JP2010077856A - Emergency diesel generator facility and its operation method - Google Patents

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公一 鈴木
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an emergency diesel generator facility capable of shortening a starting period. <P>SOLUTION: This emergency diesel generator facility 1 includes a diesel engine 2 and a generator 13. When currents from a house power source and an external power source are cut off, compressed air in an air storage tank 19 is supplied into a cylinder 3 to start the diesel engine 2. A lubricating oil supply pump 39 is driven by supply of the compressed air and supplies lubricating oil in a lubricating oil tank 30 to bearings 11, 12, 16, 17. The bearings 11, 12 support a crankshaft 10 rotated by reciprocation of a piston 6 in the cylinder 3 of the diesel engine 2, and the bearings 16, 17 support a rotor 14 of the generator 13 connected to the crankshaft 10. An air-driven generator 48 is driven by the compressed air and generates electric power. This electric power is supplied to an electric heater 52 of a lubricating oil heater 40 and heats lubricating oil supplied to each of bearings 11, 12, 16, 17. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、非常用ディーゼル発電設備及び非常用ディーゼル発電設備の運転方法に係り、特に、原子力発電プラントに適用するのに好適な非常用ディーゼル発電設備及び非常用ディーゼル発電設備の運転方法に関する。   The present invention relates to an emergency diesel power generation facility and an operation method of the emergency diesel power generation facility, and more particularly to an emergency diesel power generation facility suitable for application to a nuclear power plant and an operation method of the emergency diesel power generation facility.

発電プラントである原子力発電プラントは、この原子力発電プラントからの電力(所内電源)及び他の発電プラントからの電力(外部電源)が途絶えた停電状態において非常用電源として用いる非常用ディーゼル発電設備を備えている。この非常用ディーゼル発電設備は、その停電状態において電力を発生し、原子力発電プラントにその電力を供給する。非常用ディーゼル発電設備の一例が特開2007−92640号公報に記載されている。   The nuclear power plant, which is a power plant, is equipped with an emergency diesel power generation facility that is used as an emergency power source in the event of a power outage when the power from this nuclear power plant (internal power source) and the power from other power plants (external power source) are interrupted. ing. This emergency diesel power generation facility generates power during the power outage and supplies the power to the nuclear power plant. An example of an emergency diesel power generation facility is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-92640.

特開2007−92640号公報に記載された非常用ディーゼル発電設備は、ディーゼル機関及び発電機を有し、ディーゼル機関と発電機を軸受で支持されるクランク軸で連結している。原子力発電プラントが運転されて電力を発生しているとき、非常用ディーゼル発電設備は電力を発生する必要がないので待機状態にある。非常用ディーゼル発電設備では、この待機状態においても、停電時におけるディーゼル機関の始動期間を短縮するために、潤滑油プライミングポンプを駆動して上記の軸受に潤滑油を供給している。潤滑油プライミングポンプは所内電源によって駆動される。原子力発電プラントの運転が停止されて所内電源が使用できない場合には、潤滑油プライミングポンプは外部電源によって駆動される。   An emergency diesel power generation facility described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-92640 has a diesel engine and a generator, and the diesel engine and the generator are connected by a crankshaft supported by a bearing. When the nuclear power plant is operating and generating electric power, the emergency diesel power generation facility is in a standby state because it does not need to generate electric power. Even in this standby state, the emergency diesel power generation facility drives the lubricating oil priming pump to supply the lubricating oil to the bearings in order to shorten the start-up period of the diesel engine during a power failure. The lubricating oil priming pump is driven by an on-site power source. When the operation of the nuclear power plant is stopped and the on-site power source cannot be used, the lubricating oil priming pump is driven by an external power source.

非常用ディーゼル発電設備は、所内電源が停電になったときに駆動されるが、ディーゼル機関の始動を補助するための圧縮空気を蓄えた空気貯槽を備えている。所内電源が停電したとき、空気貯槽内の圧縮空気がディーゼル機関のシリンダ内に供給され、圧縮空気の膨張力によりピストンを作動させる。燃料油がシリンダ内に供給されて着火が始まり、ディーゼル機関が始動する。このとき、外部電源も停電した場合には、潤滑油プライミングポンプが駆動されず、軸受への潤滑油の供給ができなくなる。   The emergency diesel power generation facility is driven when the in-house power supply is interrupted, but includes an air storage tank that stores compressed air to assist in starting the diesel engine. When the in-house power supply fails, the compressed air in the air storage tank is supplied into the cylinder of the diesel engine, and the piston is operated by the expansion force of the compressed air. Fuel oil is supplied into the cylinder, ignition begins, and the diesel engine starts. At this time, if the external power supply also fails, the lubricating oil priming pump is not driven and the lubricating oil cannot be supplied to the bearing.

軸受への潤滑油の供給停止を避けるために、非常用ディーゼル発電設備は、空気貯槽内の圧縮空気を用いて駆動する潤滑油供給ポンプを有している。所内電源が停電して非常用ディーゼル発電設備を駆動させるとき、外部電源が停電状態になっていときには、空気貯槽内の圧縮空気をその潤滑油供給ポンプに供給して潤滑油供給ポンプを駆動し、軸受に潤滑油を供給する。この潤滑油供給ポンプの構造は、特開2007−92640号公報の図2に示されている。   In order to avoid stopping the supply of lubricating oil to the bearing, the emergency diesel power generation facility has a lubricating oil supply pump that is driven using compressed air in the air storage tank. When the on-site power supply fails to drive the emergency diesel power generation facility, when the external power supply is in a power outage state, the compressed oil in the air storage tank is supplied to the lubricating oil supply pump to drive the lubricating oil supply pump, Supply lubricating oil to the bearing. The structure of this lubricating oil supply pump is shown in FIG. 2 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-92640.

