WO2017169322A1 - 舶用蒸気タービンモジュール構造 - Google Patents

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WO2017169322A1
WO2017169322A1 PCT/JP2017/006562 JP2017006562W WO2017169322A1 WO 2017169322 A1 WO2017169322 A1 WO 2017169322A1 JP 2017006562 W JP2017006562 W JP 2017006562W WO 2017169322 A1 WO2017169322 A1 WO 2017169322A1
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steam turbine
steam
condenser
generator
module structure
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PCT/JP2017/006562
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English (en)
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誠二 宇藤
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三菱重工業株式会社
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    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/30—Exhaust heads, chambers, or the like
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01K13/006—Auxiliaries or details not otherwise provided for
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D15/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
    • F01D15/10—Adaptations for driving, or combinations with, electric generators
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    • F01K15/02—Adaptations of plants for special use for driving vehicles, e.g. locomotives
    • F01K15/04—Adaptations of plants for special use for driving vehicles, e.g. locomotives the vehicles being waterborne vessels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16M—FRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
    • F16M1/00—Frames or casings of engines, machines or apparatus; Frames serving as machinery beds

Definitions

  • the present disclosure relates to a marine steam turbine module structure including a steam turbine, a generator, and a condenser.
  • Major equipment necessary for power generation equipment using a steam turbine includes, for example, a steam turbine, a generator, and a condenser.
  • the steam turbine and the generator are generally installed on a common base plate, and the condenser is generally installed below the steam turbine.
  • the condenser is installed separately below the steam turbine floor.
  • Such a steam turbine generator is generally mounted on a LNG (Liquid Natural Gas) ship or a container ship and installed in the engine room in the above layout.
  • LNG Liquid Natural Gas
  • Patent Document 1 In a conventional steam turbine generator in an onshore power plant, a technique for packaging a steam turbine power generation facility and a boiler has been proposed as a means for reducing the installation space (see Patent Document 1).
  • a steam turbine power generation facility steam turbine, generator, condenser
  • a steel-steel steel frame reinforced with a steel frame and the lower part of the steel-steel steel steel frame A boiler is installed and packaged.
  • At least one embodiment of the present invention is an invention based on such a state of the art, and the object thereof is to simplify the work of installing a steam turbine power generation facility on a ship deck.
  • An object of the present invention is to provide a marine steam turbine module structure that can be used.
  • a marine steam turbine module structure includes: A marine steam turbine module structure installed on a ship deck, A steam turbine; a generator driven by the steam turbine; a condenser for condensing steam discharged downward from the steam turbine; and a rack on which the steam turbine, the generator and the condenser are installed
  • the mount is configured in a two-story structure having an upper plate and a lower plate, The steam turbine and the generator are installed on the upper plate, and the condenser is installed on the lower plate, so that the steam turbine, the generator, the condenser and the mount are modules. It is configured to be.
  • the steam turbine and the generator are installed on the upper plate of the two-story structure, and the condenser is installed on the lower plate of the table.
  • the connection structure between the steam turbine and the generator can be simplified, and by installing the condenser on the bottom plate of the gantry, The steam exhausted from below can be condensed by the condenser.
  • the steam turbine, the generator, and the condenser which are the main components of the steam turbine power generation facility, are housed in one frame, and can be modularized as the steam turbine power generation facility.
  • the marine steam turbine module structure which can simplify the installation operation
  • the condenser is configured to be installed on the lower plate so that the longitudinal direction of the condenser is along the axial direction of the steam turbine.
  • the installation of the gantry in plan view The area can be reduced. Thereby, the installation space of the marine steam turbine equipment installed on the deck of the ship can be reduced.
  • the generator is installed on the upper plate so that the axial direction of the rotating shaft of the generator is parallel to the axial direction of the steam turbine,
  • one side is defined as one side region and the other side is defined as the other side region with respect to a line orthogonal to the axial direction of the steam turbine passing through the center position of the upper plate in the axial direction of the steam turbine
  • the steam is
  • the main body portion of the turbine is installed in the one side region, and the main body portion of the generator is configured to be installed in the other side region.
  • the generator can be arranged along the longitudinal direction of the steam turbine in plan view. For this reason, in plan view, the width between the short side one side end of the steam turbine and the short side direction other side end of the generator can be reduced.
  • the steam turbine and the generator are heavy, but the main plate of the steam turbine is installed in one side region of the line passing through the center position of the upper plate, and the generator is installed in the other region. It is possible to easily balance the weight of the steam turbine and the generator with respect to the center position.
  • the center of gravity position of the marine steam turbine module structure as a whole can be brought closer to the center position of the upper plate, and the installation performance when the marine steam turbine module structure is lifted and installed on the deck of the ship is improved. I can do it.
  • the main body of the condenser is arranged below the main body of the steam turbine.
  • the center of gravity on the lower plate side of the gantry is located in the one side region where the main body of the steam turbine is installed rather than the center position of the upper plate. Therefore, if the synthetic gravity center on the upper plate side is positioned in the one side region, the gravity center of the marine steam turbine module structure as a whole moves to one side with respect to the center position of the upper plate, coupled with the gravity center of the condenser.
  • the upper plate side composite center of gravity exists in the other side region, thereby preventing the weight balance of the marine steam turbine module structure as a whole from being greatly collapsed. it can.
  • a steam inlet pipe for guiding the steam discharged from the steam outlet of the steam turbine to the steam inlet of the condenser;
  • the inlet of the steam inlet pipe has a shape having a longitudinal direction in a direction orthogonal to the axial direction of the steam turbine,
  • the outlet of the steam inlet pipe is configured to have a circular shape.
  • the longitudinal direction of the inlet of the steam inlet pipe is the same as that of the steam turbine.
  • the steam is directed in the same direction as the steam discharge port, so that the steam discharged from the steam discharge port can smoothly flow into the inlet of the steam introduction pipe.
  • operativity at the time of connecting a connection pipe to an outflow port can be improved by making the outflow port of a steam introduction pipe circular.
  • connection pipe connecting the outlet of the steam introduction pipe and the steam inlet of the condenser;
  • the connection pipe is configured to be extendable and contractible in the axial direction and the radial direction of the connection pipe.
  • the temperature of the steam exhausted from the steam turbine varies depending on the operating condition of the steam turbine. Further, vibration may occur in the steam turbine depending on the operation state of the steam turbine.
  • the connecting pipe that can be expanded and contracted in the axial direction and the radial direction is disposed between the steam introduction pipe and the condenser, thereby changing the temperature of the steam.
  • the expansion and contraction in the axial direction of the steam introduction pipe can be absorbed by the connection pipe, and vibration from the steam turbine can also be absorbed by the connection pipe.
  • a ground condenser for condensing ground steam of the steam turbine is installed on the upper plate so that the longitudinal direction of the ground condenser is along the axial direction of the steam turbine.
  • the grand condenser when the grand condenser is installed on the upper plate so that the longitudinal direction of the grand condenser is in the direction along the axial direction of the steam turbine,
  • the ground condenser can be arranged along the longitudinal direction of the steam turbine. For this reason, the width
  • a marine steam turbine module structure capable of simplifying the installation work of the steam turbine power generation facility on the ship deck.
  • FIG. 4 is a plan view of a marine steam turbine module structure corresponding to a view taken along arrows III-III in FIG. 3.
  • A) is a plan view of the steam introduction pipe
  • (b) is a front view of the steam introduction pipe
  • (c) is a bottom view of the steam introduction pipe
