JPS6036703A - 蒸気タービンによつて駆動される船舶の推進プラント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、蒸気タービンによって駆動される船舶の推進
プラントの重油消費率全低減する之めの改良、特に、既
存の蒸気タービンによって駆動される船舶の推進プラン
トの燃ｔ１油消費率全過当なエネルギー変換によって低
減する改良に関するものである。

本発明による改良は、蒸気タービン駆動船舶推進プラン
トの蒸気サイクルにガスタービンｋｍ人する全く新しい
考えに基づくもので、かかる蒸気サイクルに導入するガ
スタービンは、船舶テ用イる電気全発電し、ガスタービ
ンによって駆動される発電機によって給電される電動機
または予備減速装置を経て推進軸にエネルギー全供給し
、王ゼイラーにおいて燃焼空気として用い得る排ガスを
発生し、外部再熱器内で主蒸気を再加熱する排ガスゼイ
ラーか、捷たは、外部再熱器内で主蒸気ケ再加熱するだ
けのものである。また、本発明によれば、推進プラント
が２個の刀？イラーゲ具えた場合、一方のボイラーの過
熱器を主蒸気の再熱器として利用するもので、これは既
存の推進プラントのエネルギー変換だけに論理的に適用
が可能である。

本発明はυ丁しく建造される推進プラントばかシでなく
、既存の船舶の蒸気タービンプラントにも実施すること
ができ、かかる既存の船舶の蒸気タービンは、特に大型
の船舶を推進するための蒸気の発生が遅く、第１Ｋ重油
の価格が非常に上昇したため、第２に低レベルの貨物運
送（これは大型タンカーに特に悪い影響を与えている）
のため。

最初の設計出力よシ推進力を低下させることが必要とな
り、これにより低下した推進力での燃料油消費率が著し
く増大し、したがって、蒸気タービン駆動船舶の蒸気発
生速度の低下によって得られるコストの低減効果が燃料
油消費率の増大のために著しく減少している。

本発明によれば、新しく建造した船舶において、燃料油
消費率を従来のプラントの約３０％に低減することがで
き、また、現任低速蒸気発生運転をしている既存の蒸気
タービン駆動船舶においても、燃料油消費率を約３．０
　％低減することができ、これは、現在運転されている
３θθｏｏｏ　トンタンカーで１口約グｏトンの重油の
節減を意味し、または、現在の重油価格で７年で約２０
０万米国ドルの節減を−よ味する。

さらに、設計推出力の増減の変化に対してぃづれの場合
にも、燃料油消費率の上昇割合が小さくなシ１本発明に
よシ改良された既存のプラントでは、約弘俤の燃料油消
費率の増加で設ｄ１変更にょシ低下した出力を約／！〜
２０％増大させることができ、これによシ、必要に応じ
て、さらに高い出力の要求に対して適応するようプラン
トの融通性を向上させることができる。

これは全て倍の興味のあることで、固有の特性のため、
また、いわゆるエネルギー危機まで、また、場合によっ
てはその数年後まで、蒸気推進が高出力船舶におけるデ
ィーゼル推進と共存していたため、結果として蒸気推進
とディーゼル推進の共存はエネルギー危機によって極め
て悪い影＃を受けた。

船舶の推進プラントはディーゼルエンジンまたは蒸気ボ
イラーによって蒸気の供給を受ける′＃気メタ−ビンい
づれかで作動される。いくつかの例外においては、また
、いくつかの軍艦においては、推進プラントはガスター
ビンで構成されている。

第１次オイル危機が生じた１２７３年の末まで、高出力
が要求される船舶においてディーゼル推進と蒸気タービ
ン推進とは同じ割合であった。蒸気推進の利点は信頼性
に浸れ、大型タンカーのような大型の高出力船舶に対す
る誕れた適応性を有することであるが、ディーゼル推進
に比べて燃料油の消費量が高いという欠点がある。

ｌり７３年における普通の蒸気タービン推進プラントの
燃料油消費率は２００〜コ１０ノ／ＳＨＰ×ｈ程度であ
り、これに反し、ディーゼル推進プラントの燃料油消費
率は／　！０−／　ｔ　０９／ｂｈｐ×ｈであった。両
者の燃料油消費率が等しくない理由は次の通シであると
いうことをつけ刀目えると、とｌま重要なことである。

