KR20160036076A - 선박추진장치, 선박, 및 선박추진방법 - Google Patents

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Abstract

선박(1)은, 과급기(22)가 마련되고, 추진용 프로펠러(29)를 구동시키는 메인엔진(12)의 배기가스에 의하여 구동되는 가스터빈(14)과, 배기가스에 의하여 생성된 증기에 의하여 구동되는 증기터빈(18)과, 터빈발전기(20)에 의한 발전전력이 공급되어 동작하는 선박기기(44)와, 터빈발전기(20)에 의한 발전전력이 공급되어 구동하고, 메인엔진(12)을 가세하는 가세모터(46)를 구비한다. 선박추진장치(10)는, 터빈발전기(20)에 의한 발전전력량과 선박기기(44)의 요구전력량과의 차분인 잉여전력량에 의하여 가세모터(46)를 구동하고, 가세모터(46)의 소비전력량이 미리 설정한 전력량에 이르며, 또한 상기 소비전력량과 선박기기(44)의 요구전력량과의 합계를 발전전력량이 넘는 경우에, 가스터빈(14)으로의 배기가스의 추기량을 감소시킨다.

Description

선박추진장치, 선박, 및 선박추진방법 {SHIP PROPULSION DEVICE, SHIP, AND SHIP PROPULSION METHOD}
본 발명은, 선박추진장치, 선박, 및 선박추진방법에 관한 것이다.
종래부터, 메인엔진(주기(主機))의 배기가스에 의하여 가스터빈을 구동시키거나, 배기가스에 의하여 이코노마이저로 증기를 발생시켜 증기터빈을 구동시킴으로써 발전하여 선내의 요구전력량을 보충하는 선박이 개발되고 있었다.
또, 특허문헌 1, 2에는, 발전한 선내의 잉여전력량을 얻어 메인엔진을 가세(加勢)하는 축발전기 모터에 관한 기술이 개시되어 있다.
특히, 특허문헌 1에는, 선내 요구전력량 및 메인엔진의 부하에 근거하여, 가스터빈에 공급되는 메인엔진으로부터의 배기가스의 유량을 제어하는 가스터빈용 제어밸브의 개방도를 피드포워드 개방도로서 연산하는 가스터빈 제어부와, 축발전기 모터의 모터운전 시의 출력에 상당하는 메인엔진의 연료분사량을 환산 연료분사량으로서 연산하여, 메인엔진에 공급되는 연료분사량으로부터 그 환산 연료분사량을 감산하는 연료분사량 제어부를 구비하는 선박이 개시되어 있다.
특허문헌 1: 일본 특허공개공보 2011－116152호 특허문헌 2: 일본 특허공개공보 2010－222001호
특허문헌 1에 기재된 선박은, 선내 요구전력량에 근거하여 가스터빈용 제어밸브의 개방도를 피드포워드 제어하므로, 선내의 잉여전력량을 가급적 줄일 수 있고, 또, 선내전력이 급격하게 감소하여 비교적 큰 잉여전력량이 발생한 경우에, 축발전기 모터에 의한 축의 가세를 행함과 함께, 목표 프로펠러 회전수가 되도록 축발전기 모터의 운전 시의 출력에 상당하는 메인엔진의 연료분사량을 줄여, 연비를 향상시킬 수 있다.
그러나, 특허문헌 1에 기재된 선박에서는, 가스터빈용 제어밸브의 개방도를 피드포워드 제어하여, 잉여전력량이 발생한 경우에 축발전기 모터에 의한 축의 가세를 행함과 함께 메인엔진의 연료분사량을 줄이는 것과 같이 그 제어가 복잡하다. 또, 특허문헌 1은, 선내 요구전력량과 축발전기 모터의 용량의 대소에 대해서는 특별히 언급하고 있지 않다.
본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 간단한 제어에 의하여 선박의 에너지효율을 보다 높일 수 있는, 선박추진장치, 선박, 및 선박추진방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 선박추진장치, 선박, 및 선박추진방법은 이하의 수단을 채용한다.
