統合制御装置及びこれを備えた船舶
【課題】２機の蒸気タービンを有し各蒸気タービンによって駆動される２本の推進軸の回転数を同期させることができる統合制御装置とこれを備えた船舶を提供する。
【解決手段】蒸気タービン３Ａ，３Ｂと、蒸気タービンに接続された推進軸１９Ａ，１９Ｂと、蒸気タービンに蒸気を供給する蒸気発生装置１４Ａ，１４Ｂと、蒸気タービンを制御する主機制御装置２２Ａ，２２Ｂと、を各々有した２つの推進装置１Ａ，１Ｂを統合制御する統合制御装置２であって、各推進装置の運転状況と、各推進装置の出力と、各推進軸の回転数と、のいずれかに応じて、各蒸気タービンの制御を行うように各主機制御装置を制御することを特徴とする。
【解決手段】蒸気タービン３Ａ，３Ｂと、蒸気タービンに接続された推進軸１９Ａ，１９Ｂと、蒸気タービンに蒸気を供給する蒸気発生装置１４Ａ，１４Ｂと、蒸気タービンを制御する主機制御装置２２Ａ，２２Ｂと、を各々有した２つの推進装置１Ａ，１Ｂを統合制御する統合制御装置２であって、各推進装置の運転状況と、各推進装置の出力と、各推進軸の回転数と、のいずれかに応じて、各蒸気タービンの制御を行うように各主機制御装置を制御することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、統合制御装置及びこれを備えた船舶について、特に、２機２軸の蒸気タービン船の回転数同期制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、プロペラを回転させる推進軸と、推進軸を駆動する推進用蒸気タービンとを各々２つ有する２機２軸の蒸気タービン船において、推進用蒸気タービンに蒸気を供給する蒸気発生装置と、推進用蒸気タービンを制御する主機遠隔制御装置とは、各々２つ備えられている。これら推進用蒸気タービン、蒸気発生装置、推進軸、主機遠隔制御装置等を含めた推進装置は、各軸で互いに独立している。２機２軸の蒸気タービンの制御については、特許文献１にターニング時における回転数同期操作を自動で行う発明が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１０８８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、蒸気タービンの通常運転時においては、各蒸気タービンに蒸気を供給するボイラ等の蒸気発生装置の特性の差異や不具合により一方の蒸気タービンの出力が低下し両推進軸の回転数を同期させることができないという問題があった。
特許文献１に開示されている発明は、ターニング時の同期装置についてであり、通常運転時における回転数の自動同期については開示されていない。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、２機の蒸気タービンを有し各蒸気タービンによって駆動される２本の推進軸の回転数を同期させることができる統合制御装置とこれを備えた船舶を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の統合制御装置及びこれを備えた船舶は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明に係る統合制御装置は、蒸気タービンと、該蒸気タービンに接続された推進軸と、前記蒸気タービンに蒸気を供給する蒸気発生装置と、前記蒸気タービンを制御する主機制御装置と、を各々有した２つの推進装置を統合制御する統合制御装置であって、各前記推進装置の運転状況と、各前記推進装置の出力と、各前記推進軸の回転数と、のいずれかに応じて、各前記蒸気タービンの制御を行うように各前記主機制御装置を制御することを特徴とする。
【０００７】
推進装置の運転状況と、推進装置の出力と、推進軸の回転数とのいずれかに応じて、統合制御装置から各主機制御装置へと各蒸気タービンの運転を制御する信号が送信されるので、蒸気タービン毎に運転を制御することができる。従って、両推進軸の回転数を同期させることが可能となる。
【０００８】
さらに、本発明に係る統合制御装置は、各前記推進軸の回転数を指示回転数に一致するように増減速させる回転数制御とするように各前記主機制御装置を制御することを特徴とする。
【０００９】
各蒸気タービンを回転数制御することとした。そのため、指示回転数に対応した蒸気量を供給した際に各推進軸の回転数が指示回転数以下になった場合でも、さらに蒸気量を供給することによって各推進軸の回転数を指示回転数に一致させるように増速させることができる。また、指示回転数に対応した蒸気量を供給した際に各推進軸の回転数が指示回転数以上になった場合には、蒸気量の供給を減少させることによって各推進軸の回転数を指示回転数に一致させるように減速させることができる。従って、指示回転数が両推進軸で同じ場合には、両推進軸の回転数を同期させることができる。
【００１０】
さらに、本発明に係る統合制御装置は、前記推進装置の一方が停止し指示出力が低下した場合には、一方の前記主機制御装置によって停止した一方の前記蒸気タービンの運転を停止させ、他方の前記主機制御装置によって指示出力に一致するように他方の前記蒸気タービンの出力を増加または減少させる出力制御とすることを特徴とする。
【００１１】
一方の蒸気タービンの損傷や推進装置等に不具合が発生し一方の推進装置を停止させなければならない場合には、一方の主機制御装置によって一方の蒸気タービンを停止させ、他方の主機制御装置に他方の蒸気タービンを両推進装置運転時の指示回転数相当の指示出力に一致するように出力を増加または減少させる出力制御とする信号を送信することとした。そのため、他方の蒸気タービンを有する他方の推進装置によって両推進装置運転時の指示回転数相当の指示出力を発生させることが可能となる。
【００１２】
また、両推進装置に不具合が生じていない場合であっても、一方の蒸気タービンを停止させて他方の推進装置によって両推進装置運転時の指示回転数相当の指示出力を発生させることが可能となる。両蒸気タービンを部分負荷運転する場合と比べて、一方の蒸気タービンを高負荷で運転する場合には、運転している蒸気タービンのタービン性能が良くなる。そのため、蒸気タービンの燃料消費を低減することができる。従って燃料コストの削減を図ることができる。
【００１３】
さらに、本発明に係る統合制御装置によれば、各前記推進装置は、各前記蒸気タービンの他端に軸発電機を有し、各前記推進装置の出力に応じて、各前記軸発電機の電力の出力先の制御と、各前記主機制御装置によって各前記蒸気タービンの出力を増加または減少させる出力制御とすることを特徴とする。