  • FIG. 3 is a side view of a steam introduction pipe.
  • an expression indicating that things such as “identical”, “equal”, and “homogeneous” are in an equal state not only represents an exactly equal state, but also has a tolerance or a difference that can provide the same function. It also represents the existing state.
  • expressions representing shapes such as quadrangular shapes and cylindrical shapes represent not only geometrically strict shapes such as quadrangular shapes and cylindrical shapes, but also irregularities and chamfers as long as the same effects can be obtained. A shape including a part or the like is also expressed.
  • the expressions “comprising”, “comprising”, “comprising”, “including”, or “having” one constituent element are not exclusive expressions for excluding the existence of the other constituent elements. In the following description, the same components may be denoted by the same reference numerals and detailed description thereof may be omitted.
  • FIG. 1 is a front perspective view of a marine steam turbine module structure according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a rear partial perspective view of the marine steam turbine module structure according to an embodiment of the present invention
  • 3 is a front view of a steam turbine module structure according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a plan view of a marine steam turbine module structure according to another embodiment of the present invention
  • FIG. FIG. 3 is a plan view of a marine steam turbine module structure corresponding to III-III arrows.
  • a marine steam turbine module structure 1 is a marine steam turbine module structure 1 installed on a deck 70a of a marine vessel 70. 1 and 2, the marine steam turbine module structure 1 condenses steam discharged from the steam turbine 5, the generator 10 driven by the steam turbine 5, and the steam turbine 5.
  • a condenser 15, a steam turbine 5, a generator 10, and a mount 20 on which the condenser 15 is installed are provided.
  • the marine steam turbine module structure 1 of the illustrated embodiment is used, for example, in a steam turbine power generation facility of a ship such as a FPSO (Floating Production, Storage and Offloading system), FLNG (Floating LNG) ship or the like.
  • FPSO Floating Production, Storage and Offloading system
  • FLNG Floating LNG
  • the gantry 20 is configured in a two-story structure having an upper plate 21 and a lower plate 23.
  • the gantry 20 is formed in a frame shape by combining steel frames.
  • the gantry 20 is connected between a base 30 in which a plurality of steel frames 25 are connected in a rectangular shape in plan view, a plurality of steel columns 32 connected to the base 30 and extending upward, and upper ends of the plurality of steel columns 32.
  • a steel beam 35 formed in a rectangular shape in plan view.
  • a rectangular lower plate 23 in a plan view is disposed inside the base 30, and the lower plate 23 is integrally connected to the base 30.
  • a rectangular upper plate 21 is provided inside the steel beam 35 in plan view, and the upper plate 21 is integrally connected to the plurality of steel beams 35. That is, the upper plate 21 is disposed in parallel to the lower plate 23 at a position above the lower plate 23.
  • the steel column 32 is arranged at predetermined intervals in the four corners of the base 30 and in the circumferential direction thereof.
  • a reinforcing column 37 for reinforcing the support of the upper plate 21 is connected between a pair of steel columns 32 disposed at both ends in the longitudinal direction of the base 30 and on one side in the lateral direction of the base. ing.
  • the reinforcing column 37 has a lower end connected to the base 30 and an upper end connected to the upper plate 21.
  • a plurality of reinforcing columns 38 disposed at a predetermined interval in the longitudinal direction of the foundation 30 on the lower plate 23 inside the foundation 30 than the steel columns 32 disposed at both ends in the longitudinal direction of the foundation 30. Is further provided.
  • a bracing 39 extending in an oblique direction is provided between the steel column 32 adjacent in the circumferential direction between the base 30 and the steel beam 35. These bracings 39 can suppress the deformation of the gantry 20 due to the horizontal load. Openings 41 through which the condenser 15 can be taken in and out are formed on both sides in the longitudinal direction of the gantry 20. In the illustrated embodiment, the opening 41 is formed to be surrounded by the steel column 32, the reinforcing column 37, the base 30, and the steel beam 35 in a side view of the gantry 20 in the lateral direction.
  • the lower plate 23 has a size on which the condenser 15 can be placed.
  • a protrusion 35 a is formed on one side of the steel beam 35 in the longitudinal direction center of the frame.
  • the protrusion 35a is formed in a rectangular shape in plan view.
  • the upper plate 21 extends inside the protruding portion 35a. That is, the upper plate 21 has an extending portion 21a that extends to one side in the lateral direction at the center in the longitudinal direction of the gantry.
  • the extending portion 21a is formed in a rectangular shape having a longitudinal direction along the gantry longitudinal direction in plan view.
  • the steel beam 35 which forms the protrusion part 35a is supported via the support pillar 43 connected between the adjacent steel pillar 32 and the steel beam 35 (refer FIG. 2).
  • a handrail 45 is disposed on the upper surface of the steel beam 35 so as to surround the upper plate 21, and steps 47 extending in the vertical direction are provided at both longitudinal ends of the gantry 20.
  • suspension plates 49 having holes for hooking hooks, ropes and the like are provided at the four corners of the base 30.
  • the steam turbine 5 and the generator 10 are installed on the upper plate 21 of the two-storey structure base 20, and the condenser 15 is installed on the lower plate 23.
  • the generator 10 can be driven by the power of the steam turbine 5, and the condenser 15 is placed on the lower plate 23 of the gantry 20.
  • the steam exhausted from below the steam turbine 5 can be condensed by the condenser 15.
  • the steam turbine 5, the generator 10, and the condenser 15 which are the main equipment of the steam turbine power generation facility can be housed in one gantry 20 and modularized as a steam turbine power generation facility.
  • the marine steam turbine module structure 1 which can simplify the installation operation
  • the condenser 15 is configured so that the longitudinal direction of the condenser 15 is in a direction along the axial direction of the steam turbine 5. It is installed on the lower plate 23.
  • the steam turbine 5 is arranged on the left side in the longitudinal direction on the upper plate 21, and is arranged so that the axial direction of the steam turbine 5 is parallel to the longitudinal direction of the upper plate 21.
  • the condenser 15 is positioned substantially directly below the steam turbine 5, and is arranged so that the longitudinal direction of the condenser 15 is parallel to the axial direction of the steam turbine 5.
  • the condenser 15 includes a condenser main body portion 16 for condensing the steam discharged from the steam turbine 5, and cooling water for cooling the steam is provided at one longitudinal end portion of the condenser main body portion 16.
  • a flowing cooling water pipe 17 is connected.
  • the cooling water pipe 17 is connected to one longitudinal end of the condenser main body 16 and extends to the other longitudinal end of the gantry 20 along the longitudinal direction of the condenser 15.
  • the condenser 15 when the condenser 15 is installed on the lower plate 23 so that the longitudinal direction of the condenser 15 is along the axial direction of the steam turbine 5, the condenser 15 Compared with the case where the condenser 15 is installed such that the longitudinal direction is perpendicular to the axial direction of the steam turbine 5, the installation area of the gantry 20 in plan view can be reduced. Thereby, the installation space of the marine steam turbine equipment installed on the deck 70a of the ship 70 can be reduced. Further, by making the condenser 15 parallel to the front and rear of the ship, the influence on the inclination of the ship can be reduced, and the influence on the condenser water level control can be reduced.
  • the condenser 15 was arrange
  • the generator 10 is installed on the upper plate 21 so that the axial direction of the rotating shaft 10 a of the generator 10 is parallel to the axial direction of the steam turbine 5.
  • one side is defined as one side region E1 and the other side is defined as the other side region E2 with respect to a line L orthogonal to the axial direction of the steam turbine 5 passing through the center position in the axial direction of the turbine 5, the steam turbine 5
  • the main body 5a is installed in the one side region E1
  • the main body 10b of the generator 10 is configured to be installed in the other side region E2.
  • the generator 10 is disposed on the upper plate 21 on the other end side in the longitudinal direction of the gantry 20 with respect to the steam turbine 5 in a plan view.
  • the ten rotation shafts 10 a are arranged so as to be shifted from the turbine shaft 5 b of the steam turbine 5 toward the other end in the short direction of the gantry 20.
  • the steam turbine 5 is disposed on the same axis as the main body 5a having a casing 5a1 having a hollow inside and a rotor 5a2 rotatably supported in the casing 5a1, and the rotation center line of the rotor 5a2. And a turbine shaft 5b connected to the turbine shaft 5b.
  • the generator 10 has a main body portion 10b having a casing 10b1 having a hollow inside and a rotor 10b2 rotatably supported in the casing 10b1, and a rotor arranged coaxially with the rotation center line of the rotor 10b2. And a rotating shaft 10a connected to both sides of 10b2.
