимизации работы и уменьшения потерь.
   • Тип турбины: Выбор между активной, реактивной или комбинированной конструкцией.

   Предварительный расчет позволяет оценить габариты, массу и общую компоновку турбины, что является первым шагом к созданию эффективного проекта.

2. Подробный (поверочный) расчет: Этот этап включает детальный анализ проточной части турбины:
   • Расчет треугольников скоростей: Для каждой ступени определяются скорости пара (абсолютная, относительная) и скорости вращения лопаток, что позволяет оценить кинематику потока.
   • Расчет потерь: Учитываются различные виды потерь: профильные, концевые, вентиляционные, потери на выходе из турбины, потери в сопловых аппаратах и рабочих лопатках.
   • Определение КПД ступеней: На основе расчетов потерь.
   • Расчет размеров проточной части: Окончательное определение длин и профилей лопаток, размеров каналов, диаметров ротора.
   • Расчет мощности и КПД турбины в целом: Интегрирование результатов по всем ступеням для получения общей мощности и эффективности.

Построение и анализ процесса расширения пара в h,s-диаграмме:

h,s-диаграмма (диаграмма Молье) для воды и водяного пара является незаменимым инструментом в тепловом расчете. На этой диаграмме по осям отложены энтальпия (h) и энтропия (s), а также изобары, изотермы и линии постоянной сухости пара.

• Визуализация процессов: Расширение пара в турбине (изоэнтропический процесс) изображается вертикальной линией на h,s-диаграмме. Реальный процесс расширения происходит с ростом энтропии (из-за необратимых потерь) и отклоняется вправо.
• Определение параметров: Позволяет графически определить энтальпию, температуру и сухость пара в любой точке цикла, а также тепловые перепады.
• Анализ эффективности: Сравнение идеального и реального процессов расширения на диаграмме наглядно показывает потери и позволяет оценить внутренний КПД турбины.
• Расчет расхода пара: Удельный расход пара (D₀) на производство 1 кВт·ч энергии определяется по формуле:
  D0 = 3600 / (h0 - h2)
  где h₀ – энтальпия пара перед турбиной, h₂ – энтальпия пара после турбины.

Современные Программные Средства и Подходы к Верификации

Эпоха ручных расчетов уходит в прошлое. Современный тепловой расчет ПТУ немыслим без использования компьютерных технологий, которые позволяют значительно ускорить процесс, повысить точность и провести многовариантные исследования.

Применение универсального программного обеспечения:

• Excel: Широко используется для организации данных, выполнения простых итерационных расчетов, построения графиков и анализа тенденций. Макросы и функции Excel позволяют автоматизировать многие рутинные операции.
• Mathcad: Является мощным инструментом для инженерных расчетов, позволяющим работать с формулами в естественном виде, выполнять символьные преобразования, численное интегрирование и дифференцирование, строить графики. Идеален для отработки методик расчета и проверки отдельных блоков.

Использование специализированных программных комплексов:

Для комплексного моделирования и расчета тепловых схем ПТУ, особенно в учебных целях и для формирования компетенций, применяются специализированные программы.

• САТТ2 (Steam And Gas Turbine Thermal calculation): Эта программа является ярким примером такого инструмента. Она предназначена для теплового расчета паротурбинных установок, включая определение абсолютного внутреннего КПД ПТУ и удельного расхода теплоты. САТТ2, наряду с Excel и Mathcad, требует умения пользоваться h,s-диаграммой, но при этом автоматизирует множество процессов, связанных с расчетом свойств пара, тепловых балансов и анализом циклов. Позволяет моделировать различные режимы работы, оценивать влияние изменения параметров на общую эффективность.
• Другие CAD/CAE системы: В промышленном проектировании используются более мощные и комплексные пакеты (например, ANSYS, Siemens NX, COMSOL Multiphysics) для детального моделирования течения пара, теплообмена и напряженно-деформированного состояния элементов турбины, однако они требуют значительно более глубоких знаний и ресурсов.

Расчет ПТУ в условиях изменяющихся эксплуатационных режимов:

Судовые ПТУ работают не только в стационарных, но и в динамических режимах, что требует особого подхода к расчетам:

• Маневренные режимы: Включают разгон, торможение, изменение скорости и направления движения. Расчеты должны учитывать инерционные характеристики турбины, изменение расхода пара, давления в конденсаторе и нагрузок на турбину.
• Плавание на мелководье: В процессе швартовных испытаний и при плавании судов на мелководье часто возникают трудности, связанные с изменением гидродинамических характеристик. Мелководье приводит к увеличению сопротивления движению из-за уменьшения расстояния между корпусом судна и грунтом, что может привести к падению скорости и увеличению нагрузки на главную энергетическую установку. Это требует пересчета режимов работы ПТУ, оценки производительности и обеспечения нормальных условий охлаждения, поскольку условия мелководья могут вызывать ненадежную работу системы охлаждения и способствовать аварийным ситуациям.
• Аварийные режимы: Требуют оценки поведения ПТУ при отказах оборудования, изменении параметров пара, частичной потере вакуума в конденсаторе.