즉, 본 발명의 제1 양태에 관한 선박추진장치는, 과급기가 마련되고, 선박의 추진용 프로펠러를 구동시키는 메인엔진과, 상기 메인엔진의 배기가스에 의하여 구동되는 가스터빈과, 상기 가스터빈에 의하여 구동되는 터빈발전기와, 상기 선박의 추진을 가세하는 가세모터를 구비하는 선박추진장치로서, 상기 터빈발전기에 의한 발전전력량과 상기 선박기기의 요구전력량과의 차분인 잉여전력량에 의하여 상기 가세모터를 구동하고, 상기 가세모터의 소비전력량이 미리 설정한 전력량에 이르며, 또한 상기 소비전력량과 상기 요구전력량과의 합계를 상기 발전전력량이 넘는 경우에, 상기 가스터빈으로의 배기가스의 추기량을 감소시킨다.
본 구성의 선박추진장치는, 과급기가 마련되고, 선박의 추진용 프로펠러를 구동시키는 메인엔진과, 메인엔진의 배기가스에 의하여 구동되는 가스터빈과, 가스터빈에 의하여 구동되는 터빈발전기와, 선박의 추진을 가세하는 가세모터를 구비한다.
선박추진장치는, 선박기기로의 전력의 공급을 최우선으로 하여, 잉여전력량에 의하여 가세모터를 구동시킨다. 이로 인하여, 잉여전력량 전부가 가세모터에 의하여 소비되게 되지만, 선박기기의 소비전력이 감소하여, 잉여전력량이 가세모터의 최대 소비전력량을 넘으면, 터빈발전기의 발전전력량은 소비되지 않고 남게 된다.
따라서, 가세모터의 소비전력량이 미리 설정한 전력량에 이르며, 또한 그 소비전력량과 선내 요구전력량과의 합계를 발전전력량이 넘는 경우에, 가스터빈으로의 배기가스의 추기량이 감소된다. 미리 설정한 전력량은, 예를 들면 가세모터의 최대 소비전력량이다.
가스터빈으로의 배기가스의 추기량이 감소됨으로써, 선박기기 및 가세모터에도 이용되지 않는 잉여 발전전력의 발생을 방지할 수 있어, 메인엔진의 배기가스가 보다 많이 과급기로 송기되므로, 메인엔진의 연비를 향상시킬 수 있다. 또, 선내 요구전력량이 작은 선박에 대하여, 가세모터로서, 최대 소비전력량이 작은 모터를 이용함으로써, 잉여전력을 가세모터에 이용하여, 잉여전력을 가세모터에서 흡수할 수 있다. 가세모터가 잉여전력을 흡수해도, 더욱 잉여전력이 발생하는 경우에는, 가스터빈으로의 배기량을 감소시켜, 메인엔진의 소기압 향상만을 제어함으로써, 운전제어를 용이하게 행할 수 있다.
또한, 본 제어는, 선박에서 소비되는 합계전력량과 발전전력량을 비교하여, 가스터빈으로의 배기가스의 추기량을 제어하므로, 간단한 제어이다.
따라서, 본 구성은, 간단한 제어에 의하여 선박의 에너지효율을 보다 높일 수 있다.
상기 제1 양태에서는, 상기 가세모터의 최대 소비전력량과 상기 선내 요구전력량과의 합계를 상기 발전전력량이 넘는 경우에, 상기 합계와 상기 발전전력량이 동일해지도록, 상기 가스터빈으로의 배기가스의 추기량을 감소시키는 것이 바람직하다.
본 구성에 의하면, 가세모터의 최대 소비전력량과 선박기기의 선내 요구전력량과의 합계가 터빈발전기의 발전전력량과 동일해짐으로써, 발전전력량에 잉여가 발생하지 않기 때문에, 선박의 에너지효율을 보다 높일 수 있다.
또, 본 발명의 제2 양태에 관한 선박은, 상기 기재된 선박추진장치를 구비한다.
또, 본 발명의 제3 양태에 관한 선박추진방법은, 메인엔진의 구동에 의하여 추진용 프로펠러를 구동시키는 공정과, 상기 메인엔진의 배기가스에 의하여 가스터빈을 구동하여 발전을 행하는 공정과, 선박의 추진을 가세하는 공정으로 이루어지는 선박추진방법으로서, 발전전력량과 선내 요구전력량과의 차분인 잉여전력량에 의하여 상기 선박의 추진을 가세하고, 가세에 의한 소비전력량이 미리 설정한 전력량에 이르며, 또한 그 소비전력량과 상기 선내 요구전력량과의 합계를 상기 발전전력량이 넘는 경우에, 상기 가스터빈으로의 배기가스의 추기량을 감소시킨다.
