JP4970868B2 - Power generator - Google Patents
Power generator Download PDFInfo
- Publication number
- JP4970868B2 JP4970868B2 JP2006214733A JP2006214733A JP4970868B2 JP 4970868 B2 JP4970868 B2 JP 4970868B2 JP 2006214733 A JP2006214733 A JP 2006214733A JP 2006214733 A JP2006214733 A JP 2006214733A JP 4970868 B2 JP4970868 B2 JP 4970868B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- generator
- steam
- power
- oil
- casing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Description
本発明は、蒸気タービン等の蒸気によって駆動される駆動機(駆動源)によって、更に発電機を駆動する発電装置に関するものである。 The present invention relates to a power generator that further drives a power generator by a drive machine (drive source) driven by steam such as a steam turbine.
発電設備を系統連係するには、発電周波数を商用周波数(50Hz/60Hz)にする必要がある。このため、商用周波数が60Hzの場合には、発電機の回転数が3600rpmとなるようにしている。 In order to link the power generation facilities to the grid, it is necessary to set the power generation frequency to a commercial frequency (50 Hz / 60 Hz). For this reason, when the commercial frequency is 60 Hz, the rotational speed of the generator is set to 3600 rpm.
ところで、発電機の駆動源となるタービンにおいて、そのタービンがガスタービンの場合には供給される燃料ガス(及び空気)の量によって駆動トルクが決定され、タービンが蒸気タービンの場合には供給される蒸気量によって駆動トルクが決定される。そして、この駆動トルクと発電機側の負荷トルクによって発電機の回転数が決まることになる。しかしながら、タービンの駆動トルクが十分に大きい場合であっても、前述のように発電機が3600rpmとなるように設定する必要があることから、タービンの上流側に燃料ガス量又は蒸気量を調節する調節手段を設けるとともに、タービンの駆動軸に減速機を設けることが行われている。 By the way, in the turbine which becomes a drive source of the generator, when the turbine is a gas turbine, the drive torque is determined by the amount of fuel gas (and air) to be supplied, and when the turbine is a steam turbine, it is supplied. The driving torque is determined by the amount of steam. The rotational speed of the generator is determined by this drive torque and the load torque on the generator side. However, even when the driving torque of the turbine is sufficiently large, the generator needs to be set to 3600 rpm as described above, so the fuel gas amount or steam amount is adjusted upstream of the turbine. An adjusting means is provided, and a speed reducer is provided on the drive shaft of the turbine.
例えば、下記特許文献1には、図3に示すように、燃料供給量を調節する燃料流量制御弁120と、タービン回転数を減速させる減速機122とが設けられた構成が開示されている。すなわち、圧縮機124で圧縮された空気が燃焼用空気として燃焼器126に供給される一方、この燃焼器126には燃料流量制御弁120を介して燃料が供給されて燃焼が行われる。この燃焼器126からの燃焼ガスは、タービン128に導入されてタービン128を回転駆動し、このタービン128の駆動軸に設けられた減速機122で回転数が減速されて発電機130を駆動する構成となっている。
For example, Patent Document 1 below discloses a configuration in which a fuel
一方、下記特許文献2には、図4に示すように、ガスタービンエンジン140を発電機142の駆動源とする発電装置において、商用周波数よりも高周波の電力を発電するとともに、この高周波数の電力を電力変換器144によって商用周波数の電力に変換する構成が開示されている。すなわち、この発電装置では、発電機142を高速回転に耐え得る発電機によって構成するとともに、ガスタービンエンジン140に発電機142を直結し、このガスタービンエンジン140を数万rpm〜数十万rpmの回転速度で駆動することにより、1kHz〜3kHz程度の高周波数の電力を発電している。そして、この高周波数の電力を一旦整流回路146によって直流電力に変換し、さらにインバータ148によって商用周波数に同期する交流出力に変換して系統に連係している。
しかしながら、前記従来の発電装置では、次のような問題があった。すなわち、特許文献1のように、発電機の回転数を制限するために燃料流量制御弁によって燃料供給量を調整する構成では、タービンに導入される燃料ガスの量を抑制したり、場合によっては無駄に放気することになり、燃料ガスや蒸気のエネルギーを十分に利用できないという問題がある。しかも、特許文献1のものでは、タービン回転数を減速させる減速機122が設けられた構成となっているので、減速機122での機械的な損失も避けられないものとなっている。また、減速機122を設けるとメンテナンスに労力を要するという問題もある。
However, the conventional power generator has the following problems. That is, as in Patent Document 1, in the configuration in which the fuel supply amount is adjusted by the fuel flow rate control valve in order to limit the rotation speed of the generator, the amount of fuel gas introduced into the turbine is suppressed, or in some cases. There is a problem that the energy of the fuel gas and steam cannot be sufficiently utilized because the air is wasted. In addition, since the
一方、特許文献2では、発電機142を高速回転で運転することが可能なので燃料ガスを十分に利用でき、しかもガスタービンエンジン140に発電機142を直結しているのでここでの機械的損失が発生しないものとなっている。しかしながら、ガスタービンエンジン140が数万rpm〜数十万rpmの高回転数で駆動する構成となっており、しかもこのガスタービンエンジン140に発電機142が直結されているので、発電機142での発熱が問題となり、高回転数で運転を持続するのは困難である。
On the other hand, in Patent Document 2, since the
そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、発電機が高回転数で運転を持続できるようにして、蒸気エネルギーを有効に利用できるようにすることにある。 Therefore, the present invention has been made in view of such a point, and the object of the present invention is to enable steam generators to be used effectively by allowing the generator to continue operation at a high rotational speed. It is in.
