JPS627905A - スチ−ムタ−ビン付内燃機関 - Google Patents

スチ−ムタ−ビン付内燃機関

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JPS627905A
JPS627905A JP14546685A JP14546685A JPS627905A JP S627905 A JPS627905 A JP S627905A JP 14546685 A JP14546685 A JP 14546685A JP 14546685 A JP14546685 A JP 14546685A JP S627905 A JPS627905 A JP S627905A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steam
exhaust gas
combustion engine
steam turbine
supply pipe
Prior art date
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Pending
Application number
JP14546685A
Other languages
English (en)
Inventor
Tsutomu Ohashi
勉 大橋
Matsuyuki Iwamoto
岩本 松幸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication of JPS627905A publication Critical patent/JPS627905A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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

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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、船舶における内燃機関の発する排ガスの熱を
利用してスチームタービンを作動させるようにした、ス
チームタービン付内燃機関に関す〔従来の技術〕 従来、船舶におけるディーゼル機関等の内燃機関から発
生する排ガスのもつ熱エネルギを有効に利用するために
、排ガスエコノマイザやスチームタービン等が、同内燃
機関の排ガス系に介装されている。
すなわち、第2図に示すように、内燃機関本体1の排ガ
ス系には、排ガス集合管3を介してターボチャージャー
2が接続されていて、同ターボチャージャー2は、内燃
磯閃本体1から排出される高温の徘ガスによって駆動さ
れる。
また、このターボチャージャー2からの排ガス流路11
には、排ガスエコノマイザ4が介装されており、同排ガ
スエコノマイザ4内においては、水供給管]2.低圧ス
チーム分離管12a、スチーム発生管13およびスチー
ム供給管14が配管・通過し、これらの管12’、 1
2a、 1.3および14内を流れる水あるいはスチー
ムと、排ガスとが熱交換を行なえるようになっている。
そしセ、この排ガスエコノマイザ4には、水供給管12
.スチーム発生管13およびスチーム供給管14を介し
ボイラドラム5が接続されている。
すなわち、水供給管12は、図示しない水タンクから徘
ガスエコノマイザ4を経由して、ボイラドラム5に接続
され、スチーム発生管13は、ボイラドラム5から排ガ
スエコノマイザ4の飽和スチーム発生部4aを経由して
再びボイラドラム5に至るように配管されている。この
スチーム発生管13には循環ポンプ7が介装されていて
、同スチーム発生管13内に熱水を循環させでいる。
さらに、スチーム供給管14は、ボイラドラム5がら気
水分離器6を介して排ガスエコノマイザ4の過熱スチー
ム発生部411を経由し、スチームタービン8に接続さ
れており、同スチームタービン8は、スチーム供給管1
4がらのスチームを受けて作動する。
なお、気水分離器6において、スチームから分離された
水は、再びボイラドラム5内へ戻される。
また、排ガスエコ7マイザ4を通過した水供給管12か
らは、低圧スチーム分離管12aが分岐されていて、同
低圧スチーム分離管12aは、排ガスエコノマイザ4を
経由した後、気水分離器6′を介し図示しない他の機器
に接続されている。
従来のスチームタービンイ・1内燃機関は、上述のよう
に構成されているので、内燃機関本体1から排出される
高温の排ガスは、排ガス集合W3に染められ、ターボチ
ャーツヤ−2を駆動した後、排ガス流路11を通って、
タト〃スエコノマイザ4に流入する。
排ガスエコ7マイザ4においては、流入する比較的高温
の排ガスの熱エネルギを利用し、水供給912、スチー
ム発生管13およびスチーム供給W14内を流れる水あ
るいはスチームを加熱している。
つまり、図示しない水タンクから供給された水は、水供
