JPS6365804B2 - - Google Patents

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JPS6365804B2
JPS6365804B2 JP6265683A JP6265683A JPS6365804B2 JP S6365804 B2 JPS6365804 B2 JP S6365804B2 JP 6265683 A JP6265683 A JP 6265683A JP 6265683 A JP6265683 A JP 6265683A JP S6365804 B2 JPS6365804 B2 JP S6365804B2
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JP
Japan
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gas
gas turbine
marine propulsion
combined cycle
exhaust gas
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JP6265683A
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English (en)
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JPS59188004A (ja
Inventor
Makoto Muramoto
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Kawasaki Heavy Industries Ltd
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Publication date
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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
    • F01K23/10Plants 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 with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle
    • 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
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]

Landscapes

  • 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)

Description

【発明の詳細な説明】 (a) 産業上の利用分野 本発明はガスタービンコンバインドサイクル舶
用推進プラントを有する動力装置に関する。
(b) 従来技術 2つのプロペラを有する船舶に、ガスタービン
とその排熱を利用する排ガスボイラと蒸気タービ
ンを組合せた2基のガスタービンコンバインドサ
イクル舶用推進プラントを搭載した船舶推進動力
装置が提案されている。これは第1図に示すよう
に、船舶1にガスタービンコンバインドサイクル
舶用推進プラント2,3が搭載され、左舷と右舷
のプロペラ4,5が減速機6,7およびプロペラ
軸8,9を介して、ガスタービン10と蒸気ター
ビン12およびガスタービン11と蒸気タービン
13の出力により駆動されるようになつている。
すなわち、これらのガスタービン10,11に
は、その排熱を利用する排ガスボイラ14,15
がそれぞれ装着され、排ガスボイラ14,15で
発生した蒸気を蒸気タービン12,13に送り、
ガスタービン10と蒸気タービン12の合計出力
とガスタービン11と蒸気タービン13の合計出
力で、それぞれ独立にプロペラ軸8,9を駆動し
ている。
ところで、ガスタービンは低出力で稼働する場
合は高出力で稼働する場合に比べその熱効率(燃
料消費率)は急激に悪化するが、その傾向はガス
タービンコンバインドサイクル舶用推進プラント
においても同様であつて、第2図に示すように、
1基のガスタービンコンバインドサイクル舶用推
進プラントの出力(%)と燃料消費率(g/
HP・h)との関係は、例えば100%出力のA点
で燃料消費率は最低の約150g/HP・hとなり、
50%出力のB点で約200g/HP・hとなる。す
なわち、上述の例では船舶が最大速力で航行する
とき、2基のガスタービンコンバインドサイクル
舶用推進プラントはそれぞれ100%出力で稼働さ
れ、2(基)×150(g/HP・h)×P(HP)=300P
(g/h)の燃料消費量となるが、低速力で航行
するときはそれぞれの舶用推進プラントが例えば
50%出力で2つのプロペラを駆動しなければなら
ないので、2(基)×200(g/HP・h)×P/2
(HP)=200P(g/h)の燃料消費量となる。
このように1つのプロペラを駆動するガスター
ビンコンバインドサイクル舶用推進プラントを2
基有する動力装置においては、船舶が低速力で航
