DE1136235B - Stromerzeugungsanlage fuer Dieselmotorschiffe - Google Patents

Stromerzeugungsanlage fuer Dieselmotorschiffe

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DE1136235B
DE1136235B DEB58856A DEB0058856A DE1136235B DE 1136235 B DE1136235 B DE 1136235B DE B58856 A DEB58856 A DE B58856A DE B0058856 A DEB0058856 A DE B0058856A DE 1136235 B DE1136235 B DE 1136235B
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DE
Germany
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steam turbine
speed
phase generator
power generation
generation plant
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DEB58856A
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English (en)
Inventor
Dr Wolfgang Besthorn
Heinz Wirtz
Ruppert Morawetz
Walter Mueller
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BBC Brown Boveri France SA
Original Assignee
BBC Brown Boveri France SA
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H21/12Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven
    • B63H21/14Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven relating to internal-combustion engines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63JAUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J2/00Arrangements of ventilation, heating, cooling, or air-conditioning
    • B63J2/12Heating; Cooling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63JAUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J3/00Driving of auxiliaries
    • B63J2003/001Driving of auxiliaries characterised by type of power supply, or power transmission, e.g. by using electric power or steam
    • B63J2003/002Driving of auxiliaries characterised by type of power supply, or power transmission, e.g. by using electric power or steam by using electric power