すなわち、蒸気タービン推進プラントの燃料油消費率は
重油燃料油またはバンカー〇に基づいて常に与えられ、
これはり７θ０〜りｒ　ｏ　ｏ　Ｋ　ｃａ　ｅ／に５）
の低いカロリー値を有し、これに反し、ディーゼルエン
ジンの燃料油消費率は／　０２００　Ｎ／　０２！０Ｋ
Ｃａｌ／に、ノ１ｔＪＪ　０１Ｊ　−（Ｋｅｙするガス
オイルに基づいて与えられ、これは約よ俤の差を意味し
ている。他方、蒸気プラントの燃料油消費率は常にプラ
ントの４ｉｌｉ助愼器の消費量および船内で要求される
電気エネルギーを供給するターボ発′ｒＪｔ、機の消費
、ｔ’（ｒ−も含み、このいくつかはディーゼル推進船
舶では用いられず、これはｊ〜を係の附加的差を意味す
ることができる。したがって、実際の消費量を比較する
場合には、７’ｌ−ゼルエンジンプラントの燃料油消費
率は重油当量で、ｔｐ／ｂｈｐＸｈ程匿のシリンダー油
の消費量に対応する量を加えて約／θ壬〜１ｉｔ４増加
される。

これにもかかわらず、１２７３年においては。

ディーゼル推進が有利で、約／ｊ％の差が「均等の」燃
料油消費量にあり、この差はプロペラの回転＆−Ｘ　ｅ
下げることによって蒸気タービン駆動船舶におけるプロ
ペラの効率をより良くすることによシ、蒸気プラントの
重量および所要体積を少なくすることによって、また、
蒸気タービン駆動船舶のメンテナンス費用を少なくし、
賃貸料を安くすることによって部分的に補償していた。

また、当然のこととして、消費量の僅かな差に対してか
ろうじて償なう値にすぎない極めて安価な燃料油を用い
ることによって補償していた。

１７７３年からｌり７４を年にかけて、第１回のオイル
価格の値上げがあり、これは１２７０年に決められたｆ
ｏｂ　ＰＱオイル価格の１１倍の値上けを意味する。ま
た、１９７２年の末までに、第２回のオイル価格の値上
げがあり、１２７０年のｆｏｂ　ＰＱを基準として比較
するとオイル価格は２を倍値上げされた。ｌりｒ３年の
始めにはオイル価格が僅かに下ったが、ドル高によって
、多くの場合、生ずるはずの燃料費の低減が得られてい
ない。

エンジン製造側では、主要なディーゼルエンジン製造業
者がｌり７　ｊ／７　を年にディーゼルエンジンの燃料
油消費率を低減させるため標準規格を定め、これにより
数回の上下があった後、現在ではｔｉｔ〜／　Ｊ　、ｔ
ｐ／ｂｈｐ　Ｘ　ｈの範囲にある。同時に、−行程ディ
ーゼルエンジンの回転数は行程／シリンダ径比の増大に
したがって低下し、これにより大型エンノンにおいては
減速蒸気タービンのプロペラ回転数における利点がなく
なった。

最後に、両推進形式間の相違点である極めて重要な特徴
は、速就、したがって出力を低下させなければならない
場合、ディーゼルエンジンは出力を変えることによって
燃料油消費率は殆んど変らないため性能がより良くなる
のに反し、蒸気タービンプラントでは出力低下時に、燃
料油消費率が著しく増大し１例えば、通常ＭＣＲ（最大
連続定格）のりθ係程度の正常サービス出力で燃料油消
費率がλｔｏｐ／５ＨＰｘｈの蒸気タービンプラントは
ＭＣＲの７θ優〜ｒｏ４の定格出力に対して燃料油消費
率は２’ＩＯ−コ！Ｏｊｌ／５ＨＰＸｈに達する。

現在、燃料費は船舶の維持費において大型タンカーにお
いて依然として続いている低貨物輸送レベルとともに大
きなウェイトを占めてお９、理想的収益を得るため、ま
たは、損失を最小にするため速度、したがって出力を低
下させることが一般的目安となっている。これがため、
蒸気タービン推進船舶はディー也ζ侵ンによって推進さ
れる船舶に比べて蒸気タービン推進による燃料油消費率
が出力低下時に著しく高くなるために非常に不利である
。かかる事実および燃料油消費率に関する限ｂｉ々の定
格出力で作動させる蒸気タービンプラントの融通性がよ
シ少ないことによって蒸気タービン推進の藺業用船舶ぽ
実除上造られなくなっている。

しかし、高出力の蒸気タービンプラントによって推進さ
れる多数の船舶があシ、多くの場合、新しいエンジンを
取付けるとすれば、これは一般的により小さい出力のデ
ィーゼルエンジンプラントを蒸気タービンプラントの代
りに取付けることを意味する。この種の改造は、エンジ
ンの燃料油消費率によって左右され、以前のプラントの
燃料油消費率に比べて低速蒸気発生での≠ｏ％まで節減
することかで゛きる。しかし力から、かかる改造を行な
うには極めて大きな投資と極めて長い賃貸料がかかり、
したがって結果としてむしろ費用がかかることになる。