特開2007−92640号公報JP 2007-92640 A

軸受に供給する潤滑油は、ディーゼル機関の始動時間を短縮するために、非常用ディーゼル発電設備を待機状態においても加熱する必要がある。このため、その待機状態においては、所内電源(または外部電源)に接続される電気ヒータを設置し、この電気ヒータにより潤滑油を加熱することが提案されている。   The lubricating oil supplied to the bearing needs to heat the emergency diesel power generation facility even in the standby state in order to shorten the starting time of the diesel engine. For this reason, in the standby state, it has been proposed to install an electric heater connected to the in-house power supply (or external power supply) and to heat the lubricating oil by this electric heater.

特開2007−92640号公報に記載された非常用ディーゼル発電設備は、軸受に供給する潤滑油の加熱装置を備えていない。上記の電気ヒータを潤滑油の供給配管に設置することが考えられる。しかしながら、この場合でも、所内電源が停電して非常用ディーゼル発電設備を駆動させるとき、外部電源が停電状態になっているときには、圧縮空気により駆動された潤滑油供給ポンプにより軸受に供給される潤滑油の温度が設定温度よりも低下する。このため、ディーゼル機関の始動に要する時間が長くなる。   The emergency diesel power generation facility described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-92640 does not include a heating device for lubricating oil supplied to the bearing. It is conceivable to install the electric heater in the lubricating oil supply pipe. However, even in this case, when the on-site power supply is interrupted and the emergency diesel power generation equipment is driven, and the external power supply is in a power failure state, the lubrication supplied to the bearing by the lubricating oil supply pump driven by compressed air The oil temperature falls below the set temperature. For this reason, the time required for starting the diesel engine becomes longer.

本発明の目的は、始動期間をさらに短縮することができる非常用ディーゼル発電設備及び非常用ディーゼル発電設備の運転方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an emergency diesel power generation facility and an operation method of the emergency diesel power generation facility that can further shorten the start-up period.

上記した目的を達成する本発明の特徴は、ディーゼル機関と、ディーゼル機関の回転軸に連結されるロータを有する第1発電機と、圧縮空気を用いてディーゼル機関を始動させる始動装置と、その回転軸を支持する第1軸受及びロータを支持する第2軸受に潤滑油を供給し、その回転軸の回転によって駆動されて潤滑油を昇圧する第1潤滑油供給ポンプを有する潤滑油供給装置と、ディーゼル機関を始動させる際に、圧縮空気により駆動され、第1及び第2軸受に供給される潤滑油を昇圧する第2潤滑油供給ポンプと、ディーゼル機関を始動させる際に、圧縮空気により駆動される第2発電機と、第2発電機で発生した電力が供給され、第2潤滑油供給ポンプによって第1及び第2軸受に供給される潤滑油を加熱する加熱装置とを備えたことにある。   A feature of the present invention that achieves the above-described object is that a diesel engine, a first generator having a rotor coupled to a rotating shaft of the diesel engine, a starting device that starts the diesel engine using compressed air, and its rotation A lubricating oil supply device having a first lubricating oil supply pump that supplies a lubricating oil to a first bearing that supports a shaft and a second bearing that supports a rotor, and that is driven by rotation of the rotating shaft to boost the lubricating oil; When starting a diesel engine, it is driven by compressed air, and is driven by compressed air when starting the diesel engine, and a second lubricating oil supply pump that pressurizes the lubricating oil supplied to the first and second bearings. And a heating device that supplies the electric power generated by the second generator and heats the lubricating oil supplied to the first and second bearings by the second lubricating oil supply pump. A.

圧縮空気により駆動される第2発電機が設けられているので、所内電源及び外部電源が停電したときに、この第2発電機によって発電することができる。この発電によって発生した電力は加熱装置に供給され、第1及び第2軸受に供給される潤滑油が加熱装置によって加熱される。圧縮空気により駆動される第2潤滑油供給ポンプを設置しているので、所内電源及び外部電源の停電時において、加熱装置で加熱された潤滑油を、第2潤滑油供給ポンプによって、第1及び第2軸受に供給することができる。このため、ディーゼル機関をより早く始動させることができ、非常用ディーゼル発電設備の始動期間をさらに短縮することができる。   Since the 2nd generator driven by compressed air is provided, when an in-house power supply and an external power supply fail, it can generate electric power with this 2nd generator. The electric power generated by this power generation is supplied to the heating device, and the lubricating oil supplied to the first and second bearings is heated by the heating device. Since the second lubricating oil supply pump driven by the compressed air is installed, the lubricating oil heated by the heating device at the time of a power failure of the in-house power supply and the external power supply is The second bearing can be supplied. For this reason, the diesel engine can be started earlier, and the start-up period of the emergency diesel power generation facility can be further shortened.

本発明によれば、非常用ディーゼル発電設備の始動期間をさらに短縮することができる。   According to the present invention, the start-up period of the emergency diesel power generation facility can be further shortened.

本発明の好適な一実施例である非常用ディーゼル発電設備を、図1を用いて説明する。本実施例の非常用ディーゼル発電設備1は、ディーゼル機関2、発電機(第1発電機)13、始動空気系(始動装置)18、燃料油系(燃料油供給装置)21、冷却水系(冷却水供給装置)24、潤滑油系(潤滑油供給装置)29及び始動補助装置37を備えており、原子力発電プラントである沸騰水型原子力発電プラントに設けられている。   An emergency diesel power generation facility according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The emergency diesel power generation facility 1 of the present embodiment includes a diesel engine 2, a generator (first generator) 13, a starting air system (starting device) 18, a fuel oil system (fuel oil supply device) 21, and a cooling water system (cooling). A water supply device) 24, a lubricating oil system (lubricating oil supply device) 29, and a start assist device 37 are provided, and are provided in a boiling water nuclear power plant that is a nuclear power plant.

