[发明专利]发电系统以及发电系统的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具备蒸气涡轮机以及动力涡轮机的发电系统中的发电系统以及发电系统的控制方法，所述蒸气涡轮机利用的是从船舶用柴油机或陆上发电机用柴油机等主发动机排出的废气的废气能量。

背景技术

已知有如下发电系统，抽出船舶推进用柴油机(主发动机)的废气的一部分并引导至动力涡轮机，用作发电输出，并且将利用柴油机的废气所生成的蒸气引导至蒸气涡轮机，用作发电输出。这种发电系统中，在蒸气涡轮机上设置有调速器，调整用于驱动蒸气涡轮机的流体的流量。

在专利文献1中，在蒸气涡轮机上设置有调速器，调速器所生成的控制信号被输出到调整阀，从而蒸气涡轮机的输出发生变化。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5155977号公报

发明的概要

发明要解决的技术课题

然而，在上述专利文献1中，公开有在整个系统的请求输出变更时的各设备的输出分担，即由耗电变化引起的输出分担，但是并未公开有关请求输出恒定时的各设备的输出分担，即由发电容量的变化引起的输出分担。

本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种控制基于发电容量的变化的用于稳定运行的输出分担的发电系统以及发电系统的控制方法。

用于解决技术课题的手段

为了解决上述问题，本发明的发电系统以及发电系统的控制方法采用以下方式。

本发明的第1实施方式为一种发电系统，其具备：动力涡轮机，由主发动机中生成的废气驱动；蒸气涡轮机，由所述主发动机的废气所生成的蒸气来驱动；发电机，连接于所述动力涡轮机及所述蒸气涡轮机；涡轮机控制部，控制所述蒸气涡轮机的输出；及负载分担控制部，控制所述动力涡轮机的输出以及所述蒸气涡轮机的输出的负载分担，其中，当所述动力涡轮机上升时，进行使所述发电机的负载容量增加的增加指令请求。

有时将动力涡轮机连结于驱动发电机的原动机，例如蒸气涡轮机。作为如此连结动力涡轮机的方式，有在一个轴上串联连接发电机、蒸汽涡轮机、动力涡轮机的方式，和分别并联连接蒸气涡轮机及动力涡轮机的方式等。该情况下，调速器仅设置有针对主原动机即蒸气涡轮机的调速器。这是因为若分别对蒸气涡轮机及动力涡轮机设置调速器，则控制变得复杂。

由此，当基于动力涡轮机的输出发生变化时，发电系统控制装置控制蒸气涡轮机的输出即控制调速器。

在此，由于在动力涡轮机未设置有调速器，因此动力涡轮机的控制为仅控制阀的开闭。从而，若动力涡轮机的输出有变化，则蒸气涡轮机的输出变动较大，以吸收其变化量。

例如，当动力涡轮机上升时，通过调速器的控制，蒸气涡轮机的输出降低，以便按照下垂特性保持发电机的输出。但是，若蒸气涡轮机的调速阀的开度达到规定的下限值，则动力涡轮机通过联锁被强制停止，因此根据情况，将导致动力涡轮机在启动之前停止。

于是，在上述方式中，在动力涡轮机上升时，进行使发电机的负载容量增加的增加指令请求。

由此，在动力涡轮机上升时，通过来自涡轮机控制部的负载容量增加指令请求，发电机的负载容量增加，且蒸气涡轮机的输出在增加的方向上起作用，因此与按照下垂特性的输出减少相抵消，且输出减少得以缓和，由此蒸气涡轮机的调速阀的开度不会达到规定的下限值，因此动力涡轮机不会被强制停止。从而，蒸气涡轮机的输出不会变动较大，而且发电机能够稳定的运行。

并且，动力涡轮机的输出的变化也根据主发动机的负载的变化而产生，这在发电机中构成外部干扰。始终监视动力涡轮机的输出的变化，在上升时，使发电机的负载容量发生变化，并对蒸气涡轮机进行输出变化的控制，这在因主发动机的负载变化而产生外部干扰时，在实现发电机的稳定化方面是有效的。

本发明的第2实施方式为一种发电系统，其具备：动力涡轮机，由主发动机中生成的废气驱动；蒸气涡轮机，由所述主发动机的废气所生成的蒸气驱动；发电机，连接于所述动力涡轮机及所述蒸气涡轮机；涡轮机控制部，控制所述蒸气涡轮机的输出；及负载分担控制部，控制所述动力涡轮机的输出以及所述蒸气涡轮机的输出的负载分担，其中，当所述动力涡轮机下降时，进行使所述发电机的负载容量减少的减少指令请求。

有时将动力涡轮机连结于驱动发电机的原动机例如蒸气涡轮机。此时，在一个轴上串联连接例如发电机、蒸气涡轮机、动力涡轮机。如此连接于一个轴上时，调速器仅设置有针对主原动机即蒸气涡轮机的调速器。这是因为若分别对蒸气涡轮机及动力涡轮机设置调速器，则控制变得复杂。