しかし、小規模ではあるが、平行して、蒸気サイクルを
改良し、プラントの設計条件をそのままにして船舶が作
動される出力を低下させることによる蒸気形式間の一連
の改造がさかんに行なわれている。この種の改造は結果
として、新しい低下出力での改造プラントの燃料油消費
率を与え、これＢｙ　！Ｐｊ−Ｊθｊ９／５ＨＰＸｈの
Ｎｕ囲にある。

これらの改造はエンジンを取換えるのに比べて安価であ
り、また必安な賃貸期間も旬かいが、エンジン全取換え
る場合に比べて燃料油の節減量は相当少ない。

蒸気タービンをディーゼルエンノンに取替える改造また
は蒸気形式間の改造のいづれの場合においても、船舶の
出力は最初の打電出力の何係かに低下した出力定格であ
り、特に、新しいエンジンに取替えた場合には、最初の
出力に灰し得る可能性は実際上ない。

次に、参考として、従来の蒸気タービン駆動船舶推進プ
シンＩ・につ＠説明する。第１図に線Ｎ的に示す従来の
プラントは以下の構成部分を具える。

ｌ・・・主ぎイラー（１個゛または２個）コ・・・過熱
器 ３・・・高圧蒸気タービン グ・・・低Ｅ＋二蒸気タービン ！・・・主復水器 ６・・・ターが発電機 ７・・・タービンにより駆動される送給ポンプざ・・・
減速歯車装置 り・・・推進軸およびプロペラ 舶用プラントの圧力および温度の典型的数値を示すと、
高圧タービン入口における蒸気圧力はＡＯＫｙ／１ｙｎ
２で、これに対応する温度はｒｏｓ　℃である。

また、普通に用いられている用語として、過熱とは、飽
和蒸気の加熱を意味し、この飽和蒸気は同じボイラーに
よって普通に発生される。これから、「過熱器」および
「過熱蒸気」の言語が生じている。再熱とは、蒸気を使
用した後、その蒸気を再び加熱すること′ｆ：意味する
。通常、再熱は同じボイラー内に設けられた再熱器にお
いて行なわれる。これから、「再熱器」および「再熱蒸
気」の言語が生じている。

外部ゼ）熱とは、蒸気を発生する）ぜイラー内に設けら
れたＰ）熱器内で蒸気を再熱することとけ異なシ、蒸気
を発生するボイラーの外部に設けた再熱器で行なわれる
再熱を意味する。外部再熱以外は蒸気を発生するボイラ
ー内の再熱器において行なわれると云うことができる。

蒸気サイクルの効率を増大させるためには、タービンヲ
貞流する蒸気のエンタルピーの低下を増大させることが
必要であシ、これ金す、下に記載の方法で行なうことが
できる。すなわち、（１１蒸気圧力を増大させる。

（２）　蒸気温ｌｆ金上昇させる。

（３）　コンデンサーの真空度を高める。

（４）　中間再熱を行なうサイクルを用いる。

また、新しく設計したプラントでは上述の全ての手段を
採用することができるが、既存のプラントでは実際上不
可能であり、あるいはまた、明らかに経済的でない。

第２図は１本発明による中間再熱を行なうサイクルを含
むプラントを線図的に示し、その構成部分を以下に示す
。

ｌ・・・主ボイラ− コ・・・過熱器 ３・・・高圧蒸気タービン ３ａ・・・中間圧蒸気ターピン グ・・・低圧蒸気タービン ！・・・主復水器 ｔ・・・ターボ発電機 ７・・・タービン駆動給水ポンプ ト・・減速装置 ２・・・推進軸およびプロペラ ｉｏ・・・再熱器 上述の中間再熱を行なうプラントにおいては、ターボ発
電機およびタービン駆動給水ポンプの代りに軸駆動発電
機および電気的駆動給水ポンプが用いられ、これにより
全体としての効率をさらに向上させることができる、 このサイクル全対応するエネルギー変換手段によって、
また、従来は知の方法で既伴のプラントに適用すること
は極めて困難であるとともに高価となり、この理由は、
再熱器を取付けるために主？イラーを相当改造するかま
たは対応するバーナを有する外部再熱器を設ける必要が
あるからであり、いづれの場合にも、効率の適度の向上
を達成する。