前記の目的を達成するため、本発明は、蒸気により駆動される駆動機を有し、この駆動機によって発電機を駆動して発電する発電装置を前提として、前記発電機は、永久磁石同期発電機によって構成されるとともに、前記駆動機と減速機を介さないで連結されており、前記発電機を冷却するとともに当該発電機の回転軸を回転自在に支持する軸受を潤滑する油を流通させる冷却手段と、前記発電機によって生成された電力を商用周波数の電力に変換して出力する周波数変換器とが設けられ、前記冷却手段は、前記発電機の下方に設置され前記油を貯溜するタンクと、前記油を冷却する冷却器と、前記油を圧送するポンプと、が接続されて前記油が循環する循環路を備え、前記循環路は、前記発電機のケーシングの胴部に設けられた冷却路に連通されている一方、前記発電機のケーシングの上端部に形成された給油孔、当該発電機の軸を支持する軸受、前記ケーシングの内部、さらに前記ケーシングの下端部に形成された連通路を通じて、前記タンクに流下するよう構成されている。
In order to achieve the above object, the present invention is based on the assumption that the generator has a drive device driven by steam, and generates power by driving the generator with this drive device. Cooling that is constituted by a machine and that is coupled to the drive machine without a reduction gear, and that cools the generator and lubricates a bearing that rotatably supports the rotating shaft of the generator. And a frequency converter that converts the electric power generated by the generator into electric power of a commercial frequency and outputs the electric power, and the cooling means is installed below the generator and a tank that stores the oil; A cooler for cooling the oil and a pump for pumping the oil are provided to circulate the oil, and the circulation path is a cooling provided in a body portion of the casing of the generator Ream On the other hand, through the oil supply hole formed in the upper end portion of the casing of the generator, the bearing supporting the shaft of the generator, the inside of the casing, and the communication path formed in the lower end portion of the casing, It is configured to flow down to the tank .
本発明では、発電機で生成された電力を周波数変換器によって商用周波数の電力に変換するので、予め定められた周波数で発電すべく発電機の回転数を制限しなければならないという事態を回避することができる。この結果、発電装置に供給された蒸気の流量に応じた回転数で駆動機を駆動することが可能となり、これにより蒸気を無駄なく利用することができるようになる。さらに、発電機が永久磁石同期発電機によって構成されているので、高速回転領域で高効率の発電が可能となっており、しかも駆動機と発電機とを減速機を介さないで直結しているので、ここでの機械的損失がなく、この点においても発電効率の向上に寄与している。さらに、発電機を永久磁石同期発電機によって構成するとともに発電機を冷却する油を流通させるようにしたので、発電機の発熱を効率的に抑制することができる。このため、発電機を高回転数で持続して運転することができる。なお、前記駆動機は、蒸気タービンであることが好ましい。また、あるいは、前記駆動機は、スクリュ膨張機であることが好ましい。また、この構成では、油を冷却しつつ循環させるので、油を大量に消費することなく発電機の冷却を行うことができる。しかも、ポンプの駆動によって油の循環量を調整できるので、発電機の冷却を適正に行うことができる。さらに、この構成において、前記循環路は、前記発電機のケーシングの胴部に設けられた冷却路に連通されており、発電機のケーシング胴部に油を流通させて発電機の冷却を行うので、発電機を効率よく冷却することができる。
In the present invention, since the electric power generated by the generator is converted into electric power of the commercial frequency by the frequency converter, the situation where the rotational speed of the generator must be limited to generate power at a predetermined frequency is avoided. be able to. As a result, it becomes possible to drive the driving machine at a rotational speed corresponding to the flow rate of the steam supplied to the power generation device, and it becomes possible to use the steam without waste. Furthermore, since the generator is composed of a permanent magnet synchronous generator, high-efficiency power generation is possible in the high-speed rotation region, and the drive machine and the generator are directly connected without a reduction gear. Therefore, there is no mechanical loss here, which also contributes to the improvement of power generation efficiency. Furthermore, since the generator is composed of a permanent magnet synchronous generator and oil for cooling the generator is circulated, heat generation of the generator can be efficiently suppressed. For this reason, the generator can be continuously operated at a high rotational speed. In addition, it is preferable that the said drive machine is a steam turbine. Alternatively, the driving machine is preferably a screw expander. Further, in this configuration, since the oil is circulated while cooling, the generator can be cooled without consuming a large amount of oil. In addition, since the amount of oil circulation can be adjusted by driving the pump, the generator can be properly cooled. Further, in this configuration, the circulation path is communicated with a cooling path provided in the body of the casing of the generator, and oil is circulated through the casing body of the generator to cool the generator. The generator can be efficiently cooled.
