JP6736501B2 - 舶用発電システム、舶用発電システムの発電方法及び発電プラント - Google Patents
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Description
特許文献1には、船舶用原動機の排ガス熱回収装置において、補助ボイラドラムを高圧汽水分離器として兼用し、高圧汽水分離器の蒸気は蒸気タービンに送られる構成が開示されている。
また、ガスタービンコンバインドサイクルは、ガスタービンの燃焼ガスによる発電のほかに、ガスタービンの排ガスから排熱を回収して蒸気を生成し、この蒸気を蒸気タービンに導入することによっても発電する。しかしながら、ガスタービンがメンテナンス等で停止しているときには、ガスタービンから排ガスが発生しないので、排熱が回収できず、蒸気を生成できない。よって、ガスタービンが停止すると、ガスタービンによる発電だけでなく、蒸気タービンによる発電も行えなくなってしまうという問題があった。また、ガスタービンのトラブル等で、ガスタービンの負荷が低下した場合、ガスタービンから発生する排ガスの排熱も減少する。それにより、排ガスから回収できる排熱が減少し、生成する蒸気の蒸気量や蒸気温度が不足する。よって、ガスタービンの負荷が低下すると、ガスタービンの負荷の低下に伴い、付随的に蒸気タービンによる発電量も低下し、発電システム全体の発電量が大幅に低下するという問題があった。
また、本発明の第2の目的は、ガスタービンの稼働状態によらず、好適に蒸気タービンを駆動させ、発電システム全体の稼働率を向上させ、船舶の必要とする電力量を賄うことができる舶用発電システム、舶用発電システムの発電方法及び発電プラントを提供することを目的とする。
本発明の一態様に係る舶用発電システムは、燃焼ガスによって駆動されるガスタービンと、前記ガスタービンによって駆動されて発電する第1発電機と前記ガスタービンから排出された排ガスから熱回収することによって蒸気を生成する排ガスエコノマイザと、火炉及び蒸気ドラムを有するボイラと、前記排ガスエコノマイザの汽水分離器として前記蒸気ドラムを用いるように接続された循環流路と、前記循環流路に設けられる循環水ポンプと、前記蒸気ドラムからの蒸気によって駆動される蒸気タービンと、前記蒸気タービンによって駆動されて発電する第2発電機と、前記ボイラで蒸気を生成していない場合に、前記循環水ポンプを起動して前記排ガスエコノマイザへ給水する運転モードを有する制御部と、を備える。
ところで、船舶には、航行中や停泊中に船内で必要とされる船内雑用蒸気等を生成するために用いられるボイラが複数設置される。本発明の発明者等は、鋭意検討した結果、このボイラに注目した。排ガスエコノマイザの汽水分離器としてこのようなボイラの蒸気ドラムを用いると、汽水分離機を用いることなく、水蒸気と水とを分離することができる。したがって、排ガスエコノマイザの汽水分離器としてこのようなボイラを用いた場合には、排ガスエコノマイザのための汽水分離器を別途設置する必要がなく、別途汽水分離器を設置する為のコストを削減でき、省スペース化を実現することができる。ここでいう汽水分離器として用いるボイラとは、新たに設けるボイラであってもよく、既設のボイラであってもよい。
また、ボイラから発生する排ガスをイナートガスとして使用することで、イナートガスを発生させる機器を別途設置する必要がなく、別途イナートガスを発生させる機器を設置するためのコストを削減でき、省スペース化を実現することができる。
また、例えば、VOCや自燃できない低発熱量のガス等が発生した場合、ボイラで油との混焼を行うことで、これらのガスも適切に燃焼することができる。自燃できない低発熱量ガスを適切に燃焼させることで、舶用発電システム全体のエネルギー効率を向上させることができる。また、環境に影響を与える可能性がある排出ガスを、ボイラで燃焼することで無害化することができる。
なお、第1発電機と第2発電機とをまとめて1つの発電機としてもよい。
また、蒸気ドラムと蒸気タービンとの間に排ガスエコノマイザを備えて、蒸気ドラムから蒸気タービンに供給される蒸気を排ガスエコノマイザで過熱してもよい。蒸気ドラムと蒸気タービンとの間に設けられる排ガスエコノマイザは、蒸気を生成する排ガスエコノマイザと兼用してもよく、別途新たに設けてもよい。