본 발명에 의하면, 간단한 제어에 의하여 선박의 에너지효율을 보다 높일 수 있다는 뛰어난 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 선박추진장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태에 관한 가스터빈 제어밸브의 밸브개방도 제어장치의 전기적 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시형태에 관한 터빈발전기에 의한 발전전력량과 그 소비상태의 일례를 나타내는 도이다.
이하에, 본 발명에 관한 선박추진장치, 선박, 및 선박추진방법의 일 실시형태에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은, 선박(1)에 마련된 선박추진장치(10)의 개략 구성을 나타내고 있다.
선박추진장치(10)는, 메인엔진(12), 가스터빈(14), 증기발생장치(16), 증기터빈(18), 및 터빈발전기(20)를 구비한다.
메인엔진(12)은, 디젤기관이며, 과급기(22)와 배기가스 매니폴드관(24)이 마련된다. 메인엔진(12)은, 추진축(26)의 일단에 직결되어, 이 추진축(26)을 회전 구동시킨다. 추진축(26)의 타단에는, 선박(1)의 추진용 프로펠러(29)가 고정되어 있다.
과급기(22)는, 동축 상에 마련된 터빈(22A)과 압축기(22B)를 구비한다. 터빈(22A)은, 메인엔진(12)으로부터 배출된 배기가스가 배기가스 매니폴드관(24)을 통하여 유도되어 회전 구동된다. 터빈(22A)이 구동되면, 동축 상에 마련된 압축기(22B)가 회전하여 공기를 압축한다. 압축된 공기는, 메인엔진(12)으로 공급된다.
배기가스 매니폴드관(24)과 터빈(22A)과의 사이로부터는, 배기가스 분기관(25)이 분기되어, 가스터빈(14)에 접속된다. 한편, 터빈(22A)의 배기가스 출구측은, 증기발생장치(16)에 접속된다.
가스터빈(14)은, 터빈(14A)과 축(14B)을 구비한다. 터빈(14A)은, 메인엔진(12)으로부터 배기되는 고온의 배기가스에 의하여 회전 구동되고, 터빈(14A)에 접속되는 축(14B)을 회전시킨다. 터빈(14A)의 배기가스 출구측은, 과급기(22)가 구비하는 터빈(22A)의 배기가스 출구측과 합류하여, 증기발생장치(16)에 접속된다.
또, 배기가스 분기관(25)에는, 가스터빈 메인스톱밸브(27)와 가스터빈 제어밸브(28)가 마련된다. 가스터빈 메인스톱밸브(27)는, 메인엔진(12)으로부터 가스터빈(14)에 공급되는 배기가스의 단절을 행하는 것이며, 개폐를 제외한 제어가 필요하지 않고, 통상은 완전 개방되어 있다. 가스터빈 제어밸브(28)는, 배기가스의 가스터빈(14)으로의 추기량을 제어하는 것이며, 메인엔진(12)의 소기압이 필요 이상으로 저하하지 않는 한 완전 개방이 된다.
또한, 배기가스 분기관(25)과 터빈(14A)의 배기가스 출구측은, 배기가스 바이패스밸브(30)를 구비하는 바이패스관(32)에 의하여 바이패스된다. 가스터빈 제어밸브(28)가 완전 개방되어도, 소기압에 여유가 있는 경우에는, 배기가스 바이패스밸브(30)가 개방된다. 그 결과, 후술하는 증기발생장치(16)에 있어서의 물의 증발량이 늘어나고, 증기터빈(18)에 의한 발전전력량이 증가한다.
증기발생장치(16)는, 배기가스 이코노마이저(34)와 기수분리기(36)를 구비한다.