  • the main body of the steam turbine 5 is located in one side region E1 on one side with respect to a line L orthogonal to the axial direction of the steam turbine 5 passing through the center position of the upper plate 21 in the axial direction of the steam turbine 5.
  • 5a is disposed, and the main body 10b of the generator 10 is disposed in the other side region E2 on the other side with respect to the line L.
  • the generator 10 in the plan view, is arranged along the longitudinal direction of the steam turbine 5, so that one end in the short direction of the steam turbine 5 and the other in the short direction of the generator 10.
  • the width L1 between the side ends can be reduced.
  • the main body 5a of the steam turbine 5 is installed in one side area E1 of the line L passing through the center position of the upper plate 21, and the generator is installed in the other side area E2.
  • the center of gravity position of the entire marine steam turbine module structure can be brought close to the center position of the upper plate 21 in plan view, and the marine steam turbine module structure 1 is lifted and installed on the deck 70a of the marine vessel 70. Can be improved.
  • the turbine shaft 5 b of the steam turbine 5 and the rotating shaft 10 a of the generator 10 are connected via a speed reducer 51.
  • a reduction gear 51 is connected between the tip of the turbine shaft 5 b connected to the rotor 5 a 2 of the steam turbine 5 and the tip of the rotating shaft 10 a of the generator 10.
  • the reduction gear 51 is configured by meshing a plurality of gears, for example. For this reason, it is possible to adjust the generator rotational speed in accordance with the shipboard frequency.
  • the combined center of gravity G1 obtained by combining the centers of gravity of the steam turbine 5, the generator 10, and the speed reducer 51 is configured to be present at a position shifted from the line L to the other side region E2. Is done.
  • the combined center of gravity G1 is at a position shifted from the line L to the other side region E2 as shown in FIG.
  • the composite center of gravity G ⁇ b> 1 is located above the gantry 20 in the side view of the marine steam turbine module structure 1.
  • the condenser main body 16 of the condenser 15 is disposed substantially directly below the main body 5a of the steam turbine 5, as shown in FIGS.
  • a cooling water pipe 17 along the longitudinal direction of the condenser 15 is connected to the other longitudinal side of the condenser main body 16 of the condenser 15.
  • the center of gravity G2a in the plan view of the condenser main body 16 is in one side area E1 from the line L
  • the center of gravity G2b in the plan view of the cooling water pipe 17 is in the other side area E2. Since the condenser body 16 is heavier than the cooling water pipe 17, the combined center of gravity G 2 obtained by synthesizing the gravity center G 2 a of the condenser body 16 and the gravity center position G 2 b of the cooling water pipe 17 is on one side of the line L. The position is shifted to the area E1.
  • combination position G2 is located below the mount frame 20 in the side view of the marine steam turbine module structure 1, as shown in FIG.
  • the total synthetic gravity center G3 of the equipment installed on the lower side of the gantry 20 and the equipment installed on the upper side is located in the vicinity of the line L. Accordingly, it is possible to prevent the weight balance of the marine steam turbine module structure 1 as a whole from being greatly destroyed.
  • FIG. 6 (a) is a plan view of the steam introduction pipe
  • FIG. 6 (b) is a front view of the steam introduction pipe
  • FIG. 6 (c) is a bottom view of the steam introduction pipe
  • FIG. 6 (d) is a side view of a steam introduction pipe.
  • the steam is discharged from the steam outlet 5 c of the steam turbine 5.
  • a steam introduction pipe 53 for guiding the steam to the steam inlet 15 a of the condenser 15 is further provided, and the inlet 53 a of the steam introduction pipe 53 has a shape having a longitudinal direction in a direction perpendicular to the axial direction of the steam turbine 5.
  • the outlet 53b of the steam inlet pipe 53 is configured to have a circular shape.
  • the steam introduction pipe 53 is connected to a rectangular tube-like introduction pipe main body 54 having a hole portion 54 a penetrating in the vertical direction, and the upper portion of the introduction pipe main body 54 so as to be connected to the steam turbine 5.
  • the inflow cylinder part 55 in which the inflow port 53a for letting in the steam discharged
  • the introduction pipe main body 54 has a front surface 54b and a back surface 54c formed in a trapezoidal shape whose upper side is longer than the lower side in a front view, and a pair of left and right side surfaces formed in a trapezoidal shape whose upper side is shorter than the lower side in a side view. 54d and is formed in a rectangular tube shape.
  • the front surface 54b, the back surface 54c, and the left and right side surfaces 54d are formed in the same shape.
  • the inflow cylinder part 55 has a rectangular front surface 55a extending in the lateral direction when viewed from the front and a rectangular side surface 55b extending in the lateral direction when viewed from the side, and is formed in a rectangular tube shape.
  • a flange portion 55 c that protrudes outward is formed at the upper end portion of the inflow cylinder portion 55.
  • the inflow cylinder portion 55 is formed with an inflow port 53a that opens in a rectangular shape in plan view.
  • the outflow tube portion 56 has a rectangular front surface 56a extending in the lateral direction in a front view and a rectangular side surface 56b extending in the lateral direction in a side view, and is formed in a rectangular tube shape.
  • a flange portion 56 c that protrudes outward is formed at the lower end portion of the outflow cylinder portion 56.
  • the outflow tube portion 56 is formed with an outflow port 53b that opens in a circular shape when viewed from the bottom.
  • the steam outlet 5c for steam discharged from the steam turbine 5 will be described.
  • the steam outlet 5c extends in a direction orthogonal to the axial direction of the steam turbine 5 and is formed in a rectangular shape in plan view, as shown in FIG.
  • the steam outlet 5c and the inlet 53a of the inflow cylinder portion 55 are formed in substantially the same shape.
  • the longitudinal direction of the inlet 53a of the steam introduction pipe 53 is the steam turbine.
  • the steam discharged from the steam discharge port 5c can smoothly flow into the outflow port 53b of the steam introduction pipe 53.
  • operativity at the time of connecting the connection pipe 60 with the condenser 15 to the outflow port 53b can be improved by making the outflow port 53b of the steam introduction pipe 53 circular.
  • the outlet 53b of the steam inlet pipe 53 (see FIG. 6C) and the steam inlet 15a of the condenser 15 (see FIG. 5) are connected.
  • the connecting pipe 60 is further configured to be extendable in the axial direction and the radial direction of the connecting pipe 60.
  • the connecting pipe 60 includes a bellows portion 60a that can expand and contract in the axial direction and the radial direction.
  • the bellows portion 60a is formed in a cylindrical shape, and has a hole portion through which the inside penetrates in the vertical direction.
  • the upper and lower end portions of the bellows portion 60a are connected to the upper connection portion 60b connected to the steam introduction pipe 53 and the condensate And a lower connection portion 60c connected to the vessel 15.
  • the inner diameter of the hole portion of the bellows portion 60a is substantially the same as the inner diameter of the outlet 53b.
  • a steam inlet 15a for allowing steam to flow is formed on the upper surface of the condenser main body 16 of the condenser 15 (see FIG. 5).
  • the steam inlet 15a is formed in a circular shape, and the inner diameter of the steam inlet 15a is approximately the same as the inner diameter of the bellows portion 60a.
  • connection pipe 60 that can be expanded and contracted in the axial direction and the radial direction is disposed between the steam introduction pipe 53 and the condenser 15, thereby changing the temperature of the steam.
  • the expansion and contraction in the axial direction of the steam introduction pipe 53 can be absorbed by the connection pipe 60, and vibration from the steam turbine 5 can also be absorbed by the connection pipe 60.
  • the ground condenser 61 further condenses the ground steam of the steam turbine 5, and the ground condenser 61 has a longitudinal direction of the ground condenser 61 in the axial direction of the steam turbine 5. It is installed on the upper plate 21 so as to be along the direction.
  • the ground condenser 61 is installed on the extending portion 21a of the upper plate 21 disposed in the protruding portion 35a of the steel beam 35 described above. Then, the center of gravity G4 of the ground condenser 61 is located near the line L perpendicular to the axial direction of the steam turbine 5 passing through the center position of the upper plate 21 in the axial direction of the steam turbine 5, as shown in FIG. It is arranged to be.
  • the ground condenser 61 when the ground condenser 61 is installed on the upper plate 21 so that the longitudinal direction of the ground condenser 61 is along the axial direction of the steam turbine 5, in plan view, The ground condenser 61 can be disposed along the longitudinal direction of the steam turbine 5. For this reason, width L2 between the transversal direction other side end of the steam turbine 5 and the transversal direction one side end of the ground condenser 61 can be narrowed, and the installation area of the mount 20 can be reduced. .