行するとき、2基のガスタービンコンバインドサ
イクル舶用推進プラントを、燃料消費率の悪いと
ころで稼働させ、船舶を推進しなければならない
欠点がある。
(c) 発明の目的 本発明は上述の提案された2基のガスタービン
コンバインドサイクル舶用推進プラントを用いて
低速力で船舶を推進させる場合、その熱効率が極
めて低くなることによる問題点を解決するために
なされたもので、船舶が低速力で航行するときに
おいても熱交率よく稼働させることができるガス
タービンコンバインドサイクル舶用推進プラント
を有する動力装置を提供することを目的とする。
(d) 発明の構成 本発明の特徴とするところは、ガスタービンの
排ガスを排ガスボイラに導入すると共に、そのガ
スタービンのガスゼネレータ出口での高温燃焼ガ
スの一部を抽気管を介して直接排ガスボイラに導
入する少なくとも1基のガスタービンコンバイン
ドサイクル舶用推進プラントを有し、2つのガス
タービンがそれぞれの減速機を介して2つのプロ
ペラ軸を駆動すると共に、ガスタービンコンバイ
ンドサイクル舶用推進プラントの排ガスボイラに
より、他方の減速機を駆動する蒸気タービンを作
動させ、それを介してプロペラ軸を駆動すること
ができるようにしたガスタービンコンバインドサ
イクル舶用推進プラントを有する動力装置とした
ことである。
(e) 実施例 以下、本発明をその実施例に基づいて詳細に説
明する。
第3図は本発明の実施例であるガスタービンコ
ンバインドサイクル舶用推進プラントを有する動
力装置18の全体系統図で、船舶1の左舷および
右舷のプロペラ軸8,9のそれぞれを駆動するた
めに、ガスタービンコンバインドサイクル舶用推
進プラント20,21の2基が設置され、それぞ
れのガスタービン22,23には排ガスボイラ2
4,25が設けられている。この各排ガスボイラ
にはそれぞれのガスタービン22,23の燃焼排
ガスと熱交換する伝熱管26,27があり、この
各伝熱管で得られた蒸気が、それぞれ他のガスタ
ービンコンバインドサイクル舶用推進プラント2
1,20のガスタービン23,22により駆動さ
れる減速機29,28に設けられた蒸気タービン
31,30に蒸気供給管32,33を介して供給
されるようになつている。そして、各蒸気タービ
ン30,31からは復水器34,35、復水配管
36,37、給水ポンプ38,39、給水配管4
1,40を介して元のガスタービンコンバインド
サイクル舶用推進プラント21,20の排ガスボ
イラ25,24に帰還されるようになつている。
したがつて、左舷のプロペラ4は、ガスタービン
コンバインドサイクル舶用推進プラント20のガ
スタービン22と、排ガスボイラ25からの蒸気
により作動される蒸気タービン30とでもつて減
速機28を介して駆動される。右舷のプロペラ5
も同様に、ガスタービン23と、排ガスボイラ2
4からの蒸気により作動される蒸気タービン31
とでもつて減速機29を介して駆動される。とこ
ろで、前記ガスタービンコンバインドサイクル舶
用推進プラント20,21は、第4図に示すよう
にガスゼネレータ42から出力タービン45に導
入される高温燃焼排ガスの一部を出力タービン4
5をバイパスさせて直接排ガスボイラ24,25
に導入するための抽気管46が枝設されている。
このような構成によれば、2基のガスタービン
コンバインドサイクル舶用推進プラント20,2
1がそれぞれ最大出力100%で稼働される場合、
すなわち、船舶が最大出力で航行するときは、両
プロペラ4,5がそれぞれのガスタービン22,
23の出力と相互に他方の蒸気タービンにより、
従来例のところで述べたのと同様の300P(g/
h)の燃料消費量で駆動される。一方、低速力で
航行するときは、1つのガスタービンコンバイン
ドサイクル舶用推進プラント21の稼働を停止さ
せ、他の舶用推進プラント20のみを出力100%
の効率のよいところで稼働させる。したがつて、
左舷のプロペラ4はガスタービン22の出力で、
右舷のプロペラ5は排ガスボイラ24からの蒸気
動力により作動する蒸気タービン31で駆動され
ることになり、燃料消費量は1(基)×150(g/
HP・h)×P(HP)=150P(g/h)の燃料消費
量となる。その結果、従来例で述べた2(基)×
200(g/HP・h)×P/2(HP)=200P(g/h)
の燃料消費量と較べると、25%の燃料の消費が節
減できる。たゞし、蒸気タービンの出力は、抽気
管46を介して高温燃焼排ガスを排ガスボイラ2
4に導入しなければガスタービンの出力より大き
く、左右のプロペラ出力が異なるため船を直進さ
せるためには当て舵が必要となり、推進効率が低
下する。そこで、ガスゼネレータから出た高温燃
焼ガスを抽気管46および排ガスダクト44を介
して排ガスボイラ24に導入すれば、出力タービ
ン45の出力が低下すると共に排ガスボイラ24
の蒸気動力が増大するので、蒸気タービン31と
出力タービン45の動力とをほゞ等しくすること
ができる。したがつて、2つのプロペラ4,5を
ほゞ等しく駆動することができ、当て舵をするこ
となく船舶の直進航行ができる。なお、ガスター
ビンコンバインドサイクル舶用推進プラント20
の稼働を停止させ、他の舶用推進プラント21の
みを出力100%の燃料消費率のよいところで稼働
させても同様であることは言うまでもない。