배기가스 이코노마이저(34)는, 그 연도(煙道) 내에 과열기(34A)와 증발기(34B)를 구비한다. 과열기(34A)와 증발기(34B)는, 배기가스 이코노마이저(34) 내에 아래에서부터 위를 향하여 순서대로 평행하게 설치되어 있다. 배기가스 이코노마이저(34)의 연도 내에는, 고온의 배기가스가 흘러, 굴뚝(도시하지 않음)을 거쳐 대기에 방출된다. 과열기(34A)에는, 기수분리기(36)의 상부로부터 증기가 유도된다. 증발기(34B)에는, 기수분리기(36)의 하부로부터 물이 유도된다.
기수분리기(36) 내에는, 하부에 물이 상부에는 증기가 분리되어 모인다. 기수분리기(36) 내의 물은, 보일러수 순환펌프(38)에 의하여 배기가스 이코노마이저(34) 내의 증발기(34B)에 유도된다. 기수분리기(36)에는, 배기가스 이코노마이저(34)의 증발기(34B)로부터의 수분을 포함한 증기가 유도되어 물과 증기로 분리된다. 분리된 증기는, 배기가스 이코노마이저(34) 내의 과열기(34A)에 유도된다.
증기터빈(18)은, 터빈(18A)과 축(18B)을 구비한다. 터빈(18A)은, 증기발생장치(16)로부터 공급되는 증기에 의하여 회전 구동되어, 터빈(18A)에 접속되는 축(18B)을 회전시킨다. 배기가스 이코노마이저(34)와 증기터빈(18)과의 사이에는 증기터빈 제어밸브(40)가 마련되고, 증기터빈 제어밸브(40)는, 증기터빈(18)에 공급되는 증기의 압력이 일정해지도록 제어한다.
터빈발전기(20)는, 가스터빈(14)이 구비하는 축(14B) 및 증기터빈(18)이 구비하는 축(18B)과 동축 형상으로 설치되고, 가스터빈(14) 및 증기터빈(18)에 의하여 구동되어 발전한다. 터빈발전기(20)에 의한 발전전력은, 전력선(42)을 통하여 선내 계통으로 접속되어, 각종 선박기기(44)나 가세모터(46)에 공급되고, 선박기기(44)나 가세모터(46)의 구동에 이용된다.
다만, 본 실시형태에서는, 가스터빈(14)과 증기터빈(18)이 동축 형상으로 설치되는 구성으로 했지만, 이것에 한정되지 않고, 가스터빈(14)과 증기터빈(18)이 병렬로 접속되어, 각각의 구동에 의하여 발전하는 구성으로 해도 된다.
가세모터(46)는, 메인엔진(12)과 추진용 프로펠러(29)와의 사이에 마련되어, 메인엔진(12)을 가세한다. 다만, 가세모터(46)의 소비전력량은, 전력량 검지부(49)에 의하여 검지된다.
다만, 선박기기(44) 및 가세모터(46)에 전력을 공급하는 전력선(42)에는, 전력의 공급을 정지시키기 위한 차단기(48)가 적절히 구비된다.
또한, 본 실시형태의 선박(1)은, 도시하지 않은 발전용 디젤엔진을 보기(補機)발전기로서 구비하고 있고, 이러한 발전전력도 전력선(42)을 통하여 선내 계통으로 접속된다.
다만, 각 선박기기(44)에서 필요로 하는 전력(이하, "선내 요구전력량" 이라고 함)은, 선내 계통에 접속된 전류계 및 전압계로부터 얻은 전류치 및 전압치로부터 도시하지 않은 제어부(파워 매니지먼트 시스템：이하, "PMS" 라고 함)에서 연산된다.
여기에서, 선박(1)이 예를 들면 냉동 컨테이너를 적재하는 대형 콘테이너선인 경우에는, 선박기기(44)의 소비전력량이 크기 때문에, 터빈발전기(20)에 의한 발전전력량을 모두 소비할 수 있다. 그러나, 오일탱커나 벌크캐리어와 같은 선박기기(44)의 소비전력량이 크지 않은 선박(1)에서는, 예를 들면 가세모터(46)를 구비하고 있어도 터빈발전기(20)에 의한 발전전력량을 모두 소비할 수 없는 경우가 있다.