Abstract

船舶のデッキ上に設置される舶用蒸気タービンモジュール構造であって、蒸気タービンと、前記蒸気タービンにより駆動される発電機と、前記蒸気タービンから下方に排出される蒸気を凝縮する復水器と、前記蒸気タービン、前記発電機および前記復水器が設置される架台とを備え、前記架台は上板及び下板を有する２階建て構造に構成され、前記上板上に前記蒸気タービン及び前記発電機が設置され、且つ前記下板上に前記復水器が設置されることで、前記蒸気タービン、前記発電機、前記復水器および前記架台がモジュール化されている。

Description

舶用蒸気タービンモジュール構造
　本開示は、蒸気タービン、発電機、及び復水器を備える舶用蒸気タービンモジュール構造に関する。
　蒸気タービンを用いた発電設備として必要な主要機器は、例えば、蒸気タービン、発電機、復水器がある。これら主要機器の設置に関して、蒸気タービン及び発電機は共通台板上に設置され、復水器は蒸気タービンの下方に設置されるのが一般的である。例えば、復水器は蒸気タービンフロアの階下に別置きで設置される。
　このような蒸気タービン発電機は、一般的にＬＮＧ（Ｌｉｑｕｅｆｉｅｄ　Ｎａｔｕｒａｌ　Ｇａｓ）船やコンテナ船にも搭載されて、機関室に上記レイアウトで設置されている。
　一方、近年、蒸気タービン発電機を船舶のデッキ上に搭載する要求が増加している。船舶の種類により相違するが、一般に船舶のデッキ上には多くの機器類が搭載される。このため、船舶のデッキ上に蒸気タービン発電機設備を搭載するには、他機器と同様に据え付け時の作業を簡略化する必要がある。
　従来の陸上発電プラントにおける蒸気タービン発電機において、設置スペースを縮小化するものとして、蒸気タービン発電設備とボイラとをパッケージ化する技術が提案されている（特許文献１参照）。この特許文献１に記載の発電プラントは、鉄骨軸組で補強された鉄骨鋼板製架台の上部に蒸気タービン発電設備（蒸気タービン、発電機、復水器）を設置し、鉄骨鋼板製架台の下部にボイラを設置してパッケージ化されている。
特開２００３－１０６１１０号公報
　しかしながら、特許文献１に記載の発電プラントでは、鉄骨鋼板架台の上部に蒸気タービンと復水器とが配置されている。このため、舶用の蒸気タービンにおいて一般的に用いられる下方排気型の蒸気タービンには適用することが出来ないものであった。また、特許文献１に記載の発電プラントでは、鉄骨鋼板架台の下部にボイラが設置されている。ところが、舶用蒸気タービン発電設備において、ボイラはデッキ上に設置される蒸気タービン設備とは別の場所に設置される場合が多く、特許文献１に記載の発電プラントはこのようなものにも適用することが出来ないものであった。
　本発明の少なくとも一つの実施形態は、このような従来技術の状況の基になされた発明であって、その目的とするところは、蒸気タービン発電設備の船舶のデッキ上への据え付け作業を簡略化することが出来る舶用蒸気タービンモジュール構造を提供することにある。
　（１）本発明の少なくとも一つの実施形態にかかる舶用蒸気タービンモジュール構造は、
　船舶のデッキ上に設置される舶用蒸気タービンモジュール構造であって、
　蒸気タービンと、前記蒸気タービンにより駆動される発電機と、前記蒸気タービンから下方に排出される蒸気を凝縮する復水器と、前記蒸気タービン、前記発電機および前記復水器が設置される架台とを備え、
　前記架台は上板及び下板を有する２階建て構造に構成され、
　前記上板上に前記蒸気タービン及び前記発電機が設置され、且つ前記下板上に前記復水器が設置されることで、前記蒸気タービン、前記発電機、前記復水器および前記架台がモジュール化されているように構成される。
　上記（１）に記載の舶用蒸気タービンモジュール構造によれば、２階建て構造の架台の上板上に蒸気タービン及び発電機が設置され、架台の下板上に復水器が設置される。架台の上板上に蒸気タービン及び発電機を設置することで、蒸気タービンと発電機との接続構造を簡素化できるとともに、架台の下板上に復水器を設置することで、蒸気タービンの下方から排気される蒸気を復水器によって凝縮することが出来る。これにより、蒸気タービン発電設備の主要機器である蒸気タービン、発電機、復水器が１つの架台内に収められて、蒸気タービン発電設備としてモジュール化することができる。これにより、蒸気タービン発電設備の船舶のデッキ上への据え付け作業を簡略化できる舶用蒸気タービンモジュール構造を実現できる。
　（２）幾つかの実施形態では、上記（１）に記載の舶用蒸気タービンモジュール構造において、
　前記復水器は、前記復水器の長手方向が前記蒸気タービンの軸方向に沿った方向になるように前記下板上に設置されるように構成される。
　上記（２）に記載の実施形態によれば、復水器の長手方向が蒸気タービンの軸方向に直交する方向となるように復水器を設置する場合と比べて、平面視における架台の設置面積を低減することができる。これにより、船舶のデッキ上に設置される舶用蒸気タービン設備の設置スペースを縮小することができる。
　（３）幾つかの実施形態では、上記（２）に記載の舶用蒸気タービンモジュール構造において、
　前記発電機は、前記発電機の回転軸の軸方向が前記蒸気タービンの軸方向と平行になるように前記上板上に設置され、
　前記上板の前記蒸気タービンの軸方向における中心位置を通過する前記蒸気タービンの軸方向と直交するラインに対して一方側を一方側領域、他方側を他方側領域と定義した場合に、前記蒸気タービンの本体部は前記一方側領域に設置され、前記発電機の本体部は前記他方側領域に設置されるように構成される。
　上記（３）に記載の実施形態によれば、平面視において、発電機を蒸気タービンの長手方向に沿って配置することができる。このため、平面視において、蒸気タービンの短手方向一方側端と発電機の短手方向他方側端との間の幅を狭くすることができる。また、蒸気タービン及び発電機は重量物であるが、上板の中心位置を通るラインの一方側領域に蒸気タービンの本体部を設置し、他方側領域に発電機を設置することで、上板の中心位置に対する蒸気タービン及び発電機の重量バランスを取り易くすることができる。このため、平面視において、舶用蒸気タービンモジュール構造全体の重心位置を上板の中心位置に近づけることができ、舶用蒸気タービンモジュール構造を吊り上げて船舶のデッキ上に設置する際の設置性を向上させることが出来る。
　（４）幾つかの実施形態では、上記（３）に記載の舶用蒸気タービンモジュール構造において、
　前記蒸気タービンのタービン軸と前記発電機の前記回転軸とは減速装置を介して連結されており、
　前記蒸気タービン、前記発電機、前記減速装置の各々の重心を合成した合成重心は、前記他方領域（Ｅ２）に存在するように構成される。
　復水器の本体は、蒸気タービンの本体部の下方に配置される。このため、架台の下板側の重心は、上板の中心位置よりも蒸気タービンの本体部が設置される一方側領域に位置することになる。したがって、上板側の合成重心を一方側領域に位置させると、復水器の重心と相まって、舶用蒸気タービンモジュール構造全体の重心が上板の中心位置よりも一方側に移動してしまう。このため、上記（４）に記載の実施形態のように、上板側の合成重心が他方側領域に存在させることで、舶用蒸気タービンモジュール構造全体の重量バランスが大きく崩れる虞を防止することができる。