【００１４】
軸発電機により発生された電力の出力先を制御する（例えば、出力先として他方の推進装置側の軸発電機）こととしたので、負荷が不足している推進装置側の軸発電機に電力を供給することができる（この場合、電力を供給された側の軸発電機は電動機として作動する）。そのため、負荷が不足している推進装置を加勢することができる。さらに、統合制御装置は、両主機制御装置に各推進用蒸気タービンを出力制御するように信号を送信することとした。従って、各推進装置の出力を同期させることができ、両推進軸の回転数を同期させることができる。
なお、軸発電機は、電力を供給する場合には発電機として作動し、電力を供給された場合には電動機（モータ）として作動する。
【００１５】
さらに、本発明に係る統合制御装置によれば、各前記蒸気発生装置は、再熱器を有し、各前記蒸気タービンは、再熱タービンとされ、前記再熱器が停止した場合には、各前記主機制御装置が各前記蒸気タービンを規定回転数に一致するように回転数を減速させ、回転数制御を行うことを特徴とする。
【００１６】
再熱器をバイパスしなければならい程度の重篤な不具合が生じた場合には、再熱タービン内に供給される主蒸気と再熱器から供給される過熱蒸気との熱量に差が生じ、再熱タービン内の温度分布に偏りが生じる。そのため、再熱タービンから蒸気漏れが発生する恐れがある。しかし、統合制御装置は、再熱タービンを規定回転数に一致するように減速させ、回転数制御するように主機制御装置を制御することとした。そのため、再熱タービン内に供給される蒸気量が絞られて主蒸気と再熱器から供給される過熱蒸気との熱量の差が小さくなり、再熱タービン内の温度分布の偏りが小さくなる。従って、再熱タービンの安全な運転が可能となる。
なお、規定回転数とは、船舶の港湾航行速度に応じた回転数をいう。
【００１７】
また、本発明に係る船舶は、上記のいずれかに記載の前記統合制御装置を備えたことを特徴とする。
【００１８】
両推進軸の回転数を同期させることができるので、操船者の負担の軽減を図ることができ、船舶の推進効率を向上することが可能となる。また、一方の推進装置の損傷時には、他方の推進装置によって運航が可能であるため運航に対する信頼性を維持することが可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
推進装置の運転状況と、推進装置の出力と、推進軸の回転数とのいずれかに応じて、統合制御装置から各主機制御装置へと各蒸気タービンの運転を制御する信号が送信されるので、蒸気タービン毎に運転を制御することができる。従って、両推進軸の回転数を同期させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る統合制御装置を備えた推進装置の概略構成図である。
【図２】船舶の港湾航行中における図１に示した統合制御装置の制御を示すフローチャートである。
【図３】船舶の外洋航行中における図１に示した統合制御装置の制御を示すフローチャートである。
【図４】第２実施形態に係る図１に示した右舷側の推進装置が停止した場合の推進装置の概略構成図である。
【図５】図４に示した統合制御装置の制御を示すフローチャートである。
【図６】第３実施形態に係る図１に示した右舷側の再熱器が停止した場合の推進装置の概略構成図である。
【図７】図６に示した統合制御装置の制御を示すフローチャートである。
【図８】第４実施形態に係る図１に示した両再熱器が停止した場合の推進装置の概略構成図である。
【図９】船舶の外洋航行中における図８に示した統合制御装置の制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
［第１実施形態］
図１には、本発明の第１実施形態に係る統合制御装置を備えた推進装置の概略構成図が示されている。
本実施形態に係る蒸気タービン船は、２つ（右舷用、左舷用）の推進装置１Ａ，１Ｂと、１つの統合制御装置２とを備えている。
推進装置１Ａ，１Ｂは、甲板下の機関室（図示せず）内に設置されている。各推進装置１Ａ，１Ｂは、それぞれ推進用蒸気タービン（蒸気タービン）３Ａ，３Ｂと、減速機１１Ａ，１１Ｂと、蒸気発生装置１４Ａ，１４Ｂと、推進軸１９Ａ，１９Ｂと、軸発電機（軸発電機）２１Ａ，２１Ｂと、主機遠隔制御装置（主機制御装置）２２Ａ，２２Ｂとを備えている。両推進装置１Ａ，１Ｂ間には、１つの電力制御システム２３が電気的に接続されている。
【００２２】
推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂは、再熱タービンであり、前進用低圧タービン４Ａ，４Ｂと、前進用高圧タービン６Ａ，６Ｂと、前進用中圧タービン７Ａ，７Ｂと、後進用タービン５Ａ，５Ｂとを備えている。前進用低圧タービン４Ａと、前進用高圧タービン６Ａと、前進用中圧タービン７Ａとは、１機の主機を構成している。同様に、前進用低圧タービン４Ｂと、前進用高圧タービン６Ｂと、前進用中圧タービン７Ｂとは、１機の主機を構成している。主機は、前進用低圧タービン４Ａ，４Ｂと後進用タービン５Ａ，５Ｂとが一本のタービン軸（図示せず）を介して連結されている。前進用高圧タービン６Ａ，６Ｂと前進用中圧タービン７Ａ，７Ｂとは、一本のタービン軸（図示せず）を介して連結されている。また、前進用高圧タービン６Ａ，６Ｂの船首側には、軸発電機２１Ａ，２１Ｂが接続されている。
推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂには、供給される蒸気量を調整するノズル弁（図示せず）が設けられ、ノズル弁には昇速・減速を検知するリフトセンサ（図示せず）が備えられている。
【００２３】
減速機１１Ａ，１１Ｂは、高圧タービン側第１減速機９Ａ，９Ｂと、低圧タービン側第１減速機１０Ａ，１０Ｂと、第２減速機８Ａ，８Ｂとを備えている。高圧タービン側第１減速機９Ａ，９Ｂと、低圧タービン側第１減速機１０Ａ，１０Ｂと、第２減速機８Ａ，８Ｂとは推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂの船尾側に備えられている。高圧タービン側第１減速機９Ａ，９Ｂには、前進用中圧タービン７Ａ，７Ｂのタービン軸が接続されている。低圧タービン側第１減速機１０Ａ，１０Ｂには、前進用低圧タービン４Ａ，４Ｂのタービン軸が接続されている。高圧タービン側第１減速機９Ａ，９Ｂ及び低圧タービン側第１減速機１０Ａ，１０Ｂの他端には、第２減速機８Ａ，８Ｂが接続されている。
【００２４】
蒸気発生装置１４Ａ，１４Ｂは、主ボイラ１２Ａ，１２Ｂと、再熱器１３Ａ，１３Ｂとを備えている。