ここで、前記発電機は、内部永久磁石同期発電機によって構成されていれば、発電機での発熱量をより抑制することができる。 Here, if the said generator is comprised by the internal permanent magnet synchronous generator, the emitted-heat amount in a generator can be suppressed more.
前記冷却路は、前記ケーシングの胴部に周方向と軸方向に穿設された構成とされていてもよい。この構成では、ケーシングの胴部内に油を満遍なく行き渡らせることができるので、発電機を偏り無く冷却することができる。
Before SL cooling passage may be with the bored in the body portion of the casing in the circumferential direction and axial configuration. In this configuration, oil can be evenly distributed in the body of the casing, so that the generator can be cooled without unevenness.
また、前記駆動機の入口側に接続される導入管と、前記駆動機の出口側に接続される排出管とが設けられ、前記導入管及び前記排出管は、蒸気生成手段で生成された蒸気を蒸気利用設備に導く主配管に接続可能に構成され、前記導入管及び前記排出管を前記主配管に接続することにより、この主配管を流れる蒸気が前記導入管へ流入して前記駆動機に導入され、この駆動機から排出された蒸気が前記排出管を通して前記主配管に戻されるのが好ましい。 In addition, an introduction pipe connected to the inlet side of the driving machine and a discharge pipe connected to the outlet side of the driving machine are provided, and the introduction pipe and the discharge pipe are steam generated by steam generating means. Can be connected to a main pipe that leads to a steam utilization facility, and by connecting the introduction pipe and the discharge pipe to the main pipe, the steam flowing through the main pipe flows into the introduction pipe and enters the driving machine. Steam introduced and discharged from the drive is preferably returned to the main pipe through the discharge pipe.
この構成では、蒸気利用設備へ導入される前の蒸気を利用して発電を行うことができるので、蒸気生成手段で生成された蒸気の利用効率を高めることができる。特に、低圧の蒸気が使用される蒸気利用設備に接続された主配管に接続する場合に有効となる。 In this configuration, since power generation can be performed using the steam before being introduced into the steam utilization facility, the utilization efficiency of the steam generated by the steam generation means can be increased. This is particularly effective when connecting to a main pipe connected to a steam utilization facility where low-pressure steam is used.
以上説明したように、本発明によれば、発電装置に供給された蒸気の流量に応じた回転数で駆動機を駆動することができ、しかも発電機の発熱を抑制できるので、発電機を高回転数で運転を持続できる。したがって、蒸気エネルギーを有効に利用することができる。 As described above, according to the present invention, the drive unit can be driven at the number of rotations corresponding to the flow rate of the steam supplied to the power generation device, and the heat generation of the generator can be suppressed. Operation can be continued at the rotational speed. Therefore, steam energy can be used effectively.
