JP2014109270A - Turbocharging large-scale two-stroke slow-speed uniflow internal combustion engine including cross-head and steam turbine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、クロスヘッド及び蒸気タービンを有するターボ過給式大型低速2ストロークユニフロー内燃機関に関する。さらに本発明は、クロスヘッド及び蒸気タービンを有するターボ過給式大型低速2ストロークユニフロー内燃機関を動作させる方法に関する。 The present invention relates to a turbocharged large-sized low-speed two-stroke uniflow internal combustion engine having a crosshead and a steam turbine. The invention further relates to a method of operating a turbocharged large low speed two-stroke uniflow internal combustion engine having a crosshead and a steam turbine.
クロスヘッドを有する大型低速2ストローク内燃機関は、少なくとも一つのシリンダと、そのシリンダに受容される往復ピストンとを有する。この形式のエンジンには、ピストンとクランクシャフトとの間にクロスヘッドが配置される。燃焼室は、ピストン、シリンダ内壁、シリンダの一端のシリンダカバーによって画定される。シリンダカバーは排気弁を有する。排気弁は、燃焼残渣を燃焼室から排気ダクトシステムへと排出しうるように制御され、間欠的に動作しうる。このようなエンジンはまた、燃焼室の他端付近で開口部を間欠的に形成する手段を有する。開口部の形成は、燃焼に先立って行われる。これは、圧縮された掃気を開口部を通じて導入し、もう一方の端部へ向けて掃気を行うためである。掃気は酸素を含む。このようなエンジンはまた、圧縮された掃気中に燃料を噴射するための手段を有する。燃料の噴射によって燃焼室内で燃焼が生じる。 A large low-speed two-stroke internal combustion engine having a crosshead has at least one cylinder and a reciprocating piston received in the cylinder. In this type of engine, a crosshead is arranged between the piston and the crankshaft. The combustion chamber is defined by a piston, a cylinder inner wall, and a cylinder cover at one end of the cylinder. The cylinder cover has an exhaust valve. The exhaust valve is controlled such that combustion residues can be discharged from the combustion chamber to the exhaust duct system and can operate intermittently. Such engines also have means for intermittently forming openings near the other end of the combustion chamber. The opening is formed prior to combustion. This is because compressed scavenging is introduced through the opening and scavenging toward the other end. The scavenging contains oxygen. Such engines also have means for injecting fuel during compressed scavenging. Combustion occurs in the combustion chamber by fuel injection.
このような形式のエンジンは、しばしば「クロスヘッド式大型ターボ過給式2ストロークユニフロー内燃機関」と呼ばれ、起立して直列に並べられた複数のシリンダを有するこれらのシリンダのピストンは、単一のクランクシャフトによって駆動される。これらの型のエンジンは、純粋に2ストロークの動作手順で動作することができる。これらの型のエンジンは、通常、シリンダの直径やピストンストロークの物理的サイズが大きいため、エンジンの高さは住宅なみとなることが多い。大きな直径のシリンダや長いピストンストロークは、比較的遅い回転速度で数メガワットの出力を発電所の発電機へ届けたり、またMW以上の出力で外洋航行船を推進させるためである。 This type of engine is often referred to as a “crosshead large turbocharged two-stroke uniflow internal combustion engine”, and the pistons of these cylinders having a plurality of cylinders standing in series are single Driven by a crankshaft. These types of engines can operate with a purely two-stroke operating procedure. These types of engines typically have large cylinder diameters and large piston stroke physical sizes, so the engine height is often similar to a house. Large cylinders and long piston strokes are used to deliver megawatts of power to the generators at power plants at relatively slow rotational speeds, and to propel ocean-going vessels with power above MW.
このようなタイプのエンジンの全体的な燃料効率を向上させることは、なお達成されるべき目標である。全体的な燃料効率を向上させる方法の一つは、エンジンの廃熱を回収し、有用なエネルギーに変換することである。 Improving the overall fuel efficiency of these types of engines is still a goal to be achieved. One way to improve overall fuel efficiency is to recover engine waste heat and convert it to useful energy.