また、例えば、ガスタービンのメンテナンス等により、ガスタービンが停止している場合であっても、ボイラで生成した蒸気によって発電を行うことができる。したがって、舶用発電システムの不稼働時間を低減することができる。
例えば、船舶の必要電力が比較的少ない場合に、第1運転モードで舶用発電システムを運転することが考えられる。船舶の必要電力量が比較的少ない場合には、発電する電力量の大きいガスタービンでは対応が難しく、過剰に発電を行ってしまう可能性や、非常に発電効率の悪い運転状態で発電を行ってしまう可能性があるが、第1運転モードで運転を行えば、ボイラで生成した蒸気のみで発電を行うことで、ガスタービンの最小発電量よりも小さい発電量が可能となり、少ない必要電力量にも対応することができので、必要電力量に応じた電力量を発電することができる。このように、必要電力量に対応できる範囲を広くすることができるので、舶用発電システム全体としての発電効率を向上することができる。
また、例えば、船舶の必要電力量が比較的多い場合に、第2運転モードで舶用発電システムを運転することが考えられる。船舶の必要電力量が比較的多い場合には、ガスタービンの駆動力によって第1発電機で発電を行うとともに、排ガスエコノマイザで生成された蒸気によって第2発電機で発電を行いことで、必要電力量に応じた電力量を発電することができる。
このように、必要発電量に基づいて、当該必要発電量を発電するのに効率の良い運転モードを第1運転モード及び第2運転モードから選択することができるので、舶用発電システム全体としての発電効率を向上することができる。
本発明の一態様に係る発電プラントは、燃焼ガスによって駆動されるガスタービンと、前記ガスタービンによって駆動されて発電する第1発電機と前記ガスタービンから排出された排ガスから熱回収することによって蒸気を生成する排ガスエコノマイザと、火炉及び蒸気ドラムを有するボイラと、前記排ガスエコノマイザの汽水分離器として前記蒸気ドラムを用いるように接続された循環流路と、前記蒸気ドラムからの蒸気によって駆動される蒸気タービンと、前記蒸気タービンによって駆動されて発電する第2発電機と、運転モードとして、前記ガスタービンを停止させて前記火炉に設けられたバーナを着火し、前記蒸気ドラムから前記蒸気タービンに蒸気を導入することで、前記第2発電機のみで発電を行う第1運転モードと、前記バーナを着火せずに、前記ガスタービンを駆動させて、前記排ガスエコノマイザで生成された蒸気を前記蒸気ドラムから前記蒸気タービンに導入することで、前記第1発電機及び前記第2発電機で発電する第2運転モードとを有する制御部と、
を備え、前記制御部は、発電プラントの必要電力が少ない第1負荷時には前記第1運転モードを選択し、前記第1負荷時よりも負荷が増大した第2負荷時には、前記第2運転モードを選択する。
また、本発明によれば、舶用発電システム全体の稼働率を向上させ、船舶の必要電力を好適に賄うことができる。
以下、本発明の第1実施形態について、図1を用いて説明する。
図1に示すように、例えばLNG船等の船舶に設置された発電プラント(舶用発電システム)1は、いわゆる、ガスタービンコンバインドサイクル(GTCC)とされ、ガスタービン2と、ガスタービン2から排出された排ガスから熱回収する排ガスエコノマイザ3と、ボイラ4と、ボイラ4からの蒸気によって駆動される蒸気タービン5と、ボイラ4等を制御する制御部6とを備えている。
火炉16にてバーナ19が着火され、ボイラ4内で給水が加熱されると、水が下方の水ドラム18から上方の蒸気ドラム17へと上昇し、気液が蒸気ドラム17にて分離される。このように、ボイラ4は、本来は、自然循環型のボイラとされている。ただし、排ガスエコノマイザ3の汽水分離器として使用される場合には、自然循環型のボイラとしての使用が行われないようになっている。蒸気ドラム17には、蒸気発生器13の上流端部へと給水する循環水配管26が接続されている。循環水配管26には、循環水ポンプ27が設けられている。循環水ポンプ27は、制御部6の指令によって発停が行われる。蒸気発生器13の下流端部と蒸気ドラム17との間には、汽水混合配管28が設けられている。上述の循環水配管26及び汽水混合配管28によって、蒸気ドラム17と蒸気発生器13との間で水及び蒸気が循環する循環流路29が形成されている。
蒸気タービン5の下部には、復水器38が設けられる。復水器38では、蒸気タービン5を通過した蒸気が凝縮し、水が生成され、生成された水は復水として回収される。
[通常運転時]
ガスタービン2の通常運転時、すなわち、定格運転時には、図2のグラフに示すように、ガスタービン2による発電と、排ガスエコノマイザ3によって生成された蒸気によって駆動される蒸気タービン5による発電とのみで発電プラント1の必要電力量が賄われているので、ボイラ4にて蒸気を生成する必要がない。したがって、制御部6の指令により、ボイラ4のバーナ19の着火が停止される。
上記したように、ガスタービン2の通常運転時には、排ガスエコノマイザ3での蒸気生成が可能となる。この場合には、制御部6の指令により、ボイラ4の蒸気ドラム17を蒸気発生器13の汽水分離器として用いるように切り替える。具体的には、給水配管(図示せず)から蒸気ドラム17へと給水を行うとともに、循環水ポンプ27を起動する。これにより、蒸気発生器13にて蒸気が生成され、蒸気ドラム17にて汽水が分離され、蒸気が過熱器12へと送られる。なお、本実施形態では、図2に示すように、通常運転時のガスタービン2による発電量と排ガスエコノマイザ3によって生成された蒸気によって駆動される蒸気タービン5による発電量との割合を、70%と30%としているが、この数値は例示であって、ガスタービン2による発電量と排ガスエコノマイザ3によって生成された蒸気によって駆動される蒸気タービン5による発電量とは、別の割合であってもよい。
ガスタービン2のトラブル等でガスタービン2の負荷が定格運転時よりも制限されている場合には、ガスタービン2から排出される排ガスの熱量も制限され、排ガスエコノマイザ3での蒸気を生成する機能も低下する。具体的には、図2に示すように、ガスタービン2の負荷が通常運転時よりも低下した場合には、発電量も減少する。これに伴って、排ガスエコノマイザ3によって生成された蒸気によって駆動される蒸気タービン5による発電量も減少する。このときに、減少した発電量を賄うように、制御部6の指令により、ボイラ4は、自然循環型のボイラとして動作するように制御される。具体的には、ボイラ4のバーナ19に着火し、火炉16で給水を加熱して蒸気の生成をする。また、トラブル等でガスタービン2の負荷が定格運転時よりも制限されている場合には、排ガスエコノマイザ3での過熱も好適に行われない。そこで、蒸気を好適に過熱し発電効率を高めたい場合には、蒸気出力配管バルブ32を閉状態とし、ボイラ過熱バルブ35を開状態としてもよい。このように制御部6が制御を行うことで、蒸気ドラム17からの蒸気が火炉16内のボイラ過熱器23で過熱され発電効率を高めることができる。本実施形態では、図2に示すように、ガスタービン2の負荷制限時には、ガスタービン2による発電量と、排ガスエコノマイザ3によって生成された蒸気によって駆動される蒸気タービン5による発電量と、ボイラ4によって生成された蒸気によって駆動される蒸気タービン5による発電量との割合が、それぞれ60%、20%、20%としているが、この数値は例示であって、各発電量の割合は別の割合であってもよい。
ガスタービン2のメンテナンス等でガスタービン2が停止している場合には、排ガスエコノマイザ3での蒸気生成は行われない。しかし、ガスタービン2のメンテナンス中であっても船舶からの電力需要がある場合がある。そこで、制御部6の指令により、ボイラ4は、自然循環型のボイラとして動作するように制御される。具体的には、ボイラ4のバーナ19に着火し、火炉16で給水を加熱して蒸気を生成する。また、ガスタービン2のメンテナンス等でガスタービン2が停止している場合には、排ガスエコノマイザ3での過熱も行われない。そこで、蒸気を過熱し発電効率を高めたい場合には、蒸気出力配管バルブ32を閉状態とし、ボイラ過熱バルブ35を開状態としてもよい。このように制御部6が制御を行うことで、蒸気ドラム17からの蒸気が火炉16内のボイラ過熱器23で過熱され発電効率を高めることができる。
ガスタービン2が定格運転時の状態から、船舶からの需要等によって、さらに発電プラント1として必要とする電力量が増加した場合(図3参照)には、増加した必要電力量を賄うように、制御部6の指令により、ボイラ4は、自然循環型のボイラとして動作するように制御される。具体的には、ボイラ4のバーナ19に着火し、火炉16で給水を加熱して蒸気の生成をする。本実施形態では、図3に示すように、発電プラント負荷増加時には、ガスタービン2による発電量と、排ガスエコノマイザ3によって生成された蒸気によって駆動される蒸気タービン5による発電量と、ボイラ4によって生成された蒸気によって駆動される蒸気タービン5による発電量との割合が、それぞれ70%、30%、20%としているが、この数値は例示であって、各発電量の割合は別の割合であってもよい。
本実施形態では、制御部6は、ガスタービン2の負荷に応じて、火炉16に設けられたバーナ19を起動及び停止を制御している。これにより、ガスタービン2の負荷が制限されている場合であっても、火炉16に設けられたバーナ19を着火し、ボイラ4でも蒸気の生成や加熱を行うことで、蒸気タービン5に十分な蒸気を供給することができる。したがって、ガスタービン2の負荷が下がることで低下した発電量を蒸気タービン5で補うことができる。よって、発電プラント1全体として安定した発電が可能となり、船舶の必要電力を好適に賄うことができる。
また、例えば、ガスタービン2のメンテナンス等により、ガスタービン2が停止している場合であっても、ボイラ4によって発電を行うことができる。したがって、発電プラント1の不稼働時間を低減することができる。
また、ガスタービン2が定格運転の状態で、さらに必要電力が増加した場合であっても、ボイラ4を起動して、排ガスエコノマイザ3で生成された蒸気をボイラ4でさらに加熱してから、蒸気タービン5に供給することができる。また、排ガスエコノマイザ3で生成される蒸気が増加するので、蒸気タービン5に供給する蒸気量が増加する。よって、蒸気タービン5による発電量が増加し、発生した必要電力を賄うことができる。
また、ボイラ4から発生する排ガスをイナートガスとして使用することで、イナートガスを発生させる機器を別途設置する必要がなく、別途イナートガスを発生させる機器を設置するためのコストを削減でき、省スペース化を実現することができる。
また、VOC等の自燃できない低発熱量のガスが発生した場合、ボイラ4で油との混焼を行うことで、自燃できない低発熱量のガスも適切に燃焼することができる。自燃できない低発熱量ガスを適切に燃焼させることで、発電プラント1全体のエネルギー効率を向上させることができる。また、環境に影響を与える可能性がある排出ガスを、ボイラ4で燃焼することで無害化することができる。
また、ボイラ4として、船舶に既設の補助ボイラを用いた場合には、排ガスエコノマイザ3のための汽水分離器を別途設置する必要がなく、別途汽水分離器を設置する為のコストを削減でき、省スペース化を実現することができる。なお、補助ボイラを用いた場合には、補助ボイラからの蒸気の一部は、船内の需要先(例えばオイルヒーティング装置等)へ送られる。
以下、本発明の第2実施形態について、図4を用いて説明する。
本実施形態は、基本的に第1実施形態と同様の構造を有し、蒸気ドラム17と蒸気タービン5とを接続する配管の構造が相違している。したがって、第1実施形態と同一の構成については同一符号を付しその説明を省略する。
図4に示すように、蒸気ドラム17と過熱器12とを接続する蒸気出力配管51には、第2バルブB2(なお、第2バルブB2は第1実施形態の蒸気出力配管バルブ32と同位置に配置されているが、用途が異なるため別の名称とし、別の符号を付している)が設けられ、過熱器12と蒸気タービン5とを接続する蒸気タービン入力管52には第3バルブB3が設けられている。また、蒸気出力配管51の第2バルブB2の上流側からは、バイパス配管53が分岐している。バイパス配管53は、第1バルブB1が設けられ、蒸気タービン入力管52の途中位置であって第3バルブB3よりも上流側に位置する接続点P1に接続している。蒸気タービン入力管52の接続点P1と第3バルブとの間には分岐点P2が設けられ、分岐点P2からは、ボイラ過熱管54が分岐している。ボイラ過熱管54は、上記流れの上流側から順番に、火炉16内に配置されるボイラ過熱器23及び第4バルブB4が設けられ、下流端が蒸気タービン入力管52の第3バルブB3と蒸気タービン5との間の途中位置に接続されている。
[発電プラント低負荷時の運転モード(第1運転モード)]
発電プラント1の低負荷時、すなわち、船舶が必要とする電力量が少ない場合には、制御部6は、ガスタービン2を停止するとともに、図5に示すように、第1バルブB1及び第4バルブB4を開状態とし、第2バルブB2及び第3バルブB3を閉状態とする。さらに、制御部6の指令により、ボイラ4は、自然循環型のボイラとして動作するように制御される。具体的には、ボイラ4のバーナ19に着火し、火炉16で給水を加熱して蒸気の生成をする。このように制御することで、ボイラ4で生成した蒸気がボイラ4内のボイラ過熱器23を通って過熱され、過熱された蒸気が蒸気タービン5を駆動する。このように、ボイラ4の単独運転によって発電することができる。
発電プラント1の負荷が低負荷時よりも増大した場合、すなわち発電プラント中負荷時には、制御部6は、ガスタービン2を起動するとともに、図5に示すように、第2バルブB2及び第3バルブB3を開状態とするとともに、第1バルブB1及び第4バルブB4を閉状態とする。さらに、制御部6の指令により、ボイラ4を停止させ、ボイラ4の蒸気ドラム17を蒸気発生器13の汽水分離器として用いるように切り替える。具体的には、ボイラ4のバーナ19の着火が停止され、給水配管から蒸気ドラム17へと給水を行うとともに、循環水ポンプ27を起動する。
発電プラント1が高負荷時、すなわち、ガスタービン2の定格運転にて発電できる発電量とガスタービンの排熱で生成した蒸気によって発電できる発電量とを合計した発電量を越えた発電量を船舶が必要とした場合には、制御部6は、図5に示すように、第2バルブB2及び第4バルブB4を開状態として、第1バルブB1及び第3バルブB3を閉状態とする。さらに、再度ボイラ4を起動して、ボイラ4を自然循環型のボイラとして動作するように制御される。具体的には、ボイラ4のバーナ19に着火し、火炉16で給水を加熱して蒸気の生成をするとともに、蒸気タービン5に導入される蒸気を過熱する。
図6に示すように、発電プラント低負荷時の運転モードM1から発電プラント中負荷時の運転モードM2への切り替えは、中負荷時の運転モードの発電効率が低負荷時の運転モードの発電効率よりも高くなった切り替え点A1で切り替える。本実施形態では、図6に示すように、発電プラント負荷が25%の際に切り替えられる。なお、発電プラント低負荷時の運転モードから発電プラント中負荷時の運転モードへの切り替え点は、ガスタービン2の規模や、蒸気タービン5の規模や、ボイラ4の規模や、蒸気条件(蒸気圧力や蒸気温度)等によって変化し、切り替え点は25%以外となってもよい。
本実施形態では、発電プラント負荷(船舶の必要電力量)に応じて、運転モードを選択している。これにより、船舶の必要電力量に応じた電力量を発電することができる。
具体的には、船舶の必要電力量が比較的少ない場合には、発電する電力量の大きいガスタービン2では対応が難しく、過剰に発電を行ってしまう可能性がある。また、必要電力量まで発電量を低減させた場合には、効率の悪い運転になる可能性がある。しかしながら、発電プラント低負荷時の運転モードで運転を行えば、ガスタービン2よりも発電する電力量の小さいボイラ4で生成した蒸気のみで発電を行うことができるので、必要電力量に応じた電力量を発電することができる。また、船舶の必要電力量が、ガスタービン2の定格運転時に発電できる電力量を越えた場合であっても、発電プラント高負荷時の運転モードで運転を行えば、ボイラ4を起動することで蒸気タービン5によって発電される電力量を増加させることができ、必要電力量に応じた電力量を発電することができる。
このように、船舶の必要電力量に対応できる範囲を広くすることができるので、発電プラント1全体としての発電効率を向上することができる。
以下、本発明の第3実施形態について、図7を用いて説明する。
本実施形態は、基本的に第2実施形態と同様の構造を有し、いくつかの構成が追加されている点で相違する。したがって、第2実施形態と同一の構成については同一符号を付しその説明を省略する。
図7に示すように、本実施形態の発電プラント1は、ボイラ4からの排ガスを排ガスエコノマイザ3に導くボイラ排ガス管61を備えている。このような構成とすることで、ボイラ4の排ガスからも熱回収することができる。また、ボイラ4の排ガスから熱回収を行うのに、ガスタービン2用の排ガスエコノマイザ3を利用し、ボイラ4用の排ガスエコノマイザを別途設置していないので、別途ボイラ4用の排ガスエコノマイザを設置する為のコストを削減でき、省スペース化を実現することができる。また、ガスタービン2からの排ガスとボイラ4からの排ガスの温度は同程度であるので、排ガスエコノマイザ3に耐熱材等を設けることなく、ガスタービン2とボイラ4とで排ガスエコノマイザを共有化することができる。また、排ガスエコノマイザ3には、低負荷時にはボイラ4からの排ガスのみが流通し、中負荷時にはガスタービン2からの排ガスのみが流通する。したがって、排ガスエコノマイザを共有化した構成としても、低負荷時及び中負荷時には、ガスタービン2からの排ガスとボイラ4からの排ガスとが混合しない。
なお、図8に示すように、蒸気出力配管51の途中位置にボイラ用排ガスエコノマイザ71を設け、ボイラ4からの排ガスをボイラ用排ガスエコノマイザ71に導くようにボイラ排ガス管72を設けてもよい。このような構成とすることで、ボイラ4とガスタービン2とを同時に運転している場合であっても、ガスタービン2から排出される排ガスと、ボイラ4から排出される排ガスとを混合させることなく熱回収することができる。
また、上述した各実施形態を適宜組み合わせて用いることも可能である。具体的には、図1に示した実施形態に対して、図7に示したボイラ排ガス管61や図8に示したボイラ排ガス管72及びボイラ用排ガスエコノマイザ71を設けてもよい。
2 ガスタービン
3 排ガスエコノマイザ
4 ボイラ
5 蒸気タービン
6 制御部
14 第1発電機
16 火炉
17 蒸気ドラム
19 バーナ
29 循環流路
37 第2発電機
61 ボイラ排ガス管
71 ボイラ用排ガスエコノマイザ
72 ボイラ用排ガス管
B1 第1バルブ
B2 第2バルブ
B3 第3バルブ
B4 第4バルブ
Claims (13)
- 燃焼ガスによって駆動されるガスタービンと、
前記ガスタービンによって駆動されて発電する第1発電機と
前記ガスタービンから排出された排ガスから熱回収することによって蒸気を生成する排ガスエコノマイザと、
火炉及び蒸気ドラムを有するボイラと、
前記排ガスエコノマイザの汽水分離器として前記蒸気ドラムを用いるように接続された循環流路と、
前記循環流路に設けられる循環水ポンプと、
前記蒸気ドラムからの蒸気によって駆動される蒸気タービンと、
前記蒸気タービンによって駆動されて発電する第2発電機と、
前記ボイラで蒸気を生成していない場合に、前記循環水ポンプを起動して前記排ガスエコノマイザへ給水する運転モードを有する制御部と、を備えた舶用発電システム。 - 前記火炉に設けられたバーナを制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記ボイラの運転モードとして、前記ガスタービンの負荷に応じて前記バーナを着火するボイラ運転モードを有する請求項1に記載の舶用発電システム。 - 前記火炉に設けられたバーナを制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記ボイラの運転モードとして、前記ガスタービンが定格運転時に前記バーナを着火するボイラ運転モードを有する請求項1または請求項2に記載の舶用発電システム。 - 運転モードとして、前記ガスタービンを停止させて前記火炉に設けられたバーナを着火し、前記蒸気ドラムから前記蒸気タービンに蒸気を導入することで、前記第2発電機のみで発電を行う第1運転モードと、前記バーナを着火せずに、前記ガスタービンを駆動させて、前記排ガスエコノマイザで生成された蒸気を前記蒸気ドラムから前記蒸気タービンに導入することで、前記第1発電機及び前記第2発電機で発電する第2運転モードとを有する制御部を備え、