第１および第一図ならびにその他の図面において、連結
した実線は蒸気配管を示し、破線は電気配線を示し、鎖
肪は水または復水の給水配管を示す。

図面につき以下に説明する本発明の改良目的は。

オイルの新価格によって、また、低速蒸気発生の必要に
よって生ずる新しい事態全計算に入れ、また、ある程度
まで、新しい設計出力に対する出力変化についてもプラ
ントの融通性および出力が変わる場合の燃料油消費率の
変化を計算に入れてお／Ｊ シ、現在、低速蒸気発生運転を行なう場合に既存の蒸気
タービン駆動船舶において普通に得られる、２≠θ〜、
２ｓｏｐ／５Ｅ−ＩＰ　ｘ　ｈの燃料油消費率に対して
１ｔｏ−ｉ７ｏノ／５ＨＰｘｈの燃料油消費率を達成す
ることが本発明による改良によって既存の蒸気タービン
駆動船舶の推進プラントを改造することによシ可能であ
る。既存の船舶の推進プラントを改造するための改良に
つき主として記載するが１本発明による改良は新造の船
舶の新しく設計される推進プラントにも応用可能である
。上述した燃料油消費率の差によって、液化天然ガス運
搬船を除くと、商業的造船業界では蒸気推進プラントに
対する需要は全くないが、液化天然ガス運搬船を除けば
、既存の商業船舶の蒸気推進プラントの改良に対しむし
ろ重要なマーケットが存在する。

液化天然ガス運搬船の特徴は、この種の船舶は重油と積
荷の液化天然ガスから気化して大気中に放出されること
になる気化ガスとの混合物を燃料として用いることにあ
る。

混合燃料の重油と気化ガスとの比率は積荷の液ｔ 化天然ガスのθ、２０〜θ、２！係程度に掘るＬ発率と
推進プラントの消費量とによって決凍り、したがって、
船舶の大きさと推進出力とによって変化する。気化ガス
の比率は一般に５０％より大である。

上述した混合燃料を使用することが、液化天然ガス運搬
船において蒸気タービンが依然として使用されている理
由であり、また、ディーゼルエンジンが用いられないの
は、ディーゼルエンジンで天然ガスを燃焼させることが
末だ解決されていないからである。

他方、液化天然ガス運搬船は、建造費が高いためと、常
に長期間チャータされているという独特の形で運転され
るため、重油価格の上昇による船舶への影響は他の形式
の船舶におけるより遥かに小さく、シたがって使用速度
および対応する推進出力は極く僅か変化されているに過
ぎない。

上述した理由から、既存の液化天然ガス運搬船の推進プ
ラントを改造する要求は現在までのところ生じていない
。

ここに記述することが望ましいように、本発明の目的で
ある改良を新造船の推進プラントに実施する場合、その
燃料油消費率はｉｑ３〜ｔ３！ｆ／５ＨＰＸｈのように
低くなシ、この値は前原した現在のディーゼルエンジン
の推進プラントで得られる値と補正して比較すると十分
比適するものである。改造プラントの燃料油消費率に比
べて新しい蒸気プラントの燃料油消費率が痕かに低いの
は新しいプラントであるという事実のためであることは
云うまでもない。

本発明の目的である改良の原理によれば、また、プラン
トが４個の主ヂイラーを具える場合、一方のボイラーの
過熱器を中間再熱サイクルを行なうための再熱器として
用いることによって第１の主目的全達成することができ
る。第７図に示すものを改良したプラントを第３図に線
図的に示し、その、構成部分を以下に示す。

ｌ・・・・・・主ボイラ− ノ・・・・・・過熱器 ３・・・・・・高圧蒸気タービン ３ａ・・・中間圧蒸気タービン ｑ・・・・・・低圧蒸気タービン Ｓ・・・・・主復水器 ６・・・・・・ターボ発電機 ７・・・・・・タービン駆動給水ポンプｇ・・・・・・
減速装置 り・・・・・・推進軸およびプロペラ １０・・・・・・再熱器 この新しいサイクルは、蒸気回路における極めて容易な
変更による変換によって、また、高圧蒸気タービンの代
シに１個の高上−中間圧蒸気タービンを設けることによ
って中間再熱を行なうサイクルを合理的価格で得ること
ができ、また、効率を向上させることができる。これと
ともに設計出力の適当な低下およびターボ発電機と蒸気
駆動給水ポンプの代シの減速装置駆動発電機と電気駆動
給水ポンプの設置Ｗを行なうことによって、燃料油消費
率を改造前のプラントを出力を下げて運転した場合のノ
ｑＯ〜ノ３０　？／５ＨＰＸｈから／９３〜ノｏ　ｏ　
Ｖ　／　８ｆＴ−ＰＸｈに下げることができる（ただし
、改良したプラントは改良前のプラントの低下出力にほ
ぼ等しい設計出力を有するものとする）。

本発明によるさらに低い燃料油消費率を達成するためザ
イクル効率を向上させる他の方法においては、発電＠を
駆動するためのガスタービンを設け、高いエネルギー毎
を有するガスタービンの排ガスを用いて１回または数回
（一般に、１回または）回）の極めて効率の高い中間再
熱、すなわち、外部ＦｌＰＡを行なう。ガスタービン駆
動発電機は電気エネルギーを船舶に供給するとともに電
動機にも供給し、この電動機によって減速装置を介して
推進軸を駆動する（後述の曲の実施例のように、電動機
を介することなく、ガスタービンにより減速装置縁に直
接に出力することもできる）。