推進軸１９Ａ，１９Ｂは、中間軸１６Ａ，１６Ｂと、プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂと、クラッチ１８Ａ，１８Ｂとを有している。中間軸１６Ａ，１６Ｂは、第２減速機８Ａ，８Ｂに接続されている。さらに、中間軸１６Ａ，１６Ｂの他端には、クラッチ１８Ａ，１８Ｂを介してプロペラ軸１７Ａ，１７Ｂが接続されている。クラッチ１８Ａ，１８Ｂは、嵌脱することによってプロペラ軸１７Ａ，１７Ｂと中間軸１６Ａ，１６Ｂとの間を切り離し又は嵌合する。プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの他端には、固定ピッチプロペラであるプロペラ１５Ａ，１５Ｂが設けられている。
プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂには、回転数発信器（図示せず）及び出力検出器（図示せず）が備えられている。
軸発電機２１Ａ，２１Ｂは、推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂの船首側に減速機２０Ａ，２０Ｂを介して接続されている。
【００２５】
主機遠隔制御装置２２Ａ，２２Ｂは、機関室内に設けられた機関制御室（図示せず）に備えられている。主機遠隔制御装置２２Ａ，２２Ｂには、プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂに設けられている回転数発信器及び出力検出器よりプロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの回転数（以下「実回転数」という）及び軸出力（以下「実軸出力」という）の信号と、軸発電機２１Ａ，２１Ｂが発生あるいは消費する電力の信号と、統合制御装置２からの操作信号（運転情報）とが入力される。
主機遠隔制御装置２２Ａ，２２Ｂは、推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂに設けられているノズル弁の弁リフトを制御することによって推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂの始動、停止、前後進、増減速の制御を行う。また、主機遠隔制御装置２２Ａ，２２Ｂは、指示回転数または指示出力に応じた推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂのノズル弁の指示弁リフトを算出する中央演算処理装置（図示せず）を有している。
主機遠隔制御装置２２Ａ，２２Ｂは、中央演算処理装置によって、操船者が発信する操作信号に対応する各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの指示回転数を算出する。さらに、中央演算処理装置は、指示回転数および指示出力に対応した推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂのノズル弁の指示弁リフトを算出する。また、中央演算処理装置は、操船者が発信する操作信号に応じた各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂの指示出力を算出する。
主機遠隔制御装置２２Ａ，２２Ｂは、船舶が港湾航行中は、操船者が発信する操作信号より算出される指示回転数に一致するように推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂに供給される蒸気量を制御して各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂの回転数を増減速させる回転数制御を行う。また、主機遠隔制御装置２２Ａ，２２Ｂは、船舶が外洋航行中は、操船者が発信する操作信号より算出される推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂのノズル弁の指示弁リフトに一致するように各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂのノズル弁が制御される弁リフト制御を行う。しかし、選択される制御方法によって、主機遠隔制御装置２２Ａ，２２Ｂは、弁リフト制御、回転数制御、推進装置１Ａ，１Ｂの合計出力や軸発電機２１Ａ，２１Ｂにより発生あるいは消費される電力やプロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの軸出力から算出される指示出力に一致するように推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂに蒸気量を供給する出力制御を行う。
【００２６】
電力制御システム(PMS：Power Management System)２３は、機関制御室内に設けられている。電力制御システム２３は、軸発電機２１Ａ，２１Ｂ及び機関室内に設けられている発電機（図示せず）によって発生された電力の監視、制御、保護を行っている。電力制御システム２３は、機関室内に設置されている補機類（図示せず）の駆動電源や船内照明等の船内電力へと電力を振り分けている。
【００２７】
統合制御装置２は、機関制御室に設置されている中央制御盤（図示せず）内に設けられている。統合制御装置２には、プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂに設けられている回転数発信器及び出力検出器から得られる実回転数及び実軸出力の信号と、軸発電機２１Ａ，２１Ｂが発生あるいは消費する電力の信号と、推進装置１Ａ，１Ｂの運転情報とが入力される。
【００２８】
次に、船舶の前進時における推進装置１Ａ，１Ｂの運転方法について説明する。
主ボイラ１２Ａ，１２Ｂで発生した主蒸気は、ノズル弁を介して前進用高圧タービン６Ａ，６Ｂに供給される。前進用高圧タービン６Ａ，６Ｂに流入した主蒸気は、ノズル（図示せず）内を流動中に、その保有する熱エネルギが運動エネルギに変換され、高速流動の蒸気となる。この高速流動の蒸気は、タービン翼（図示せず）に作用して前進用高圧タービン６Ａ，６Ｂのタービン軸を回転駆動させる。
【００２９】
前進用高圧タービン６Ａ，６Ｂを通過した蒸気は、再熱器１３Ａ，１３Ｂに導かれる。再熱器１３Ａ，１３Ｂに導かれた蒸気は、再過熱され飽和温度以上に熱せられて過熱蒸気にされる。過熱蒸気は、前進用中圧タービン７Ａ，７Ｂに供給される。
【００３０】