Подходы к верификации тепловых расчетов:

Верификация — это процесс подтверждения того, что модель или расчет правильно воспроизводит реальное поведение системы.

• Сравнение с экспериментальными данными: Самый надежный способ. Результаты расчетов сравниваются с данными, полученными на реальных установках или их масштабных моделях.
• Численные методы: Использование нескольких различных программных комплексов или методик для расчета одной и той же задачи и сравнение результатов.
• Параметрический анализ чувствительности: Исследование того, как изменения входных параметров влияют на выходные результаты. Это помогает выявить наиболее критичные переменные и оценить диапазон возможных отклонений.
• Сравнение с аналогами: Использование данных по аналогичным, уже эксплуатируемым установкам для оценки правдоподобности расчетов.

Принципиальные Тепловые Схемы (ПТС) и Их Расчет

Принципиальная тепловая схема (ПТС) — это графическое изображение, которое служит своего рода «картой» энергетической установки. Она определяет уровень её технического совершенства и тепловой экономичности, объединяя технологические схемы основного и вспомогательного оборудования.

Состав и назначение ПТС:

ПТС включает в себя все ключевые агрегаты и устройства, связанные трубопроводами для преобразования и циркуляции энергии:

• Основные агрегаты: Парогенератор (котел), паровая турбина, конденсатор, электрогенератор (если применимо).
• Линии пара и воды: Показаны пути движения свежего пара, отработавшего пара, конденсата, питательной и добавочной воды.
• Регенеративные подогреватели (ПНД, ПВД): Подогреватели низкого (ПНД) и высокого (ПВД) давлений с охладителями пара и дренажей, использующие отборы пара из турбины для повышения температуры питательной воды.
• Деаэраторы: Устройства для удаления неконденсирующихся газов (кислорода и углекислоты) из питательной воды, предотвращающие коррозию.
• Насосы: Питательные, конденсатные, дренажные.
• Линии отборов пара: Для регенерации и, возможно, для технологических нужд.
• Линии добавочной воды: Для восполнения потерь в цикле.

Назначение ПТС — предоставить полное представление о взаимосвязи элементов системы, потоках энергии и рабочего тела, что является основой для теплового расчета и проектирования.

Расчет тепловой схемы ПТУ для конденсационного и теплофикационного режимов:

Тепловой расчет ПТС проводится для различных режимов работы, наиболее распространенными из которых являются:

1. Конденсационный режим: В этом режиме вся энергия пара, за исключением неизбежных потерь, преобразуется в механическую работу турбины, а отработавший пар полностью конденсируется в конденсаторе. Целью расчета является максимизация электрической мощности и минимизация удельного расхода топлива.
   • Расчет: Включает определение расхода пара в конденсатор, давления и температуры в каждой точке цикла, действительного теплоперепада, электрической мощности, КПД.
2. Теплофикационный режим: Характерен для теплоэлектроцентралей (ТЭЦ), где часть пара из отборов турбины (или весь отработанный пар) направляется на внешние тепловые потребители (например, для отопления или промышленных нужд).
   • Расчет: Включает определение количества отпущенного тепла, параметров пара в отборах, электрической мощности при теплофикационном режиме, соотношения выработки тепла и электроэнергии. Включает сетевые подогреватели или паропреобразовательные установки.

Определение параметров пара и воды, расчет тепловых и материальных балансов:

Для каждой точки ПТС необходимо определить:

• Давление (p), Температуру (t), Энтальпию (h), Энтропию (s): Эти параметры определяются на основе исходных данных и результатов расчетов по каждой ступени турбины и каждому теплообменному аппарату.
• Массовый расход (G): Расход пара и воды через каждый элемент схемы.

Расчет материального баланса: основан на законе сохранения массы. Сумма массовых расходов, входящих в контрольный объем, должна быть равна сумме выходящих.

ΣGвх = ΣGвых

Расчет теплового баланса: основан на законе сохранения энергии. Сумма подведенного тепла и входящей энтальпии должна быть равна сумме отведенного тепла и выходящей энтальпии, плюс совершенная работа.

ΣGвх · hвх + Qподв = ΣGвых · hвых + Qотв + W

Где:

• G_вх, G_вых — массовые расходы на входе и выходе;
• h_вх, h_вых — энтальпии на входе и выходе;
• Q_подв, Q_отв — подведенное и отведенное тепло;
• W — совершенная работа.

Эти расчеты выполняются итерационно, с учетом взаимосвязей между элементами схемы, и требуют использования термодинамических таблиц и диаграмм для воды и водяного пара. Программные комплексы значительно упрощают этот процесс, автоматизируя вычисления и обеспечивая высокую точность.

Оптимизация Эффективности и Снижение Потерь в Судовых ПТУ

В условиях растущих цен на топливо и ужесточающихся экологических норм, повышение эффективности и снижение потерь в судовых паротурбинных установках становится первостепенной задачей. Это сложный процесс, требующий комплексного подхода к проектированию, модернизации и эксплуатации.