ディーゼル機関2は、シリンダ3、ピストン6、ピストンロッド7及びクランク軸10を有する。シリンダ3は入口側のシリンダ冷却室4及び出口側のシリンダ冷却室5を有する。シリンダ3内に配置されるピストン6がピストンロッド7に連結され、ピストンロッド7は軸受11,12で支持されるクランク軸10に連結される。シリンダ3には、さらに、吸気パイプ8及び排気パイプ9が接続される。   The diesel engine 2 includes a cylinder 3, a piston 6, a piston rod 7 and a crankshaft 10. The cylinder 3 has a cylinder cooling chamber 4 on the inlet side and a cylinder cooling chamber 5 on the outlet side. A piston 6 disposed in the cylinder 3 is connected to a piston rod 7, and the piston rod 7 is connected to a crankshaft 10 supported by bearings 11 and 12. An intake pipe 8 and an exhaust pipe 9 are further connected to the cylinder 3.

発電機13は、ロータ14及びステータ15を有する。ロータ14は、軸受16,17で支持され、クランク軸10に連結されている。始動空気系18は圧縮空気が蓄えられた空気貯槽19を有する。空気貯槽19は開閉弁63が設けられた空気配管20によってシリンダ3に接続される。燃料油系21は燃料油を蓄える燃料タンク22を有する。燃料タンク22は開閉弁62が設けられた燃料配管23によりシリンダ3に接続される。燃料タンク22はシリンダ3よりも高い位置に配置され、燃料タンク22内の燃料油が重力によりシリンダ3内に供給できるようになっている。   The generator 13 includes a rotor 14 and a stator 15. The rotor 14 is supported by bearings 16 and 17 and is connected to the crankshaft 10. The starting air system 18 has an air storage tank 19 in which compressed air is stored. The air storage tank 19 is connected to the cylinder 3 by an air pipe 20 provided with an on-off valve 63. The fuel oil system 21 has a fuel tank 22 that stores fuel oil. The fuel tank 22 is connected to the cylinder 3 by a fuel pipe 23 provided with an on-off valve 62. The fuel tank 22 is arranged at a position higher than the cylinder 3 so that the fuel oil in the fuel tank 22 can be supplied into the cylinder 3 by gravity.

冷却水系24は、清水が充填された清水タンク25及び清水ポンプ26を有している。清水タンク25には、冷水が流れる伝熱管である冷却器60が設けられる。清水タンク25に接続された清水供給管27がシリンダ冷却室4に接続される。清水ポンプ26が清水供給管27に設けられる。シリンダ冷却室4に連絡されるシリンダ冷却室5に接続された清水戻り管28が清水タンク25に接続される。清水ポンプ26は、クランク軸10に連結されており、クランク軸10の回転によって回転される。   The cooling water system 24 has a fresh water tank 25 and a fresh water pump 26 filled with fresh water. The fresh water tank 25 is provided with a cooler 60 that is a heat transfer tube through which cold water flows. A fresh water supply pipe 27 connected to the fresh water tank 25 is connected to the cylinder cooling chamber 4. A fresh water pump 26 is provided in the fresh water supply pipe 27. A fresh water return pipe 28 connected to the cylinder cooling chamber 5 connected to the cylinder cooling chamber 4 is connected to the fresh water tank 25. The fresh water pump 26 is connected to the crankshaft 10 and is rotated by the rotation of the crankshaft 10.

潤滑油系29は、潤滑油タンク30、潤滑油ポンプ(第1潤滑油供給ポンプ)31、冷却器32及び逆止弁33を有する。潤滑油供給管34が潤滑油タンク30と冷却器32を接続する。潤滑油ポンプ31が潤滑油供給管34に設けられる。冷却器32に接続された潤滑油供給管35が、クランク軸10を支持する軸受11,12及びロータ14を支持する軸受16,17に接続される。逆止弁33が潤滑油供給管35に設けられる。軸受11,12,16,17に接続された潤滑油戻り管36が、潤滑油タンク30に接続される。潤滑油ポンプ31も、クランク軸10に連結されており、クランク軸10の回転によって回転される。   The lubricating oil system 29 includes a lubricating oil tank 30, a lubricating oil pump (first lubricating oil supply pump) 31, a cooler 32, and a check valve 33. A lubricating oil supply pipe 34 connects the lubricating oil tank 30 and the cooler 32. A lubricating oil pump 31 is provided in the lubricating oil supply pipe 34. A lubricating oil supply pipe 35 connected to the cooler 32 is connected to bearings 11 and 12 that support the crankshaft 10 and bearings 16 and 17 that support the rotor 14. A check valve 33 is provided in the lubricating oil supply pipe 35. A lubricating oil return pipe 36 connected to the bearings 11, 12, 16, and 17 is connected to the lubricating oil tank 30. The lubricating oil pump 31 is also connected to the crankshaft 10 and is rotated by the rotation of the crankshaft 10.