給管12を流れ排ガスエコノマイザ4で暖め4られ温水
となって、ボイラドラム5に流入する。そして、ボイラ
ドラム5に流入した温水は、循環ポンプ7の駆動により
、スチーム発生管13−3= 内を循環し、排ガスエコノマイザ4の飽和スチーム発生
部4aで飽和スチームとなり、スチーム発生管13を通
ってボイラドラム5に戻る。
さらに、飽和スチームは、スチーム供給管14を通って
気水分離器6により水分を除去され、排ガスエコノマイ
ザ4の過熱スチーム発生部4bで過熱スチームとなった
後、スチームタービン8に送給され、この過熱スチーム
により同スチームタービン8は作動する。
一ト述のように、従来のスチームタービン付内燃機関で
は、ボイラドラム5が、内燃機関本体1がら発生する排
ガスの熱エネルギを用い、排ガスエコノマイザ4におけ
る41)〃スとの熱交換によりスチームを発生し、スチ
ームタービン8を作動させている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、このような従来のスチームタービン付内
燃機関では、近年の内燃機関の低燃費化に伴い、排ガス
温度が低下してきているので、排ガスエコノマイザ4の
過熱スチーム発生部4bで発生する過熱スチームの発生
量が減少傾向にあり、スチームタービン8を十分に作動
させることができずタービン効率が低下するという問題
点がある。
また、排ガスエコノマイザ4内に過熱スチーム発生部4
bを設けなければならず、排ガスエコノマイザ4の大型
化を招くことになるため、同徘〃スエコ7マイザ4の狭
隘な機関室内での配置が困難になるという問題点もある
本発明は、これらの問題点の解決をはかろうと □する
もので、内燃機関から排出される排ガスの熱エネルギを
直接利用することにより、スチームタービンに流入する
過熱スチームの発生量を増加させ、タービン効率の向上
をはかるとともに、排ガスエコノマイザの小型化をはか
れるようにしrこ、スチームタービン付内燃機関を提供
することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
このため、本発明のスチームタービン付内燃機関は、内
燃機関の排ガス系に接続されたターボチャージャーと、
同ターボチャージャーからの排ガス流路に介装された排
ガスエコノマイザと、同排ガスエコノマイザにおける排
ガスとの熱交換によりスチームを発生するボイラドラム
と、同ボイラドラムからスチーム供給管を介しスチーム
の供給を受けて作動するスチームタービンとをそなえ、
1ユ記スチーム供給管が、−ト記ターボチャーツヤ−よ
りも−に流側で上記排ガス系に設けられた過熱スチーム
発生用熱交換部を経由して配設されていることを特徴と
している。
〔作 用〕
上述の本発明のスチームタービン付内燃機関では、ボイ
ラドラムは、排ガスエコノマイザにおいて、ターボチャ
ージャーからの排ガスとの熱交換を行なってスチームを
発生する。
そして、発生したスチームは、スチーム供給管を通って
過熱スチーム発生用熱交換部に送られて過熱スチームと
なった後、スチームタービンに流入し同スチームタービ
ンを作動させる。
〔実施例〕
以下、図面により本発明の一実施例としてのスチームタ
ービン付内燃機関について説明すると、第1図はその全
体構成を示す模式図であり、本発明のスチームタービン
付内燃機関も従来のスチームタービン付内燃機関(第2
図参照)とほぼ同様に構成されており、第1図に示すよ
うに、内燃機関本体1の排ガス系には、排ガス集合管3
を介してターボチャージャー2が接続されていて、同タ
ーボチャーツヤ−2は、内燃機関本体1から排出される
高温の排ガスによって駆動される。
また、このターボチャージャー2からの排ガス流路11
には、排ガスエコノマイザ4が介装されており、同排ガ
スエコ7マイザ4内においては、水供給管12.低圧ス
チーム分離管12aおよびスチーム発生管13が配管・
通過し、これらの管12.1.2aおよび13内を流れ
る水あるいはスチームと、排ガスとが熱交換を行なえる
ようになっている。
そして、この排ガスエコノマイザ4には、水供給管12
.スチーム発生管13およびスチーム供給管14を介し
ボイラドラム5が接続されている。
すなわち、水供給管12は、図示しない水タンクから排
ガスエコノマイザ4を経由して、ボイラドラム5に接続
され、スチーム発生管13は、ボイラドラム5から排ガ
スエコノマイザ4の飽和スチーム発生部4aを経由して
再びボイラドラム、5に至るように配管されている。こ
のスチーム発生管13には循環ポンプ7が介装されてい
て、同スチーム発生管13内に熱水を循環させている。
さらに、スチーム供給管14は、ボイラドラム5からタ
ーボチャージャー2よりも−L流側の排ガス集合管3に
設けられた過熱スチーム発生用熱交換部9を経由して、
スチームタービン8に接続されるように配管されている
なお、排ガスエコノマイザ4を通過した水供給管12か
らは、低圧スチーム分離管12aが分岐されでいて、同