Факторы, Влияющие на Экономичность ПТУ

Экономичность паротурбинной установки определяется её способностью преобразовывать тепловую энергию топлива в полезную механическую или электрическую работу с минимальными потерями. Ключевыми факторами, влияющими на этот показатель, являются начальные параметры пара и давление в конденсаторе.

Влияние повышения начальных параметров пара (давления и температуры):

Повышение начальных параметров пара (давления P₀ и температуры T₀) на входе в турбину является одним из наиболее эффективных способов увеличения термического КПД цикла Ренкина и, как следствие, экономичности ПТУ.

1. Влияние на КПД цикла: С ростом P₀ и T₀ увеличивается полезный теплоперепад в турбине, а средняя температура подвода теплоты в цикле возрастает. Это напрямую приводит к увеличению термического КПД цикла Ренкина. Например, при начальных параметрах пара 40–50 атм и 450–480°С экономический КПД составляет 24–27%, тогда как при 70–80 атм и 500–550°С он увеличивается до 29–31%. Дальнейшее совершенствование установок может увеличить экономический КПД примерно до 35%.
2. Влияние на внутренний КПД турбины: Увеличение начальных параметров пара может косвенно влиять на внутренний КПД турбины. Более высокое давление пара означает более компактную проточную часть на первых ступенях, что может снизить некоторые виды потерь. Однако слишком высокая температура пара может привести к усложнению конструкции и использованию более дорогих жаропрочных материалов.
3. Влияние на конечную влажность пара: Повышение начальной температуры пара сдвигает процесс расширения в h,s-диаграмме в сторону меньшей влажности на выходе из турбины. Это крайне важно, так как избыточная влажность приводит к эрозионному износу лопаток последних ступеней, снижению их ресурса и увеличению потерь.
4. Влияние на габарит и массу элементов ПТУ: Увеличение начальных параметров пара позволяет уменьшить массовый расход пара для получения той же мощности, что потенциально ведет к уменьшению размеров паропроводов, парогенератора и даже турбины, что критически важно для судовых установок, где есть ограничения по пространству и весу. Однако, это также требует применения более прочных и дорогостоящих материалов, что может увеличить стоимость и сложность изготовления.

Оптимизация давления в конденсаторе:

Давление в конденсаторе (P_к) является критически важным параметром, так как оно определяет нижний предел расширения пара в турбине и, следовательно, полезный теплоперепад.

1. Влияние на КПД цикла и турбины: Снижение давления в конденсаторе (увеличение вакуума) приводит к увеличению теплового перепада в турбине, что повышает термический КПД цикла и мощность установки. Однако существуют физические и технические ограничения на степень вакуума.
2. Влияние на общий КПД ПТУ: Хотя снижение P_к увеличивает теплоперепад, оно также увеличивает объем пара на выходе из турбины и влажность, что может привести к увеличению потерь на выходе и эрозии лопаток. Оптимальное давление в конденсаторе определяется технико-экономическим расчетом, учитывающим стоимость конденсатора, расход охлаждающей воды и потери в турбине.
3. Влияние на габаритно-массовые показатели: Снижение P_к требует увеличения площади поверхности конденсатора и расхода охлаждающей воды, что приводит к увеличению габаритов и массы конденсатора, трубопроводов и насосов. Это особенно актуально для судовых установок, где пространство ограничено.

Роль и Оптимизация Регенеративных Систем

Регенеративный подогрев питательной воды (РППВ) является одним из наиболее эффективных методов повышения тепловой экономичности паротурбинных установок. Его принцип основан на использовании тепла отработавшего пара для подогрева воды, возвращаемой в парогенератор.

Принцип регенеративного подогрева питательной воды:

В реальных ПТУ с РППВ принцип регенерации реализуется путем подогрева питательной воды в пароводяных подогревателях (ПНД и ПВД), куда поступает пар, отбираемый из промежуточных ступеней турбины. Этот пар, вместо того чтобы полностью расширяться до давления в конденсаторе и отдавать тепло охлаждающей воде, используется для повышения температуры питательной воды. Таким образом, в парогенератор подается уже подогретая вода, что снижает расход топлива на её нагрев и испарение, делая процесс более эффективным.

Преимущества РППВ:

• Снижение расхода пара к выходу из турбины: Поскольку часть пара отбирается для подогрева, меньше пара поступает в последние ступени турбины и конденсатор, что снижает нагрузку на конденсатор и потери теплоты с охлаждающей водой.
• Снижение конечной влажности пара: Отбор пара из промежуточных ступеней также способствует снижению влажности пара в последних ступенях турбины, что уменьшает эрозию лопаток и повышает надежность.
• Уменьшение отвода теплоты в конденсаторе: Меньший расход пара в конденсатор приводит к уменьшению количества тепла, сбрасываемого в окружающую среду, что снижает экологическую нагрузку.
• Повышение термического КПД цикла: За счет увеличения средней температуры подвода теплоты в парогенераторе и снижения средней температуры отвода теплоты в конденсаторе.
• Увеличение электрической выработки: Для теплофикационных установок применение регенеративного подогрева приводит к росту электрической выработки на тепловом потреблении.