始動補助装置37は、潤滑油補助装置38及び空気駆動発電機(第2発電機)48を有する。潤滑油補助装置38は、電気ヒータ52が設置された潤滑油加熱器40、潤滑油供給ポンプ(第2潤滑油供給ポンプ)39及び逆止弁41を有する。潤滑油供給ポンプ39は、特開2007−92640号公報の図2に示す構成を有している。潤滑油加熱器40に接続された潤滑油供給管43が潤滑油タンク30に接続される。潤滑油加熱器40は潤滑油供給管44によって潤滑油供給ポンプ39に接続される。逆止弁41を設けた潤滑油供給管45が、潤滑油供給ポンプ39と潤滑油供給管35を接続する。開閉弁42が設けられた空気供給管46が空気貯槽19と潤滑油供給ポンプ39を接続する。電気ヒータ(加熱装置)52が潤滑油加熱器40に設置されている。   The start assist device 37 includes a lubricant assist device 38 and an air-driven generator (second generator) 48. The lubricating oil auxiliary device 38 includes a lubricating oil heater 40 in which an electric heater 52 is installed, a lubricating oil supply pump (second lubricating oil supply pump) 39, and a check valve 41. The lubricating oil supply pump 39 has the configuration shown in FIG. 2 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-92640. A lubricating oil supply pipe 43 connected to the lubricating oil heater 40 is connected to the lubricating oil tank 30. The lubricating oil heater 40 is connected to a lubricating oil supply pump 39 by a lubricating oil supply pipe 44. A lubricating oil supply pipe 45 provided with a check valve 41 connects the lubricating oil supply pump 39 and the lubricating oil supply pipe 35. An air supply pipe 46 provided with an on-off valve 42 connects the air storage tank 19 and the lubricating oil supply pump 39. An electric heater (heating device) 52 is installed in the lubricating oil heater 40.

空気駆動発電機48を、図2に基づいて説明する。空気駆動発電機48は、ケーシング49、空気タービン50、回転軸51、回転子52及び固定子53を有している。空気タービン50、回転軸51、回転子52及び固定子53は、ケーシング49内に配置される。回転軸51は、ケーシング49に設置された軸受54によって支持される。空気タービン50及び回転子52が回転軸51に取り付けられる。ケーシング49に設置された環状の固定子53は回転子52の周囲を取り囲んでいる。回転子52の界磁には永久磁石が使用されるので、回転子52に対する励磁電源は不要となる。   The air driven generator 48 will be described with reference to FIG. The air-driven generator 48 includes a casing 49, an air turbine 50, a rotating shaft 51, a rotor 52, and a stator 53. The air turbine 50, the rotating shaft 51, the rotor 52, and the stator 53 are disposed in the casing 49. The rotating shaft 51 is supported by a bearing 54 installed in the casing 49. An air turbine 50 and a rotor 52 are attached to the rotating shaft 51. An annular stator 53 installed in the casing 49 surrounds the rotor 52. Since a permanent magnet is used for the field of the rotor 52, an excitation power source for the rotor 52 is not required.

ケーシング49に設置されたシール部材55は、ケーシング49内の、空気タービン50が配置された空間と回転子52及び固定子53が配置された空間をシールしている。空気貯槽19に接続された空気供給管57が、ケーシング49の、空気タービン50の空気入口側に接続される。開閉弁56が空気供給管57に設置される。空気排出管58が、ケーシング49の、空気タービン50の空気排出側に接続される。空気駆動発電機48は支持部材59によって架台61に設置される。   The seal member 55 installed in the casing 49 seals the space in the casing 49 in which the air turbine 50 is disposed and the space in which the rotor 52 and the stator 53 are disposed. An air supply pipe 57 connected to the air storage tank 19 is connected to the air inlet side of the air turbine 50 of the casing 49. An on-off valve 56 is installed in the air supply pipe 57. An air exhaust pipe 58 is connected to the air exhaust side of the air turbine 50 of the casing 49. The air-driven generator 48 is installed on the gantry 61 by a support member 59.

開閉弁42,56,62,63は、制御装置64で開閉が制御される。この制御装置64にはバッテリが接続されている。   The on / off valves 42, 56, 62 and 63 are controlled to be opened and closed by the control device 64. A battery is connected to the control device 64.

非常用ディーゼル発電設備1が待機状態にあるときには、ディーゼル機関2が作動していないので、クランク軸10が回転していなく清水ポンプ26及び潤滑油タンク30も停止している。このため、非常用ディーゼル発電設備1の待機時には、潤滑油が軸受11,12,16,17に供給されていない。   When the emergency diesel power generation facility 1 is in a standby state, the diesel engine 2 is not operating, so the crankshaft 10 is not rotating and the fresh water pump 26 and the lubricating oil tank 30 are also stopped. For this reason, the lubricating oil is not supplied to the bearings 11, 12, 16, and 17 when the emergency diesel power generation facility 1 is on standby.

沸騰水型原子力発電プラントの運転が停止されて所内電源が停電になり、外部電源も停電になっているとき、非常用ディーゼル発電設備1が起動される。非常用ディーゼル発電設備1の起動について説明する。   When the operation of the boiling water nuclear power plant is stopped, the on-site power supply is cut off, and the external power supply is also turned off, the emergency diesel power generation facility 1 is activated. The starting of the emergency diesel power generation facility 1 will be described.

所内電源及び外部電源が停電状態になったとき、制御装置64に停電信号が入力される。制御装置64は、停電信号を入力したとき、開閉弁42,56,62,63に開信号をそれぞれ出力し、閉じているこれらの開閉弁を開く。制御装置64は、開閉弁42,56に同時に開信号を出力し、その後、開閉弁62及び開閉弁63の順に開信号を出力する。   When the in-house power supply and the external power supply are in a power failure state, a power failure signal is input to the control device 64. When the power failure signal is input, the control device 64 outputs an open signal to the on-off valves 42, 56, 62, and 63, and opens these on-off valves. The control device 64 outputs an open signal simultaneously to the on-off valves 42 and 56, and then outputs an open signal in the order of the on-off valve 62 and the on-off valve 63.