第4図は異なる実施例の動力装置50の系統図
で、上述の2基のガスタービンコンバインドサイ
クル舶用推進プラントに代えて、1基のガスター
ビンコンバインドサイクル舶用推進プラント20
とガスタービン51からなり、プロペラ4はガス
タービン22のみにより減速機28を介して駆動
され、プロペラ5はガスタービン51およびガス
タービンコンバインドサイクル舶用推進プラント
20の排ガスボイラ24の蒸気動力で作動する蒸
気タービン31で駆動されるようになつている。
このような構成においても、船舶が低速力で航
行するときは、ガスタービン51の稼働を停止さ
せ、舶用推進プラント20のみを出力100%の燃
料消費率のよいところで稼働させると、左舷のプ
ロペラ4はガスタービン22で、右舷のプロペラ
5は蒸気タービン31で駆動されることになり、
燃料消費量は150P(g/h)となる。このとき、
高温燃焼ガスを抽気管46および排ガスダクト4
4を介して排ガスボイラ24に導入すれば、上述
と同様に蒸気タービン31と出力タービン45の
動力とをほゞ等しくすることができ、当て舵なし
で船舶の直進航行ができる。
(f) 発明の効果 本発明は以上詳細にしたように、ガスタービン
の排ガスを排ガスボイラに導入すると共に、その
ガスタービンのガスゼネレータ出口での高温燃焼
ガスの一部を抽気管を介して直接排ガスボイラに
導入する少なくとも1基のガスタービンコンバイ
ンドサイクル舶用推進プラントを有し、2つのガ
スタービンがそれぞれの減速機を介して2つのプ
ロペラ軸を駆動すると共に、ガスタービンコンバ
インドサイクル舶用推進プラントの排ガスボイラ
により、他方の減速機を駆動する蒸気タービンを
作動させ、それを介してプロペラ軸を駆動するこ
とができるようにしたガスタービンコンバインド
サイクル舶用推進プラントを有する動力装置とし
たので、船舶が低速力で航行するとき、ガスター
ビンコンバインドサイクル舶用推進プラント1基
を効率のよいところで稼働させることができ、燃
料消費量の節減が可能とできるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のガスタービンコンバインドサイ
クル舶用推進プラントを有する動力装置の系統
図、第2図はガスタービンコンバインドサイクル
舶用推進プラントの出力と燃料消費率との関係を
示すグラフ、第3図は本発明のガスタービンコン
バインドサイクル舶用推進プラントを有する動力
装置の系統図、第4図はガスタービンコンバイン
ドサイクル舶用推進プラントの拡大図、第5図は
異なる実施例の系統図を示す。 8,9……プロペラ軸、18,50……動力装
置、20,21……ガスタービンコンバインドサ
イクル舶用推進プラント、22,23,51……
ガスタービン、24,25……排ガスボイラ、2
8,29……減速機、30,31……蒸気タービ
ン、42……ガスゼネレータ、43……ガスゼネ
レータの出口、46……抽気管。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 ガスタービンの排ガスを排ガスボイラに導入
    すると共に、そのガスタービンのガスゼネレータ
    出口での高温燃焼ガスの一部を抽気管を介して直
    接排ガスボイラに導入する少なくとも1基のガス
    タービンコンバインドサイクル舶用推進プラント
    を有し、2つのガスタービンがそれぞれの減速機
    を介して2つのプロペラ軸を駆動すると共に、ガ
    スタービンコンバインドサイクル舶用推進プラン
    トの排ガスボイラにより、他方の減速機を駆動す
    る蒸気タービンを作動させ、それを介してプロペ
    ラ軸を駆動することができるようにしたことを特
    徴とするガスタービンコンバインドサイクル舶用
    推進プラントを有する動力装置。
JP6265683A 1983-04-09 1983-04-09 ガスタ−ビンコンバインドサイクル舶用推進プラントを有する動力装置 Granted JPS59188004A (ja)

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JPS59188004A JPS59188004A (ja) 1984-10-25
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JP5161652B2 (ja) * 2008-05-19 2013-03-13 三菱重工業株式会社 船舶の多軸推進装置
CA2667144C (en) 2008-05-28 2016-04-12 John Kipping Combined cycle powered railway locomotive
JP5588146B2 (ja) * 2009-10-23 2014-09-10 川崎重工業株式会社 船舶用蒸気タービン設備
JP2012002185A (ja) * 2010-06-18 2012-01-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 発電プラント設備およびその運転方法

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