Методы определения оптимальных коэффициентов регенерации и давлений отборов пара:

Актуальной задачей является оценка роли регенерации и её влияния на экономичность ПТУ на различных режимах, а также определение оптимальных коэффициентов регенерации.

• Принцип равномерного подогрева воды: Оптимальные коэффициенты регенерации определяются путем расчетного метода, когда строится зависимость КПД от температуры питательной воды. По максимальному значению КПД выбирается оптимальная температура питательной воды, которая, в свою очередь, определяет давление отбора пара. При наличии нескольких подогревателей оптимальное значение температуры питательной воды за первым подогревателем делит интервал температур от начальной температуры насыщения (t₀^Н) до конечной температуры насыщения (t_К^Н) на (n+1) частей, где n — число подогревателей. Этот принцип называется принципом равномерного подогрева воды.
• Технико-экономические расчеты: Окончательный выбор оптимальных значений давлений отборов пара для последующих подогревателей требует проведения детальных технико-экономических расчетов, учитывающих не только повышение КПД, но и капитальные затраты на оборудование, эксплуатационные расходы и стоимость топлива.
• Развитая регенеративная система: Обеспечивает на входе в парогенератор высокую температуру питательной воды, например, t_пв = 249 °С, что свидетельствует о высокой степени использования отборного пара.

Промежуточный перегрев пара:

Промежуточный перегрев пара — это ещё один эффективный способ повышения термического КПД цикла и снижения влажности пара в последних ступенях турбины. Пар, отработавший часть пути в турбине, возвращается в парогенератор (или специальный промежуточный перегреватель), где снова нагревается до высокой температуры, а затем возвращается в турбину для дальнейшего расширения.

• Необходимость: Основная причина применения — снижение влажности пара в конце расширения, что предотвращает эрозию лопаток.
• Влияние на термический КПД: Повышает среднюю температуру подвода теплоты в цикле, увеличивая термический КПД.
• Схемные решени��: При наличии промежуточного перегрева пара целесообразно соблюдать блочную схему котел-турбина для упрощения трубопроводов и повышения надежности.

Инновационные Решения для Повышения Надежности и Эффективности

Современное судостроение активно внедряет передовые технологии и материалы для достижения максимальной эффективности и надежности ПТУ.

Влияние инновационных материалов:

Развитие материаловедения играет ключевую роль в повышении параметров теплового цикла и общей эффективности.

• Монокристаллические сплавы 4-5 поколения и термобарьерные покрытия: Применение этих материалов позволяет повысить температуру газов перед турбиной (в случае газотурбинных компонентов комбинированных установок) до 1500–1700 °С, что, в свою очередь, увеличивает электрический КПД серийных ГТУ до 45–50% к 2030 году. Для паровых турбин это означает возможность работы при более высоких начальных температурах пара, что прямо влияет на эффективность цикла.
• Керамические композиты SiC/SiC и легкие сплавы с интерметаллидным упрочнением (TiAl, NbAl): Освоение полноразмерных узлов горячего тракта из этих материалов к 2050 году позволит достичь электрического КПД до 55–60%, открывая новые горизонты для повышения эффективности, делая энергетические установки более мощными и экономичными.

Современные системы контроля и автоматическая аварийно-предупредительная сигнализация (АПС):

Для улучшения технической эксплуатации и повышения надежности судовых энергетических установок на современных судах предусматривают автоматическую аварийно-предупредительную сигнализацию (АПС). Эти системы осуществляют непрерывный контроль, обработку и распределение аналоговых и дискретных параметров судовой силовой установки.

• Принцип работы: АПС срабатывает при достижении контролируемым параметром предельно допустимого значения, при котором дальнейшая работа двигателя может привести к аварии.
• Контролируемые параметры: Включают частоту вращения, нагрузку, параметры свежего пара и промежуточного перегрева, вакуум в конденсаторе, вибрацию турбоагрегата, осевой сдвиг ротора, положение роторов относительно своих корпусов, уровень, давление и температуру масла в маслобаке. Помимо этого, системы АПС могут контролировать общую авральную тревогу, пожар в различных помещениях, пуск систем объемного пожаротушения, наличие воды в сточных колодцах, уровни в цистернах, состояние дверей и крышек люков.
• Преимущества: Повышение безопасности, снижение вероятности аварий, оптимизация работы оборудования, снижение требований к постоянному присутствию персонала, что критически важно для сокращения эксплуатационных расходов и повышения надежности.

