JPS6234599B2

JPS6234599B2 -

Info

Publication number: JPS6234599B2
Application number: JP609281A
Authority: JP
Inventors: Shinichiro Hieda; Masatoki Utsunomya; Toshuki Nakajima
Original assignee: Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1981-01-19
Filing date: 1981-01-19
Publication date: 1987-07-28
Also published as: JPS57121996A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は船舶内で得られる高圧蒸気及び低圧蒸
気でタービンを駆動し発電する発電機駆動装置に
関する。

従来から、船舶においてそのデイーゼル主機の
排熱を回収するシステムとして、排ガスエコノマ
イザーターボ発電装置が知られている。このター
ボ発電装置の蒸気タービンは高いサイクル効率を
得るために高圧蒸気で駆動され、また、加熱等雑
用蒸気としてある一定以上の圧力（中圧）の蒸気
を供給するためデイーゼル主機の廃熱回収をして
いると雖も、排ガスの高温度中温度部分の廃熱し
か回収し得ず、その余の廃熱は未回収のままにあ
つた。

また、上述のような未回収にある排ガスの低温
度部分の廃熱を回収するべく圧力を下げて蒸気を
得る低圧蒸発部１を第１図に示すように排ガスエ
コノマイザー２の高圧蒸発部３及び中圧蒸発部の
下流側に設け、これらの蒸発部１，３により単独
のターボ発電機４（５は混圧タービン、６は発電
機）を駆動して発電に供する一方、低圧蒸気によ
り、減速機７を介して推進機８に連結された加勢
タービン９を駆動する形式のシステム（１０は過
熱部、１１は主デイーゼル機関、１２は過給空気
エコノマイザ）も考えられるが、廃熱から回収さ
れて発電機を駆動する動力より船舶内で消費する
需要電力の方が上廻われば、他の手段例えばデイ
ーゼル発電機を運転してその不足分を補わなけれ
ばならない。このデイーゼル発電機はデイーゼル
主機より効率が悪いばかりでなく、その燃料とし
て上質重油を用いなければならない。また、この
デイーゼル発電機の性質上、極端な低負荷運転が
出来ないため、たとえ廃熱回収により得られる動
力の不足分が需要電力より僅かであつたとして
も、この需要電力を賄うべく加入されたデイーゼ
ル発電機をその運転可能なレベルで電力を発生さ
せるように運転する一方この運転可能なレベルで
発生される電力と需要電力の差に相当する電力を
上記単独のターボ発電機から発生させるように運
転しなければならなくなる。従つて、単独のター
ボ発電機において回収し得る廃熱量があつたとし
ても、上記状態の下にある限り、その廃熱量は有
効に利用されない。

また、廃熱回収により得られたタービン出力に
余剰分がある場合には、第２図に示すように発電
機６（１３はタービン）の出力で電動機１４を駆
動し、その動力を減速機７（この減速機には主デ
イーゼル機関１１が連結されている。）を介して
推進機８を加勢することも考えられるが、これは
タービン１３出力から推進機８の加勢までに発電
機効率、電動機効率、歯車伝達効率が介在するの
で総合効率が低下してしまう。

上述のような不都合を解決すべく創案されたの
が本発明であり、その目的は排ガスエコノマイザ
ーで高圧蒸気及び低圧蒸気を発生させると共に該
低圧蒸気に船舶内の他の低圧蒸気発生源からの低
圧蒸気を加え又は加えずして、これら高圧蒸気お
よび低圧蒸気で発電機に連結された混圧タービン
を駆動する一方この発電機を主デイーゼル機関に
ても駆動するようになし、以つて発生した蒸気を
余すところなく発電に利用しつつ、その余剰分を
推進用として加勢し、あるいはその不足分を燃費
の良く且つ低質重油の使える主デイーゼル機から
動力伝達効率のよい動力伝達機構を介して補い得
る発電機駆動装置を提供することにある。

以下、添付図面を参照して本発明の一実施例を
説明する。

第３図は本発明の船舶用発電機駆動装置２０を
示す。２１は発電機で、その回転軸は混圧タービ
ン２２の出力軸に連結される（混圧タービン２２
と発電機２１とで混圧タービン発電機を構成す
る。）一方、変速装置〔変速機（増速機）〕２３の
出力軸に連結されている。変速機２３の入力軸は
減速機２４の回転駆動軸（増速用出力軸）に連結
されている。すなわち、変速機２３の入出力軸は
発電機２１の回転軸と減速機２４の増速用出力軸
とを同軸上に連結している。減速機２４の入力軸
は主デイーゼル機関（以下、デイーゼル主機と称
す。）２５の出力回転軸に連結されている。ま
た、減速機２４の推進用出力軸は推進機２６に連
結されている。減速機２４及び変速機２３は歯車
列から成る。

２７はデイーゼル主機２５の廃熱を回収する排
ガスエコノマイザ（蒸気発生器）で、その排熱系
上流側に過熱部２８及び高圧蒸発部（高圧蒸気発
生部）２９が、またその下流側に低圧蒸発部（低
圧蒸気発生部）３０が設けられて主に構成されて
いる。３１は中圧蒸発部である。高圧蒸発部２９
は過熱部２８を経て、又は経ずして混圧タービン
２２の高圧蒸気注入部に連通されている。この高
圧蒸発部２９と共に蒸気供給系３２を構成する低
圧蒸発部３０は150〜160℃以下の排ガスで０〜
1.0Kg／cm²Ｇの蒸気を発生するもので、これはま
た、船舶内の他の低温熱源例えばデイーゼル主機
２５の過給空気エコノマイザ３３、ジヤケツト清
水部、太陽熱集熱部等に設けられる低圧蒸発部と
も連通可能とされる一方、混圧タービン２２の低
圧蒸気注入部に連通されている。