WO2007/115579は、排気ガス中のエネルギーを回復するために、複数の排気ガスボイラ及び一つのパワータービンを有するターボ過給式大型ディーゼルエンジンを開示している。これらの排気ガスボイラのうちの一つは、排気ガスレシーバに一体化されている。ターボ過給器の上流における排気ガス流の一部はパワータービンへと分岐される。エンジンのターボ過給器のタービンの低圧側には予熱のためのボイラが設けられ、高圧側には過熱ボイラが設けられる。この既知のエンジンのエネルギー回収システムは、エンジンの全体的なエネルギー効率の向上に大きく寄与する。しかし、エネルギー回収システムは比較的複雑であり高価である。これは、システムがボイラ及び関連する蒸気タービンを含むからであり、また、排気ガス流のメインの流れから分岐した排気ガスで駆動されるパワータービンを含むからである。 WO 2007/115579 discloses a turbocharged large diesel engine having a plurality of exhaust gas boilers and a power turbine in order to recover the energy in the exhaust gas. One of these exhaust gas boilers is integrated with the exhaust gas receiver. A portion of the exhaust gas stream upstream of the turbocharger is diverted to the power turbine. A boiler for preheating is provided on the low pressure side of the turbine of the turbocharger of the engine, and an overheat boiler is provided on the high pressure side. This known engine energy recovery system contributes significantly to improving the overall energy efficiency of the engine. However, energy recovery systems are relatively complex and expensive. This is because the system includes a boiler and associated steam turbine, and also includes a power turbine that is driven by exhaust gas that is branched off from the main flow of the exhaust gas flow.
このような背景の下、本願の目的は、コストや複雑さを抑えたエネルギー回復システムを有する、ターボ過給式大型低速2ストローク内燃機関を提供することである。 Under such circumstances, an object of the present application is to provide a turbocharged large-sized low-speed two-stroke internal combustion engine having an energy recovery system with reduced cost and complexity.
上述の目的は、クロスヘッドを備えるターボ過給式大型低速多気筒2ストロークユニフロー内燃機関であって、次のような機関を提供することによって達成される。この機関は、複数のシリンダであって、それぞれ前記シリンダからの排気ガスを受け入れる排気ガス受けと、前記シリンダへ掃気を供給する掃気受けとに接続される複数のシリンダと;排気ガスタービンを備えるターボ過給器であって、掃気を圧縮する圧縮機を駆動するターボ過給器と;前記排気ガス受けを前記タービンに接続する排気経路と;前記圧縮機を前記掃気受けに接続する掃気経路と;エンジン冷却系と;掃気を加熱する熱交換器であって、前記圧縮機の上流に配され、前記エンジン冷却系の冷却媒体により過熱される熱交換器と;前記掃気経路内に設けられ、掃気が通されるように配される、蒸発ボイラまたは過熱・蒸発ボイラと;前記蒸発ボイラまたは過熱・蒸発ボイラから運ばれる蒸気により駆動される排気タービンと;を備える。 The above-mentioned object is achieved by providing a turbocharged large-sized low-speed multi-cylinder two-stroke uniflow internal combustion engine having a crosshead. The engine includes a plurality of cylinders, each of which is connected to an exhaust gas receiver that receives exhaust gas from the cylinder and a scavenging receiver that supplies scavenging gas to the cylinder; and a turbo that includes an exhaust gas turbine A turbocharger that drives a compressor that compresses scavenging; an exhaust path that connects the exhaust gas receiver to the turbine; and a scavenging path that connects the compressor to the scavenge receiver; An engine cooling system; and a heat exchanger for heating scavenging, the heat exchanger being arranged upstream of the compressor and overheated by a cooling medium of the engine cooling system; provided in the scavenging path; An evaporative boiler or superheat / evaporation boiler arranged to pass through; an exhaust turbine driven by steam carried from said evaporative boiler or superheat / evaporation boiler; Obtain.
掃気を圧縮する前に熱することにより、圧縮機の下流側の掃気のエネルギーが著しく増大する。圧縮された掃気中のエネルギーは、蒸気タービンにおいて容易に機械的エネルギーに変換することができる。 By heating the scavenging before it is compressed, the scavenging energy downstream of the compressor is significantly increased. The energy in the compressed scavenging can be easily converted to mechanical energy in the steam turbine.