따라서, 본 실시형태에 관한 선박추진장치(10)는, 터빈발전기(20)에 의한 발전전력량과 선박기기(44)의 선내 요구전력량과의 차분인 잉여전력량에 의하여 가세모터(46)를 구동시킨다. 그리고, 선박추진장치(10)는, 가세모터(46)의 소비전력량이 미리 설정한 전력량(이하, "설정전력량" 이라고 함)에 이르며, 또한 그 소비전력량과 선내 요구전력량과의 합계(이하, "합계전력량" 이라고 함)를 발전전력량이 넘은 경우에, 가스터빈(14)으로의 배기가스의 추기량을 감소시킨다. 다만, 설정전력량은, 예를 들면 가세모터(46)에서 소비 가능한 최대의 전력량(이하, "최대 소비전력량" 이라고 함)이지만, 이것에 한정하지 않고, 최대 소비전력량보다 낮은 전력량으로 해도 된다.
또, 선내 요구전력량이 작은 선박(1)에 대하여, 가세모터(46)로서, 최대 소비전력량이 작은 가세모터를 이용함으로써, 잉여전력을 가세모터(46)에 이용하여, 잉여전력을 가세모터(46)에서 흡수할 수 있다. 가세모터(46)가 잉여전력을 흡수해도, 다시 잉여전력이 발생하는 경우에는, 가스터빈(14)으로의 배기량을 감소시켜, 메인엔진(12)의 소기압(掃氣壓) 향상만을 제어함으로써, 운전제어를 용이하게 행할 수 있다.
도 2는, 본 실시형태에 관한 가스터빈 제어밸브(28)의 밸브개방도 제어장치(50)의 전기적 구성을 나타내는 블록도이다. 다만, 밸브개방도 제어장치(50)는, 예를 들면, CPU(Central Processing Unit), RAM(Random Access Memory), 및 컴퓨터 판독 가능한 기록매체 등으로 구성된다. 그리고, 각종 기능을 실현하기 위한 일련의 처리는, 일례로서, 프로그램의 형식으로 기록매체 등에 기록되어 있고, 이 프로그램을 CPU가 RAM 등에 독출하여, 정보의 가공·연산처리를 실행함으로써, 각종 기능이 실현된다.
밸브개방도 제어장치(50)는, 합계부(52), 비교부(54), 및 밸브개방도 연산부(56)를 구비하고, 가스터빈 제어밸브(28)의 밸브개방도를 제어한다.
합계부(52)는, 전력량 검지부(49)에서 검지된 가세모터(46)의 소비전력량과 선박기기(44)의 선내 요구전력량과의 합인 합계전력량을 산출하여, 비교부(54)로 출력한다. 다만, 가세모터(46)는, 소비전력량이 설정전력량을 넘지 않도록 제어된다. 또, 선박기기(44)의 선내 요구전력량은 PMS로부터 출력된다.
비교부(54)는, 입력된 합계전력량과 터빈발전기(20)의 발전전력량을 비교하여, 비교결과를 밸브개방도 연산부(56)로 출력한다.
밸브개방도 연산부(56)는, 비교부(54)에 의한 비교결과에 근거하여 밸브개방도 지령치를 연산하여, 가스터빈 제어밸브(28)로 출력한다.
합계전력량이 발전전력량을 넘는 것을 비교결과가 나타내고 있는 경우, 밸브개방도 연산부(56)는, 가스터빈 제어밸브(28)를 완전 개방으로 하는 밸브개방도 지령치를 출력한다.
한편, 가세모터(46)의 소비전력량이 설정전력량에 이르며, 또한 합계전력량을 발전전력량이 넘는 것을 비교결과가 나타내고 있는 경우, 밸브개방도 연산부(56)는, 가스터빈 제어밸브(28)를 폐쇄하는 방향으로 밸브개방도 지령치를 출력한다. 이 경우, 밸브개방도 연산부(56)는, 예를 들면, 발전전력량과 합계전력량과의 차분에 근거하여 PI제어에 의하여 밸브개방도 지령치를 산출해도 되고, 발전전력량과 합계전력량과의 차분과 밸브개방도와의 관계를 나타낸 테이블 정보를 미리 기억하여, 그 테이블 정보에 근거하여 차분에 따른 밸브개방도 지령치를 산출해도 된다.