開閉弁56が開くと、空気貯槽19内の圧縮空気が空気供給管57を通って空気駆動発電機48内に供給される。空気タービン50が、この圧縮空気によって回転され、回転子52を回転させる。空気タービン50を回転させた圧縮空気は空気排出管58に排出される。回転子52の回転によって発電され、発生した電力が固定子53から取り出される。この電力が電気ヒータ52に供給される。このため、所内電源及び外部電源が停電になったときには、後述するように、潤滑油供給ポンプ39が駆動され、潤滑油タンク30内の潤滑油が潤滑油加熱器40に導かれる。この潤滑油は、潤滑油加熱器40内において、空気駆動発電機48で発電された電力が供給される電気ヒータ52によって設定温度まで加熱される。空気駆動発電機48内に設置されたシール部材55は、空気タービン50に供給された圧縮空気がケーシング47内の、回転子52及び固定子53が配置された空間に漏洩することを防止している。   When the on-off valve 56 is opened, the compressed air in the air storage tank 19 is supplied into the air-driven generator 48 through the air supply pipe 57. The air turbine 50 is rotated by the compressed air and rotates the rotor 52. The compressed air that has rotated the air turbine 50 is discharged to the air discharge pipe 58. Electric power is generated by the rotation of the rotor 52 and the generated electric power is taken out from the stator 53. This electric power is supplied to the electric heater 52. For this reason, when the in-house power supply and the external power supply are out of power, the lubricating oil supply pump 39 is driven and the lubricating oil in the lubricating oil tank 30 is guided to the lubricating oil heater 40 as will be described later. This lubricating oil is heated to a set temperature in the lubricating oil heater 40 by an electric heater 52 to which electric power generated by the air-driven generator 48 is supplied. The seal member 55 installed in the air driven generator 48 prevents the compressed air supplied to the air turbine 50 from leaking into the space in the casing 47 where the rotor 52 and the stator 53 are disposed. Yes.

開閉弁42が開くので、空気貯槽19内の圧縮空気が空気供給管46を通って潤滑油供給ポンプ39に供給され、潤滑油供給ポンプ39が駆動される。これにより、潤滑油タンク30内の潤滑油が、潤滑油加熱器40に導かれ、前述したように、設定温度に加熱される。電気ヒータ52によって設定温度に加熱された潤滑油が、潤滑油供給管44によって潤滑油加熱器40から潤滑油供給ポンプ39に供給され、潤滑油供給ポンプ39によって昇圧される。この潤滑油は、潤滑油供給管45,35を通って軸受11,12,16,17にそれぞれ供給される。軸受11,12,16,17から排出された潤滑油は、潤滑油戻り管36を通って潤滑油タンク30に戻される。潤滑油タンク30内の潤滑油は、潤滑油供給管43を通って潤滑油加熱器40に導かれ、電気ヒータ52で加熱される。潤滑油タンク30、潤滑油加熱器40、潤滑油供給ポンプ39、軸受11,12,16,17及び潤滑油タンク30を流れる潤滑油の循環流は、潤滑油供給ポンプ39が駆動している間、発生する。潤滑油供給ポンプ39の駆動によって潤滑油が軸受11,12,16,17に供給されるので、ディーゼル機関2が始動する前に、クランク軸10と軸受11,12の間、及びロータ14と軸受16,17の間に、電気ヒータ52で暖められた潤滑油の膜を形成することができる。   Since the on-off valve 42 is opened, the compressed air in the air storage tank 19 is supplied to the lubricating oil supply pump 39 through the air supply pipe 46 and the lubricating oil supply pump 39 is driven. Thereby, the lubricating oil in the lubricating oil tank 30 is guided to the lubricating oil heater 40 and heated to the set temperature as described above. The lubricating oil heated to the set temperature by the electric heater 52 is supplied from the lubricating oil heater 40 to the lubricating oil supply pump 39 by the lubricating oil supply pipe 44, and the pressure is increased by the lubricating oil supply pump 39. The lubricating oil is supplied to the bearings 11, 12, 16, and 17 through the lubricating oil supply pipes 45 and 35, respectively. The lubricating oil discharged from the bearings 11, 12, 16, and 17 is returned to the lubricating oil tank 30 through the lubricating oil return pipe 36. The lubricating oil in the lubricating oil tank 30 is guided to the lubricating oil heater 40 through the lubricating oil supply pipe 43 and heated by the electric heater 52. The circulating flow of the lubricating oil flowing through the lubricating oil tank 30, the lubricating oil heater 40, the lubricating oil supply pump 39, the bearings 11, 12, 16, 17 and the lubricating oil tank 30 is while the lubricating oil supply pump 39 is driven. ,appear. Since the lubricating oil is supplied to the bearings 11, 12, 16, and 17 by driving the lubricating oil supply pump 39, before starting the diesel engine 2, between the crankshaft 10 and the bearings 11 and 12, and between the rotor 14 and the bearings. A film of lubricating oil heated by the electric heater 52 can be formed between 16 and 17.