ある実施形態では、前記機関はジャケットに受容されるシリンダライナを備える。また前記エンジン冷却系は、前記ジャケットと前記シリンダライナとの間の空間に冷却水を通すジャケット冷却系を有し、ジャケット冷却水は、前記熱交換器に供給されて流入する掃気を熱するための冷却水である。 In one embodiment, the engine includes a cylinder liner received in the jacket. Further, the engine cooling system has a jacket cooling system for passing cooling water through a space between the jacket and the cylinder liner, and the jacket cooling water is supplied to the heat exchanger to heat the scavenging air flowing in. The cooling water.
ある実施形態では、前記機関は、前記タービンの下流の位置から来る排気ガスにより熱せられる蒸発ボイラ及び/又は過熱ヒータを備える。 In an embodiment, the engine comprises an evaporative boiler and / or a superheater heater that is heated by exhaust gas coming from a location downstream of the turbine.
ある実施形態では、前記蒸発ボイラ又は前記過熱・蒸発ボイラは多段ボイラである。 In one embodiment, the evaporation boiler or the superheat / evaporation boiler is a multi-stage boiler.
上述の目的は、クロスヘッドを備えるターボ過給式大型低速多気筒2ストロークユニフロー内燃機関を動作させる、次の方法によっても達成される。ただし前記機関は、複数のシリンダであって、それぞれ前記シリンダからの排気ガスを受け入れる排気ガス受けと、前記シリンダへ掃気を供給する掃気受けとに接続される複数のシリンダと;排気ガスタービンを備えるターボ過給器であって、掃気を圧縮する圧縮機を駆動するターボ過給器と;前記排気ガス受けを前記タービンに接続する排気経路と;前記圧縮機を前記掃気受けに接続する掃気経路と;を備え、前記方法は、前記圧縮機の出口において蒸気を生成するに十分な温度になるように、前記圧縮機に入れる前に掃気を加熱することと;圧縮した掃気中のエネルギーを用いて蒸気を生成することと;を含む。 The above object can also be achieved by the following method of operating a turbocharged large-sized low-speed multi-cylinder two-stroke uniflow internal combustion engine having a crosshead. However, the engine includes a plurality of cylinders, each of which is connected to an exhaust gas receiver that receives exhaust gas from the cylinder and a scavenge receiver that supplies scavenging gas to the cylinder; and an exhaust gas turbine. A turbocharger for driving a compressor for compressing scavenging; an exhaust path for connecting the exhaust gas receiver to the turbine; and a scavenging path for connecting the compressor to the scavenging receiver; And heating the scavenging before entering the compressor to a temperature sufficient to generate steam at the outlet of the compressor; using energy in the compressed scavenging Generating steam;
ある実施形態では、前記方法は、前記タービンの下流の排気ガス中のエネルギーを、圧縮された掃気により生成された蒸気を過熱すること、及び/又は、前記タービンの下流の排気ガス中のエネルギーを、上記を生成するために使用することを含む。 In one embodiment, the method uses energy in exhaust gas downstream of the turbine to superheat steam generated by compressed scavenging and / or energy in exhaust gas downstream of the turbine. Use to generate the above.
本明細書の開示に従う機関や当該機関を制御する方法の更なる目的や特徴、利点、性質は、以下の詳細説明により明らかになるだろう。 Further objects, features, advantages, and properties of an engine according to the disclosure herein and a method for controlling the engine will become apparent from the following detailed description.
本明細書の以下の詳細説明部分においては、図面に示される例示的な実施形態を参照して発明がより詳細に説明される。
図1から図4は、エンジンを図によって表したものである。このエンジンは、クロスヘッド式ターボ過給型大型低速2ストローク内燃機関の形式を有している。図3は従来のエンジンを表し、図4は本発明の第1の例示的実施形態に従うエンジンを表す。図1及び図2に描かれるものは、従来のエンジンにも、本発明の様々な実施形態に従う全てのエンジンにも適用されるものである。 1 to 4 are diagrams showing an engine. This engine has the form of a crosshead type turbocharged large low-speed two-stroke internal combustion engine. FIG. 3 represents a conventional engine and FIG. 4 represents an engine according to a first exemplary embodiment of the present invention. What is depicted in FIGS. 1 and 2 applies to both conventional engines and all engines according to various embodiments of the present invention.