前進用中圧タービン７Ａ，７Ｂには、再熱器１３Ａ，１３Ｂから過熱蒸気が導かれる。前進用中圧タービン７Ａ，７Ｂに供給された過熱蒸気は、前進用高圧タービン６Ａ，６Ｂと同様に、ノズル（図示せず）内を流動中に、その保有する熱エネルギが運動エネルギに変換され、高速流動の蒸気となる。この高速流動の蒸気は、タービン翼（図示せず）に作用して前進用高圧タービン６Ａ，６Ｂのタービン軸をさらに回転駆動させる。前進用中圧タービン７Ａ，７Ｂを通過した蒸気は、前進用低圧タービン４Ａ，４Ｂに導かれる。
【００３１】
前進用低圧タービン４Ａ，４Ｂに導かれた蒸気は、前進用高圧タービン６Ａ，６Ｂ及び前進用中圧タービン７Ａ，７Ｂと同様に、ノズル（図示せず）内を流動中にその保有する熱エネルギが運動エネルギに変換され、高速流動の蒸気となる。この高速流動の蒸気は、タービン翼（図示せず）に作用して前進用低圧タービン４Ａ，４Ｂのタービン軸を回転駆動させる。
【００３２】
前進用高圧タービン６Ａ，６Ｂ及び前進用中圧タービン７Ａ，７Ｂによって駆動されたタービン軸の出力は、高圧タービン側第１減速機９Ａ，９Ｂによって低下される。前進用低圧タービン４Ａ，４Ｂのタービン軸の出力は、低圧タービン側第１減速機１０Ａ，１０Ｂによって低下される。高圧タービン側第１減速機９Ａ，９Ｂ及び低圧タービン側第１減速機１０Ａ，１０Ｂの出力は、第２減速機８Ａ，８Ｂに伝達される。第２減速機８Ａ，８Ｂにより、高圧タービン側第１減速機９Ａ，９Ｂ及び低圧タービン側第１減速機１０Ａ，１０Ｂの出力は、合成されて１つの出力となる。１つになった出力は、第２減速機８Ａ，８Ｂにおいてさらに低下される。
低下された出力は、中間軸１６Ａ，１６Ｂに伝達される。中間軸１６Ａ，１６Ｂに伝達された出力は、クラッチ１８Ａ，１８Ｂが嵌合状態の場合にはプロペラ軸１７Ａ，１７Ｂに伝達される。中間軸１６Ａ，１６Ｂからプロペラ軸１７Ａ，１７Ｂへと出力が伝達されることによりプロペラ１５Ａ，１５Ｂが回転駆動され推力が発生する。一方、クラッチ１８Ａ，１８Ｂが脱状態の場合には、中間軸１６Ａ，１６Ｂの出力はプロペラ軸１７Ａ，１７Ｂへと伝達されない。プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂに出力が伝達されないためプロペラ１５Ａ，１５Ｂが回転駆動されず推力が発生しない。また、クラッチ１８Ａ，１８Ｂが脱状態の場合には、プロペラ１５Ａ，１５Ｂが空転しても空転の影響が推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂには伝達されない。
【００３３】
船首側の減速機２０Ａ，２０Ｂは、前進用高圧タービン６Ａ，６Ｂ及び前進用中圧タービン７Ａ，７Ｂのタービン軸が回転駆動されることによって駆動される。船首側の減速機２０Ａ，２０Ｂが駆動されることにより軸発電機２１Ａ，２１Ｂが駆動される。これによって、軸発電機２１Ａ，２１Ｂは電力を発生する発電機として作動する。また、軸発電機２１Ａ，２１Ｂは、電力を供給されることによって出力加勢のための電動機（モータ）として作動することもできる。
【００３４】
次に、図２に基づいて、船舶が港湾航行中に操船者が発する船速度指示に応じたプロペラ軸の実回転数が得られない場合における制御について説明する。
操船者は、船橋（図示せず）に設置されている制御盤（図示せず）に設けられているエンジンテレグラフ（図示せず）によって船速度指示の操作信号を発信する（Ｓ１）。発信された操作信号は、中央制御盤内に設けられている統合制御装置２（図１参照）に送信される。各推進装置１Ａ，１Ｂは、船舶の長期間の航行によりプロペラ１５Ａ,１５Ｂへの汚れの付着や、各蒸気発生装置１４Ａ,１４Ｂの蒸気発生状況等の差異により、操船者の発する船速度指示の操作信号に応じた指示回転数にまでプロペラ軸１７Ａ,１７Ｂの実回転数が達しないことがある。統合制御装置２は、両主機遠隔制御装置２２Ａ，２２Ｂへ各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂを回転数制御によって制御するように信号を送信する（Ｓ２）。主機遠隔制御装置２２Ａ，２２Ｂは、操船者が発信する操作信号から算出される指示回転数に一致するように推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂに供給される蒸気量を制御して推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂを増減速させる回転数制御を行う。各主機遠隔制御装置２２Ａ，２２Ｂは、操作信号に応じた指示回転数を算出し、各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂのノズル弁へ回転数の指示信号を送信する（Ｓ３，Ｓ３’）。各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂのノズル弁は、回転数の指示信号に応じて各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂを増減速させるように開度が制御される。また、各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数と実軸出力との信号は、中央制御盤に設けられている統合制御装置２に送信される（Ｓ４，Ｓ４’）。各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂのノズル弁の制御は、各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数が指示回転数に一致するようにステップＳ４，Ｓ４’が繰り返される（Ｓ５，Ｓ５’）。各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数が指示回転数にまで達した後、各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数と実軸出力との信号は、中央制御盤（Ｓ６，Ｓ６’）と各主機遠隔制御装置２２Ｂ，２２Ａとに送信される（Ｓ７，Ｓ７’）。
【００３５】
なお、各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数が指示回転数にまで達した後も、各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数および実軸出力は逐次監視され、指示回転数と実回転数とに偏差が生じた場合には、指示回転数に一致するように各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数を増減速させるように回転数制御が行われる。