潤滑油供給ポンプ39が駆動された後に制御装置64から出力された開信号に基づいて開閉弁63が開く。開閉弁63が開くと、空気貯槽19内の圧縮空気が空気配管20を通ってシリンダ3内に供給される。シリンダ3内に供給された圧縮空気は、シリンダ3内で膨張し、ピストン6を作動させる。ピストン6の往復動がピストンロッド7によってクランク軸10に伝えられ、クランク軸10が回転する。   The on-off valve 63 is opened based on the open signal output from the control device 64 after the lubricating oil supply pump 39 is driven. When the on-off valve 63 is opened, the compressed air in the air storage tank 19 is supplied into the cylinder 3 through the air pipe 20. The compressed air supplied into the cylinder 3 expands in the cylinder 3 and operates the piston 6. The reciprocating motion of the piston 6 is transmitted to the crankshaft 10 by the piston rod 7, and the crankshaft 10 rotates.

クランク軸10の回転後に制御装置64から開閉弁62に開信号が出力される。この開信号により開閉弁62が開くので、燃料タンク22内の燃料油が、重力の作用により、燃料配管23を通ってシリンダ3内に供給される。シリンダ3内には、吸気パイプ8を通して燃焼空気が供給される。シリンダ3内で燃料油が着火され、ディーゼル機関2が始動する。その後、ディーゼル機関2は燃料油の供給によって駆動される。シリンダ3内で発生した排気ガスは、排気パイプ9を通して外部に排出される。   After the crankshaft 10 is rotated, an open signal is output from the control device 64 to the on-off valve 62. Since the open / close valve 62 is opened by this open signal, the fuel oil in the fuel tank 22 is supplied into the cylinder 3 through the fuel pipe 23 by the action of gravity. Combustion air is supplied into the cylinder 3 through the intake pipe 8. Fuel oil is ignited in the cylinder 3 and the diesel engine 2 is started. Thereafter, the diesel engine 2 is driven by the supply of fuel oil. The exhaust gas generated in the cylinder 3 is discharged to the outside through the exhaust pipe 9.

クランク軸10の回転によって、クランク軸10に連結されたロータ14が回転し、ステータ15から発生した電力が取り出される。この電力は、沸騰水型原子力発電プラントの必要な箇所に供給される。   The rotation of the crankshaft 10 causes the rotor 14 connected to the crankshaft 10 to rotate, and the electric power generated from the stator 15 is taken out. This electric power is supplied to a necessary part of the boiling water nuclear power plant.

ディーゼル機関2が始動してクランク軸10が回転されたとき、開閉弁42,56,63が閉じられる。このため、空気貯槽19からシリンダ3への圧縮空気の供給が停止される。空気貯槽19から潤滑油供給ポンプ39への圧縮空気の供給が停止され、潤滑油供給ポンプ39の駆動が停止される。さらに、空気貯槽19から空気駆動発電機48への圧縮空気の供給が停止され、空気駆動発電機48の駆動が停止される。これにより、空気駆動発電機48から電気ヒータ52への電流の供給が停止される。   When the diesel engine 2 is started and the crankshaft 10 is rotated, the on-off valves 42, 56, and 63 are closed. For this reason, the supply of compressed air from the air storage tank 19 to the cylinder 3 is stopped. The supply of compressed air from the air storage tank 19 to the lubricating oil supply pump 39 is stopped, and the driving of the lubricating oil supply pump 39 is stopped. Further, the supply of compressed air from the air storage tank 19 to the air driven generator 48 is stopped, and the drive of the air driven generator 48 is stopped. Thereby, the supply of current from the air-driven generator 48 to the electric heater 52 is stopped.

潤滑油供給ポンプ39が停止された後における潤滑油の軸受11,12,16,17への供給は、潤滑油ポンプ31によって行われる。クランク軸10に連結された潤滑油ポンプ31は、クランク軸10の回転によって駆動される。潤滑油タンク30内の潤滑油は、潤滑油ポンプ31で昇圧されて潤滑油供給管34により冷却器32に導かれる。冷却器32で所定温度に冷却された潤滑油は、潤滑油供給管35を経て軸受11,12,16,17に供給される。軸受11,12,16,17から排出された潤滑油は、潤滑油戻り管36を通って潤滑油タンク30に戻される。クランク軸10及びロータ14の回転によって軸受11,12,16,17の温度が上昇するので、軸受11,12,16,17には冷却器32による冷却で温度が低下した潤滑油を供給する必要がある。   The lubricant oil 31 is supplied to the bearings 11, 12, 16, and 17 after the lubricant oil supply pump 39 is stopped. The lubricating oil pump 31 connected to the crankshaft 10 is driven by the rotation of the crankshaft 10. The lubricating oil in the lubricating oil tank 30 is boosted by the lubricating oil pump 31 and guided to the cooler 32 by the lubricating oil supply pipe 34. The lubricating oil cooled to a predetermined temperature by the cooler 32 is supplied to the bearings 11, 12, 16, and 17 through the lubricating oil supply pipe 35. The lubricating oil discharged from the bearings 11, 12, 16, and 17 is returned to the lubricating oil tank 30 through the lubricating oil return pipe 36. Since the temperature of the bearings 11, 12, 16, and 17 is increased by the rotation of the crankshaft 10 and the rotor 14, it is necessary to supply the bearings 11, 12, 16, and 17 with lubricating oil whose temperature has been decreased by cooling by the cooler 32. There is.