Description

  • Stromerzeugungsanlage für Dieselmotorschiffe Zur Stromerzeugung auf Schiffen werden vielfach aus einem Dieselmotor und einem Drehstromgenerator bestehende Aggregate verwendet, da ein Drehstrombordnetz viele bekannte Vorteile bietet. Da das Bordnetz praktisch ständig zur Abgabe elektrischer Leistung bereit sein muß, müssen derartige Dieselaggregate oft über längere Zeit in Betrieb sein. Sie unterliegen daher einem erheblichen Verschleiß, der zu Betriebsstörungen führen kann und zu Ersatzbestückungen zwingt, und bedingen eine Lärmbelästigung, die von der Größe des Dieselmotors abhängt.
  • Insbesondere bei Dieselmotorschiffen besteht aber neben der Aufstellung eines derartigen gesonderten Stromerzeugungsaggregates nur noch die Möglichkeit, im Seebetrieb den Hauptmotor zur Stromerzeugung heranzuziehen. Dies ist zur Vermeidung der genannten Nachteile in mehreren Fällen bereits ausgeführt worden.
  • Da jedoch die Drehzahl der Hauptmotorwelle bzw. Propellerwelle nicht konstant ist, kann der Drehstromgenerator zur Speisung des Bordnetzes nicht unmittelbar an diese Welle angeschlossen werden, da die Netzfrequenz zumindest annähernd konstant gehalten werden muß. Daher ist in dem erwähnten Fall zum Antrieb des für die benötigte Netzleistung ausgelegten Drehstromgenerators von der Propellerwelle ein Leonardsatz vorgesehen, bei dem der Motor (und damit der Drehstromgenerator) durch eine entsprechende Regeleinrichtung auf eine konstante Drehzahl geregelt wird.
  • Es ist eine Stromversorgungsanlage für Dieselmotorschiffe bekannt, bei der eine Dampfturbine zum Antrieb des Drehstromgenerators vorgesehen ist, die sowohl von einem Hilfskessel als auch von einem Abgaskessel gespeist wird. Auf das gleiche Bordnetz arbeitet ferner ein besonderer Generator, der von der Schiffswelle unmittelbar angetrieben wird. Ferner ist noch ein weiteres Dieselaggregat zur Speisung des Bordnetzes vorhanden. Die Lastverteilung zwischen Turbogenerator und Wellengenerator erfolgt durch ein auf die schwankende Frequenz des Bordnetzes ansprechendes Relais, das den Läuferwiderstand des als Asynchrongenerator ausgebildeten Wellengenerators verändert. In dieser Anlage findet die Anpassung der Lastverteilung an die jeweils vorliegende Abgasmenge nur in groben Schaltschritten statt, die außerdem erst dann vollführt werden, wenn sich die Frequenz des Bordnetzes bereits merklich verändert hat. Es ist klar, daß hier keine optimale Ausnutzung der Abgasmenge erfolgen kann. Außerdem muß die unvermeidbare Frequenzänderung des Bordnetzes als nachteilig angesehen werden. Ausgehend von einer Stromerzeugungsvorrichtung für Dieschnotorschiffe, bei der ein für die benötigte Netzleistung ausgelegter Drehstromgenerator über einen Leonardsatz mit drehzahlgeregeltem Motor von der Propellerwelle angetrieben wird, soll erfindungsgemäß ein noch wirtschaftlicheres Betriebsverhalten der Vorrichtung erzielt werden, das darin besteht, daß die jeweilige, aus der Abgaswärme verfügbare Leistung voll an den Bordnetzgenerator abgegeben wird. Die Erfindung betrifft eine Stromerzeugungsanlage für Dieselmotorschiffe, bei der ein für die benötigte Bordnetzleistung ausgelegter Drehstromgenerator sowohl von der Propellerwelle über einen Leonardsatz mit drehzahlgeregeltem Motor als auch von einer aus einem Abgasdampfkessel gespeisten Dampfturbine mit einer von der jeweils verfügbaren Abgasmenge bestimmten Leistungsaufteilung angetrieben wird, und besteht darin, daß für den Leonardmotor eine aus einem Tachodynamo und einem Regler bestehende Regeleinrichtung vorgesehen ist, die bewirkt, daß die Drehzahl des Leonardmotors mit zu- nehmendem Drehmoment weniger stark zurückgeht als die Drehzahl der Dampfturbine.
  • Eine bevorzugte Ausführungsforin der Erfindung wird an Hand der Zeichnung erläutert. Es, zeigt Fig. 1 schematisch den Hauptantrieb eines Dieselmotorschiffes mit einer erfindungsgemäßen Stromerzeugungsanlage und Fig. 2 ein erläuterndes Diagramm.
  • Ein Hauptmotor 1 eines, Dieselmotorschiffes treibt eine Propellerwelle 16. Die Abgase des Hauptmotors 1 werden über einen zur Dampferzeugung dienenden Abgaskessel 2 zum Schornstein geführt. An die Propellerwelle 16 ist über ein Getriebe 12 ein Leonardgenerator 11 gekuppelt, der einen Leonardmotor 8 speist. Eine auf der Welle des Leonardmotors 8 sitzende Tachodynamo 9 steuert einen Regler 10, der die Felderregung für den Leonardgenerator 11 liefert. Durch diese Regeleinrichtung wird der Leonardmotor 8 auf eine konstante Drehzahl geregelt. Anstatt der Drehzahlregelung mit Tachodynamo kann auch eine Frequenzregelung verwendet werden, bei der die Frequenz des erzeugten Drehstromes die Felderregung des Leonardgenerators 11 beeinflußt. Der Leonardmotor 8 treibt über eine ausrückbare Kupplung 7 einen für die gesamte im Seebetrieb benötigte Netzleistung ausgelegten Drehstromgenerator 6, der das Drehstrombordnetz 15 speist.