Детализированные меры по минимизации потерь тепла и энергии:

Потери тепла и энергии неизбежны, но их можно минимизировать за счет продуманных инженерных решений:

• Усовершенствованные теплоизоляционные материалы: Применение современных высокоэффективных изоляционных материалов для паропроводов, турбин и другого оборудования значительно снижает потери тепла в окружающую среду.
• Оптимизация аэродинамики проточной части: Использование передовых методов CFD-моделирования (Computational Fluid Dynamics) для оптимизации формы лопаток и каналов позволяет уменьшить гидродинамические потери в турбине.
• Системы утилизации сбросного тепла: Использование тепла уходящих газов парогенератора или сбросного тепла из конденсатора для подогрева воды, воздуха или производства электроэнергии (например, в органических циклах Ренкина) позволяет повысить общую эффективность установки.
• Уменьшение потерь в вспомогательном оборудовании: Оптимизация работы насосов, вентиляторов, снижение потерь в электрогенераторе и электрических сетях.

Совокупность этих мер позволяет значительно повысить экономичность и надежность судовых ПТУ, что является критически важным для современного флота, работающего в условиях жесткой конкуренции и строгих экологических требований.

Перспективы Развития Судовых Энергетических Установок и Экологические Аспекты

Современный мир предъявляет все более строгие требования к судовым энергетическим системам. Это не только повышение энергоэффективности и надежности, но и, что особенно актуально, существенное уменьшение экологического воздействия и снижение выбросов. Эти вызовы стимулируют активный поиск и внедрение инновационных решений, включая альтернативные виды топлива и новые архитектуры энергетических установок.

Экологические Требования и Декарбонизация Морского Флота

Международная морская организация (ИМО) находится в авангарде борьбы за экологически чистое судоходство, устанавливая жесткие нормативы, которые существенно меняют облик морского транспорта.

Требования Международной морской организации (ИМО):

• Содержание серы в топливе: С 1 января 2020 года содержание серы в судовом топливе не должно превышать 0,5% (для районов контроля выбросов, SECA, этот показатель ещё ниже — 0,1%). Это привело к массовому переходу на низкосернистое топливо, установке скрубберов или использованию альтернативных видов топлива.
• Сокращение выбросов парниковых газов (ПГ): В июле 2023 года ИМО приняла пересмотренную стратегию по сокращению выбросов ПГ от судов. Целевые показатели крайне амбициозны:
  • К 2030 году: Сокращение общих выбросов ПГ от международного судоходства как минимум на 20% (стремясь к 30%) по сравнению с уровнем 2008 года.
  • К 2040 году: Сокращение общих выбросов ПГ от международного судоходства как минимум на 70% (стремясь к 80%) по сравнению с уровнем 2008 года.
  • К 2050 году: Достижение чистых нулевых выбросов («by or around 2050»), принимая во внимание различные национальные условия.

Роль международного судоходства в глобальном загрязнении атмосферы:

Морской флот является значимым потребителем ископаемого топлива и, как следствие, источником выбросов оксидов серы (SO_x), оксидов азота (NO_x), твердых частиц и парниковых газов (CO₂, CH₄). Эти выбросы оказывают негативное влияние на здоровье человека, приводят к кислотным дождям, эвтрофикации водоемов и изменению климата. Необходимость поиска альтернативных топлив и технологий становится не просто желанием, а жизненной необходимостью для устойчивого развития отрасли.

Альтернативные Виды Топлива для Судовых Установок

Переход на новые виды топлива — это одно из ключевых направлений декарбонизации судоходства. Каждое из них имеет свои преимущества, недостатки и особенности применения.

Сжиженный природный газ (СПГ):

СПГ давно рассматривается как топливо будущего для морских судов, и его применение активно растет.

• Преимущества: Снижает выбросы оксидов азота примерно на 90% и имеет незначительные выбросы серы и твердых частиц. Выбросы CO₂ сокращаются на 20-25% по сравнению с обычным мазутом. Двигатели на СПГ экономичнее дизелей на 20% и экологически чище на 80%.
• Особенности применения: Требует криогенного хранения при низких температурах (-162°C), что усложняет топливные системы и требует специальной инфраструктуры для бункеровки.

Аммиак как низкоуглеродное судовое топливо:

Аммиак (NH₃) набирает популярность как перспективное альтернативное топливо, способное значительно сократить выбросы парниковых газов. Он рассматривается как сбалансированное решение по плотности энергии и себестоимости.