ディーゼル機関2が始動してクランク軸10が回転されたとき、シリンダ3を冷却する必要がある。このシリンダ3の冷却は、冷却水系24によって行われる。クランク軸10に連結された清水ポンプ26は、クランク軸10の回転によって駆動される。冷却器60で冷却された、清水タンク25内の清水は、清水ポンプ26によって昇圧され、シリンダ冷却室4に供給される。この清水は、シリンダ冷却室4からシリンダ冷却室5に流出し、清水戻り管28によって清水タンク25に戻される。シリンダ3は、シリンダ冷却室4及びシリンダ冷却室5に供給された清水によって冷却される。   When the diesel engine 2 is started and the crankshaft 10 is rotated, the cylinder 3 needs to be cooled. The cylinder 3 is cooled by a cooling water system 24. The fresh water pump 26 connected to the crankshaft 10 is driven by the rotation of the crankshaft 10. The fresh water in the fresh water tank 25 cooled by the cooler 60 is boosted by the fresh water pump 26 and supplied to the cylinder cooling chamber 4. This fresh water flows out from the cylinder cooling chamber 4 to the cylinder cooling chamber 5 and is returned to the fresh water tank 25 by the fresh water return pipe 28. The cylinder 3 is cooled by fresh water supplied to the cylinder cooling chamber 4 and the cylinder cooling chamber 5.

本実施例は、非常用ディーゼル発電設備の待機状態では潤滑油が軸受11,12,16,17に供給されなく、所内電源及び外部電源が停電になったときに、圧縮空気によって潤滑油供給ポンプ39が駆動されて潤滑油を軸受11,12,16,17に供給することができ、ディーゼル機関2の始動前に、軸受11,12,16,17に油膜を形成することができる。このため、従来技術に設けられて待機状態において軸受11,12,16,17に潤滑油を供給する潤滑油プライミングポンプが不要になり、非常用ディーゼル発電設備をコンパクト化することができる。   In this embodiment, the lubricating oil is not supplied to the bearings 11, 12, 16, and 17 in the standby state of the emergency diesel power generation facility, and the lubricating oil supply pump is supplied by compressed air when the in-house power supply and the external power supply are interrupted. 39 is driven to supply lubricating oil to the bearings 11, 12, 16, and 17, and an oil film can be formed on the bearings 11, 12, 16, and 17 before the diesel engine 2 is started. This eliminates the need for a lubricating oil priming pump that is provided in the prior art and supplies lubricating oil to the bearings 11, 12, 16, and 17 in a standby state, and the emergency diesel power generation facility can be made compact.

本実施例では、所内電源及び外部電源からの電流の供給が停止されたとき、圧縮空気が空気駆動発電機48に供給され、空気駆動発電機48によって電力が発生する。この電力が電気ヒータ52に供給されるので、軸受11,12,16,17に供給する潤滑油を設定温度に加熱することができる。このため、軸受11,12,16,17の温度が上昇し、ディーゼル機関2の始動時間をさらに短縮することができる。   In this embodiment, when the supply of current from the in-house power supply and the external power supply is stopped, compressed air is supplied to the air-driven generator 48, and electric power is generated by the air-driven generator 48. Since this electric power is supplied to the electric heater 52, the lubricating oil supplied to the bearings 11, 12, 16, and 17 can be heated to a set temperature. For this reason, the temperature of the bearings 11, 12, 16, and 17 rises, and the starting time of the diesel engine 2 can be further shortened.

本実施例では、非常用ディーゼル発電設備の待機時において、電気ヒータ52に電流が供給されず、潤滑油が加熱されない。このため、非常用ディーゼル発電設備の待機時における非常用ディーゼル発電設備での消費電力が0になる。   In the present embodiment, no current is supplied to the electric heater 52 and the lubricating oil is not heated during standby of the emergency diesel power generation facility. For this reason, the power consumption in the emergency diesel power generation facility during standby of the emergency diesel power generation facility becomes zero.

本実施例の非常用ディーゼル発電設備1は、加圧水型原子力発電プラント等の他の原子力発電プラントに適用することができる。さらに、本実施例の非常用ディーゼル発電設備1は、火力発電プラント及び化学プラントにも適用することができる。   The emergency diesel power generation facility 1 of the present embodiment can be applied to other nuclear power plants such as a pressurized water nuclear power plant. Furthermore, the emergency diesel power generation facility 1 of the present embodiment can be applied to a thermal power plant and a chemical plant.

本発明の好適な一実施例である非常用ディーゼル発電設備の構成図である。It is a block diagram of the emergency diesel power generation equipment which is one suitable Example of this invention. 図1に示す空気駆動発電機の構成図である。It is a block diagram of the air drive generator shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1…非常用ディーゼル発電設備、2…ディーゼル機関、3…シリンダ、6…ピストン、10…クランク軸、11,12,16,17…軸受、13…発電機、14…ロータ、15…ステータ、18…始動空気系、19…空気貯槽、21…燃料油系、22…燃料タンク、24…冷却水系、25…清水タンク、26…清水ポンプ、29…潤滑油系、30…潤滑油タンク、31…潤滑油ポンプ、37…始動補助装置、38…潤滑油補助装置、39…潤滑油供給ポンプ、40…潤滑油加熱器、48…空気駆動発電機、49…ケーシング、50…空気タービン、52…回転子、53…固定子。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Emergency diesel power generation equipment, 2 ... Diesel engine, 3 ... Cylinder, 6 ... Piston, 10 ... Crankshaft, 11, 12, 16, 17 ... Bearing, 13 ... Generator, 14 ... Rotor, 15 ... Stator, 18 ... start air system, 19 ... air storage tank, 21 ... fuel oil system, 22 ... fuel tank, 24 ... cooling water system, 25 ... fresh water tank, 26 ... fresh water pump, 29 ... lubricating oil system, 30 ... lubricating oil tank, 31 ... Lubricating oil pump, 37 ... starting auxiliary device, 38 ... lubricating oil auxiliary device, 39 ... lubricating oil supply pump, 40 ... lubricating oil heater, 48 ... air driven generator, 49 ... casing, 50 ... air turbine, 52 ... rotation Child, 53 ... Stator.