【００３６】
次に、図３に基づいて、船舶が外洋航行中に操船者が発する船速度指示の操作信号に応じたプロペラ軸の実回転数が得られない場合における制御について説明する。
操船者は、船橋に設置されている制御盤に設けられているエンジンテレグラフによって船速度指示の操作信号を発信する（Ｓ１１）。発信された操作信号は中央制御盤内に設けられている統合制御装置２へ送信される。各推進装置１Ａ，１Ｂは、船舶の長期間の航行によりプロペラ１５Ａ,１５Ｂへの汚れの付着や、各蒸気発生装置１４Ａ,１４Ｂの蒸気発生状況等の差異により操船者の発する船速度指示に応じた指示回転数にプロペラ軸１７Ａ,１７Ｂの実回転数まで達さないことがある。統合制御装置２は、両主機遠隔制御装置２２Ａ，２２Ｂへ操船者が発信する操作信号から算出される推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂのノズル弁の指示弁リフトによって各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂの増減速を制御する弁リフト制御を行った後、各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂを回転数制御によって制御するように信号を送信する（Ｓ１２）。
【００３７】
各主機遠隔制御装置２２Ａ，２２Ｂは、制御方法としてまず弁リフト制御を行う。各主機遠隔制御装置２２Ａ，２２Ｂは、操作信号に応じた指示弁リフトを算出し、各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂのノズル弁へ弁リフトの指示信号を送信する（Ｓ１３，Ｓ１３’）。各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂのノズル弁は、弁リフトの指示信号に応じて各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂを増減速させるように開度が制御される（Ｓ１４，Ｓ１４’）。各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂのノズル弁の制御は、弁リフトが指示弁リフトに一致するようにステップＳ１４，Ｓ１４’が繰り返される（Ｓ１５，Ｓ１５’）。各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂのノズル弁の弁リフトが指示弁リフトに達した後、各主機遠隔制御装置２２Ａ，２２Ｂは、各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂの制御方法として回転数制御を行う（Ｓ１６，Ｓ１６’）。各主機遠隔制御装置２２Ａ，２２Ｂは、操作信号に応じた指示回転数を算出する。各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂのノズル弁は、回転数の指示信号に応じて各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂを増減速させるように制御される（Ｓ１７，Ｓ１７’）。各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂのノズル弁の制御は、各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数が指示回転数に一致するようにステップＳ１７，Ｓ１７’が繰り返される（Ｓ１８，Ｓ１８’）。各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数が指示回転数にまで達した後、各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数と実軸出力と各軸発電機２１Ａ，２１Ｂが発生する電力の信号とが中央制御盤（Ｓ１９，１９’）と各主機遠隔制御装置２２Ａ，２２Ｂとに送信される（Ｓ２０，Ｓ２０’）。
【００３８】
なお、各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数が指示回転数にまで達した後も、各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数および実軸出力は逐次監視され、指示回転数と実回転数とに偏差が生じた場合には、指示回転数に一致するように各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数を増減速させる回転数制御が行われる。
【００３９】
以上の通り、本実施形態に係る統合制御装置２及びこれを備えた船舶によれば、以下の作用効果を奏する。
プロペラ１５Ａ,１５Ｂへの汚れの付着や、各蒸気発生装置１４Ａ,１４Ｂの蒸気発生状況等の差異（推進装置の運転状況）に応じて、統合制御装置２から各主機遠隔制御装置２２Ａ，２２Ｂへと各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂの運転を制御する信号が送信されるので、推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂ毎に運転を制御することができる。従って、両プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数を同期させることが可能となる。
【００４０】
外洋航行中に各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数が指示回転数にまで達さない場合には、各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂを弁リフト制御した後に回転数制御することとした。そのため、指示回転数に対応した蒸気量を供給しても各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数が指示回転数以下になった場合であっても、さらに各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂのノズル弁の制御を行う（蒸気量を供給する）ことによって各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数を指示回転数に一致させるように増速させることができる。また、指示回転数に対応した蒸気量を供給した際に各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数が指示回転数以上になった場合には、各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂのノズル弁の制御をする（蒸気量の供給を減少させる）ことによって各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数を指示回転数に一致させるように減速させることができる。従って、指示回転数が両プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂで同じ場合には、両プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数を同期させることができる。