第９図に示すプラントは第３図に示す再熱部分を有し、
コ回の中間再熱を行ない、最初の再熱を第Ｊ、ホイラー
の過熱器において行かい、第２回目の再熱をガスタービ
ン排ガス回収ボイラー内に設けた再熱器において行なう
よう構成されており、ガスタービンは前述の機能をも有
するものである８第を図に線図的に示すプラントの構成
部分を以下に示す。

ｌ・・・・・・主ゼイラー ノ・・・・・過熱器 Ｊ・・・・・・高圧蒸気タービン Ｊａ・・・中圧蒸気タービン 弘・・・・・・低圧蒸気タービン Ｓ・・・・・・主復水器 ６ａ・・・ガスタービン駆動発電機 ７ａ・・・・・・電機的駆動給水ポンプざ・・・・・・
減速装置 り・・・・・・推進軸およびプロペラ １０・・・・・・第１再熱器 １／・・・・・・タービン排ガス回収ボイラー７ノ・・
・・・・第２再熱器（外部） １３・・・・・・回収ボイラーにおける低圧蒸発器１４
ｔ・・・・・・ガスタービン−ガス発生機１３・・・・
・・ガスタービン−出力タービン／６・・・・・・減速
装置に連結された電動機ｌり・・・・・・主スィッチボ
ード 第９図に示すサイクルによれば、改良前のプラントでは
、低下山力において、ノｑＯ〜ノ！ＯＶ／Ｓ　ＨＰ　ｘ
　ｈ程度である燃料油消費率を同じ低下出力に対してｔ
　６０〜／　６Ｂ　？／　５ｔｉｐｘｈ程度に下げるこ
とができる。第９図に示すサイクルは蒸気すィクルに対
応し、蒸気プラントにおける／ＡＯ〜／　６ｓ　？　／
　８１（Ｐｘｈの燃料油消費率はディーゼルプラントに
おける１３３〜ｉ　＜ｔ　ｏ　Ｇｆ　１０Ｖｘｈに等し
くｓ’９７１Ａ年およびそれ以前ならびに１９７１７年
直後のもので大型タンカーにおいて蒸気プラントと現在
まで共存しているディーゼルプラントに比べて小型であ
る。

ｗ、３図は完全に外部で中間再熱を行なうサイクルおよ
び上述した機能を有するガスタービンを具え、第９図に
線図的に示したサイクルとは　多少異なる構成を有し、
燃料油消費率は僅かに高いが、／　？　Ｏｒ　／　５ｒ
−ＩＰｘｂよりは大でなく、構造が簡単で、安価で、主
、１？イラーを改良する必要がなく、また調整の問題が
ないので、既在のプラントに容易に取付けることができ
る。さらに、ボイラーが１個だけのプラントに用いるこ
とができる。

このサイクルを第Ｓ図に線図的に示し、その構成部分を
以下に示す。

！・・−・・・主ボイラ− ノ・・・・・・過熱器 ）３ ３・・・・・・高圧蒸気タービン ３ａ・・・中間圧蒸気タービン ｑ・・・・・・低圧蒸気タービン Ｓ・・・・・・主復水器 ６ａ・・・ガスタービン駆動発電機 ７ａ・・・電気的駆動給水ポンプ ｇ・・・・・・減速装置 ９・・・・・・推進軸およびゾロベラ １０ａ・・・第７再熱器（外部） ／Ｉ・・・・・・カスタービン排ガス回収デイラーｌノ
・・・・・・第２再熱器（外部） １３・・・・・・回収ボイラー内の低圧蒸発器ｉａ・・
・・・・ガスタービン−ガス発生器ｌＳ・・・・・・ガ
スタービン−出力タービン１６・・・・・・減速装置に
連結された電動機／７・・・・・・主スイッチｙＮ−Ｐ 前述した第９図に線図的に示す構成は、新規なｑつの特
徴を有し、これらの特徴を以下に夕ＱＭ己する。

（１）船舶の推進用蒸気サイクルにおけるスターノμ ビンの使用。

（２）　蒸気発生および過熱用主ボイラーにおけるガス
タービンのリドガスの使用。

（３）　１個のボイラーの過熱器を再熱器として使用。

（４）１個の回収ボイラーにおけるガスタービン排ガス
のエネルギーを用いて機能される第一外部再熱器の使用
。

上述した第Ｓ図に線図的に示す構成のｑつの特徴を以下
に列記する。

（１）船舶推進用蒸気サイクルにおけるガスタービンの
使用。

（２）　ガスタービン排ガスのエネルギーを用いて機能
されるガスタービン排ガス回収ボイラーにおける第７外
部再熱器の構成。

（３）　第２外部再熱器もまた、ガスタービン排ガス回
収ボイラー内に、第１外部再熱器と直列に配置して設け
られ、ガスタービン排ガスのエネルギーを利用して機能
される。