Claims (5)

ディーゼル機関と、前記ディーゼル機関の回転軸に連結されるロータを有する第1発電機と、圧縮空気を用いて前記ディーゼル機関を始動させる始動装置と、前記回転軸を支持する第1軸受及び前記ロータを支持する第2軸受に潤滑油を供給し、前記回転軸の回転によって駆動されて前記潤滑油を昇圧する第1潤滑油供給ポンプを有する潤滑油供給装置と、前記ディーゼル機関を始動させる際に、圧縮空気により駆動され、前記第1及び第2軸受に供給される前記潤滑油を昇圧する第2潤滑油供給ポンプと、前記ディーゼル機関を始動させる際に、圧縮空気により駆動される第2発電機と、前記第2発電機で発生した電力が供給され、前記第2潤滑油供給ポンプによって前記第1及び第2軸受に供給される前記潤滑油を加熱する加熱装置とを備えたことを特徴とする非常用ディーゼル発電設備。   A diesel engine; a first generator having a rotor coupled to a rotating shaft of the diesel engine; a starting device for starting the diesel engine using compressed air; a first bearing that supports the rotating shaft; and the rotor A lubricating oil supply device having a first lubricating oil supply pump that is driven by the rotation of the rotary shaft to increase the pressure of the lubricating oil, and when starting the diesel engine. A second lubricating oil supply pump that is driven by compressed air and pressurizes the lubricating oil supplied to the first and second bearings, and a second power generator that is driven by compressed air when starting the diesel engine. And a heating device that is supplied with electric power generated by the second generator and that heats the lubricating oil supplied to the first and second bearings by the second lubricating oil supply pump. Emergency diesel power generation equipment which is characterized in that there was example. 前記ディーゼル機関を始動させる前記圧縮空気、前記第2潤滑油供給ポンプを駆動させる前記圧縮空気、及び前記第2発電機を駆動させる前記圧縮空気を蓄える貯槽を備えた請求項1に記載の非常用ディーゼル発電設備。   The emergency according to claim 1, further comprising a storage tank for storing the compressed air for starting the diesel engine, the compressed air for driving the second lubricating oil supply pump, and the compressed air for driving the second generator. Diesel power generation equipment. 前記圧縮空気を前記ディーゼル機関に供給する第1配管に設けられた第1弁、前記圧縮空気を前記第2潤滑油供給ポンプに供給する第2配管に設けられた第2弁、及び前記圧縮空気を前記第2発電機に供給する第3配管に設けられた第3弁を制御する制御装置を設けた請求項1または2に記載の非常用ディーゼル発電設備。   A first valve provided in a first pipe for supplying the compressed air to the diesel engine, a second valve provided in a second pipe for supplying the compressed air to the second lubricating oil supply pump, and the compressed air The emergency diesel power generation facility according to claim 1 or 2, further comprising a control device that controls a third valve provided in a third pipe that supplies the second generator to the second pipe. ディーゼル機関と、前記ディーゼル機関の回転軸に連結されるロータを有する第1発電機と、圧縮空気を用いて前記ディーゼル機関を始動させる始動装置と、前記回転軸を支持する第1軸受及び前記ロータを支持する第2軸受に潤滑油を供給し、前記回転軸の回転によって駆動されて前記潤滑油を昇圧する第1潤滑油供給ポンプを有する潤滑油供給装置とを備えた非常用ディーゼル発電設備の運転方法において、
前記ディーゼル機関を始動させる際に、圧縮空気により第2潤滑油供給ポンプを駆動してこの第2潤滑油供給ポンプで昇圧された前記潤滑油を前記第1及び第2軸受に供給し、
前記ディーゼル機関を始動させる際に、圧縮空気により第2発電機を駆動して電力を発生させ、
前記第2潤滑油供給ポンプによって前記第1及び第2軸受に供給される前記潤滑油を加熱する加熱装置に前記第2発電機から電力を供給し、
前記加熱された潤滑油が前記第1及び第2軸受に供給された後、前記ディーゼル機関を始動させることを特徴とする非常用ディーゼル発電設備の運転方法。
A diesel engine; a first generator having a rotor coupled to a rotating shaft of the diesel engine; a starting device for starting the diesel engine using compressed air; a first bearing that supports the rotating shaft; and the rotor An emergency diesel power generation facility comprising a lubricating oil supply device having a first lubricating oil supply pump that supplies a lubricating oil to a second bearing that supports the first bearing and that is driven by rotation of the rotary shaft to boost the lubricating oil. In driving method,
When starting the diesel engine, the second lubricating oil supply pump is driven by compressed air, and the lubricating oil boosted by the second lubricating oil supply pump is supplied to the first and second bearings,
When starting the diesel engine, the second generator is driven by compressed air to generate electric power,
Supplying power from the second generator to a heating device that heats the lubricating oil supplied to the first and second bearings by the second lubricating oil supply pump;
An operation method of an emergency diesel power generation facility, wherein the diesel engine is started after the heated lubricating oil is supplied to the first and second bearings.
前記ディーゼル機関を始動させる前記圧縮空気、前記第2潤滑油供給ポンプを駆動させる前記圧縮空気、及び前記第2発電機を駆動させる前記圧縮空気が1つの貯槽から供給される請求項4に記載の非常用ディーゼル発電設備の運転方法。   The compressed air for starting the diesel engine, the compressed air for driving the second lubricating oil supply pump, and the compressed air for driving the second generator are supplied from one storage tank. How to operate an emergency diesel generator.
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