【００４１】
また、各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数が規定回転数（港湾航行モード上限船速相当の回転数）以下で運転される港湾航行では、各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂは回転数制御によって継続制御される。そのため、指示回転数に対応した蒸気量を供給しても各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数が指示回転数以下になった場合であっても、さらに各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂのノズル弁の制御を行うことによって各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数を指示回転数に一致させるように増速させることができる。また、指示回転数に対応した蒸気量を供給した際に各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数が指示回転数以上になった場合には、各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂのノズル弁の制御をすることによって各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数を指示回転数に一致させるように減速させることができる。従って、指示回転数が両プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂで同じ場合には、両プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数を同期させることができる。
【００４２】
また、潮流や波風などの影響により、各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数が上昇しすぎる（追い回し）の場合でも、各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂのノズル弁を制御して蒸気量を減少させることによって各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数を指示回転数に向けて減速させることができる。したがって、両プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数を同期させることができる。
【００４３】
両プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数を同期させることができるので、操船者の負担の軽減を図ることができ、船舶の推進効率を向上することが可能となる。
【００４４】
なお、本実施形態では、クラッチ１８Ａ，１８Ｂを用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、クラッチ１８Ａ，１８Ｂを設けずプロペラ１５Ａ，１５Ｂを可変ピッチプロペラとしても良い。
また、蒸気発生装置１４Ａ，１４Ｂとして主ボイラ１２Ａ，１２Ｂと再熱器１３Ａ，１３Ｂとして説明したが、主ボイラ１２Ａ，１２Ｂのみとし推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂを非再熱タービンとしても良い。
【００４５】
[第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態の船舶および統合制御装置を備えている推進装置の構成と運転方法は、右舷側の推進装置が停止している点において第１実施形態と相違し、その他は同様である。したがって、同一の構成および運転方法については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４６】
図４には、図１に示した推進装置１Ａ，１Ｂのうち右舷側の推進装置１Ａが停止していることが示されている。
右舷側の推進用蒸気タービン３Ａの損傷や推進軸１９Ａの損傷等の場合には、右舷側の推進装置１Ａの運転が停止される。また、右舷側の推進装置１Ａが停止した場合には、右舷側のプロペラ１５Ａがつれ廻りによって空転することがある。プロペラ１５Ａが空転すると、右舷側の推進用蒸気タービン３Ａに影響を及ぼす恐れが生じる。そのため、プロペラ１５Ａの空転による推進用蒸気タービン３Ａへの影響を防止するため、中間軸１６Ａに設けられているクラッチ１８Ａは脱状態にされる。
【００４７】
次に、図５に基づいて、船舶が航行中に右舷側の推進装置が停止した場合における制御について説明する。
操船者は、船橋に設置されている制御盤に設けられているエンジンテレグラフによって船速度指示の操作信号を発信する（Ｓ３１）。発信された操作信号は、中央制御盤内に設けられている統合制御装置２に送信される。統合制御装置２は、右舷側の主機遠隔制御装置２２Ａへ右舷側の推進用蒸気タービン３Ａを停止する信号を送信する（Ｓ３２）。右舷側の主機遠隔制御装置２２Ａは、右舷側の推進用蒸気タービン３Ａの制御を停止する（Ｓ３３）。操船者は、制御盤から右舷側のクラッチ１８Ａを脱状態にする（Ｓ３４）。右舷側のクラッチ１８Ａが脱状態になった後、右舷側の推進用蒸気タービン３Ａに備えられているターニングギア（図示せず）が嵌合される（Ｓ３５）。
【００４８】