図示される例示的実施形態において、エンジンは直列に6本のシリンダを有する。ターボ過給式大型2ストロークディーゼル機関は通常、直列に配される5から16のシリンダを有する。これらのシリンダはエンジンフレーム45に担持される。シリンダの中にはピストン51が配され、これはピストンロッド54を介してクロスヘッド53に繋がっている。クロスヘッド53は、連接棒55によってクランクシャフト52に接続されている。またこのようなエンジンは、例えば、外洋航行船の主機関や、発電所において発電機を動かすための固定型のエンジンとして用いられることができる。エンジンの全出力は、例えば、5000kWから110000kWでありうる。
In the illustrated exemplary embodiment, the engine has six cylinders in series. A turbocharged large two-stroke diesel engine typically has 5 to 16 cylinders arranged in series. These cylinders are carried on the
このエンジンは2ストロークユニフロータイプであり、シリンダ1の下部領域に掃気ポートを有し、シリンダ1の頂部には排気弁4を有する。シリンダ1はシリンダライナ27により形成される。シリンダライナ27はユニフロー型であり、シリンダフレーム45によって担持される。ある実施形態において、シリンダライナ27は合金鋳鉄製である。シリンダライナ27の最上部は、好ましくは鋳鉄による冷却ジャケット26により囲まれている。冷却ジャケット26とシリンダライナ27との間には、ジャケットの冷却水を循環させるための空間が設けられる。ジャケット冷却システムは、エンジンの冷却システムの一つである。シリンダライナ27には掃気ポート24が設けられる。また図示されていないが、シリンダの潤滑のためのドリル穴も設けられている。
This engine is a two-stroke uniflow type, has a scavenging port in the lower region of the
給気は、給気受け2を通じて、各シリンダ1の掃気ポート24へと案内される。掃気受け2は、円筒形の大きな筒であり、エンジンの全長にわたって存在している。各シリンダ1に入る掃気の圧力上昇を十分に補償できるように、掃気受け2は大きな容積を有している。掃気受け2は複数の部分に分割されている場合もある。
The air supply is guided to the scavenging
シリンダ1内のピストンが給気を圧縮すると、燃料が噴射されて燃焼が発生し、排気ガスが生成される。排気弁4が開くと、排気ガスは、シリンダ1に設けられる排気ダクト35を通って排気ガス受け3へと流れ、さらに排気コンジット18を通ってターボ過給器5のタービン6へと進む。そこから排気ガスは、低圧の排気管7を通って排気される。タービン6は、シャフト8を介して圧縮機9を駆動する。圧縮機9には、空気取り入れ口10を通じて掃気が供給される。圧縮機9は、圧縮された掃気を、掃気受け2に繋がっている掃気コンジット11へと送り込む。図にはターボ過給機5が一つしか描かれていないが、複数のターボ過給機5によってエンジンを動作させることも可能であることは注意されたい。伝統的に、大型低速2ストロークディーゼルエンジンのターボ過給機5のコンプレッサーホイール(圧縮機ホイール)は、アルミニウム加工により製造される。本発明に従うエンジンにおいては、コンプレッサーホイールが曝される高温の掃気に対処することを可能にするため、コンプレッサーホイールは、ステンレス鋼加工やチタニウム加工によって製造されてもよい。
When the piston in the
コンジット11に取り入れられた空気は蒸発ボイラ(evaporating boiler)13を通過し、その後掃気を冷却するためのインタークーラー12を通過する。ある実施形態において、蒸発ボイラ13は蒸発及び過熱のためのボイラである。全負荷状態において、圧縮機を出た掃気は、約280℃で蒸発ボイラ13へと入る。ボイラの段数やボイラの圧力に依存するが、ボイラ13を出る掃気は135℃から180℃の範囲の温度になる。凝縮ボイラ(condensing boiler)を用いる場合、80℃程度まで低下することもある。インタークーラー12は、インタークーラー12を出る掃気の温度を36℃から80℃程度に低下させる。通常、この範囲においても低い領域の温度へと低下させる。
The air taken into the
低負荷時(通常MCRの40%以下)を除いて、掃気は、インタークーラー12から逆止め弁15を通じて掃気受け2に流れる。そのような低いエンジン負荷では、タービン9により生成される掃気圧は十分ではないことが多い。そこで、低エンジン負荷状態において動作状態に切り替えることができるのであれば、補助ブロア16によって掃気圧を上げてもよい。補助ブロア16は電気モータによって駆動される。
