[发明专利]废热回收装置、内燃机系统及船舶、以及废热回收装置的控制方法

说明书

提供一种废热回收装置(300)，具备：废气节能器(10)，该废气节能器(10)生成主蒸汽；汽水分离器(20)，该汽水分离器(20)从废气节能器导入主蒸汽；蒸汽涡轮(30)，该蒸汽涡轮(30)由主蒸汽驱动；调速阀(35)，该调速阀(35)对从汽水分离器(20)向蒸汽涡轮(30)流入的主蒸汽的流量进行调整；蒸汽放泄阀(60)，该蒸汽放泄阀(60)与汽水分离器(20)连接；压力传感器(27)，该压力传感器(27)对汽水分离器(20)的主蒸汽的压力即第一压力进行检测；以及控制部(90)，该控制部(90)以如下方式对蒸汽放泄阀(60)进行控制，在压力传感器(27)输出的主蒸汽的压力为设定压力以上的情况下，将蒸汽放泄阀(60)设为开状态，控制部(90)将根据第一压力而变动的设定压力设定为第一压力以上且第一压力加上固定压力而得到的第二压力以下。

技术领域

本发明涉及一种废热回收装置、内燃机系统及船舶、以及废热回收装置的控制方法。

背景技术

一直以来，已知一种废热回收装置，具备：废气节能器，该废气节能器利用柴油机的废气而产生主蒸汽；汽水分离器，该汽水分离器从废气节能器引导主蒸汽；以及蒸汽涡轮，该蒸汽涡轮由主蒸汽驱动(例如，参照专利文献1。)。

专利文献1所公开的废热回收装置具备与汽水分离器连接的蒸汽放泄阀。在通过压力传感器得到的主蒸汽的压力变为规定值以上的情况下，蒸汽放泄阀变为全开。由此，能够防止汽水分离器内的主蒸汽的压力变为规定值以上而在汽水分离器等产生不良情况。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第5374465号公报

例如，在如专利文献1所公开的那样的废热回收装置中，蒸汽涡轮通过从汽水分离器开始主蒸汽的供给而起动。在该情况下，当使对从汽水分离器被向蒸汽涡轮引导的主蒸汽的流量进行调整的调整阀的开度急剧增大时，主蒸汽的压力急剧降低，而汽水分离器内的水的温度维持于高的状态。由此，汽水分离器内的水的压力低于该水的温度下的饱和蒸汽压，从而产生气蚀(由液体中发生气泡和消失所引起的物理现象)。当产生气蚀时，由于在将汽水分离器的水向废气节能器输送的泵的吸入口产生的气泡，导致泵的排出压力降低并且在泵产生腐蚀等不良情况。

为了防止气蚀的产生，将对主蒸汽的流量进行调整的调整阀的开度的每单位时间的增加量限制于一定量以下而对汽水分离器的主蒸汽的每单位时间的压力变动进行抑制是有效的。由此，能够将汽水分离器内的水的压力维持为不低于该水的温度下的饱和蒸汽压。

然而，当对调整阀的开度的每单位时间的增加量进行限制时，蒸汽涡轮的起动时间(调整阀的开度从全闭到全开的时间)增加。尤其是在以与柴油机的输出无关的方式将设定压力设定为固定值的情况下，蒸汽涡轮的起动时间增加，该设定压力是蒸汽放泄阀变为开状态的压力。这是由于，为了不使蒸汽放泄阀在蒸汽涡轮的通常运转中变为开状态而浪费蒸汽，蒸汽放泄阀的设定压力被设定得较高。在蒸汽放泄阀的设定压力高，且与此相伴地将汽水分离器内的主蒸汽的压力维持得高的情况下，蒸汽涡轮的起动时间增加。

发明内容

本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于提供一种即使在对调整阀的开度进行控制以使汽水分离器的主蒸汽的压力的每单位时间的变动为规定压力以下的情况下，也能够将蒸汽涡轮的起动时间缩短的废热回收装置、内燃机系统及船舶、以及废热回收装置的控制方法。

为了解决上述课题，本发明的废热回收装置、内燃机系统及船舶、以及废热回收装置的控制方法采用以下的手段。