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明に係る発電装置20の一実施形態を示している。同図に示すように、この発電装置20は、蒸気生成手段10で生成されて蒸気利用設備12で利用される蒸気のエネルギーを利用して発電を行うものである。以下、具体的に説明する。
FIG. 1 shows an embodiment of a
前記蒸気生成手段10と前記蒸気利用設備12とは、蒸気が流通する主配管14によって接続されている。この主配管14には、減圧弁16が設けられている。
The steam generation means 10 and the
前記蒸気生成手段10は、主配管14に並列に接続された複数のボイラー10aによって構成されている。これら各ボイラー10aは、蒸気発生量が例えば2トン/時間程度のものが用いられており、各ボイラー10aは、それぞれ例えば小型貫流ボイラーによって構成されている。
The steam generation means 10 is constituted by a plurality of
前記蒸気利用設備12は、例えば給湯器、暖房機、風呂設備、乾燥機、洗浄設備、厨房機器、殺菌器等、例えば150〜200℃程度の蒸気を利用する設備である。
The
本実施形態に係る発電装置20は、蒸気タービン22、発電機24、周波数変換器26、コントローラ28、冷却手段30等を備えており、これらはケーシング32内に収納されている。なお、このケーシング32には、換気ファン34が配設されている。
The
前記蒸気タービン22は、例えば軸流タービンによって構成されている。蒸気タービン22は、対象となる蒸気の最大供給量から得られる最高回転数が許容回転数の範囲内となるように選定されている。
The
蒸気タービン22には、この蒸気タービン22の入口側に接続される導入管36と、蒸気タービン22の出口側に接続される排出管38とが設けられている。導入管36は、前記主配管14における減圧弁16の上流側に接続され、また排出管38は、前記主配管14における減圧弁16の下流側に接続されている。これにより、蒸気生成手段10で生成された蒸気の少なくとも一部が蒸気タービン22に導入され、この蒸気タービン22から排出された蒸気が主配管14に戻されるようになっている。
The
導入管36には、上流側から順に開閉弁40、ドレンセパレータ42、流量調整弁44及び緊急遮断弁46が設けられている。開閉弁40は、前記主配管14との接続部の近傍に配置されている。ドレンセパレータ42は、導入管36を流れる蒸気からドレンを分離するためのものである。流量調整弁44は、導入管36を流れる蒸気流量を調整するものであり、コントローラ28によって開閉制御が可能に構成されている。緊急遮断弁46は、導入管36を完全に遮断するものであり、コントローラ28によって制御可能となっている。
The
排出管38における主配管14との接続部の近傍には、開閉弁50が設けられている。この開閉弁50と前記導入管36の開閉弁40は、主配管14を流れる蒸気を導入管36へ導入するか否かを切り換える切換手段を構成している。すなわち、蒸気生成手段10で生成された蒸気をそのまま蒸気利用設備12へ導くときには、これら開閉弁40,50を閉じ、蒸気を利用した発電を行うときにはこれら開閉弁40,50を開く。なお、これら開閉弁40,50は、全開及び全閉の2状態に切り換え可能な開閉弁、開度調整可能な開閉弁のいずれによって構成することもできる。また、切換手段として、開閉弁40,50に代えて、三方切換弁を配設してもよい。この場合、三方切換弁は、主配管14と導入管36の接続部及び主配管14と排出管38の接続部に配置されることになる。
An opening / closing
導入管36には、蒸気タービン22へ導入される蒸気の圧力を検出する圧力センサ52が設けられている。また排出管38には、蒸気タービン22から排出された蒸気の圧力を検出する圧力センサ56が設けられている。
The
前記発電機24の回転軸60は、カップリング62を介して蒸気タービン22の駆動軸64と結合されている。すなわち、発電機24の回転軸60は、蒸気タービン22の駆動軸64と減速機を介さないで連結されている。このため、発電機24の運転回転数は、蒸気タービン22の回転数と同じになる。
A rotating
発電機24で発電された電力は、前記周波数変換器26に導入されるようになっている。この周波数変換器26は、発電機24で発電された電力の周波数を変換するものであり、例えば10〜100Hzの電力を60Hzの商用周波数の電力に変換する。発電機24の回転軸60にパルスジェネレータ66が設けられており、周波数変換器26は、パルスジェネレータ66からの出力値に応じて内部素子のスイッチング制御を行い、交流から直流へ変換する。そして、この直流の電力を所望の周波数すなわち商用周波数の電力に変換して出力する。周波数変換器26から出力された電力は、変圧器68を通して系統70に連係される。
The electric power generated by the
前記コントローラ28は、圧力センサ52,56による検出信号に基づいて、適正回転数を導出する。すなわち、蒸気流量と適正回転数とはほぼ一次比例の関係にあると近似できるので、蒸気タービン22の上流側及び下流側に設けられている圧力センサ52,56の検出値から蒸気タービン22に供給される蒸気流量を導出し、この蒸気流量に基づいて適正回転数を導出する。周波数変換器26は、コントローラ28によって導出された適正回転数に基づいて、発電機24に回転数制御信号を出力する。これにより、発電機24が蒸気流量に応じた適正回転数で運転される。
The
前記冷却手段30は、発電機24を冷却するためのものであり、冷却液が循環する循環路72を備えている。この循環路72には、冷却液タンク74とポンプ75と冷却器76とが設けられている。冷却液タンク74は、冷却液を貯溜するためのものである。ポンプ75は、冷却液タンク74内の冷却液を圧送するためのものであり、このポンプ75を駆動することにより、冷却液が循環路72を循環する。冷却器76は、発電機24に導入される冷却液を冷却するためのものであり、この冷却器76には、冷却水が流通する冷却水通路76aが設けられていて、この冷却水通路76aを流れる冷却水で冷却液を冷却する。冷却液としては、例えば油が用いられている。
The cooling means 30 is for cooling the
前記発電機24は、図2に示すように、略円筒状に形成された胴部80aと、この胴部80aの両端部に設けられる端壁部80bとを有する発電機ケーシング80を備えており、胴部80aの軸方向が水平になる姿勢で冷却液タンク74の上に設置されている。発電機ケーシング80の両端壁部80bには、内方へ向かって突出する円筒状のボス部80cがそれぞれ設けられ、この両ボス部80cを前記回転軸60が貫通している。ボス部80cには、軸受82が配設されていて、回転軸60は回転自在となっている。