Except at low load (usually 40% or less of MCR), scavenging flows from the
掃気は、あらかじめ定められたシリンダの動作シーケンスに従って、掃気受け2から前述の掃気ポートを通ってシリンダ1内の燃焼室に入る。
The scavenging enters the combustion chamber in the
燃焼後、排気弁4が開き、排気ガスはシリンダ1の燃焼室を出て、そのシリンダ1の排気ダクト35を通り、排気ガス受け3へと流れ込む。排気受け3は、円筒形の大きな筒であり、エンジンの全長にわたって存在している。各シリンダ1から流入する排気ガスの圧力変動を十分に緩和できるように、排気受け3は大きな容積を有している。排気受け3は個々の部分に区分されていてもよく、その内部には、エンジンの全体的な機能を補助するための様々な機能要素を備えていてもよい。そのような機能要素は、例えば、排気ガスから有用な熱を集めるためのものであったり、エンジンの全体的な性能を改善するための様々な物質を追加するものであったりしてもよい。
After combustion, the exhaust valve 4 is opened and the exhaust gas exits the combustion chamber of the
排気ガスはコンジット18を通って排気受けを出て、(一つ又は複数の)ターボ過給機5の(一つ又は複数の)タービン6へと流れていく。タービン6の下流において、排気ガスは管7を通り、廃熱回収ユニット28へと流れ込む。その後排気ガスは、環境中へ導かれる。すなわち大気中へ導かれる。廃熱回収ユニット28は、比較的かさばるユニットである。これはタービン6の低圧側に設けられるものであるが、廃熱回収ユニットを設置するスペースを見つけることが難しい場合がある。例えば上記のエンジンが推進ユニットとして用いられるような船舶に搭載するためのスペースを見つけることが難しい場合がある。
The exhaust gas exits the exhaust receiver through a
ジャケット冷却水の一部又は全部は、管25の形状の管路によって、熱交換器14へと運ばれる。ジャケット冷却水の水温は、一般的に、ジャケット26を出た時点で、85℃から90℃である。ジャケット冷却系からの廃熱は、入ってくる掃気を温めるために使用される。
Part or all of the jacket cooling water is conveyed to the
圧縮機9を通過すると、系のエクセルギー(利用可能なエネルギー)は増加し、それは蒸発ボイラ13で使用されることができる。
After passing through the
蒸発ボイラ13は単段の場合も複数の段を有する場合もある。蒸発ボイラ13には水が供給される。ボイラ13の中を流れる掃気中のエネルギーは、供給された水を蒸気に変える。ボイラ13は生成された蒸気を過熱する過熱部分を有してもよい。ボイラ13によって生成された蒸気は、管路33を介して蒸気タービン37へと運ばれる。蒸気タービン37は、蒸気タービン37に供給される上記のエネルギーの多くの部分を機械的な回転エネルギーに変換する。上の例示的実施形態において、蒸気タービン37の出力軸は、発電機38に組み合わされている。しかしながら、蒸気タービンの機械的回転エネルギーは、その他の目的にも使用することができる。たとえばエンジンのポンプやブロアを駆動するために使用してもよく、また、機械的エネルギーをクランクシャフト52に運んでもよい。
The
蒸気タービン37から出る蒸気は凝縮器(図示されていない)に運ばれ、それによって凝縮した水は蒸気ボイラ13へと戻される。
Steam exiting the
図示されないある実施形態において、タービン6の下流の排気ガスは蒸気ボイラ13を通過させられる。
In an embodiment not shown, the exhaust gas downstream of the turbine 6 is passed through the
以下の表1は、エンジンの様々な場所における温度、出力、質量流、圧力を、いくつかのエンジン負荷(最大連続定格に対して50%,75%,100%)に対してまとめたものである。
圧縮機9に入る前に掃気の温度をエンジンの廃熱を用いて上げることにより、圧縮機9の出口における圧縮掃気の温度は、ボイラ13内で蒸気を生成するために十分に高くなる。すなわちボイラ13は圧縮された掃気で温められる。液体の水から蒸気への相変化により、このエネルギーは容易且つ効率的に機械的回転力に変換され、エンジンの全体的な燃料効率を向上させる。蒸気タービン37の回転力は、電気を生成したり他の負荷を直接駆動したりするために使用されうる。
By raising the scavenging temperature using the engine waste heat before entering the