この後、船舶は、左舷側の推進装置１Ｂのみによって運転される。そのため、左舷側の推進用蒸気タービン３Ｂを弁リフト制御又は回転数制御のまま制御したのでは、両推進装置１Ａ，１Ｂが運転した場合における指示回転数相当のタービン総出力の半分の出力での運転となる。そのため、船舶は、操作信号による指示弁リフトあるいは指示回転数相当の船速を得ることができない。そこで統合制御装置２は、操作信号を両推進装置１Ａ，１Ｂ運転時の指示回転数相当のタービン総出力（指示出力）信号に変換する。変換されたタービン総出力の信号は、左舷側の主機遠隔制御装置２２Ｂに送信される。左舷側の主機遠隔制御装置２２Ｂには、統合制御装置２から出力制御によって制御するように信号が送信される（Ｓ３２）。左舷側の主機遠隔制御装置２２Ｂは、左舷側の推進用蒸気タービン３Ｂの制御方法として出力制御を行う（Ｓ３６）。左舷側の主機遠隔制御装置２２Ｂは、左舷側の推進用蒸気タービン３Ｂのノズル弁へ出力の指示信号を送信する。推進用蒸気タービン３Ｂのノズル弁は、出力の指示信号に応じて左舷側の推進用蒸気タービン３Ｂを増減速させるように開度が制御される（Ｓ３７）。左舷側の推進用蒸気タービン３Ｂのノズル弁の制御は、左舷側の推進蒸気タービン３Ｂの出力が指示出力であるタービン総出力に一致するようにステップＳ３７が繰り返される（Ｓ３８）。左舷側の推進用蒸気タービン３Ｂの出力が指示出力にまで達した後、左舷側のプロペラ軸１７Ｂの実回転数と実軸出力との信号が、中央制御盤（Ｓ３９）と左舷側の主機遠隔制御装置２２Ｂとに送信される（Ｓ４０）。
【００４９】
なお、左舷側のプロペラ軸１７Ｂの実回転数が指示回転数にまで達した後も、左舷側のプロペラ軸１７Ｂの実回転数および実軸出力は逐次監視され、指示回転数と実回転数とに偏差が生じた場合には、指示回転数に一致するように左舷側のプロペラ軸１７Ｂの実回転数を増減速させる出力制御が行われる。
【００５０】
以上の通り、本実施形態に係る統合制御装置２及びこれを備えた船舶によれば、以下の作用効果を奏する。
右舷側（一方）の推進用蒸気タービン３Ａの損傷や推進装置１Ａ等に不具合が発生し右舷側の推進装置１Ａを停止させなければならない場合には、右舷側の主機遠隔制御装置２２Ａによって右舷側の推進用蒸気タービン３Ａを停止し、左舷側（他方）の主機遠隔制御装置２２Ｂに左舷側の推進用蒸気タービン３Ｂを両推進装置１Ａ，１Ｂ運転時の指示回転数相当のタービン総出力（指示出力）に一致するように出力を増加または減少させる出力制御とする信号を送信することとした。そのため、左舷側の推進用蒸気タービン３Ｂを有する左舷側の推進装置１Ｂによって両推進装置１Ａ，１Ｂ運転時の指示回転数相当のタービン総出力を発生させることが可能となる。
【００５１】
但し、左舷側の推進用蒸気タービン３Ｂにて発生し得る出力は、両推進装置１Ａ，１Ｂ運転時の合計出力の約５０％となるため、左舷側の主機遠隔制御装置２２Ｂへの指示回転数またはタービン総出力には上限を設ける必要がある。
【００５２】
また、両推進装置１Ａ，１Ｂに不具合が生じていない場合であっても、一方の推進用蒸気タービン３Ａ又は３Ｂを停止させて他方の推進装置１Ａ又は１Ｂによって両推進装置１Ａ，１Ｂ運転時の指示回転数相当のタービン総出力を発生させることが可能となる。両推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂを部分負荷で運転する場合と比べて、右舷側の推進装置１Ａ又は左舷側の推進装置１Ｂのどちらか一方を高負荷で運転する場合には、運転している蒸気タービン３Ａ又は３Ｂのタービン性能が良くなる。そのため、蒸気タービン３Ａ，３Ｂの燃料消費を低減することができる。従って燃料コストの削減を図ることができる。
【００５３】
また、船舶は、右舷側の推進装置１Ａの損傷時には、左舷側の推進装置１Ｂによって運航が可能であるため運航に対する信頼性を維持することが可能となる。
【００５４】
［第３実施形態］
以下、本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態の船舶および統合制御装置を備えている推進装置の構成及び運転方法は、右舷側の再熱器が停止し右舷側の軸発電機が電動機として作動している点において第１実施形態と相違し、その他は同様である。したがって、同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５５】
図６には、図１に示した推進装置１Ａ，１Ｂのうち右舷側の再熱器１３Ａが停止し再熱器１３Ａに接続されている過熱蒸気供給ラインがバイパスされていることが示されている。
右舷側の再熱器１３Ａに設けられているバーナ（図示せず）が失火等した場合には、右舷側の再熱器１３Ａの運転は停止される。右舷側の再熱器１３Ａが停止しているため、右舷側の推進用蒸気タービン３Ａの前進用中圧タービン７Ａには、再熱器１３Ａから過熱蒸気が供給されない。そのため、右舷側の前進用中圧タービン７Ａに供給される熱量が減少し、右舷側の高圧タービン側第１減速機９Ａに伝達される出力が低下する。右舷側の高圧タービン側第１減速機９Ａに伝達される出力が低下するので、右舷側の高圧タービン側第１減速機９Ａに接続されている右舷側の第２減速機８Ａに伝達される出力が低下する。低下した出力は、第２減速機８Ａを介して右舷側の推進軸１９Ａに伝達される。従って、右舷側のクラッチ１８Ａが嵌合している場合には、右舷側のプロペラ軸１７Ａの実回転数と実軸出力とが低下する。
【００５６】
また、右舷側の前進用低圧タービン４Ａに供給される熱量も減少するため、右舷側の低圧タービン側第１減速機１０Ａに伝達される出力が低下する。右舷側の低圧タービン側第１減速機１０Ａに伝達される出力が低下するので、右舷側の低圧タービン側第１減速機１０Ａに接続されている右舷側の第２減速機８Ａに伝達される出力が低下する。低下した出力は、第２減速機８Ａを介して右舷側の推進軸１９Ａに伝達される。従って、右舷側のクラッチ１８Ａが嵌合している場合には、右舷側のプロペラ軸１７Ａの実回転数と実軸出力とが低下する。
【００５７】
また、右舷側の前進用中圧タービン７Ａに供給される熱量が減少するので、右舷側の前進用中圧タービン７Ａ及び前進用高圧タービン６Ａに接続されているタービン軸の出力が低下する。タービン軸の出力が低下するので、タービン軸の船首側に接続されている減速機２０Ａの出力が低下する。減速機２０Ａの出力が低下するので、減速機２０Ａに接続されている軸発電機２１Ａが発生する電力も低下する。
【００５８】
なお、左舷側の推進装置１Ｂは、供給される蒸気の熱量に変化がないため左舷側のプロペラ軸１７Ｂの実回転数、実軸出力、軸発電機２１Ｂが発生する電力に変化は生じない。
【００５９】
次に、図７に基づいて、船舶が外洋航行中に右舷側の再熱器のバーナが失火した場合における制御について説明する。