• Потенциал: Декарбонизированный аммиак (произведенный с использованием возобновляемой энергии) может обеспечить углеродную нейтральность к 2050 году.
• Технологии применения:
  • Двигатели внутреннего сгорания (ДВС) на аммиачно-водородных смесях: Наиболее осуществимы для морского применения. Требуют модификации существующих двигателей для работы на аммиаке с небольшой долей водорода для инициации горения.
  • Топливные элементы:
    • Протонно-обменные мембранные топливные элементы (PEMFC)
    • Щелочные топливные элементы (AFC)
    • Твердооксидные топливные элементы (SOFC): Обладают наилучшей эффективностью по сравнению с ДВС, но имеют меньшую плотность энергии и высокую стоимость.
  • Паровые и газовые турбины: Исследования показали осуществимость применения аммиака, но для морского транспорта пока менее проработаны, чем ДВС и топливные элементы.
• Экономические аспекты: Экономическая привлекательность аммиачного топлива связана с ожидаемым удешевлением возобновляемой электроэнергии (для производства «зеленого» аммиака) и введением налога на углерод для нефтяного топлива.
• Мнение экспертов: По мнению эксперта М. Ершова, генерального директора Fuel Digest и кандидата технических наук, использование аммиака в качестве топлива целесообразно в основном для тех судов, которые его перевозят, так как для эффективного сжигания аммиак необходимо разложить на водород и оксиды азота (хотя разложение может быть неполным). Это подчеркивает сложности с инфраструктурой и технологиями.
• Инфраструктура: Начало работы первого в России терминала для перевалки аммиака на танкеры в Усть-Луге (13 декабря 2024 г.) заставляет по-новому оценить перспективы его использования в судовых пропульсивных комплексах и развитии соответствующей инфраструктуры.

Водород и биотопливо:

• Водород: Является безэмиссионным топливом (при сжигании образуется только вода), но имеет крайне низкую объемную плотность энергии, что требует больших объемов хранения (криогенные емкости для жидкого водорода или компримированный водород под высоким давлением), что является серьезным вызовом для судоходства.
• Биотопливо: Производится из биомассы, может использоваться в существующих двигателях с минимальными модификациями. Основные проблемы — ограниченность ресурсов, вопросы устойчивости производства и конкуренция с продовольственным сектором.

Адаптация и проектирование паротурбинных установок для работы на новых видах топлива:

Переход на альтернативные топлива требует не только модификации двигателей, но и адаптации всего энергетического комплекса судна, включая ПТУ, если они остаются частью гибридной схемы.

• Физико-химические свойства: Учет различий в теплотворной способности, плотности, температуре горения и продуктах сгорания новых видов топлива.
• Требования безопасности: Разработка новых стандартов безопасности для хранения и использования таких топлив, как аммиак и водород, которые являются токсичными или легковоспламеняющимися.
• Конструктивные изменения: Возможно, потребуется изменение конструкции парогенераторов для оптимизации сжигания новых видов топлива, адаптация систем подачи топлива и отвода продуктов сгорания.
• Тепловой расчет: Новые виды топлива потребуют пересмотра методик теплового расчета для определения оптимальных параметров цикла и оборудования.

Гибридные и Ядерные Энергетические Системы

Помимо изменений в топливной базе, активно развиваются и новые архитектуры судовых энергетических установок.

Концепция и преимущества судовых гибридных энергоустановок:

Гибридные энергоустановки сочетают различные источники питания и устройства аккумулирования энергии, как правило, ДВС, электродвигатель и аккумуляторную батарею.

• Повышение эффективности: Оптимизация режимов работы ДВС (всегда на оптимальной нагрузке), использование электродвигателей для маневрирования или работы на низких скоростях.
• Снижение выбросов: Возможность движения в «чистых» зонах только на электричестве (без выбросов) и сокращение общего количества вредных веществ за счет более эффективной работы.
• Аккумуляторные батареи большой емкости: В комбинации с дизель-генераторами становятся популярным решением, позволяя накапливать энергию во время пиковых нагрузок и отдавать её при необходимости.
• Электронная система управления: Управляет процессами заряда/разряда аккумуляторной батареи, обеспечивает безопасность работы и мониторинг состояния.
• Примеры внедрения: Первое российское коммерческое гибридное судно — лоцманский катер с дизель-аккумуляторной пропульсивной установкой — строится на Онежском судостроительно-судоремонтном заводе, демонстрируя практическую реализацию таких технологий.

Судовые ядерные установки:

Ядерные установки представляют собой вершину энергетической независимости и мощности для судов.

• Экономическая целесообразность: Ядерные установки экономически выгодны для повышения скорости судов, так как позволяют увеличить мощность силовых установок без резкого увеличения веса и не требуют воздуха для работы, что критически важно для подводного движения (атомные подводные лодки) и ледоколов, где автономность и мощность являются ключевыми факторами.
• Особенности применения: Высокая стоимость строительства и эксплуатации, строжайшие требования к безопасности и утилизации радиоактивных отходов, необходимость специализированной инфраструктуры.
• Влияние на методологию теплового расчета: При интеграции ядерных систем в судовые ПТУ, методология теплового расчета усложняется, поскольку она должна учитывать особенности ядерного реактора как источника тепла, его регулирование, теплообменники «реактор-турбина» и системы безопасности.