図5は本発明の別の例示的実施形態を描いている。この実施形態も、本質的に図1や2、4に描かれた実施形態と同じである。従って、上の実施形態に関する殆どの説明も、この実施形態に適用可能である。しかし本実施形態では、ボイラ13は3段のボイラである。それによって、圧縮された掃気からより多くのエネルギーをとることができ、ボイラを凝縮ボイラと考えることができるぐらいに、ボイラから出る掃気の温度を下げることができる。このため、インタークーラー12の冷却能力を下げることができる。
FIG. 5 depicts another exemplary embodiment of the present invention. This embodiment is also essentially the same as the embodiment depicted in FIGS. Thus, most of the description regarding the above embodiment is also applicable to this embodiment. However, in this embodiment, the
ボイラ13は、過熱段を備えてもよい。ボイラ13により生成された蒸気は、管33の形態の導管を通じて収集ポイント32へと運ばれる。
The
本実施形態では、廃熱回収ユニット28は、蒸発ボイラ段28aと過熱段28bとを含む。水は蒸発ボイラ段28aへ供給され、生成された蒸気は、管31の形態の導管を通じて収集ポイント32へと運ばれる。
In the present embodiment, the waste
ボイラ13からの蒸気とボイラ28aからの蒸気は、収集ポイント32から一緒に過熱段28bへと通される。過熱蒸気は蒸気タービン37へと運ばれる。ここで過熱蒸気中のエネルギーの多くの部分は機械的な回転エネルギーに変換される。
Steam from
水を冷却媒体として用いるジャケット冷却系から廃熱を利用する実施形態を紹介してきたが、別の冷却媒体を用いるかもしれない他の形態のエンジン廃熱も、圧縮機9の上流で掃気を加熱するために使用されうる。たとえば潤滑油系から廃熱を利用してもよい。
While embodiments have been introduced that utilize waste heat from a jacket cooling system that uses water as a cooling medium, other forms of engine waste heat that may use other cooling media also heat scavenging upstream of the
特許請求の範囲において使用される「備える」「有する」「含む」との語句は、その他の要素やステップが含まれることを除外しない。特許請求の範囲において単数で記載されている要素であっても、それが複数供えられることを除外しない。特許請求の範囲に記載されるいくつかの手段の機能は、単一のプロセッサやデバイス、その他のユニットによって遂行されてもよい。 The terms “comprising”, “having”, and “including” as used in the claims do not exclude the inclusion of other elements or steps. It does not exclude that a plurality of elements described in the claims are provided in the singular. The functions of several means recited in the claims may be performed by a single processor, device or other unit.
特許請求の範囲で使用されている符号は発明の範囲を限定するものと解釈されてはならない。 Any reference signs used in the claims shall not be construed as limiting the scope of the invention.
例示のために本発明を詳細に説明してきたが、これらの詳細説明は例示の目的のためだけに提供されたものであって、本発明の範囲を逸脱せずに当業者により様々な変形がなされうる。
Although the present invention has been described in detail for purposes of illustration, these detailed descriptions are provided for illustrative purposes only and various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the scope of the invention. Can be made.