As shown in FIG. 2, the
回転軸60は、水平方向に延びるように配置され、一方のボス部80c(図2における左側)から外方へ延出されていて、カップリング62を介して蒸気タービン22の駆動軸64に結合されている。
The
発電機ケーシング80の端壁部80bには、発電機ケーシング80の上端部からボス部80c内へと延びる給油孔80dが形成されている。この給油孔80dを通して潤滑油が軸受82に供給される。そして、ボス部80cにおける軸受82よりも軸方向外側には軸封部84が設けられており、軸受82の潤滑油がケーシング外へ漏れ出さないようになっている。一方、発電機ケーシング80の下端部に、発電機ケーシング80内と冷却液タンク74の上部開口86とを連通する連通路88が設けられており、ボス部80c内から発電機ケーシング80内へ流出した潤滑油が、連通路88を通して冷却タンク74内へ流下するようになっている。すなわち、この潤滑油は、冷却液として用いられている油と同じものが用いられている。
The
発電機24は、内部永久磁石同期発電機(IPM)によって構成されている。すなわち、発電機ケーシング80の胴部80aにステータ90が固定されるとともに、このステータ90の内周側にロータ91が設けられている。そして、ロータ91の内部に永久磁石(図示省略)が嵌め込まれるとともに、このロータ91は、前記回転軸60に固定されている。なお、発電機24は、蒸気タービン22の最高回転数が許容回転数の範囲内となるように選定されている。
The
ステータ90にはコイル93が巻装されていて、このコイル93は、電装ポート95と結線されている。この電装ポート95には、周波数変換器26に繋がる配線が接続されている。また、コイル93には、図示省略した温度センサが設けられており、この温度センサは電装ポート96と結線されている。この電装ポート96には、コントローラ28に繋がる配線が接続されている。
A
発電機ケーシング80の胴部80aには、入口ポート98と出口ポート99とが設けられており、これら入口ポート98及び出口ポート99は、胴部80a内に形成された冷却路100によって連通されている。入口ポート98は、胴部80aの一方側に設けられ、前記循環路72における冷却器76側の端部が接続されている。一方、出口ポート99は、胴部80aの他方側に設けられ、前記循環路72における冷却液タンク74側の端部が接続されている。
The
冷却路100は、軸方向に間隔をおいて配置されるとともに胴部80a内を周方向に延びる複数の周方向部100aと、これら周方向部100aを連通するように軸方向に延びる軸方向部100bとを備えている。そして、入口ポート98を通して導入された冷却液が、出口ポート99に向かって周方向部100aと軸方向部100bを流通するようになっている。これにより、発電機ケーシング80の胴部80aが偏り無く冷却されるようになっている。
The
ここで、発電装置20の運転動作について説明する。各ボイラー10aの駆動によって生成された蒸気は、主配管14を流れて減圧弁16で減圧された後、蒸気利用設備12へ導入される。そして、発電を行う場合には、導入管36の開閉弁40及び排出管38の開閉弁50を開き、これにより、各ボイラー10aで生成されて主配管14を流れてきた蒸気の一部が導入管36に分流される。この場合でも、蒸気利用設備12へ蒸気が送られるので、蒸気利用設備12において蒸気を利用することができる。
Here, the operation of the
導入管36へ分流された蒸気によって蒸気タービン22が駆動され、それに伴って発電機24の回転軸60が回転し、電力が生成される。このとき、圧力センサ52,56によって蒸気タービン22に供給される蒸気流量が導出されており、この蒸気流量下での適正回転数がコントローラ28で導出されている。そして、この適正回転数で発電機24が運転されている。蒸気タービン22を駆動した蒸気は、排出管38を通して主配管14を流れる蒸気と合流され、蒸気利用設備12へ供給される。すなわち、蒸気利用設備12での蒸気の利用量が減った場合でも、開閉弁40,50を開いて蒸気を発電に利用することができるので、各ボイラー10aを常に最大能力に近い状態で運転継続することが可能となっている。このため、各ボイラー10aを安定して駆動させることができるので、ボイラー10aでの効率を向上することができる。
The
発電機24の運転中において、発電機24内での温度が図略の温度センサで検出されていて、冷却液が循環路72を循環している。すなわち、ポンプ75の駆動により冷却液タンク74内の冷却液が送出されて、冷却器76において冷却水通路76aの冷却水によって冷却され、この冷却された冷却液が発電機24に導入される。そして、冷却液は、入口ポート98を経由して冷却路100の周方向部100a及び軸方向部100bを流通し、発電機ケーシング80の胴部80aを均等に冷却する。これにより、発電機24の発熱を効率的に抑制することができる。そして、冷却路100を流れた冷却液は、出口ポート99を経由して循環路72を流れ、冷却液タンク74へ戻る。冷却液はこの循環を続ける。
During operation of the
発電機24で生成された電力は、電装ポート95を通して周波数変換器26に出力される。この電力の周波数は、例えば10〜100Hzとなっている。そして、この電力は、周波数変換器26において商用周波数の電力に変換されて出力され、変圧器68を通して系統70に連係される。
The electric power generated by the
以上説明したように、本実施形態によれば、発電機24で生成された電力を周波数変換器26によって商用周波数の電力に変換するので、予め定められた周波数で発電すべく発電機24の回転数を制限しなければならないという事態を回避することができる。この結果、発電装置20に供給された蒸気の流量に応じた回転数で蒸気タービン22を駆動することが可能となり、これにより蒸気を無駄なく利用することができる。さらに、発電機24が永久磁石同期発電機によって構成されているので、高速回転領域で高効率の発電が可能となっており、しかも蒸気タービン22と発電機24とを減速機を介さないで直結しているので、ここでの機械的損失がなく、この点においても発電効率の向上に寄与している。さらに、発電機24を永久磁石同期発電機によって構成するとともに発電機24を冷却する冷却液を流通させるようにしたので、発電機24の発熱を効率的に抑制することができる。このため、発電機24を高回転数で持続して運転することができる。
As described above, according to the present embodiment, the electric power generated by the