다만, 밸브개방도 연산부(56)는, 합계전력량과 발전전력량이 동일해지는 밸브개방도 지령치를 산출하는 것이 바람직하다.
도 3은, 터빈발전기(20)에 의한 발전전력량과 그 소비상태의 일례를 나타내는 도이다.
도 3에 나타나는 바와 같이, 시간 t1에 터빈발전기(20)에 의한 발전이 개시되고, 시간 t2까지는, 터빈발전기(20)에 의한 발전전력량이 선내 요구전력량에 비하여 적기 때문에, 발전용 디젤엔진도 발전하고 있다. 다만, 시간 t2에 있어서 메인엔진(12)의 부하인 정격부하는, 60%이며, 시간과 함께 정격부하가 상승한다. 다만, 정격부하는, 기관부하(축출력)로부터 축발전기(Shaft Generator Motor：SGM) 출력을 뺀 값이다.
정격부하의 상승과 함께 터빈발전기(20)의 발전전력량은 증가하기 때문에, 발전전력량과 선내 요구전력량과의 차가 잉여전력량이 되고, 잉여전력량은 모두 가세모터(46)로 공급된다. 도 3의 예에서는, 정격부하가 60%가 된 시간 t2에 있어서 잉여전력이 발생하여, 가세모터(46)에 의한 메인엔진(12)의 가세가 개시된다.
이와 같이, 선박추진장치(10)는, 선박기기(44)로의 전력의 공급을 최우선으로 하여, 잉여전력에 의하여 가세모터(46)를 구동시킨다.
다만, 메인엔진(12)의 프로펠러 회전수는 일정해지도록 제어되기 때문에, 가세모터(46)에 의하여 추진용 프로펠러(29)의 실회전수가 설정회전수보다 상승하는 경우에는, 메인엔진(12)의 연료밸브를 조여 프로펠러 회전수를 설정회전수가 되도록 제어시킨다.
그리고, 도 3의 예에서는, 선내 요구전력량은 일정하기 때문에, 정격부하가 상승함과 함께 잉여전력량이 증가한다. 시간 t3, 즉 정격부하가 85%에 이르면, 잉여전력량이 가세모터(46)의 설정전력량으로 설정된 최대 소비전력량에 이르러, 가세모터(46)는 최대 소비전력량으로 메인엔진(12)을 가세하게 된다.
따라서, 선내 요구전력량에 대하여 정격부하가 60~85%인 동안에는 가세모터(46)에서 잉여전력의 흡수를 행하는 운전이 가능해져, 효율 좋게 운전하기 위한 가세모터(46)의 기동타이밍이 정해지기 때문에, 가세모터(46)의 기동제어를 용이하게 할 수 있다.
가세모터(46)의 최대 소비전력량으로서는, 예를 들면 터빈발전기(20)의 최대 발전전력량이 1400KW에 대하여 최대 선내 요구전력량이 700KW로 한 경우, 이 차분인 700KW로 할 수 있다. 또, 최대 소비전력량이 보다 작은 가세모터(46)를 이용하거나, 설정전력량을 최대 소비전력량보다 작게 설정함으로써, 가세모터(46)의 최대 소비전력량을 더욱 억제하는 것도 가능하다.
그리고, 이 이상 정격부하가 상승하면, 잉여전력량이 가세모터(46)의 최대 소비전력량을 넘게 되어, 즉, 발전전력량이 합계전력량을 넘게 된다. 이 경우, 밸브개방도 제어장치(50)에 의하여 가스터빈 제어밸브(28)의 밸브개방도가 폐쇄되는 방향으로 제어되므로, 가스터빈(14)으로의 배기가스의 추기량이 감소되고, 정격부하가 더욱 상승(시간 t3의 정격부하 85%로부터 정격부하 100%까지)해도 터빈발전기(20)의 발전전력량과 합계전력량이 동일해진다.
한편, 시간 t4 이후와 같이 정격부하가 100%이고 선내 요구전력량이 감소하면, 가세모터(46)의 최대 소비전력량이 일정하기 때문에, 발전전력량과 합계전력량을 동일하게 하기 위하여, 더욱 가스터빈 제어밸브(28)의 밸브개방도가 폐쇄되는 방향으로 제어되어 발전전력량이 감소한다.