次に、上記構成の本発明装置の動作を説明す
る。

船舶のデイーゼル主機２５が運転されてその排
ガスが排ガスエコノマイザー２７に通気され、そ
の高圧蒸発部２９並びにその低圧蒸発部３０及び
これに加えて、又は加えずしてその他の低圧蒸発
部から、夫々、高圧蒸気並びに低圧蒸気が発生さ
れる。

これら両蒸気は混圧タービン２２の対応する蒸
気注入部に導かれてタービン２２を駆動し、発電
機２１で電気エネルギーに変換されて船舶内等の
電力需要設備へ給電される。

このような需要電力を上廻わる廃熱回収量があ
る、換言すればタービン２２出力に余剰動力が得
られる場合には、その動力は変速機２３、減速機
２４を介して推進機２６を加勢するのに用いられ
る。推進機２６の負荷は一般に、上記余剰動力を
はるかに上廻つているから、その余剰動力は推進
機の駆動にすべて費やされる。従つて、タービン
２２に給気される蒸気は余すことなく有効に消費
される。これにより、排ガスエコノマイザー２７
等による廃熱回収量を増大させ得る。また上述の
動力伝達は歯車伝達なので、動力伝達効率が向上
する。

また、廃熱回収で発生された蒸気により駆動さ
れて発電される発電量が船舶内等での需要電力を
下廻わる、換言すればタービン出力に不足分が出
て来る場合には、その不足分は次のようにしてデ
イーゼル主機２５から補給される。即ち、動力不
足分は発電機２１の所要回転数を得るように変速
機２３を自動若しくは手動で操作しつつデイーゼ
ル主機２５から減速機２４、そして変速機２３を
経て発電機２１に伝達される。

このように不足動力分の電圧をデイーゼル発電
機ではなく、燃費の良く低質重油の使えるデイー
ゼル主機から補うので、デイーゼル発電機を使用
する場合に生ずる不具合即ち折角回収した廃熱量
の利用を抑えつつターボ発電機を運転しなければ
ならないことはなくなり、省エネルギー度が向上
し燃料費の節減になる。また、上述の動力伝達は
歯車伝達なので、動力伝達効率が向上する。

上記実施例において、変速機を多段切換変速装
置として構成してもよく、またデイーゼル主機の
出力軸に増速機を連結し、その出力軸を変速機又
は多段切換変速装置を介して発電機の回転軸に連
結してもよい。上述した装置は船舶に限らず、排
熱が十分にあるデイーゼル機関であつてその回転
数を発電機の回転数に整合させつつデイーゼル機
関の排熱を利用する発電にも同等に適用し得る。

以上の説明から明らかなように本発明によれば
次のような効果が得られる。

排ガスエコノマイザーで得られる高低圧蒸気
及び船舶内の他の低温熱源で得られらる低圧蒸
気を余すことなく有効に利用出来る。

従つて廃熱回収量を増大させ得、これは燃料
費の節減となる。

需要電力を賄うタービン出力に不足を来たし
ている状態における省エネルギー度が向上す
る。

デイーゼル主機動力を高効率で発電機に伝達
して発電に供し得る。またタービン出力を高効
率で推進器に推進用として供し得る等である。

【図面の簡単な説明】

第１図は排ガスエコノマイザーで発生される蒸
気を発電に利用する一態様で構成される装置例を
示す図、第２図は排ガスエコノマイザーで発生さ
れる蒸気を発電に利用する他の態様で構成される
装置例を示す図、第３図は本発明の船舶用発電機
駆動装置を示す図である。図中、２０は船舶用発電機駆動装置、２１，２
２は混圧タービン発電機、２３は変速機、２５は
デイーゼル主機、２６は推進機、２９は高圧蒸発
部、３０は低圧蒸発部、３２は蒸気供給系であ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

１推進機を駆動するデイーゼル主機と、該デイ
ーゼル主機の出力を上記推進機に回転駆動力とし
て伝達させるための減速機と、上記デイーゼル主
機の排熱系の上流側に設けられた高圧蒸気発生部
及び上記排熱系の下流側に設けられた低圧蒸気発
生部から成る蒸気供給系と、該蒸気供給系からの
高圧蒸気と低圧蒸気とによつて駆動される混在タ
ービンと、該混在タービンにより回転駆動されそ
の出力を電力供給設備へ給電するための発電機
と、該発電機の回転軸と上記減速機の回転駆動軸
とを同軸上に連結し、上記混在タービンの回転駆
動力により上記発電機の回転数が所要回転数を下
回るときにこれを増速させるべく上記減速機から
の回転駆動力を伝達させると共に、上記発電機の
回転数が所要回転数を超えたときにこれを減速す
べく発電機の回転軸より上記減速機に回転駆動力
を与えて上記推進機を回転駆動させる変速装置と
を備えたことを特徴とする発電機駆動装置。