さらに、本実施形態では、発電機24を内部永久磁石同期発電機によって構成したので、発電機24での発熱量をより抑制することができるようになっている。
Furthermore, in this embodiment, since the
また、本実施形態では、冷却液を冷却しつつ循環させるようにしたので、冷却液を大量に消費することなく発電機24の冷却を行うことができ、しかもポンプ75の駆動によって冷却液の循環量を調整できるので、発電機24の冷却を適正に行うことができる。
Further, in the present embodiment, since the coolant is circulated while being cooled, the
さらに、本実施形態では、冷却液の循環路72を発電機ケーシング80の胴部80aに設けられた冷却路100に連通させるようにしたので、発電機24を効率よく冷却することができる。しかも、その冷却路100が、発電機ケーシング80の胴部80aを周方向と軸方向に穿設された構成とされているので、胴部80a内に冷却液を満遍なく行き渡らせることができ、発電機24を偏り無く冷却することができる。
Further, in the present embodiment, since the
また、本実施形態では、蒸気利用設備12へ導入される前の蒸気を利用して発電を行うことができるので、ボイラー10aで生成された蒸気の利用効率を高めることができる。特に、低圧の蒸気が使用される蒸気利用設備12に接続された主配管14に接続する場合に有効である。
Moreover, in this embodiment, since it can generate electric power using the steam before introduce | transducing into the
なお、本実施形態では、蒸気タービン22を軸流タービンによって構成したが、これに代え、蒸気タービン22をラジアルタービンによって構成してもよい。また、本発明においては、発電機を駆動する駆動機としては、蒸気の流れから回転力を得られる流体機械であれば何でも用いることができる。そのような流体機械としては、例えば、上述のタービンのほかに、スクリュ膨張機がある。したがって、図1の形態において、蒸気タービン22をスクリュ膨張機に置き換えてもよい。
In the present embodiment, the
10 蒸気生成手段
12 蒸気利用設備
14 主配管
20 発電装置
22 蒸気タービン
24 発電機
26 周波数変換器
30 冷却手段
36 導入管
38 排出管
72 循環路
74 冷却液タンク(タンク)
75 ポンプ
76 冷却器
80 発電機ケーシング(ケーシング)
80a 胴部
100 冷却路
DESCRIPTION OF
75
Claims (6)
前記発電機は、永久磁石同期発電機によって構成されるとともに、前記駆動機と減速機を介さないで連結されており、
前記発電機を冷却するとともに当該発電機の回転軸を回転自在に支持する軸受を潤滑する油を流通させる冷却手段と、前記発電機によって生成された電力を商用周波数の電力に変換して出力する周波数変換器とが設けられ、
前記冷却手段は、前記発電機の下方に設置され前記油を貯溜するタンクと、前記油を冷却する冷却器と、前記油を圧送するポンプと、が接続されて前記油が循環する循環路を備え、
前記循環路は、前記発電機のケーシングの胴部に設けられた冷却路に連通されている一方、前記油が、前記発電機のケーシングの上端部に形成された給油孔、当該発電機の軸を支持する軸受、前記ケーシングの内部、さらに前記ケーシングの下端部に形成された連通路を通じて、前記タンクに流下するよう構成されていることを特徴とする発電装置。 A power generator that has a drive machine driven by steam and generates power by driving a generator by the drive machine,
The generator is constituted by a permanent magnet synchronous generator, and is connected without the drive unit and the reduction gear,
Cooling means for cooling the generator and circulating oil for lubricating a bearing that rotatably supports the rotating shaft of the generator, and converting the electric power generated by the generator into electric power of a commercial frequency and outputting it A frequency converter ,
The cooling means is connected to a tank that is installed below the generator and stores the oil, a cooler that cools the oil, and a pump that pumps the oil, and a circulation path through which the oil circulates. Prepared,
The circulation path is in communication with a cooling path provided in a body portion of the generator casing, while the oil is provided with an oil supply hole formed in an upper end portion of the generator casing, and a shaft of the generator. The power generator is configured to flow down to the tank through a bearing that supports the inside of the casing, and further through a communication passage formed in a lower end portion of the casing .
前記導入管及び前記排出管は、蒸気生成手段で生成された蒸気を蒸気利用設備に導く主配管に接続可能に構成され、
