JPS61244806A - 発電システム - Google Patents

発電システム

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JPS61244806A
JPS61244806A JP8397785A JP8397785A JPS61244806A JP S61244806 A JPS61244806 A JP S61244806A JP 8397785 A JP8397785 A JP 8397785A JP 8397785 A JP8397785 A JP 8397785A JP S61244806 A JPS61244806 A JP S61244806A
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exhaust gas
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supercharger
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JP8397785A
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木村 昌敬
Tsutomu Ohashi
勉 大橋
Shigeo Kitagawa
北川 重夫
Yoichi Iwanaga
岩永 洋一
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/06Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/065Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle the combustion taking place in an internal combustion piston engine, e.g. a diesel engine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/12Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engines being mechanically coupled
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E20/16Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は船舶等において内燃機関の排気ガスを利用して
発電を行なう発電システムに関する。
〔従来の技術〕
内燃機関の性能を高めるための装置として、過給機が知
られている。第2図は過給機の概略構成を示したもので
、過給11はタービン2とコンプレッサ3とから構成さ
れる。すなわち、内燃機関(例えばディーゼル機関)4
からの排気ガス6によりタービン2を駆動し、このター
ビン2によりコンプレッサ3を駆動して、加圧空気7を
クーラー5を通して内燃機関4へ供給する構成となって
いる。
近年、このような過給機は大幅な効率向上が図られてお
り、排気ガス6を100%用いることなく、必要十分な
加圧空気7を内燃機関4へ供給できるようになっている
。すなわち、従来の90%程度の排気ガス量で、従来と
同程度の量の加圧空気を供給することが可能となってい
る。そこで、余った約10%の排気ガスを有効に利用す
るためのいくつかの方法が考案されている。
第3図はその排気ガス有効利用の一例を示したもので、
内燃機関4に過給機1とガスタービン11をパラレルに
装備し、ガスタービン11に全排気ガスの約10%を送
り、パワータービン11を駆動する。ガスタービン11
の軸には、減速装置21が取付けられており、内燃機関
4の主軸22と接続されている。従って、ガスタービン
11で得られたエネルギーは主軸22に伝達され、内燃
機関4の燃費を下げることができる。
第4図は排気ガス有効利用の他の例を示したもので、過
給機1の軸の先端にクラッチ23を介して発電機24を
取付け、過給機1で得られたエネルギーの一部を利用し
て発電機24を駆動するものである。発電機24の出力
は周波数変換盤25で一定周波数の交流に変換され、例
えば船内の母線16に送られる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、第3図の構成では (1)  ギヤトレインが長い(すなわち減速比が大)
(′2J  主軸22の振動の影響でギヤが痛みやすい
(3パワーの移動が複雑、すなわちガスタービン11で
得られたエネルギーを主軸22に伝える機構が複雑で、
メンテナンスが煩雑である。
4) 銀製工事が複雑で、機側に大きな専有面積を必要
とする。
等の問題がある。
一方、第4図に示した発電システムでは(1)過給機1
の軸系が不安定になりやすい。
(2)過給機1として標準のものをそのまま使用できず
、一部改造を必要とする。
発電機24に異常が起きた場合、過給機1の本体にダメ
ージを与え、運航に支障を来たすおそれがある。
(4)発電機24として高回転のものが必要であるが、
そのような発電機の入手は難しい。
等の問題がある。
本発明はこのような従来の問題点を解決するためになさ
れたもので、特殊な過給機を用いず、構造が簡単であっ
て、信頼性に冨む、内燃機関の排気ガスを利用して発電
を行なう発電システムを提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は上記目的を達成するため、内燃機関の排気ガス