이와 같이, 발전전력량이 합계전력량을 넘은 경우에, 가스터빈(14)으로의 배기가스의 추기량이 감소됨으로써, 선박기기(44) 및 가세모터(46)에도 이용되지 않는 잉여 발전전력의 발생을 방지할 수 있어, 메인엔진(12)의 배기가스가 보다 많이 메인엔진(12)에 마련된 과급기(22)로 송기되므로, 메인엔진(12)의 연비를 향상시킬 수 있다.
또, 선내 요구전력량이 작은 선박(1)에 대하여, 가세모터(46)로서, 최대 소비전력량이 작은 모터를 이용함으로써, 가세모터(46)에서 이용되는 잉여전력을 보다 작게 할 수 있다.
또, 본 실시형태에 관한 제어는, 선박(1)에서 소비되는 합계전력량과 발전전력량을 비교하여, 가스터빈(14)으로의 배기가스의 추기량을 제어하므로, 간단한 제어이다.
또한, 본 실시형태에서는 가세모터(46)의 소비전력량과 선박기기(44)의 요구전력량과의 합계를 터빈발전기(20)의 발전전력량과 동일하게 함으로써, 발전전력량에 잉여를 발생시키지 않기 때문에, 선박(1)의 에너지효율을 보다 높일 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 제1 실시형태에 관한 선박추진장치(10)는, 터빈발전기(20)에 의한 발전전력량과 선박기기(44)의 요구전력량과의 차분인 잉여전력량에 의하여 가세모터(46)를 구동하고, 가세모터(46)의 소비전력량과 선박기기(44)의 요구전력량과의 합계를 발전전력량이 넘는 경우에, 가스터빈(14)으로의 배기가스의 추기량을 감소시킨다.
따라서, 본 실시형태에 관한 선박추진장치(10)는, 간단한 제어에 의하여 선박(1)의 에너지효율을 보다 높일 수 있다.
이상, 본 발명을, 상기 실시형태를 이용하여 설명했지만, 본 발명의 기술적 범위는 상기 실시형태에 기재된 범위에는 한정되지 않는다. 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 상기 실시형태에 다양한 변경 또는 개량을 더할 수 있고, 그 변경 또는 개량을 더한 형태도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
1 선박
10 선박추진장치
12 메인엔진
14 가스터빈
18 증기터빈
20 터빈발전기
22 과급기
29 추진용 프로펠러
44 선박기기
46 가세모터

Claims (3)

  1. 과급기가 마련되고, 선박의 추진용 프로펠러를 구동시키는 메인엔진과,
    상기 메인엔진의 배기가스에 의하여 구동되는 가스터빈과,
    상기 가스터빈에 의하여 구동되는 터빈발전기와,
    상기 터빈발전기에 의한 발전전력량과 상기 선박의 기기의 요구전력량과의 차분인 잉여전력량에 의하여 구동되고, 상기 선박의 추진을 가세하는 가세모터와,
    상기 가세모터의 소비전력량이 미리 설정한 전력량에 이르며, 또한 상기 소비전력량과 상기 요구전력량과의 합계를 상기 발전전력량이 넘는 경우에, 상기 가스터빈으로의 배기가스의 추기량을 감소시킴으로써, 상기 잉여전력량을 일정하게 유지하는 제어장치를 구비하는 선박추진장치.
  2. 제 1 항에 기재된 선박추진장치를 구비하는 선박.
  3. 메인엔진의 구동에 의하여 선박의 추진용 프로펠러를 구동시키는 공정과,
    상기 메인엔진의 배기가스에 의하여 가스터빈을 구동하여 발전을 행하는 공정과,
    상기 발전에 의한 발전전력량과 상기 선박의 기기의 요구전력량과의 차분인 잉여전력량에 의하여 상기 선박의 추진을 가세하는 공정과,
    상기 가세에 의한 소비전력량이 미리 설정한 전력량에 이르며, 또한 상기 소비전력량과 상기 요구전력량과의 합계를 상기 발전전력량이 넘는 경우에, 상기 가스터빈으로의 배기가스의 추기량을 감소시킴으로써, 상기 잉여전력량을 일정하게 유지하는 공정을 갖는 선박추진방법.
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