　（５）幾つかの実施形態では、上記（２）から（４）の何れか１項に記載の舶用蒸気タービンモジュール構造において、
　前記蒸気タービンの蒸気排出口から排出される蒸気を前記復水器の蒸気流入口に導くための蒸気導入管をさらに備え、
　前記蒸気導入管の流入口は、前記蒸気タービンの軸方向と直交する方向に長手方向を有する形状を有し、
　前記蒸気導入管の流出口は、円形状を有するように構成される。
　上記（５）に記載の実施形態によれば、蒸気タービンの蒸気排出口が蒸気タービンの軸方向に対して直交する方向に延びている場合、蒸気導入管の流入口の長手方向が蒸気タービンの蒸気排出口と同一方向を向くことになり、蒸気排出口から排出される蒸気を蒸気導入管の流入口に円滑に流入させることができる。また、蒸気導入管の流出口を円形にすることで、流出口に接続管を接続する際の作業性を向上させることができる。
　（６）幾つかの実施形態では、上記（５）に記載の舶用蒸気タービンモジュール構造において、
　前記蒸気導入管の流出口と前記復水器の蒸気流入口とを接続する接続管をさらに備え、
　前記接続管は、前記接続管の軸方向および径方向に伸縮可能に構成される。
　蒸気タービンから排出される蒸気の温度は、蒸気タービンの運転状況に応じて変化する。また、蒸気タービンの運転状況によって、蒸気タービンに振動が発生する場合がある。このため、上記（６）に記載の実施形態によれば、軸方向および径方向に伸縮可能な接続管を蒸気導入管と復水器との間に配設することで、蒸気の温度変化による蒸気導入管の軸方向の伸縮を接続管で吸収することができるとともに、蒸気タービンからの振動についても接続管で吸収することができる。
　（７）幾つかの実施形態では、上記（１）から（６）のいずれか１項に記載の舶用蒸気タービンモジュール構造において、
　前記蒸気タービンのグランド蒸気を凝縮するグランド復水器をさらに備え、
　前記グランド復水器は、前記グランド復水器の長手方向が前記蒸気タービンの軸方向に沿った方向になるように前記上板上に設置されている。
　上記（７）に記載の実施形態によれば、グランド復水器の長手方向が蒸気タービンの軸方向に沿った方向になるように、グランド復水器を上板上に設置すると、平面視において、グランド復水器を蒸気タービンの長手方向に沿って配置することができる。このため、蒸気タービンの短手方向他方側端とグランド復水器の短手方向一方側端との間の幅を狭くすることができ、架台の設置面積を低減することができる。
　本発明の少なくとも一つの実施形態によれば、蒸気タービン発電設備の船舶のデッキ上への据え付け作業を簡略化できる舶用蒸気タービンモジュール構造を提供することができる。
本発明の一実施形態にかかる舶用蒸気タービンモジュール構造の正面側斜視図である。 本発明の一実施形態にかかる舶用蒸気タービンモジュール構造の背面側部分透視図である。 本発明の一実施形態にかかる蒸気タービモジュール構造の正面図である。 本発明の他の実施形態にかかる舶用蒸気タービンモジュール構造の平面図である。 図３のＩＩＩ－ＩＩＩ矢視に相当する舶用蒸気タービンモジュール構造の平面図である。 同図（ａ）は蒸気導入管の平面図であり、同図（ｂ）は蒸気導入管の正面図であり、同図（ｃ）は蒸気導入管の底面図であり、同図（ｄ）は蒸気導入管の側面図である。
　以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。また、以下の説明において、同じ構成には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する場合がある。
　図１は、本発明の一実施形態にかかる舶用蒸気タービンモジュール構造の正面側斜視図であり、図２は本発明の一実施形態にかかる舶用蒸気タービンモジュール構造の背面側部分透視図であり、図３は本発明の一実施形態にかかる蒸気タービンモジュール構造の正面図であり、図４は本発明の他の実施形態にかかる舶用蒸気タービンモジュール構造の平面図であり、図５は図３のIII－III矢視に相当する舶用蒸気タービンモジュール構造の平面図である。
　本発明の一実施形態にかかる舶用蒸気タービンモジュール構造１は、船舶７０のデッキ７０ａ上に設置される舶用蒸気タービンモジュール構造１である。そして、図１及び図２に示すように、舶用蒸気タービンモジュール構造１は、蒸気タービン５と、蒸気タービン５により駆動される発電機１０と、蒸気タービン５から下方に排出される蒸気を凝縮する復水器１５と、蒸気タービン５、発電機１０、復水器１５が設置される架台２０とを備える。
　図示した実施形態の舶用蒸気タービンモジュール構造１は、例えば、ＦＰＳＯ（Ｆｌｏａｔｉｎｇ　Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，　Ｓｔｏｒａｇｅ　ａｎｄ　Ｏｆｆｌｏａｄｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ）、ＦＬＮＧ（Ｆｌｏａｔｉｎｇ　ＬＮＧ）船等の船舶の蒸気タービン発電設備に用いられる。
　架台２０は、上板２１及び下板２３を有する２階建て構造に構成されている。図示した実施形態では、架台２０は、鉄骨を組み合わせて枠体状に形成されている。架台２０は、平面視において複数の鉄骨２５を長方形状に連結した土台３０と、土台３０に接続されて上方へ延在する複数の鉄骨柱３２と、複数の鉄骨柱３２の上端部間に接続されて平面視において長方形状に形成された鉄骨梁３５とを有してなる。
　土台３０の内側には平面視において長方形状の下板２３が配設され、下板２３は土台３０と一体的に接続されている。鉄骨梁３５の内側には平面視において長方形状の上板２１が設けられ、上板２１は複数の鉄骨梁３５と一体的に接続されている。つまり、上板２１は、下板２３の上方の位置において、下板２３に対して平行に配置されている。
　鉄骨柱３２は、土台３０の４隅、およびその周方向に所定間隔を有して配設されている。また、土台３０の長手方向両端の夫々に配設された一対の鉄骨柱３２の間で、かつ土台短手方向一方側には、上板２１の支持を補強するための補強柱３７が接続されている。補強柱３７は下端部が土台３０に接続されて上端は上板２１に接続される。また、土台３０の長手方向両端に配設された鉄骨柱３２よりも土台３０の内側の下板２３上には、土台３０の長手方向に所定間隔を有して配置された複数の補強柱３８が更に設けられている。
　また、土台３０と鉄骨梁３５との間の周方向に隣接する鉄骨柱３２との間には、斜め方向に延びる筋交３９が設けられている。これらの筋交３９によって水平荷重による架台２０の変形を抑制することができる。架台２０の長手方向両側には、復水器１５を出し入れ可能な開口部４１が形成されている。図示した実施形態では、開口部４１は、架台２０の短手方向における側面視において、鉄骨柱３２と補強柱３７と土台３０と鉄骨梁３５で囲まれて形成されている。下板２３は、復水器１５を載置可能な大きさを有している。