Дальнейшее развитие судовых ГТУ:

Хотя основной фокус данной работы на ПТУ, важно отметить, что в комбинированных энергетических установках газотурбинные установки (ГТУ) также играют важную роль. Их дальнейшее развитие будет направлено на:

• Совершенствование схемных решений: Включая промежуточное охлаждение, регенерацию теплоты уходящих газов, парогазотурбинные и газопаровые циклы. Последние, например, подразумевают использование тепла выхлопных газов ГТУ для производства пара, который затем используется в паротурбине, создавая высокоэффективный комбинированный цикл.
• Повышение температуры газов перед турбиной: За счет использования инновационных материалов, как уже упоминалось, что приводит к значительному росту КПД.

Эти тенденции показывают, что будущее судовой энергетики — это не выбор одного доминирующего решения, а интеграция различных технологий и видов топлива, адаптированных под конкретные задачи и экологические требования. Тепловой расчет ПТУ в этой новой парадигме становится еще более сложной и многогранной задачей, требующей междисциплинарного подхода.

Заключение

Современный тепловой расчет судовых паротурбинных установок – это не просто набор инженерных формул, а сложный, постоянно развивающийся процесс, требующий глубокого понимания термодинамических принципов, владения передовыми программными средствами и учета глобальных экологических вызовов. От классических подходов, основанных на цикле Ренкина и h,s-диаграммах, до интеграции инновационных материалов и сложнейших оптимизационных методик – каждый аспект проектирования и эксплуатации ПТУ пронизан стремлением к максимальной эффективности и минимальному воздействию на окружающую среду.

Мы увидели, как повышение начальных параметров пара и оптимизация регенеративных систем становятся краеугольным камнем в достижении впечатляющих показателей КПД, а внедрение автоматизированных систем контроля и аварийно-предупредительной сигнализации кардинально повышает надежность и безопасность. Однако, самый значительный сдвиг происходит в контексте декарбонизации морского флота, где требования Международной морской организации (ИМО) диктуют необходимость перехода на такие альтернативные виды топлива, как СПГ, аммиак, водород, а также развитие гибридных и даже ядерных энергетических систем. Эти изменения требуют переосмысления всей методологии теплового расчета, адаптации оборудования и разработки новых стандартов безопасности.

Значимость учета всех этих инновационных технологий, оптимизационных решений и строгих экологических требований для будущих поколений судовых энергетических установок невозможно переоценить. Это не только ключ к созданию более экономичных и экологически чистых судов, но и залог конкурентоспособности морской отрасли в целом. И что из этого следует? Только комплексный подход к проектированию и эксплуатации позволит судоходству уверенно двигаться к поставленной цели ИМО по достижению углеродной нейтральности к 2050 году.

Перспективные направления для дальнейших исследований и разработок в данной области включают:

• Развитие интегрированных цифровых двойников ПТУ: Для комплексного моделирования и прогнозирования работы установки в динамических режимах с учетом различных видов топлива.
• Исследование новых материалов: Для повышения рабочих температур и давлений, а также увеличения ресурса компонентов.
• Разработка оптимальных схем комбинированных установок: Сочетающих ПТУ с газовыми турбинами, топливными элементами и аккумуляторными батареями для достижения максимальной гибкости и эффективности.
• Углубленное изучение аммиака и водорода как судового топлива: Включая вопросы безопасного хранения, бункеровки, эффективности сжигания и снижения выбросов NO_x при рабо��е на аммиаке.
• Совершенствование систем утилизации тепла: Для максимально полного использования каждого джоуля энергии.

Таким образом, тепловой расчет судовой паротурбинной установки из узкоспециализированной задачи превращается в междисциплинарную область, требующую от инженеров и исследователей широких знаний и готовности к постоянному внедрению инноваций. Это путь к созданию флота будущего, который будет одновременно мощным, эффективным и абсолютно чистым.