（４）陸用ベースの組合せ蒸気サイクルの特徴であるガ
スタービン排ガス回収ボイラー内で主蒸気を発生しない
事実。

上述した構成においては、ガスタービンが発電機を駆動
し、発生した電気を電動機に供給し、この電動機は出力
を減速装置を介して推進軸に伝達する。他の方法として
、ガスタービンはその出力を減速装置に直接供給するこ
ともできる。

第６図に線図的に示す構成は、全体としての効￥の観点
からさらに有利であシ、既在のプラントを改造する場合
には機構的に複雑になるが、全体としては安価である。

上述したにもかかわらず、本発明の主要な特徴は変らな
い。

第６図は第Ｓ図に示した構成の変形例を線図的に示す。

第６図に示す構成部分を以下に列記する。

ｌ・・・・・・主７ｊ？イラー Ｊ・・・・・・過熱器 Ｊ・・・・・・高圧蒸気タービン Ｊａ・・・中間圧蒸気タービン ｑ・・・・・・低…蒸気タービン ５・・・・主後水器 ６　ｂ　・・兄′「１ｊ：　＋幾 ７ａ・・・′ボ、気的駆動給水、１５７ツざ・・・・・
・減速装置ｋ ｇ・・・・・・推進軸およびプロペラ ／Ｑａ・・・第１再熱器（外部） ｌ／・・・・・・Ｊ、Ｊｌｉガスエネルギー回収回収ラ
インー７ノ・・・粛ノ再熱器（外部） ／Ｊ　・・・回収ンｊ？イラーにおける低圧蒸発益／４
（・・・・・・ガスタービン−ガス発生器１５−・・・
・・・ガスタービン−出力タービン１７・・・・・・主
スイツチボード ｌざ・・・・・・中間歯車装置 他の方法として、異なる機械的構造で、船舶または改造
すべきプラントの形式によって、ガスタービンを昼圧−
中間圧蒸更タービンと直列に接続して配ｕ１することが
でき、また、発電機を適当な歯車装置を介して駆動する
。

勅使に応じ、構造を簡単にするため、第２中間再熱器お
よび他の主安でない構成部分をなくすことができ、また
、中間再熱器を）個より多く設けることができる。

他の実施例として、低速蒸気発生割合によっては、蒸気
タービンと減速装置との間に他の減速段を設けてタービ
ンの回転速度を設計速度に戻し、これにより費用を減す
ることができる。

上述した図示の蒸気ブイクルは全て、前述したように線
図的に示されている。特に、蒸気タービンの蒸気抽出装
置および対応する給水加熱器の図示を省略しており、ま
た、本発明の改良目的には重装でない構成部分の図示は
省略している。

最後に、本発明の目的の改良は、従来醍知の陸用ペース
の設備における組合せザイクルガスタービンー蒸気ター
ビンの利用とは本質的に相違する。

これは舶用プラントと陸用ペースプラントとの構成上の
本質的相違であり、現在まで、蒸気タービンとの組合せ
サイクルにおけるガスタービンは船舶では決して用られ
ることかなかった。これに反し、サイクル上への再熱器
の配置およびガスタービン排ガス回収ボイラーにおいて
主蒸気を発生させない点は舶用プラントばかりでなく陸
用ペースの設備においても完全に新しいものである。

最ｔａｔ□ｃ　、　＋０１収ボイラーの入口においてガ
スタービンの排ガスをＩｌｌｌ重加加熱する装置によっ
て、唸たは、・燃津噴躬装置紅を用いて出力タービンの
人口より前でガスを加熱することによって附加的改良を
行なうことができる。

これらのノ２１１４の実施例を第７ａ、７ｂ、７Ｃおよ
び７ａ図に線図的に示しており、これらの図は第１７．
ｊおよび６図に参照される。第７ａ、７ｈ。

７ｃおよび７ａ図において、第な、ｊおよび６図と同様
部分全同じ符号で示しており、燃料噴射装置ルは、回収
ボイラーの入口で排ガスを加熱する場合には／りと同じ
であり、出力タービンの人口よυ前でガスを加熱する場
合にはノ０と同じである。

上述の図面および他の図面において、空気またはガスの
人口または出口ならびに対応する配管をノ本の平行線で
示し、その流れの方向を矢で示し７ている。

第ｇ図に回収ボイラーにおいて主ボイラーの排ガスを回
収する状態を線図的に示しており、第ざ図は第９図に対
応し、その原理は第３および６図に示す例に適用するこ
ともできる。第ｇ図においては第９図と同じ符号を用い
て示している。