　鉄骨梁３５の架台長手方向中央部の短手方向一方側には、図４に示すように、突出部３５ａが形成されている。突出部３５ａは、平面視において長方形状に形成されている。突出部３５ａの内側には、上板２１が延在している。つまり、上板２１は、架台長手方向中央部において、短手方向一方側に延在する延在部２１ａを有している。この延在部２１ａは、平面視において、架台長手方向に沿って長手方向を有する長方形状に形成されている。突出部３５ａを形成する鉄骨梁３５は、隣接する鉄骨柱３２と鉄骨梁３５との間に接続された支持柱４３を介して支持されている（図２参照）。なお、鉄骨梁３５の上面には上板２１の周囲を囲むようにして手すり４５が配設されている、また、架台２０の長手方向両端部には、上下方向に延びるステップ４７が設置されている。また、土台３０の４隅には、フックやロープ等を掛止するための孔部を有した吊下板４９が設けられている。
　このように、２階建て構造の架台２０の上板２１上に蒸気タービン５及び発電機１０が設置され、下板２３上に復水器１５が設置される。架台２０の上板２１上に蒸気タービン５及び発電機１０を設置することで、蒸気タービン５の動力で発電機１０を駆動させることができるとともに、架台２０の下板２３上に復水器１５を設置することで、蒸気タービン５の下方から排気される蒸気を復水器１５によって凝縮することが出来る。これにより、蒸気タービン発電設備の主要機器である蒸気タービン５、発電機１０、復水器１５が１つの架台２０内に収められて、蒸気タービン発電設備としてモジュール化することができる。これにより、蒸気タービン発電設備の船舶７０のデッキ７０ａ上への据え付け作業を簡略化できる舶用蒸気タービンモジュール構造１を実現できる。
　また、幾つかの実施形態では、図３、図４、図５に示すように、復水器１５は、復水器１５の長手方向が蒸気タービン５の軸方向に沿った方向になるように下板２３上に設置されている。図示した実施形態では、蒸気タービン５は上板２１上の長手方向左側に配置されるとともに、蒸気タービン５の軸方向が上板２１の長手方向に平行になるように配置されている。また、復水器１５は蒸気タービン５の略真下に位置するとともに、復水器１５の長手方向が蒸気タービン５の軸方向と平行になるように配置されている。復水器１５は、蒸気タービン５から排出される蒸気を凝縮するための復水器本体部１６を備え、復水器本体部１６の長手方向一端部に、蒸気を冷却するための冷却水を流す冷却水配管１７が接続されている。冷却水配管１７は、復水器本体部１６の長手方向一端部に接続されて復水器１５の長手方向に沿って架台２０の長手方向他端側へ延在している。
　このような実施形態によれば、復水器１５の長手方向が蒸気タービン５の軸方向に沿った方向になるように、復水器１５を下板２３上に設置すると、復水器１５の長手方向が蒸気タービン５の軸方向に直交する方向となるように復水器１５を設置する場合と比べて、平面視における架台２０の設置面積を低減することができる。これにより、船舶７０のデッキ７０ａ上に設置される舶用蒸気タービン設備の設置スペースを縮小することができる。また、復水器１５を船の前後と平行にする事で、船の傾斜に対する影響を軽減することができ、また復水器水位制御に対する影響を小さくすることができる。
　なお、上記実施形態では、復水器１５の長手方向が蒸気タービン５の軸方向に対して平行となるように復水器１５が配置されていたが、本発明はこれに限定されない。少なくとも、復水器１５の長手方向と蒸気タービン５の軸方向とのなす角度が３０度未満であれば、復水器１５の長手方向が蒸気タービン５の軸方向に沿っているものに含まれる。
　また、幾つかの実施形態では、発電機１０は、発電機１０の回転軸１０ａの軸方向が蒸気タービン５の軸方向と平行になるように上板２１上に設置され、上板２１の蒸気タービン５の軸方向における中心位置を通過する蒸気タービン５の軸方向と直交するラインＬに対して一方側を一方側領域Ｅ１、他方側を他方側領域Ｅ２と定義した場合に、蒸気タービン５の本体部５ａは一方側領域Ｅ１に設置され、発電機１０の本体部１０ｂは他方側領域Ｅ２に設置されるように構成される。
　図示した実施形態では、図４に示すように、平面視において、発電機１０は、蒸気タービン５よりも架台２０の長手方向他端側の上板２１上に配設されているとともに、発電機１０の回転軸１０ａが蒸気タービン５のタービン軸５ｂよりも架台２０の短手方向他端側にずれて配置されている。
　ここで、蒸気タービン５は、内側が中空なケーシング５ａ１とケーシング５ａ１内に回転自在に支持されたロータ５ａ２とを有する本体部５ａと、ロータ５ａ２の回転中心線と同軸上に配置されてロータ５ａ２に接続されたタービン軸５ｂとを備える。
　また発電機１０は、内側が中空なケーシング１０ｂ１とケーシング１０ｂ１内に回転自在に支持された回転子１０ｂ２とを有する本体部１０ｂと、回転子１０ｂ２の回転中心線と同軸上に配置されて回転子１０ｂ２の両側に接続された回転軸１０ａとを備えてなる。
　図示した実施形態では、上板２１の蒸気タービン５の軸方向における中心位置を通過する蒸気タービン５の軸方向と直交するラインＬに対して一方側の一方側領域Ｅ１に蒸気タービン５の本体部５ａが配置され、ラインＬに対して他方側の他方側領域Ｅ２に発電機１０の本体部１０ｂが配置されている。
　このような実施形態によれば、平面視において、発電機１０を蒸気タービン５の長手方向に沿って配置することで、蒸気タービン５の短手方向一方側端と発電機１０の短手方向他方側端との間の幅Ｌ１を狭くすることができる。また、蒸気タービン５及び発電機１０は重量物であるが、上板２１の中心位置を通るラインＬの一方側領域Ｅ１に蒸気タービン５の本体部５ａを設置し、他方側領域Ｅ２に発電機１０を設置することで、上板２１の中心位置に対する蒸気タービン５及び発電機１０の重量バランスを取り易くすることができる。このため、平面視において、舶用蒸気タービンモジュール構造全体の重心位置を上板２１の中心位置に近づけることができ、舶用蒸気タービンモジュール構造１を吊り上げて船舶７０のデッキ７０ａ上に設置する際の設置性を向上させることが出来る。
　また、幾つかの実施形態では、蒸気タービン５のタービン軸５ｂと発電機１０の回転軸１０ａとは減速装置５１を介して連結されている。図示した実施形態では、蒸気タービン５のロータ５ａ２に接続されたタービン軸５ｂの先端部と発電機１０の回転軸１０ａの先端部間に減速装置５１が接続されている。減速装置５１は、例えば、複数の歯車をかみ合わせて構成されている。このため、船内周波数に応じた発電機回転数に調整する事が出来る。
　また、幾つかの実施形態では、蒸気タービン５、発電機１０、減速装置５１の各々の重心を合成した合成重心Ｇ１は、ラインＬよりも他方側領域Ｅ２にずれた位置に存在するように構成される。図示した実施形態では、合成重心Ｇ１は、図４に示すように、ラインＬよりも他方側領域Ｅ２にずれた位置にある。また、合成重心Ｇ１は、図３に示すように、舶用蒸気タービンモジュール構造１の側面視において、架台２０よりも上方に位置している。一方、復水器１５の復水器本体部１６は、図４及び図５に示すように、蒸気タービン５の本体部５ａの略真下に配置されている。復水器１５の復水器本体部１６の長手方向他方側には、復水器１５の長手方向に沿った冷却水配管１７が接続されている。復水器本体部１６の平面視における重心Ｇ２ａは、ラインＬよりも一方側領域Ｅ１内にあり、冷却水配管１７の平面視における重心Ｇ２ｂは、ラインＬよりも他方側領域Ｅ２内にある。復水器本体部１６は、冷却水配管１７と比べて重いため、復水器本体部１６の重心Ｇ２ａと冷却水配管１７の重心位置Ｇ２ｂを合成した合成重心Ｇ２は、ラインＬよりも一方側領域Ｅ１にずれた位置となる。また、合成位置Ｇ２は、図３に示すように、舶用蒸気タービンモジュール構造１の側面視において、架台２０よりも下方に位置している。このため、架台２０の下側に設置された機器と上側に設置された機器との全体合成重心Ｇ３はラインＬの近傍に位置している。従って、舶用蒸気タービンモジュール構造１全体の重量バランスが大きく崩れる虞を防止することができる。