低圧スチーム分離管12aは、排ガスエコノマイザ4を
経由した後、気水分離器6′を介し図示しない他の機器
に接続されている。
本発明の一実施例としてのスチームタービン付内燃機関
は上述のごとく構成されているので、従米のスチームタ
ービン付内燃機関とほぼ同様に、内燃機関本体1から排
出される高温の排ガスは、排ガス集合管3に集められ、
ターボチャージャー2を駆動した後、排ガス流路11を
通って、排ガスエコノマイザ4に流入する。
排ガスエコノマイザ4においては、流入する比較的高温
の排ガスの熱エネルギを利用し、水供給管12.スチー
ム発生管13およびスチーム供給管14内を流れる水あ
るいはスチームを加熱している。
つまり、図示しない水タンクから供給された水は、水供
給管12を流れ排ガスエコノマイザ4で暖められ温水と
なって、ボイラドラム5に流入する。そして、ボイラド
ラム5に流入した温水は、循環ポンプ7の駆動により、
スチーム発生管13内を循環し、排ガスエコノマイザ4
の飽和スチーム発生部4aで飽和スチームとなり、スチ
ーム発生管13を通ってボイラドラム5に戻る。
さらに、飽和スチームは、スチーム供給管14を通って
排ガス集合管3の過熱スチーム発生用熱交換部9で、同
集合管3内の排ガスとの熱交換により過熱スチームとな
り、スチームタービン8に送給され、この過熱スチーム
により同スチームタービン8は作動する。
このように、本発明のスチームタービン付内燃機関では
、スチームタービン8を作動させるための過熱スチーム
を発生させるのに、排ガスエコノマイザ4よりも約30
〜40°C高い温度の徘がス集合管3内の排ガスを利用
で終るので、高温度の過熱スチームを従来の約1.5倍
だけ増加させることができ、これによりスチームタービ
ン8の出力効率を大幅に改善でとるようになる。
また、排ガスエコノマイザ4で、過熱スチーム発生部(
第2図の符号4b参照)が不要となるので、排ガスエコ
ノマイザ4を小型化でき、狭隘な機関室内での配置が容
易になる利点もある。
〔発明の効果〕
以上詳述したように、本発明のスチームタービン付内燃
機関によれば、内燃機関の排ガス系に接続されたターボ
チャージャーと、同ターボチャージャーからの排ガス流
路に介装された排ガスエフ7マイザと、同徘〃スエコ7
マイザにおける排ガスとの熱交換によりスチームを発生
するボイラドラムと、同ボイラドラムからスチーム供給
管を介しスチームの供給を受けて作動するスチームター
ビンとをそなえ、上記スチーム供給管が、上記ターボチ
ャージャーよりも上流側で上記排ガス系に設けられた過
熱スチーム発生用熱交換部を経由して配設されるという
簡素な構成で、スチームタービンを作動させるための過
熱スチームを発生させるのに、ターボチャージャーより
」1流側の高温の排ガスを使用できるようになり、これ
により過熱スチーム発生量を従来の約1.5倍まで増加
させることができる。したがって、スチームタービンの
効率を大幅に改善できるのである。
また、排ガスエコノマイザにおいて、従来必要であった
過熱スチーム発生部が不要となるので、同排ガスエコノ
マイザを小型化で軽るようになって、狭隘な機関室内で
の配置が容易になる利点もある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例としてのスチームタービン付
内燃機関の全体構成を示す模式図であり、第2図は従来
のスチームタービン付内燃機関の全体構成を示す模式図
である。 1・・内燃機関本体、2・・ターボチャージャー、3・
・排ガス集合管、4・・排ガスエコノマイザ、4a・・
飽和スチーム発生部、5・・ボイラドラム、6′ ・・
気水分離器、7・・循環ポンプ、8・・スチームタービ
ン、9・・過熱スチーム発生用熱交換部、11・・排ガ
ス流路、12・・水供給管、12a・・低圧スチーム分
離管、13・・スチーム発生管、14・・スチーム供給
管。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 内燃機関の排ガス系に接続されたターボチャージャーと
    、同ターボチャージャーからの排ガス流路に介装された
    排ガスエコノマイザと、同排ガスエコノマイザにおける
    排ガスとの熱交換によりスチームを発生するボイラドラ
    ムと、同ボイラドラムからスチーム供給管を介しスチー
    ムの供給を受けて作動するスチームタービンとをそなえ
    、上記スチーム供給管が、上記ターボチャージャーより
    も上流側で上記排ガス系に設けられた過熱スチーム発生
    用熱交換部を経由して配設されていることを特徴とする
    、スチームタービン付内燃機関。
JP14546685A 1985-07-02 1985-07-02 スチ−ムタ−ビン付内燃機関 Pending JPS627905A (ja)

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