Список использованной литературы

1. Васильев, В. К. Проектирование паросиловых, корабельных установок. Ленинград : Судпромгиз, 1940.
2. Гречко, Н. Ф. Судовые турбинные установки : Справочное пособие. Одесса : ФЕНІКС, 2005. 317 с.
3. Лукин, Г. Я. Паротурбинные установки современных морских судов. Москва : Морской транспорт, 1957.
4. Семека, В. А. Связь между энтальпией пара в точке отбора и конечной энтальпией питательной воды в ступени подогрева регенеративной системы // Труды ЦНИИМФ. 1960. Вып. 28.
5. Семака, В. А. Тепловой расчет судовых паротурбинных установок. Москва : Транспорт, 1966.
6. Слободянюк, Л. И., Поляков, В. И. Судовые паровые и газовые турбины и их эксплуатация. Ленинград : Судостроение, 1983. 358 с.
7. Гаврилов, С. В. Судовые энергетические установки. История развития. URL: https://sea-man.org/articles/sudovye-energeticheskie-ustanovki/istoriya-razvitiya-sudovyh-energeticheskih-ustanovok (дата обращения: 11.10.2025).
8. Железняк, А. А. Судовые энергетические установки, 2020.
9. Злобин, В. Г., Липатов, М. С. Паротурбинные установки тепловых и атомных электростанций. Часть 1. Тепловые схемы. Конструкция, 2020.
10. Злобин, В. Г., Липатов, М. С. Паротурбинные установки тепловых и атомных электростанций: практикум, 2021.
11. Канарейкин, А. И. Тепловой расчет паровой турбины, 2024.
12. Кошелев, С. М. Влияние режимов работы на экономичность паротурбинных установок : диссертация. 2014.
13. Башуров, Б. П. и др. Энергетические установки морских судов, 2015.
14. Судовые энергетические установки, Артемов Г.А. и др., 1987.
15. Судовые энергетические установки, Варечкин Ю.В., Храмов М.Ю., 2012.
16. Аммиак – судовое топливо будущего? // FUELS Digest. URL: https://fuelsdigest.ru/ammiak-sudovoe-toplivo-budushhego/ (дата обращения: 11.10.2025).
17. Судовое топливо будущего. Сравнение и перспективы // Sudostroenie.info. URL: https://sudostroenie.info/news/33589.html (дата обращения: 11.10.2025).
18. АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ВИДЫ СУДОВОГО ТОПЛИВА // КиберЛенинка. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/alternativnye-vidy-sudovogo-topliva (дата обращения: 11.10.2025).
19. Перспективы использования альтернативных видов топлива в судовых энергетических установках // КиберЛенинка. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/perspektivy-ispolzovaniya-alternativnyh-vidov-topliva-v-sudovyh-energeticheskih-ustanovkah (дата обращения: 11.10.2025).
20. ОСОБЕННОСТИ СОВРЕМЕННЫХ СУДОВЫХ ГИБРИДНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ. URL: https://www.morflot.ru/upload/iblock/c38/c38ae4b9f29d2f2d9e0f314c1f9c3c0b.pdf (дата обращения: 11.10.2025).
21. Аммиак как судовое топливо: плюсы и минусы // Корабел.ру. URL: https://www.korabel.ru/news/comments/ammiak_kak_sudovoe_toplivo_plyusy_i_minusy.html (дата обращения: 11.10.2025).
22. Использование аммиака в качестве судового топлива перспективно лишь в ограниченном масштабе — эксперт // ПортНьюс. URL: https://portnews.ru/news/348270/ (дата обращения: 11.10.2025).
23. Гриффитс, С., Уратани, Дж. НИЗКОУГЛЕРОДНОЕ СУДОВОЕ АММИАЧНОЕ ТОПЛИВО // Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. URL: https://spbstu.ru/media/files/science/events/2021/international_conference_on_maritime_energy_efficiency_meef-2021/presentations/griffiths-uratani.pdf (дата обращения: 11.10.2025).
24. Иванченко, А. А., Скобкин, М. А., Замураев, И. С. УЛУЧШЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДИЗЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК СУДОВ ПЕРЕВОДОМ НА АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ТОПЛИВА // СПбГМТУ. URL: https://www.smtu.ru/upload/iblock/d70/d70ed292671e7d89617d91e47ee85e13.pdf (дата обращения: 11.10.2025).
25. Как устроено первое российское гибридное судно с системой Transfluid // Transfluid. URL: https://transfluid.ru/news/kak-ustroeno-pervoe-rossiyskoe-gibridnoe-sudno-s-sistemoy-transfluid/ (дата обращения: 11.10.2025).
26. Особенности судовых гибридных электростанций // ДВК электро. URL: https://dvkelectro.ru/blog/osobennosti-sudovykh-gibridnykh-elektrostantsij (дата обращения: 11.10.2025).
27. СУДОВЫЕ ГИБРИДНЫЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ С РАСПРЕДЕЛЕННОЙ ШИНОЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА // КиберЛенинка. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/sudovye-gibridnye-elektroenergeticheskie-sistemy-s-raspredelennoy-shinoy-postoyannogo-toka (дата обращения: 11.10.2025).
28. Судовые паротурбинные установки : презентация / СевГУ, Свириденко И.И. URL: https://www.sevsu.ru/univers/prep/attachments/article/18169/Лекция%20ПТУ.pdf (дата обращения: 11.10.2025).
29. ПАРОТУРБИННЫЕ УСТАНОВКИ: СОВРЕМЕННОЕ ПРИМЕНЕНИЕ НА СУДАХ // КиберЛенинка. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/paroturbinnye-ustanovki-sovremennoe-primenenie-na-sudah (дата обращения: 11.10.2025).
30. Анализ и оценка методов швартовных испытаний судовой энергетической установки в условиях мелководной акватории // КиберЛенинка. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/analiz-i-otsenka-metodov-shvartovnyh-ispytaniy-sudovoy-energeticheskoy-ustanovki-v-usloviyah-melkovodnoy-akvatorii (дата обращения: 11.10.2025).
31. Повышение эффективности систем регенерации турбин ТЭЦ : монография / УлГТУ. URL: https://ulstu.ru/upload/iblock/88b/88bb4a2e584a27a4d5e219fb0a54e95d.pdf (дата обращения: 11.10.2025).