　図６（ａ）は蒸気導入管の平面図であり、図６（ｂ）は蒸気導入管の正面図であり、図６（ｃ）は蒸気導入管の底面図であり、図６（ｄ）は蒸気導入管の側面図である。
　幾つかの実施形態では、図３、図６（ａ）、図６（ｂ）、図６（ｃ）、図６（ｄ）に示すように、蒸気タービン５の蒸気排出口５ｃから排出される蒸気を復水器１５の蒸気流入口１５ａに導くための蒸気導入管５３をさらに備え、蒸気導入管５３の流入口５３ａは、蒸気タービン５の軸方向と直交する方向に長手方向を有する形状を有し、蒸気導入管５３の流出口５３ｂは、円形状を有するように構成される。
　図示した実施形態では、蒸気導入管５３は、内部が上下方向に貫通する孔部５４ａを有した角筒状の導入管本体部５４と、導入管本体部５４の上部に接続されて蒸気タービン５の蒸気排出口５ｃから排出される蒸気を流入させるための流入口５３ａが形成された流入筒部５５と、導入管本体部５４の下部に接続されて蒸気タービン５から排出される蒸気を流出させるための流出口５３ｂが形成された流出筒部５６と、を有してなる。
　導入管本体部５４は、正面視において上辺が下辺よりも長い台形状に形成された前面５４ｂ及び裏面５４ｃと、側面視において上辺が下辺よりも短い台形状に形成された左右両側の一対の側面５４ｄとを有して角筒状に形成されている。前面５４ｂと裏面５４ｃ、及び左右側の側面５４ｄは同一形状に形成されている。流入筒部５５は、正面視において横方向に延びる長方形状の前面５５ａと、側面視において横方向に延びる長方形状の側面５５ｂとを有して角筒状に形成されている。流入筒部５５の上端部には外側へ突出するフランジ部５５ｃが形成されている。流入筒部５５は、平面視において長方形状に開口する流入口５３ａが形成されている。
　流出筒部５６は、正面視において横方向に延びる長方形状の前面５６ａと、側面視において横方向に延びる長方形状の側面５６ｂとを有して角筒状に形成されている。流出筒部５６の下端部には外側へ突出するフランジ部５６ｃが形成されている。流出筒部５６は、底面視において円形状に開口する流出口５３ｂが形成されている。
　ここで、蒸気タービン５から排出される蒸気の蒸気排出口５ｃについて説明する。蒸気排出口５ｃは、図示した形態では、図４に示すように、蒸気タービン５の軸方向に対して直交する方向に延びて平面視において長方形状に形成されている。この蒸気排出口５ｃと流入筒部５５の流入口５３ａは略同一形状に形成されている。
　このような実施形態によれば、蒸気タービン５の蒸気排出口５ｃが蒸気タービン５の軸方向に対して直交する方向に延びている場合、蒸気導入管５３の流入口５３ａの長手方向が蒸気タービン５の蒸気排出口５ｃの長手方向と同一方向を向くことになり、蒸気排出口５ｃから排出される蒸気を蒸気導入管５３の流出口５３ｂに円滑に流入させることができる。また、蒸気導入管５３の流出口５３ｂを円形にすることで、流出口５３ｂに復水器１５との接続管６０を接続する際の作業性を向上させることができる。
　また、幾つかの実施形態では、図３に示すように、蒸気導入管５３の流出口５３ｂ（図６（ｃ）参照）と復水器１５の蒸気流入口１５ａ（図５参照）とを接続する接続管６０をさらに備え、接続管６０は、接続管６０の軸方向および径方向に伸縮可能に構成されるように構成される。
　図示した実施形態では、接続管６０は軸方向および径方向に伸縮自在な蛇腹部６０ａを備える。蛇腹部６０ａは、円筒状に形成され、内側が上下方向に貫通する孔部を有し、蛇腹部６０ａの上下両端部には、蒸気導入管５３に接続される上側接続部６０ｂと、復水器１５に接続される下側接続部６０ｃとを有してなる。蛇腹部６０ａの孔部の内径は流出口５３ｂの内径と略同一の大きさを有している。復水器１５の復水器本体部１６の上面には蒸気を流入させるための蒸気流入口１５ａが形成されている（図５参照）。この蒸気流入口１５ａは円形状に形成され、蒸気流入口１５ａの内径は蛇腹部６０ａの内径と略同一の大きさを有している。
　蒸気タービン５から排出される蒸気の温度は蒸気タービン５の運転状況に応じて変化する。また、蒸気タービン５の運転状況の変化によって、蒸気タービン５に振動が発生する場合がある。このため、上記に記載の実施形態によれば、軸方向および径方向に伸縮可能な接続管６０を蒸気導入管５３と復水器１５との間に配設することで、蒸気の温度変化による蒸気導入管５３の軸方向の伸縮を接続管６０で吸収することができるとともに、蒸気タービン５からの振動についても接続管６０で吸収することができる。
　また、幾つかの実施形態では、蒸気タービン５のグランド蒸気を凝縮するグランド復水器６１をさらに備え、グランド復水器６１は、グランド復水器６１の長手方向が蒸気タービン５の軸方向に沿った方向になるように上板２１上に設置されている。
　図示した実施形態では、グランド復水器６１は、上述した鉄骨梁３５の突出部３５ａ内に配設された上板２１の延在部２１ａ上に設置されている。そして、グランド復水器６１の重心Ｇ４は、図４に示すように、上板２１の蒸気タービン５の軸方向における中心位置を通過する蒸気タービン５の軸方向と直交するラインＬの近傍位置になるように配置されている。
　このような実施形態によれば、グランド復水器６１の長手方向が蒸気タービン５の軸方向に沿った方向になるように、グランド復水器６１を上板２１上に設置すると、平面視において、グランド復水器６１を蒸気タービン５の長手方向に沿って配置することができる。このため、蒸気タービン５の短手方向他方側端とグランド復水器６１の短手方向一方側端との間の幅Ｌ２を狭くすることができ、架台２０の設置面積を低減することができる。
　以上、本発明の好ましい形態について説明したが、本発明は上記の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない範囲での種々の変更が可能である。
　　１　舶用蒸気タービンモジュール構造
　　５　蒸気タービン
　　５ａ、１０ｂ　本体部
　　５ａ１、１０ｂ１　ケーシング
　　５ａ２　ロータ
　　５ｂ、１０ａ　回転軸
　　５ｃ　蒸気排出口
　１０　発電機
　１０ｂ２　回転子
　１５　復水器
　１５ａ　蒸気流入口
　１６　復水器本体部（本体）
　１７　冷却水配管
　２０　架台
　２１　上板
　２１ａ　延在部
　２３　下板
　２５　鉄骨
　３０　土台
　３２　鉄骨柱
　３５　鉄骨梁
　３５ａ　突出部
　３７、３８　補強柱
　３９　筋交
　４１　開口部
　４３　支持柱
　４５　手すり
　４７　ステップ
　４９　吊下板
　５１　減速装置
　５３　蒸気導入管
　５３ａ　流入口
　５３ｂ　流出口
　５４　導入管本体部
　５４ａ　孔部
　５４ｂ、５５ａ、５６ａ　前面
　５４ｃ　裏面
　５４ｄ、５５ｂ、５６ｂ　側面
　５５　流入筒部
　５５ｃ、５６ｃ　フランジ部
　５６　流出筒部
　６０　接続管
　６０ａ　蛇腹部
　６１　グランド復水器
　７０　船舶
　７０ａ　デッキ
　Ｅ１　一方側領域
　Ｅ２　他方側領域
　Ｇ１、Ｇ２　重心