前記導入管及び前記排出管を前記主配管に接続することにより、この主配管を流れる蒸気が前記導入管へ流入して前記駆動機に導入され、この駆動機から排出された蒸気が前記排出管を通して前記主配管に戻されることを特徴とする請求項1から5の何れか1項に記載の発電装置。 An introduction pipe connected to the inlet side of the driving machine and a discharge pipe connected to the outlet side of the driving machine are provided;
The introduction pipe and the discharge pipe are configured to be connectable to a main pipe that guides the steam generated by the steam generation means to the steam utilization facility,
By connecting the introduction pipe and the discharge pipe to the main pipe, steam flowing through the main pipe flows into the introduction pipe and is introduced into the driver, and the steam discharged from the driver is discharged into the discharge pipe. generator according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it is returned to the main pipe through.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006214733A JP4970868B2 (en) | 2005-08-11 | 2006-08-07 | Power generator |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005233597 | 2005-08-11 | ||
JP2005233597 | 2005-08-11 | ||
JP2006214733A JP4970868B2 (en) | 2005-08-11 | 2006-08-07 | Power generator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007074894A JP2007074894A (en) | 2007-03-22 |
JP4970868B2 true JP4970868B2 (en) | 2012-07-11 |
Family
ID=37935830
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006214733A Active JP4970868B2 (en) | 2005-08-11 | 2006-08-07 | Power generator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4970868B2 (en) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4908290B2 (en) * | 2007-03-30 | 2012-04-04 | 株式会社神戸製鋼所 | Power generator |
JP5171334B2 (en) * | 2008-03-24 | 2013-03-27 | 株式会社神戸製鋼所 | Power generator |
JP4990204B2 (en) * | 2008-03-24 | 2012-08-01 | 株式会社神戸製鋼所 | Power generation system and power generation system control method |
JP5171414B2 (en) * | 2008-06-16 | 2013-03-27 | 株式会社神戸製鋼所 | Steam power generation system |
JP4999825B2 (en) * | 2008-11-12 | 2012-08-15 | 株式会社神戸製鋼所 | Steam generator and plant |
JP5487804B2 (en) * | 2009-08-21 | 2014-05-14 | シンフォニアテクノロジー株式会社 | Rotating machine |
JP5492170B2 (en) * | 2011-10-06 | 2014-05-14 | 株式会社神戸製鋼所 | Power generator |
JP5887167B2 (en) | 2012-03-02 | 2016-03-16 | ヤンマー株式会社 | Power generator |
JP5302443B2 (en) * | 2012-05-28 | 2013-10-02 | 株式会社神戸製鋼所 | Power generator |
JP2015048712A (en) * | 2013-08-29 | 2015-03-16 | ヤンマー株式会社 | Generating set |
JP2015050778A (en) * | 2013-08-29 | 2015-03-16 | ヤンマー株式会社 | Operational method of electric power generator |
FR3047365B1 (en) | 2016-02-03 | 2018-01-26 | Renault S.A.S | COOLING DEVICE FOR AN ELECTRIC MACHINE |
US10544717B2 (en) | 2016-09-07 | 2020-01-28 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Shared oil system arrangement for an engine component and a generator |
CN107044391B (en) * | 2017-06-15 | 2023-08-04 | 国电联合动力技术有限公司 | Cooling system of wind turbine generator |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5631352A (en) * | 1979-08-24 | 1981-03-30 | Toshiba Corp | Cooling liquid circulator for electric machine |