  • Aus dem Abgaskessel 2 ist eine Dampfturbine 4 speisbar, die über eine selbsttätige überholkupplung 5 gleichfalls den Drehstromgenerator 6 antreibt. Die überholkupplung 5 rückt selbsttätig aus, wenn die Dampfturbine 4 abgebremst wird bzw. steht oder langsamer läuft als der Drehstromgenerator 6, und rückt ein, wenn die Dampfturbine 4 die Drehzahl des Drehstromgenerators 6 erreicht und diesen anzutreiben verrnag. Neben dem Abgaskessel 2 ist noch ein anderweitig beheizbarer Hilfskessel 3 vorgesehen, der allein oder im Parallelbetrieb mit dem Abgaskessel 2 die Dampfturbine 4 speisen kann.
  • Für Stillstandzeiten (Hafenbetrieb) oder Fahrt mit sehr kleiner Geschwindigkeit ist noch ein Hilfsdieselmotor 13 vorgesehen, der einen zusätzlichen Drehstromgenerator 14 zur Speisung des Bordnetzes 15 antreibt. Statt mit dem zusätzlichen Drehstromgenerator 14 kann der Hilfsdieselmotor 13 aber auch mit dem Drehstromgenerator 6 gekuppelt sein.
  • Zweckmäßig ist nicht nur der Drehstromgenerator 6, sondern auch der Leonardsatz 8, 11 und die Dampfturbine 4 für die volle Bordnetzleistung im Seebetrieb ausgelegt. Je nach den Betriebsbedingungen kann der Leonardgenerator typenmäßig größer ausgelegt werden, so daß auch bei Drehzahlen bis zu 50 "/o der Nenndrehzahl eine konstante Umfonner-Drehzahl des Drehstromaggregates gewährleistet ist. Der Abgaskessel 2 wird dagegen bei Verwendung an sich üblicher Typen nur für die halbe Bordnetzleistung (zuzüglich der Verluste der Stromerzeugungsanlage) herangezogen, da er in der Regel noch andere Verbraucher zu speisen hat. Der Hilfskessel 3 kann dagegen wieder Dampf für die volle Bordnetzleistung aufbringen.
  • Im Diagramm in Fig. 2 ist als Abszisse das an den Drehstromgenerator 6 abzugebende Drehmoment MD in Prozenten proportional zu der Bordnetznennleistung und als Ordinate die Drehzahl n der Generatorachse in Prozenten der Nenndrehzahl aufgetragen. Die ausgezogene Linie G ist die Kennlinie des Leonardantriebes, während die Kennlinie T der Dampfturbine 4 gestrichelt gezeichnet ist. In der Nähe von 100()/o des Nennmomentes ist die Leistungsfähigkeit der Dampfturbine 4 durch die Leistungsfähigkeit des Abgaskessels 2 (steile gestrichelt gezeichnete Linie A) begrenzt.
  • Die Leistungsübergabe zwischen Leonardmotor 8 und Dampfturbine 4 geht selbständig durch die entsprechende Wahl der Drehzahl-Drehmomenten-Kennlinie vor sich, da die Kennlinie T der Dampfturbine4 eine stärkere Neigung hat als die Kennlinie G des Leonardmotors 8. Bei zu geringer Dampfmenge aus dem Abgaskessel 2, z. B. bei reduzierter Fahrt, steht nicht genügend Dampf aus dem Abgaskessel 2 zur Verfügung. In diesem Falle übernimmt automatisch der Leonardmotor 8 die entsprechende Leistung, da er auf eine Drehzahl geregelt ist und dadurch eine flachere Kennlinie als der Drehstromgenerator 6 hat.
  • Hat der Abgaskessel 2 größere Dampfmengen zur Verfügung, so nimmt automatisch die Dampturbine 4 mehr Leistung auf und entlastet den Leonardmotor 8. Hierdurch wird automatisch die wirtschaftliche Energie des Abgaskessels 2 weitgehend ausgenutzt.
  • Verringert das Schiff seine Fahrt bzw. Propellerdrehzahl, beispielsweise um mehr als 10,%, so kann dem Abgaskessel nicht mehr genügend Dampf entnommen werden, um dem Generator noch eine nennenswerte Leistung zuzuführen. Die überholkupplung 5 sorgt dann dafür, daß die Dampfturbine nicht durch den Leonardmotor 8 angetrieben wird. Daraus ergibt sich der Vorteil, das die Dampfturbine nicht unnötig leer läuft. In diesem Falle wird die gesamte Bordnetzenergie aus der Propellerwelle 16 entnommen, wobei eine konstante Umformerdrehzahl bzw. eine konstante Netzfrequenz sichergestellt ist.
  • Das beschriebene Zusammenwirken von Regelkennlinie, des Leonardsatzes 11, 8 mit dem Verhalten der Abgasdampfanlage 2, 4 gewährleistet die, Bordstromversorgung, ohne daß der Hilfsdieselmotor 13 in Betrieb genommen werden muß. Infolge dieses Regelverhaltens kann die Regeleinrichtung 9, 10 des Leonardsatzes 8, 11 sehr einfach und robust ausgeführt werden, da ihm nur ein Teil der Regelung zufällt. In Abhängigkeit von der Stellung des Reglers 10 kann bei reduzierter Drehzahl ein Warnsignal ertönen, so daß der Hilfsdieselmotor 13 rechtzeitig angelassen und parallel geschaltet werden kann. Es ist auch denkbar, eine automatische Startvorrichtung vorzusehen.
  • Falls bei langsamer Drehzahl aus anderen Gründen an Bord des Schiffes Dampf gebraucht wird, steht der Hilfskessel 3 zur Verfügung, der für die volle Bordnetzleistung ausgelegt ist.
  • Ein Vergleich des für den Gegenstand des beschriebenen Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung benötigten technischen Aufwandes mit den bekannten Ausführungen zeigt unter der Voraussetzung, daß ein Abgaskessel ohnehin vorhanden ist, daß neben dem günstigeren Betriebsverhalten noch eine, Aufwandverminderung erzielt wird. Darüber hinaus hat die beschriebene Anlage den Vorteil, daß während des Seebetriebes unabhängig von der Propellerdrehzahl bis zu ihrer unteren Grenze von etwa 50-% der normalen Propellerdrehzahl kein Hilfsdieselmotor zur Speisung des Bordnetzes in Betrieb ist.

Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Stromerzeugungsanlage für Dieselmotorschiffe, bei der ein für die benötigte Bordnetzleistung ausgelegter Drehstromgenerator sowohl von der Propellerwelle über einen Leonardsatz mit drehzahlgeregeltem Motor als auch von einer aus einem Abgasdampfkessel gespeisten Dampfturbine mit einer von der jeweils verfügbaren Ab- gasmenge bestimmten Leistungsaufteilung angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß für den Leonardmotor (8) eine aus Tachodynamo (9) und Regler (10) bestehende Regeleinrichtung vorgesehen ist, die bewirkt, daß die Drehzahl des Leonardmotors (8) mit zunehmendem Drehmoment weniger stark zurückgeht als die Drehzahl der Dampfturbine.
  2. 2. Stromerzeugungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfturbine (4), der Leonardsatz (8, 11) und der Drehstromgenerator (6) für die volle Bordnetzleistung im Seebetrieb ausgelegt sind. 3. Stromerzeugungsanlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Leonardsatz (8, 11) und die Dampfturbine (4) so aufeinander abgestimmt sind, daß sich deren Drehzahl-Drehmoment-Kennlinie etwa beim halben Neundrehmoment des Drehstromgenerators (6) schneiden. 4. Stromerzeugungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Dampfturbine (4) und dem Drehstromgenerator (6) eine selbsttätige überholkupplung (5) vorgesehen ist, die nur ausgekuppelt ist, wenn die Drehzahl der Dampfturbine (4) kleiner ist als die Drehzahl des Drehstromgenerators (6). 5. Stromerzeugungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine ausrückbare Kupplung (7) zwischen dem Drehstromgenerator (6) und dem Leonardmotor (8). 6. Stromerzeugungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfturbine (4) auch aus einem Hilfskessel (3) speisbar ist. 7. Stromerzeugungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzlicher Hilfsdieseknotor (13) vorgesehen ist, der zum Antrieb des Drehstromgenerators (6) oder eines zusätzlichen Drehstromgenerators (14) dient. In Betracht gezogene Druckschriften: Jahrbuch der Schiffbautechnischen Gesellschaft 1959, S. 284 ff., Aufsatz von Tekn. Dr. Ingvar J u n g; Zeitschrift »Hansa«, 1957, S. 2493 und 2494.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1281027B (de) * 1966-06-23 1968-10-24 Licentia Gmbh Stromversorgungsanlage fuer ein Wechselspannungsbordnetz auf Schiffen mit Wellengenerator
DE102006020144A1 (de) * 2006-05-02 2007-11-15 Siemens Ag Verfahren zum Betrieb eines Schiffsantriebssystems mit Abwärmerückgewinnung sowie Schiffsantriebssystem mit Abwärmerückgewinnung
DE102006061373A1 (de) * 2006-12-22 2008-07-10 Siemens Ag Schiff mit einem System zur Nutzung von Überschussenergie an Bord

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1281027B (de) * 1966-06-23 1968-10-24 Licentia Gmbh Stromversorgungsanlage fuer ein Wechselspannungsbordnetz auf Schiffen mit Wellengenerator
DE102006020144A1 (de) * 2006-05-02 2007-11-15 Siemens Ag Verfahren zum Betrieb eines Schiffsantriebssystems mit Abwärmerückgewinnung sowie Schiffsantriebssystem mit Abwärmerückgewinnung
DE102006020144B4 (de) * 2006-05-02 2008-06-26 Siemens Ag Verfahren zum Betrieb eines Schiffsantriebssystems mit Abwärmerückgewinnung sowie Schiffsantriebssystem mit Abwärmerückgewinnung
EP2110310A3 (de) * 2006-05-02 2010-04-07 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Betrieb eines Schiffsantriebssystems mit Abwärmerückgewinnung sowie Schiffsantriebssystem mit Abwärmerückgewinnung
DE102006061373A1 (de) * 2006-12-22 2008-07-10 Siemens Ag Schiff mit einem System zur Nutzung von Überschussenergie an Bord
DE102006061373B4 (de) 2006-12-22 2019-03-07 Siemens Aktiengesellschaft Schiff mit einem System zur Nutzung von Überschussenergie an Bord

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