を用いた発電システムにおいて、排気ガスの一部で過給
機を駆動した後、その排気ガスを排ガスエコノマイザに
導いて蒸気を発生させ、得られた蒸気で蒸気タービンを
駆動するとともに、排気ガスの残部でガスタービンを駆
動し、それら蒸気タービンとガスタービンとで1個の発
電機を駆動して発電を行なうことを特徴とする。
〔作用〕
本発明の発電システムにおいては、内燃機関の排気ガス
の一部が過給機に供給され、過給機が駆動される。この
過給機を通過した排気ガスはさらに排ガスエコノマイザ
に導かれ、ここで蒸気が発生される。この蒸気により蒸
気タービンが駆動される。一方、内燃機関からの排気ガ
スのうち過給機に供給されなかった残部はガスタービン
に供給され、該ガスタービンを駆動する。そして、これ
らの蒸気タービンとガスタービンの出力をギヤを用いた
減速装置等を介して合成して1個の発電機を駆動するこ
とにより、発電が行なわれる。
〔発明の効果〕
本発明の発電システムは、次の効果を有する。
(1)  過給機として内蔵のタービン出力を外部に取
出すための機構を備えた特殊なものが不要であり、標準
の過給機を使用できる。従って、過給機の軸系が不安定
になるという問題もない。
(2J  排気ガスの残部で駆動されるガスタービンの
出力が発電機に供給されるため、ガスタービンの出力を
内燃機関の主軸に伝達するもののように機関の主軸のね
じり振動の影響を受けることがなく、ギヤ等の損傷が防
止される。
(a 構成としては過給機、ターボジェネレータの構成
要素(排ガスエコノマイザ、蒸気タービン。
発電機等)のほかはガスタービンおよび減速装置等を追
加するだけでよく、ガスタービン専用の発電機や、その
発電機の出力側に設けられる周波数変換盤等が不要であ
るため、構造が非常にシンプルとなり、メンテナンスも
容易である。また、この場合の発電機は特に高回転のも
のである必要はなく、入手が容易である。さらに、船舶
等に搭載する場合、繍装工事が簡単で済む。
(4)発電機を過給機からの出力軸に直接連結させた従
来の発電システムでは、発電機に異常が起きた場合、過
給機にダメージが与えられることがあるが、本発明では
過給機の出力パワーを発電機に伝達する必要がないので
、このような問題はない。
(5)  (21〜(4)の点から、システムの信頼性
を高めることができる。
〔実施例〕
第1図に本発明の一実施例に係る発電システムの構成を
示す。図において、過給!!11は第2図で説明した通
りの標準的な構成のもので、内燃機関4からの排気ガス
6により内蔵のタービン(第2図の2)が駆動され、さ
らに該タービンによりコンプレッサ(第2図の3)が駆
動されて機関4へ加圧空気を供給する構成となっている
過給機1からのタービン駆動後の排気ガス6aは排ガス
エコノマイザ8に供給されて蒸気9が発生され、この蒸
気により蒸気タービン10が駆動される。蒸気タービン
10の出力はギヤ12゜13で減速された後、発電機1
5に供給される。
発Mt1115で得られた電力は母線16へ送出される
。以上により、ターボジェネレータが構成されている。
一方、本発明では内燃機関4からの排気ガスの他の残部
6bを有効利用するために、この排気ガス6bがガスタ
ービン11に供給され、ガスタービン11の出力軸にピ
ニオンギヤ14が取付けられる。このピニオンギヤ14
は上記ターボジェネレータにおけるギヤ13と噛み合わ
される。従って、ガスタービン11で得られたエネルギ
ーはピニオンギヤ14からギヤ13を経て発電機15に
伝達され、発電機15の駆動力の一部となる。  、こ
のようにして、過給機1を通過した排気ガス6bから排
ガスエコノマイザ8によって得られた蒸気により駆動さ
れる蒸気タービン1oの出力と、排気ガスの残部6bに
より駆動されるガスタービン11の出力とが合成され、
この合成出力により1個の発電機15が駆動されて発電
が行なわれることになる。
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能
であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係る発電システムの構成を
示す図、第2図は過給機の構成を示す図、第3図および
第4図は従来の排気ガス有効利用を図ったシステムの例
を示す図である。 1・・・過給機、2・・・タービン、3・・・コンプレ
ッサ、4・・・内燃機関、5・・・クーラー、6.6a
、6b・・・排気ガス、7・・・加圧空気、8・・・排
ガスエコノマイザ、9・・・蒸気、10・・・蒸気ター
ビン、11・・・ガスタービン、12.13・・・ギヤ
、14・・・ピニオンギヤ、15・・・発電機、16・
・・母線。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 内燃機関の排気ガスを用いた発電システムにおいて、排
    気ガスの一部で過給機を駆動した後、その排気ガスを排
    ガスエコノマイザに導いて蒸気を発生させ、得られた蒸
    気で蒸気タービンを駆動するとともに、排気ガスの残部
    でガスタービンを駆動し、それら蒸気タービンとガスタ
    ービンとで1個の発電機を駆動して発電を行なうことを
    特徴とする発電システム。
JP8397785A 1985-04-19 1985-04-19 発電システム Granted JPS61244806A (ja)

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JPH0526921B2 JPH0526921B2 (ja) 1993-04-19

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