Claims (6)
複数のシリンダ(1)であって、それぞれ前記シリンダ(1)からの排気ガスを受け入れる排気ガス受け(3)と、前記シリンダ(1)へ掃気を供給する掃気受け(2)とに接続される複数のシリンダ(1)と;
排気ガスタービン(6)を備えるターボ過給器(5)であって、掃気を圧縮する圧縮機(9)を駆動するターボ過給器(5)と;
前記排気ガス受け(3)を前記タービン(6)に接続する排気経路(18)と;
前記圧縮機(9)を前記掃気受け(2)に接続する掃気経路(11)と;
エンジン冷却系と;
を備え、さらに、
掃気を加熱する熱交換器(14)であって、前記圧縮機(9)の上流に配され、前記エンジン冷却系の冷却媒体により過熱される熱交換器(14)と;
前記掃気経路(11)内に設けられ、掃気が通されるように配される、蒸発ボイラ(13)または過熱・蒸発ボイラ(13)と;
前記蒸発ボイラ(13)または過熱・蒸発ボイラ(13)から運ばれる蒸気により駆動される排気タービン(37)と;
を特徴とする、機関。 A turbocharged large-sized low-speed multi-cylinder two-stroke uniflow internal combustion engine having a crosshead (53),
A plurality of cylinders (1) each connected to an exhaust gas receiver (3) for receiving exhaust gas from the cylinder (1) and a scavenging receiver (2) for supplying scavenging gas to the cylinder (1). A plurality of cylinders (1);
A turbocharger (5) comprising an exhaust gas turbine (6), driving a compressor (9) for compressing scavenging;
An exhaust path (18) connecting the exhaust gas receiver (3) to the turbine (6);
A scavenging path (11) connecting the compressor (9) to the scavenging receiver (2);
An engine cooling system;
In addition,
A heat exchanger (14) for heating scavenging gas, the heat exchanger (14) being arranged upstream of the compressor (9) and being superheated by a cooling medium of the engine cooling system;
An evaporating boiler (13) or an overheating / evaporating boiler (13) provided in the scavenging path (11) and arranged to allow the scavenging to pass;
An exhaust turbine (37) driven by steam carried from the evaporating boiler (13) or superheated / evaporating boiler (13);
An institution characterized by.
前記エンジン冷却系は、前記ジャケット(26)と前記シリンダライナ(27)との間の空間に冷却水を通すジャケット冷却系を有し、ジャケット冷却水は、前記熱交換器(14)に供給されて流入する掃気を熱するための冷却水である、請求項1に記載の機関。 A cylinder liner (27) received in the jacket (26);
The engine cooling system has a jacket cooling system for passing cooling water through a space between the jacket (26) and the cylinder liner (27), and the jacket cooling water is supplied to the heat exchanger (14). The engine according to claim 1, wherein the engine is cooling water for heating scavenging air flowing in.
複数のシリンダ(1)であって、それぞれ前記シリンダ(1)からの排気ガスを受け入れる排気ガス受け(3)と、前記シリンダ(1)へ掃気を供給する掃気受け(2)とに接続される複数のシリンダ(1)と;
排気ガスタービン(6)を備えるターボ過給器(5)であって、掃気を圧縮する圧縮機(9)を駆動するターボ過給器(5)と;
前記排気ガス受け(3)を前記タービン(6)に接続する排気経路(18)と;
前記圧縮機(9)を前記掃気受け(2)に接続する掃気経路(11)と;
を備え、前記方法は:
前記圧縮機(9)の出口において蒸気を生成するに十分な温度になるように、前記圧縮機(9)に入れる前に掃気を加熱することと;
圧縮した掃気中のエネルギーを用いて蒸気を生成することと;
を含む、方法。 A method of operating a turbocharged large low-speed multi-cylinder two-stroke uniflow internal combustion engine having a crosshead (53), the engine comprising:
A plurality of cylinders (1) each connected to an exhaust gas receiver (3) for receiving exhaust gas from the cylinder (1) and a scavenging receiver (2) for supplying scavenging gas to the cylinder (1). A plurality of cylinders (1);
A turbocharger (5) comprising an exhaust gas turbine (6), driving a compressor (9) for compressing scavenging;
An exhaust path (18) connecting the exhaust gas receiver (3) to the turbine (6);
A scavenging path (11) connecting the compressor (9) to the scavenging receiver (2);
The method comprising:
Heating the scavenging before entering the compressor (9) so that it is at a temperature sufficient to produce steam at the outlet of the compressor (9);
Generating steam using energy in the compressed scavenging;
Including a method.
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