[发明专利]船舶用发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及通过由主机的废热产生的蒸汽驱动蒸汽涡轮，并且基于该蒸汽涡轮的输出进行发电的船舶用发电系统。

背景技术

大型的船舶上装载有发出在航运中所需的电力的发电系统。近年来，为了迎合针对节能化的要求而存在如下情况，即，在船舶用发电系统上增设回收主机周围的废热而产生蒸汽的废热回收系统，并且通过废热回收系统中产生的蒸汽驱动蒸汽涡轮，并且基于该蒸汽涡轮的输出而驱动发电机（例如，参照专利文献1～3）。

现有技术文献：

专利文献1∶日本特开2010-116847号公报；

专利文献2∶日本特开平5-65804号公报；

专利文献3∶日本特开平8-93410号公报。

发明内容

发明要解决的问题：

然而，主机在低负荷下运行时，排气量及主机周围的废热量减少，因此流入蒸汽涡轮的蒸汽量减少。又，主机为柴油发动机时，存在排气经济器内附着排气中包含的黑烟的情况，为了维持废热回收系统的热回收效率，有必要在每隔合理的期间进行掸去黑烟的作业（吹灰作业）。利用废热回收系统中产生的蒸汽进行该吹灰作业时，流入蒸汽涡轮的蒸汽量也减少。像这样，蒸汽量减少时，蒸汽涡轮的输出减小，因此存在通过发电机的发电量不能满足船内的电力需求的担忧。

又，船内的电力需求有时与连续地使用的电力相比暂时增大的情况。例如，起动装载在船舶上的冷藏装置的压缩器等的间歇性辅助设备时，船舶内的电力需求成为在连续电力上增加该起动所需的电力的值。

在现有的船舶用发电系统中，蒸汽量减少的状况下、和船舶内的电力需求与连续电力相比暂时增大的状况下等，使辅助锅炉工作而增加向蒸汽涡轮供给的蒸汽量以增加发电机的发电量，或者使柴油发电机等的其他发电机工作，以此进行应对。一般来说，辅助锅炉及柴油发电机的工作中需要石化燃料，因此导致运行成本的增大，又，难以实现高节能化。

相反地，在试图使辅助锅炉及柴油发电机不工作而通过发电机的发电量满足船内的电力需求的情况下，想到了将系统设计为在主机为低负荷时，使发电机的发电量成为在连续电力上增加暂时所需的电力的值。然而，在该情况下，即使主机为低负荷，但是必须确保蒸汽涡轮产生较大的输出，而导致废热回收系统的结构的大型化。此时，在有限的船内空间难以配置船舶用发电系统。又，主机为高负荷时，发电机的发电量超过船内的电力需求，而产生不能被有效利用的剩余电力。

因此，本发明的目的是提供船舶用发电系统，即，尽量控制石化燃料的使用的同时能够满足变动的船内的电力需求，且从发电机可能产生剩余电力时能够将其有效利用的船舶用发电系统。

解决问题的手段：

根据本发明的船舶用发电系统具备：回收主机的废热而产生蒸汽的废热回收系统；通过由所述废热回收系统产生的蒸汽被驱动的蒸汽涡轮；基于所述蒸汽涡轮的输出被驱动并发电的发电机；和与所述发电机电气连接的蓄电池；所述发电机形成为通过所述主机的负荷位于高负荷域时的废热产生的可产生电力大于船内连续性地需要的连续电力、且小于在该连续电力上增加暂时性地且附加性地需要的电力的总需求电力的结构；所述蓄电池形成为在通过废热产生的所述发电机的可产生电力超过船内的电力需求时，通过由所述发电机产生的剩余电力被充电，在通过废热产生的所述发电机的可产生电力低于船内的电力需求时被放电而支援所述发电机的驱动的结构。

根据上述结构，在通过废热产生的发电机的可产生电力充分满足船内的电力需求时，可以通过发电机所产生的剩余电力对蓄电池充电。像这样，即使在发电机相对于船内的电力需求产生剩余电力时，也可以有效利用该剩余电力。又，即使在通过废热产生的发电机的可产生电力不能满足船内的电力需求时，也可以使蓄电池放电并支援发电机的驱动。借助于此，可以更加提高发电机的发电量，并且可以减少使辅助锅炉和柴油发电机工作的机会。借助于此，即使因主机的负荷变化等而通过废热产生的发电机的可产生电力发生变化，或者船内的电力需求发生变化，也可以容易地应对这些。而且，将通过主机的负荷位于高负荷区域时的废热产生的发电机的可产生电力设定得大于连续电力且小于总需求电力。因此，主机在通常航行中充电的机会和放电的机会彼此公平地出现，从而能够以良好的平衡进行蓄电池的充电和放电。