最後に、船の年数その他を考慮して問題を解決すべきで
あや、最低の燃料油消費率だけでなく、改造費、燃料油
消費率および船舶の環境を適当に組合せて解決すること
ができる。このようなことを考慮した実施例を第７図に
示しておシ、この実施例は第ｑおよび５図に示した構成
部分の重要なものを簡略に示しており、これがため回収
排ガスボイラーは省略されておシ、高圧蒸気タービンの
代りに新しい高圧−中間圧タービンを設けていないが、
しかし、新しい設計出力のため既存のものが改造されて
いる。また、第６図に示す実施例を簡単にしたものと考
えることもでき、前述したと同様に簡略化した他に、予
備減速装置もまた省略されており、機械的伝動装置の代
りに、第なおよび５図に示したと同様の電気的伝動装置
が設けられている。

本質的に、第７図に線図的に示す実施例では、発電装置
としてガスタービンを設けており、このガスタービンの
排ガスを主昶イラーに燃焼空気として噴射している。発
電装置は電気を主スイツチボードおよび電動機に供給し
、この電動機は直接に、または減速装置を介して船舶の
減速装置を駆動しており、最も有利な解決方法は電動機
によって低圧蒸気タービンの第４減速ビニオ／を直接に
駆動することである。他の方法として、できれば、電気
的伝動の代シに効率の良い機械的伝動を行なうことがで
きる。

第９図に線図的に示す実施例の構成部分を以下に列記す
る。

ｌ・・・・・・主ゼイラー コ・・・・・・過熱器 ３・・・・・・高圧蒸気タービン ｑ・−・・・・低圧蒸気タービン Ｓ・・・・・・主復水器 ６ａ・・・発電機 ７ａ・・・電気的駆動給水ポンプ ざ・・・・・・減速装置 ？・・・・・推進軸およびプロペラ ／Ｉａ・・・・・・ガスタービン−ガス発生器ｌＳ・・
・・・・ガスタービン−出力タービン１６・・・・・・
電動機 １７・・・・・・スイッチセーＰ この実施例によれば、生前イラーに僅かな変更を加える
ことによって（すなわち、空気予備加熱器をなくシ、空
気箱を改造し、各７Ｐイラーの排ガス配管に附加的エコ
ノマイザ−を取付ける）、前述したように、前の実施例
におけるより遥かに少ない費用で燃料油消費率がｌざＱ
ｌ’／８ＨＰＸｈにまで上昇するに過ぎない。さらに１
取付けに要する空間が少々＜、容易でおり、極めて融通
性が高いという利点がある。

本発明の目的であるこの明細書およびこれに添附の図面
に記載の改良によって、海上で蒸気を発生させる際に現
在普通に用いられている低減推進出力に対し、蒸気ター
ビン駆動船舶の推進プラントにおいて、燃料油消費率の
著しい低減が達成され、これは、前述したように、重油
価格の著しい高騰と、貨物運送の低レベルの結果によ）
現在まで普通テアツｉｅ　、ｔ　ｔｔ　ｏ　〜ｉ　ｊ　
ｏ　？　／　５ｆｌＶＸｈの燃料油消費率から本発明の
改良目的に従って改造されたプラントの燃料油消費率を
７６０〜／？Ｏｆ／Ｓ　ＨＰ　Ｘ　ｈに１で適当な費用
とむしろ短かい賃貸期間によって経済的かつ合理的方法
で改善することができる。

第９図に線図的に示す実施例を用いる場合には、燃料油
消費率は１１０１７８ＨＰＸｈにまで上昇するが、しか
し、所要の費用が著しく少なく、賃借期間が短かくなる
。さらにまた、一層融通性に富むとともに設置が容易で
ある。

上述の改良により得られる新しい構成は、船主と設計者
とによって低減出力が固定されるプラントを再設計する
際の新しい低減設計出力の士／Ｊ蟹の変化に対して燃料
油消費率の増加はｑ％程度にすぎないという附加的利点
がある。これＫよシ燃料油消費率に関する限シ出力の変
化に対する改造プラントの融通性が実質的に高まる。融
通性に、３３ 関する他の利点は、貨物運送の著しい増大が起った場合
に、新しいサイクルをすてていくつかの改良点を残して
効率を良くした萩態で、改造前の状態にプラントを戻す
ことが可能である。

本発明による改良を実施し得る船舶の大部分、実際上、
大型タンカーの場合には全ての船舶が高い燃料油消費率
を有するディーゼル推進船舶と同時代のものであり、し
たがって、本発明の改良目的にしたがって改造される蒸
気タービン駆動船舶は、均等化後、同時代のディーゼル
推進船舶に比べ低い燃料油消費率を有し、これがため現
在の立場を逆転する。