JPS63265598A (en) * | 1987-04-22 | 1988-11-02 | Mitsubishi Electric Corp | Electric power generating set |
JPH0559903A (en) * | 1991-08-30 | 1993-03-09 | Toshiba Corp | Automatic run back device |
JP3435802B2 (en) * | 1994-05-20 | 2003-08-11 | 株式会社明電舎 | Liquid cooled rotary electric machine |
JP3670319B2 (en) * | 1994-09-30 | 2005-07-13 | 株式会社日阪製作所 | Binary power generation system |
JP2002084795A (en) * | 2000-09-01 | 2002-03-22 | Shinko Electric Co Ltd | Power generator |
JP2004036523A (en) * | 2002-07-04 | 2004-02-05 | Toppan Printing Co Ltd | Exhaust gas treatment apparatus |
-
2006
- 2006-08-07 JP JP2006214733A patent/JP4970868B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007074894A (en) | 2007-03-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4970868B2 (en) | Power generator | |
US7405491B2 (en) | Electric power generating device | |
US8739538B2 (en) | Generating energy from fluid expansion | |
US8400005B2 (en) | Generating energy from fluid expansion | |
US20110061387A1 (en) | Thermal energy conversion method | |
US20080252077A1 (en) | Generating energy from fluid expansion | |
JP4213862B2 (en) | Steam turbine generator with steam turbine and driven machine for generating electric current | |
JPWO2009040919A1 (en) | Sludge drying system | |
JP4922110B2 (en) | Power generator | |
JP5834538B2 (en) | Waste heat generator | |
JP4684762B2 (en) | Power generator | |
JP2010077856A (en) | Emergency diesel generator facility and its operation method | |
JP2009293502A (en) | Steam system | |
JP2004211568A (en) | Compressed-air supplying system of fuel cell vehicle | |
JP2012087690A (en) | Control device of radial steam turbine system and its operating method | |
JP6601752B2 (en) | Power generation device using steam and compressor drive device | |
JP2009052489A (en) | Steam system | |
FI122435B (en) | steam Power plant | |
JP2017518455A (en) | Apparatus for compressing and expanding gas and method for controlling the pressure in two pipe networks of different nominal pressure levels | |
JP2015514897A (en) | Turbine system having three turbines coupled to one central transmission and method of operating a work machine | |
JP2010164004A (en) | Cooling system of thermal power generation equipment | |
JP2002206488A (en) | Jack oil supply device for large rotary machine | |
JP2006162108A (en) | Heat pump for water heater | |
JP2018141415A (en) | Operation method of steam turbine | |
JP5823326B2 (en) | Railway vehicle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080926 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110427 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110524 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110721 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120403 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120405 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150413 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4970868 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |