余热回收系统、船用推进系统、船舶及余热回收方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种余热回收系统、船用推进系统、船舶及余热回收方法。
【背景技术】
[0002]作为现有的船用推进系统，已知有对基于柴油机的推进动力组合基于锅炉发电系统的电力而被驱动的马达的推进动力的船用推进系统，所述锅炉发电系统具备利用柴油机的废气进行燃烧的锅炉(例如参考专利文献1、2、3)。
[0003]以往技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献I:日本专利第4592508号公报
[0006]专利文献2:日本特开平10 — 89015号公报
[0007]专利文献3:日本特开2011 —148399号公报
【发明内容】
[0008]发明要解决的技术课题
[0009]在此，构成锅炉发电系统的蒸汽涡轮中，与柴油机相比具有需要较少的维护且可靠性较高的优点，与此相对，与柴油机相比具有热效率较低的缺点。
[0010]另一方面，在柴油机中，与蒸汽涡轮相比具有热效率较高的优点，与此相对，具有无法完全回收大量的余热而排放到大气中的缺点。
[0011]另外，柴油机的余热在将从柴油机排出的废气引导至废气节约器而产生蒸汽时被利用，但其利用范围受到限制，目前，大量的余热被排放到大气中。
[0012]本发明是为了解决上述课题而完成的，其目的在于提供一种能够减少从内燃机排放到大气中的余热量并能够提高船用推进系统整体的效率的余热回收系统、船用推进系统、船舶及余热回收方法。
[0013]用于解决技术课题的手段
[0014]本发明为了解决上述课题而采用了下述方法。
[0015]本发明的第I方式所涉及的余热回收系统具备:作为第I驱动机的内燃机;及蒸汽涡轮，通过在作为第2驱动机的锅炉中产生的蒸汽而被旋转驱动，所述余热回收系统具备:第I低压给水加热器，使通过所述内燃机的水套的缸套冷却水与在所述蒸汽涡轮的下游侧冷凝的冷凝水之间进行热交换，从而利用所述缸套冷却水的热加热所述冷凝水;蒸汽生成器，在废气节约器中，由通过从所述内燃机排出的废气而产生的第2蒸汽生成第3蒸汽;及高压给水加热器，使在所述蒸汽产成器中生成的所述第3蒸汽与通过所述第I低压给水加热器而被加热的所述冷凝水之间进行热交换，从而所述第3蒸汽的至少一部分冷凝为水。
[0016]本发明的第2方式所涉及的余热回收系统具备:内燃机，对传动轴及螺旋桨进行旋转驱动；蒸汽涡轮，通过在锅炉中产生的蒸汽而被旋转驱动;发电机，通过所述蒸汽涡轮而被旋转驱动;及轴发电机马达，通过在所述发电机中产生的电力而被旋转驱动，从而将所述传动轴及所述螺旋桨进行旋转驱动，所述余热回收系统设置有第I低压给水加热器，该第I低压给水加热器使通过所述内燃机的水套的缸套冷却水与在所述蒸汽涡轮的下游侧冷凝而被引导至废气节约器的冷凝水之间进行热交换，从而利用所述缸套冷却水的热加热所述冷凝水。
[0017]本发明的第3方式所涉及的余热回收系统具备:蒸汽涡轮，通过在锅炉中产生的蒸汽而被旋转驱动，从而对传动轴及螺旋桨进行旋转驱动；发电机，通过内燃机而被旋转驱动;及电力推进马达，通过在所述发电机中产生的电力而被旋转驱动，从而使与所述传动轴及所述螺旋桨不同的其它传动轴及螺旋桨旋转，所述余热回收系统设置有第I低压给水加热器，该第I低压给水加热器使通过所述内燃机的水套的缸套冷却水与在所述蒸汽涡轮的下游侧冷凝而被引导至锅炉的冷凝水之间进行热交换，从而利用所述缸套冷却水的热加热所述冷凝水。
[0018]根据这些结构，第I低压给水加热器中，由通过内燃机的水套的缸套冷却水来加热在蒸汽涡轮的下游侧冷凝而被引导至锅炉的冷凝水。
[0019]即，缸套冷却水的热通过冷凝水而被回收。
[0020]由此，能够减少从内燃机排放到缸套冷却水的冷却介质的余热量，并能够提高船用推进系统整体的效率。
[0021]并且，能够减少将冷凝水转变为蒸汽时所需热量，即对蒸汽涡轮供给蒸汽的锅炉的耗油量。
[0022]在上述方式中，内燃机的废气节约器可以在与蒸汽生成器之间使水循环，并使供给到所述废气节约器的给水与从所述内燃机排出的废气之间进行热交换而产生蒸汽。即，由通过废气而被排放到大气中的余热产生船内所需蒸汽。由此，能够减少为了生成船内所需蒸汽时所需耗油量。
[0023]根据该结构，由从内燃机排出的废气来加热从蒸汽生成器供给到废气节约器的给水。另外，蒸汽生成器例如为与将蒸汽供给到蒸汽涡轮的锅炉不同的锅炉，或者与将蒸汽供给到蒸汽涡轮的锅炉不同的汽水分离器。
[0024]S卩，废气节约器的出口的废气具有能够充分地加热蒸汽涡轮推进系统的冷凝水的热量，在废气节约器的出口侧设置加热蒸汽涡轮推进系统的冷凝水的加热器，从而能够进一步减少从内燃机排放的余热量，并能够提高船用推进系统整体的效率。
[0025]在上述方式中，也可以设置有高压给水加热器，该高压给水加热器使所述冷凝水与在蒸汽生成器中产生的蒸汽之间进行热交换，从而利用在所述蒸汽产成器产生的蒸汽的热加热所述冷凝水，所述冷凝水在设置于所述废气节约器的第2给水加热器中通过从所述内燃机排出的废气而被加热。
[0026]在上述结构中，也可以在所述高压给水加热器的下游侧设置有第2低压给水加热器，该第2低压给水加热器使从所述第I低压给水加热器引导至所述废气节约器的所述冷凝水与在所述高压给水加热器中加热所述冷凝水的所述蒸汽或热水之间进行热交换，从而利用这些蒸汽或热水的热加热从所述第I低压给水加热器引导至所述高压给水加热器的所述冷凝水。
[0027]根据该结构，在第2低压给水加热器中，由加热通过废气的热而被加热的冷凝水的蒸汽或热水，加热从第I低压给水加热器引导至废气节约器的冷凝水。
[0028]由此，能够进一步减少将冷凝水转变为蒸汽时所需热量，即将蒸汽供给到蒸汽涡轮的锅炉的耗油量。
[0029]本发明的第4方式所涉及的船用推进系统具备上述任意的余热回收系统，该船用推进系统利用所述第I驱动机对第I传动轴进行旋转驱动，并利用所述第2驱动机对第2传动轴进行旋转驱动。
[0030]根据该结构，由于具备能够减少从内燃机排放到大气的余热量，并且能够减少将冷凝水转变为蒸汽时所需热量即将蒸汽供给到蒸汽涡轮的锅炉的耗油量的余热回收系统，因此能够提高船用推进系统整体的效率，并且能够减少船用推进系统整体的耗油量。
[0031]在上述方式中也可以具备:发电机，通过所述蒸汽涡轮而被旋转驱动;及轴发电机马达，由在所述发电机产生的电力被旋转驱动，从而对所述第I传动轴及第2传动轴进行旋转驱动。
[0032]在上述方式中也可以具备:发电机，通过在所述第I驱动机中产生的旋转动力和在所述第2驱动机中产生的旋转动力中的至少一方而被旋转驱动;及轴发电机马达，由在所述发电机产生的电力而被旋转驱动，从而分别对所述多个传动轴进行旋转驱动。
[0033]本发明的第5方式所涉及的船舶具备上述船用推进系统。
[0034]根据本发明的第5方式所涉及的船舶，由于具备能够提高船用推进系统整体的效率并能够减少船用推进系统整体的耗油量的船用推进系统，因此能够提高船舶整体的效率，并且能够减少船舶整体的耗油量。
[0035]本发明的第6方式所涉及的余热回收方法具备:内燃机，对传动轴及螺旋桨进行旋转驱动;及蒸汽涡轮，通过在锅炉中产生的蒸汽而被旋转驱动，从而对与所述传动轴及所述螺旋桨不同的其它传动轴及螺旋桨进行旋转驱动，其中，使通过所述内燃机的水套的缸套冷却水与在所述蒸汽涡轮的下游侧冷凝而被引导至废气节约器的冷凝水之间进行热交换，从而利用所述缸套冷却水的热加热所述冷凝水。
[0036]本发明的第7方式所涉及的余热回收方法，其具备:内燃机，对传动轴及螺旋桨进行旋转驱动；蒸汽涡轮，通过在锅炉中产生的蒸汽而被旋转驱动;发电机，通过所述蒸汽涡轮而被旋转驱动;及轴发电机马达，通过在所述发电机中产生的电力而被旋转驱动，从而对所述传动轴及所述螺旋桨进行旋转驱动，其中，使通过所述内燃机的水套的缸套冷却水与在所述蒸汽涡轮的下游侧冷凝而被引导至废气节约器的冷凝水之间进行热交换，从而利用所述缸套冷却水的热加热所述冷凝水。
[0037]本发明的第8方式所涉及的余热回收方法，其为具备如下部件的余热回收系统:蒸汽涡轮，通过在锅炉中产生的蒸汽而被旋转驱动，从而对传动轴及螺旋桨进行旋转驱动;及电力推