特に１前述した液化天然ガス運搬船の場合には、本発明
の改良目的は次に記載するような附加的利点を有する。

天然ガスを燃料として有することによって、ガスタービ
ンにとって最も好適な燃料である天然ガスをガスタービ
ンで燃焼させることができ、これがため、ガスタービン
をさらに高い温度で作動させることができ、この結果と
して、さらに高い出りＵ　ゝ 力とさらに高め効率召：得ることができる。さらに−ま
た、排ガス温度が一層高いから、回収＋Ｊ？イラーでの
排ガスのエネルギーの回収が容易かつ良好となる。

ガスタービンの出力、シ／こがって燃料消費率は全推進
出力および燃料消費率と比較して小さいから、ガスター
ビンは常に天然θスを燃焼し、これがため、プラントの
全体としての効率は、上述したノつの理由のためより良
くなる。

他方、ガスタービンは、液化天然ガス運搬船において、
バンカー〇の代シに天然ガスを常に燃焼するという事実
のため、ガスタービンはノ々ンカー０を燃焼させるため
に要求される重量型の代りにいわゆる軽輩型のものとす
ることができ、これによりガスタービンの価格は著しく
安くなり、軽量型ガスタービンは重量型ガスタービンに
比べて効率が良いために、イ史用するガスタービンの効
率を筒めることができ、これらの事実のためさらに好適
に設置することができる。

最後に、液イヒ天然ガス運搬船では、本発明の改良目的
を既存の船舶に、使用上または構造上に実ＩＡ＋ｉでき
、また、新しく設計する液化天然ガス運搬船にも実施で
き、この理由は、現在のところ液化天然ガスの推進が引
続き蒸気タービンによって行なわれているからである。

上述の既存の船舶および！ｌｒ造の船舶のいづれの場合
においても、本発明の改良目的による改造または新しい
設計への実ｂ１０の結果として従来のプラントを有する
船舶に比べ燃料油消費率を相当に低減することができる
。

最後に、上述した改良にしたがって改造後の船舶は、ノ
個の推進プラント、すなわち、蒸気タービンとガスター
ビンと７有し、したがっていづれかのタービンが故障し
た場合には、タグボートの助けを心安とすることなしに
、残りのタービンで＃港することができるという附加的
安全性を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の推進プラントの概略線図、第２図〜第２
図は本発明による推進プラントの種々の実が４例を示す
概略線図である。 ！・・・主昶イラー、ノ・・・過熱器、３・・・高圧蒸
気タービン、３ａ・・・中間圧蒸気タービン、ｑ・・・
低圧蒸気タービン、ｊ・・・主復水器、６・・・発電機
％　７・・・給水ポンプ、ざ・・・減速装！１　タ・・
・推進軸およびプロペラ、ＩＯ・・・第１再熱器、／ｌ
・・・タービン排ノｒス回収ボイラー、ｌコ・・・第コ
再熱器、／３・・・低圧蒸発器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ、　過熱器と、高圧および低圧蒸気タービンと。 主復水器と、ターゼ発電機と、タービン駆動給水ポンプ
   と、減速装置と、推進軸と、プロペラとがそれぞれ設け
   られ九／個または２個の王ヂイラーを具える蒸気タービ
   ンによって駆動される船舶の推進プラントにおいて、プ
   ラントにエネルギーの一部を熱エネルギーの形で、一部
   を機械的エネルギーの形で供給するガスタービンを設け
   て船舶推進プラントの固有燃料油消費量を低減すること
   を特徴とする蒸気タービンによって駆動される船舶の推
   進プラント。 コ、前記プラントが２個の主デイラーを具える場合に、
   一方の王ボイラーの過熱器を再熱器として用いることを
   特徴とする特許請求の範囲／に記載の推進プラント。 ３、　ガスタービンの排ガスのエネルギーを利用回収す
   る外部再熱器を用いることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項または第２項に記載の推進プラント。 グ、ガスタービン排ガスを王ボイラーに燃焼空気として
   噴射して用いることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の推進プラント。 ！、ガスタービン排ガス回収ゼイラー内で主蒸気を発生
   させることなしに、ガスタービン排ガスを用いてガスタ
   ービン排ガス回収ボイラー内で生蒸気ｉ／回だけ再加熱
   することを特゛徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   推進プラント。 ｔ、ガスタービン排ガスを用いて外部再熱器において一
   回以上の中間再加熱ケ行なうことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項または第５項に記載の推進プラント。 ７、　ガスタービン排ガスの温度を上昇させるため燃料
   噴射ノズル全排ガス回収デイラーのガス入口またはガス
   タービンの出力タービンの入口に取付けることを特徴と
   する特許請求の範囲第１−　ｊ項のいづれか７項に記載
   の推進プラント。