Claims (7)

  1. 　船舶のデッキ上に設置される舶用蒸気タービンモジュール構造であって、
    　蒸気タービンと、前記蒸気タービンにより駆動される発電機と、前記蒸気タービンから下方に排出される蒸気を凝縮する復水器と、前記蒸気タービン、前記発電機および前記復水器が設置される架台とを備え、
    　前記架台は上板及び下板を有する２階建て構造に構成され、
    　前記上板上に前記蒸気タービン及び前記発電機が設置され、且つ前記下板上に前記復水器が設置されることで、前記蒸気タービン、前記発電機、前記復水器および前記架台がモジュール化されている、
    　ことを特徴とする舶用蒸気タービンモジュール構造。
  2. 　前記復水器は、前記復水器の長手方向が前記蒸気タービンの軸方向に沿った方向になるように前記下板上に設置されている、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の舶用蒸気タービンモジュール構造。
  3. 　前記発電機は、前記発電機の回転軸の軸方向が前記蒸気タービンの軸方向と平行になるように前記上板上に設置され、
    　前記上板の前記蒸気タービンの軸方向における中心位置を通過する前記蒸気タービンの軸方向と直交するラインに対して一方側を一方側領域、他方側を他方側領域と定義した場合に、前記蒸気タービンの本体部は前記一方側領域に設置され、前記発電機の本体部は前記他方側領域に設置される、
    　ことを特徴とする請求項２に記載の舶用蒸気タービンモジュール構造。
  4. 　前記蒸気タービンのタービン軸と前記発電機の前記回転軸とは減速装置を介して連結されており、
    　前記蒸気タービン、前記発電機、前記減速装置の各々の重心を合成した合成重心は、前記他方領域に存在する
    　ことを特徴とする請求項３に記載の舶用蒸気タービンモジュール構造。
  5. 　前記蒸気タービンの蒸気排出口から排出される蒸気を前記復水器の蒸気流入口に導くための蒸気導入管をさらに備え、
    　前記蒸気導入管の流入口は、前記蒸気タービンの軸方向と直交する方向に長手方向を有する形状を有し、
    　前記蒸気導入管の流出口は、円形状を有する、
    　ことを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の舶用蒸気タービンモジュール構造。
  6. 　前記蒸気導入管の流出口と前記復水器の蒸気流入口とを接続する接続管をさらに備え、
    　前記接続管は、前記接続管の軸方向および径方向に伸縮可能に構成される、
    　ことを特徴とする請求項５に記載の舶用蒸気タービンモジュール構造。
  7. 　前記蒸気タービンのグランド蒸気を凝縮するグランド復水器をさらに備え、
    　前記グランド復水器は、前記グランド復水器の長手方向が前記蒸気タービンの軸方向に沿った方向になるように前記上板上に設置されている、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の舶用蒸気タービンモジュール構造。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019143945A (ja) * 2018-02-23 2019-08-29 三菱重工業株式会社 復水システムの制御方法並びに復水システム及びこれを備えた船舶

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109204761A (zh) * 2018-09-26 2019-01-15 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 一种具有蒸汽排放功能的船用主机组模块化集成机架

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58211509A (ja) * 1982-06-03 1983-12-09 Toshiba Corp 復水装置
JPS59172099U (ja) * 1983-05-06 1984-11-17 石川島播磨重工業株式会社 舶用発電装置
JPS6143203A (ja) * 1984-08-07 1986-03-01 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 可搬式のタ−ビン発電機
JPH10103019A (ja) * 1996-09-30 1998-04-21 Toshiba Corp パワートレイン機器の据付方法およびこの方法により据え付けられる発電プラント
JPH10196313A (ja) * 1997-01-13 1998-07-28 Fuji Electric Co Ltd 軸流排気式の復水器
JPH1113416A (ja) * 1997-06-27 1999-01-19 Hitachi Ltd パッケージ型発電プラント
US20050247060A1 (en) * 2004-05-06 2005-11-10 Siemens Aktiengesellschaft Steam power plant arrangement
JP2008280974A (ja) * 2007-05-14 2008-11-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 低圧蒸気回収タービン発電機

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR721729A (fr) * 1930-08-27 1932-03-07 Asea Ab Condenseur en tôle, notamment pour turbines à vapeur
US3382918A (en) * 1966-08-01 1968-05-14 Ingersoll Rand Co Reinforcing structure for direct flow steam dome for condensers
JPS55132385A (en) * 1979-03-31 1980-10-15 Toshiba Corp Package type generator equipment
JPH01159104U (ja) * 1988-04-25 1989-11-02
US5517822A (en) * 1993-06-15 1996-05-21 Applied Energy Systems Of Oklahoma, Inc. Mobile congeneration apparatus including inventive valve and boiler
JP3794779B2 (ja) * 1997-04-28 2006-07-12 三菱重工業株式会社 タービン・発電機の搬送・現地据付方法
JP3754309B2 (ja) * 2001-03-06 2006-03-08 株式会社日立製作所 蒸気タービン発電設備
JP2003106110A (ja) 2001-09-28 2003-04-09 Hitachi Ltd 発電プラント
JP4366034B2 (ja) * 2001-10-02 2009-11-18 株式会社日立製作所 タービン発電設備
JP2004108686A (ja) * 2002-09-19 2004-04-08 Toshiba Corp 復水器、その上部本体胴および復水器上部本体胴製造方法
JP5887167B2 (ja) * 2012-03-02 2016-03-16 ヤンマー株式会社 発電装置
US8726609B1 (en) * 2012-11-14 2014-05-20 General Electric Company Modular turbine enclosure
US20150361831A1 (en) * 2014-06-12 2015-12-17 General Electric Company System and method for thermal management
CN204200283U (zh) * 2014-09-12 2015-03-11 广州广重企业集团有限公司 一种船舶用小型汽轮机发电机组结构

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58211509A (ja) * 1982-06-03 1983-12-09 Toshiba Corp 復水装置
JPS59172099U (ja) * 1983-05-06 1984-11-17 石川島播磨重工業株式会社 舶用発電装置
JPS6143203A (ja) * 1984-08-07 1986-03-01 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 可搬式のタ−ビン発電機
JPH10103019A (ja) * 1996-09-30 1998-04-21 Toshiba Corp パワートレイン機器の据付方法およびこの方法により据え付けられる発電プラント
JPH10196313A (ja) * 1997-01-13 1998-07-28 Fuji Electric Co Ltd 軸流排気式の復水器
JPH1113416A (ja) * 1997-06-27 1999-01-19 Hitachi Ltd パッケージ型発電プラント
US20050247060A1 (en) * 2004-05-06 2005-11-10 Siemens Aktiengesellschaft Steam power plant arrangement
JP2008280974A (ja) * 2007-05-14 2008-11-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 低圧蒸気回収タービン発電機

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019143945A (ja) * 2018-02-23 2019-08-29 三菱重工業株式会社 復水システムの制御方法並びに復水システム及びこれを備えた船舶
WO2019163467A1 (ja) * 2018-02-23 2019-08-29 三菱重工業株式会社 復水システムの制御方法並びに復水システム及びこれを備えた船舶
JP7034759B2 (ja) 2018-02-23 2022-03-14 三菱重工マリンマシナリ株式会社 復水システムの制御方法並びに復水システム及びこれを備えた船舶

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