前記制御部は、船舶の必要電力に応じて前記運転モードを選択する請求項1に記載の舶用発電システム。 - 前記制御部は、前記船舶の必要電力が少ない第1負荷時には前記第1運転モードを選択し、前記第1負荷時よりも負荷が増大した第2負荷時には、前記第2運転モードを選択する請求項4に記載の舶用発電システム。
- 前記制御部は、前記運転モードとして、前記火炉に設けられた前記バーナを着火して、前記蒸気ドラムから前記蒸気タービンに蒸気を導入することで、前記第1発電機及び前記第2発電機で発電する第3運転モードを有している請求項4に記載の舶用発電システム。
- 前記制御部は、前記運転モードとして、前記火炉に設けられた前記バーナを着火して、前記蒸気ドラムから前記蒸気タービンに蒸気を導入することで、前記第1発電機及び前記第2発電機で発電する第3運転モードを有している請求項5に記載の舶用発電システム。
- 前記制御部は、前記第2負荷時よりも負荷が増大した第3負荷時には、前記第3運転モードを選択する請求項7に記載の舶用発電システム。
- 前記ボイラからの排ガスを前記排ガスエコノマイザに導くボイラ排ガス管を備えた請求項4から請求項8のいずれかに記載の舶用発電システム。
- 前記ボイラから排出された排ガスから熱回収することによって蒸気を加熱するボイラ用排ガスエコノマイザと、
前記ボイラから排出された排ガスを前記ボイラ用排ガスエコノマイザに導くボイラ排ガス管とを備える請求項4から請求項8のいずれかに記載の舶用発電システム。 - 前記蒸気ドラムと前記蒸気タービンとを接続し、前記蒸気ドラムから排出された蒸気を前記蒸気タービンへ導くボイラ過熱配管と、
前記ボイラ過熱配管に設けられるボイラ過熱器と、を備え、
前記ボイラ過熱器は、前記火炉内に配置されている請求項1から請求項10のいずれかに記載の舶用発電システム。 - 燃焼ガスによってガスタービンが駆動されるガスタービン駆動工程と、
前記ガスタービンによって第1発電機が駆動されることで発電する第1発電工程と、
前記ガスタービンから排出された排ガスから排ガスエコノマイザにおいて熱回収する熱回収工程と、
火炉及び蒸気ドラムを有するボイラの該蒸気ドラムにより、前記熱回収工程にて得られた蒸気を汽水分離する汽水分離工程と、
前記汽水分離工程にて得られた蒸気によって蒸気タービンを駆動させる蒸気タービン駆動工程と、
前記蒸気タービンによって第2発電機を駆動させて電力を発電する第2発電工程と、
前記ボイラで蒸気を生成していない場合に、循環水ポンプを起動して前記排ガスエコノマイザへ給水する給水工程と、を備えた舶用発電システムの発電方法。 - 燃焼ガスによって駆動されるガスタービンと、
前記ガスタービンによって駆動されて発電する第1発電機と
前記ガスタービンから排出された排ガスから熱回収することによって蒸気を生成する排ガスエコノマイザと、
火炉及び蒸気ドラムを有するボイラと、
前記排ガスエコノマイザの汽水分離器として前記蒸気ドラムを用いるように接続された循環流路と、
前記蒸気ドラムからの蒸気によって駆動される蒸気タービンと、
前記蒸気タービンによって駆動されて発電する第2発電機と、
運転モードとして、前記ガスタービンを停止させて前記火炉に設けられたバーナを着火し、前記蒸気ドラムから前記蒸気タービンに蒸気を導入することで、前記第2発電機のみで発電を行う第1運転モードと、前記バーナを着火せずに、前記ガスタービンを駆動させて、前記排ガスエコノマイザで生成された蒸気を前記蒸気ドラムから前記蒸気タービンに導入することで、前記第1発電機及び前記第2発電機で発電する第2運転モードとを有する制御部と、
を備え、
前記制御部は、必要電力が少ない第1負荷時には前記第1運転モードを選択し、前記第1負荷時よりも負荷が増大した第2負荷時には、前記第2運転モードを選択する発電プラント。
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