操船者は、船橋に設置されている制御盤に設けられているエンジンテレグラフによって船速度指示の操作信号を発信する（Ｓ５１）。発信された操作信号は、中央制御盤内に設けられている統合制御装置２に送信される。統合制御装置２は、電力制御システム２３へ左舷側の軸発電機２１Ｂから得られた電力を右舷側の軸発電機２１Ａへ供給するように信号を送信する（Ｓ５２）。この場合、右舷側の軸発電機２１Ａは、電動機として作動する。電力制御システム２３は、左舷側の軸発電機２１Ｂが発生した電力を右舷側の軸発電機２１Ａを駆動する電力として供給する（Ｓ５３）。
【００６０】
統合制御装置２は、右舷側の主機遠隔制御装置２２Ａへ右舷側の推進用蒸気タービン３Ａを出力制御するように信号を送信する（Ｓ５２）。右舷側の主機遠隔制御装置２２Ａは、制御方法として出力制御を行う（Ｓ５４）。右舷側の主機遠隔制御装置２２Ａは、操作信号から指示軸出力を算出し、右舷側の推進用蒸気タービン３Ａのノズル弁へ出力の指示信号を送信する。右舷側の推進用蒸気タービン３Ａのノズル弁は、出力の指示信号に応じて右舷側の推進用蒸気タービン３Ａを増減速させるように開度が制御される（Ｓ５５）。右舷側の推進用蒸気タービン３Ａのノズル弁は、右舷側の推進蒸気タービン３Ａの出力がステップＳ５３で左舷側の軸発電機２１Ｂから右舷側の軸発電機２１Ａへと供給された電力との合計である指示軸出力に一致するように右舷側の推進用蒸気タービン３Ａを増減速させるようにステップＳ５５が繰り返される（Ｓ５６）。右舷側の軸発電機２１Ａに加勢された電力と出力制御されている右舷側の推進用蒸気タービン３Ａの出力との合計出力が指示軸出力にまで達した後、右舷側のプロペラ軸１７Ａの実回転数と実軸出力と右舷側の電動機として作動している軸発電機２１Ａの受領電力との信号が、中央制御盤（Ｓ５７）と右舷側の主機遠隔制御装置２２Ａとに送信される（Ｓ５８）。
【００６１】
統合制御装置２は、左舷側の主機遠隔制御装置２２Ｂへ左舷側の推進用蒸気タービン３Ｂを弁リフト制御の後、出力制御によって制御するように信号を送信する（Ｓ５２）。左舷側の主機遠隔制御装置２２Ｂは、制御方法として弁リフト制御を行う（Ｓ５９）。左舷側の主機遠隔制御装置２２Ｂは、操作信号から指示弁リフトを算出し、左舷側の推進用蒸気タービン３Ｂのノズル弁へ弁リフトの指示信号を送信する。左舷側の推進用蒸気タービン３Ｂのノズル弁は、弁リフトの指示信号に応じて左舷側の推進用蒸気タービン３Ｂを増減速させるように開度が制御される（Ｓ６０）。左舷側の推進用蒸気タービン３Ｂのノズル弁の制御は、左舷側の推進用蒸気タービン３Ｂの弁リフトの指示信号が指示弁リフトに一致するようにステップＳ６０が繰り返される（Ｓ６１）。左舷側の推進用蒸気タービン３Ｂのノズル弁の弁リフトが指示弁リフトにまで達した後、左舷側の主機遠隔制御装置２２Ｂは、制御方法として出力制御を行う（Ｓ６２）。左舷側の主機遠隔制御装置２２Ｂは、操作信号から指示軸出力を算出し、左舷側の推進用蒸気タービン３Ｂのノズル弁へ出力指示の信号を送信する。左舷側の推進用蒸気タービン３Ｂのノズル弁は、出力指示の信号に応じて左舷側の推進用蒸気タービン３Ｂを増減速させるように開度が制御される（Ｓ６３）。左舷側の推進用蒸気タービン３Ｂのノズル弁は、左舷側の推進用蒸気タービン３Ｂの出力が左舷側の軸発電機２１Ｂにより発生される電力と指示軸出力との合計出力となるように、推進用蒸気タービン３Ｂに供給される蒸気量を制御するように開度が制御される。左舷側の推進用蒸気タービン３Ｂのノズル弁の制御は、左舷側のプロペラ軸１７Ｂの実軸出力が指示軸出力に一致するようにステップＳ６３が繰り返される（Ｓ６４）。左舷側の推進用蒸気タービン３Ｂの出力により、左舷側のプロペラ軸１７Ｂの実軸出力が指示軸出力にまで達した後、左舷側のプロペラ軸１７Ｂの実回転数と実軸出力と左舷側の軸発電機２１Ｂが発生する電力の信号とは、中央制御盤（Ｓ６５）と左舷側の主機遠隔制御装置２２Ｂとに送信される（Ｓ６６）。
【００６２】
なお、右舷側の軸発電機２１Ａに加勢された電力と右舷側の推進用蒸気タービン３Ａの出力との合計出力が指示軸出力にまで達した後も、右舷側の軸発電機２１Ａに加勢された電力および右舷側の推進用蒸気タービン３Ａの出力の合計出力は逐次監視され、指示軸出力と右舷側の軸発電機２１Ａに加勢された電力および右舷側の推進用蒸気タービン３Ａの出力の合計出力とに偏差が生じた場合には、右舷側の軸発電機２１Ａに加勢された電力および右舷側の推進用蒸気タービン３Ａの出力の合計出力が指示軸出力に一致するように右舷側の推進用蒸気タービン３Ａの出力を増加または減少させるように出力制御が行われる。
【００６３】
また、左舷側のプロペラ軸１７Ｂの実軸出力が指示軸出力にまで達した後も、左舷側のプロペラ軸１７Ｂの実回転数および実軸出力は逐次監視され、指示軸出力と実軸出力とに偏差が生じた場合には、指示軸出力に一致するように左舷側のプロペラ軸１７Ｂの実軸出力を増加または減少させるように出力制御が行われる。
【００６４】
以上の通り、本実施形態に係る統合制御装置２及びこれを備えた船舶によれば、以下の作用効果を奏する。
左舷側の軸発電機２１Ｂで発生した電力の出力先を制御することとしたので、右舷側の軸発電機２１Ａ（負荷が不足している推進装置側の軸発電機）に電力を供給することができる。そのため、右舷側の推進装置１Ａ（負荷が不足している推進装置）を加勢することできる。さらに、統合制御装置２は、両主機遠隔制御装置２２Ａ，２２Ｂに各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂを出力制御するように信号を送信することとした。したがって、最終的に両推進装置１Ａ，１Ｂの実軸出力が指示軸出力に一致するように調整されるため各推進装置１Ａ，１Ｂの実軸出力を同期させることができ、推進軸１９Ａ，１９Ｂの回転数を同期させることができる。
【００６５】
［第４実施形態］
以下、本発明の第４実施形態について説明する。本実施形態の船舶および統合制御装置を備えている推進装置の構成及び運転方法は、両再熱器の運転が停止し両再熱器に供給される過熱蒸気供給ラインがバイパスされている点において第１実施形態と相違し、その他は同様である。したがって、同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６６】
図８には、図１に示した推進装置のうち両再熱器および両再熱器へ過熱蒸気を供給する過熱蒸気供給ラインがバイパスされていることが示されている。
船舶が外洋航行中に、再熱器１３Ａ，１３Ｂに設けられている蒸気が通過するチューブ（図示せず）等が損傷した場合には、再熱器１３Ａ，１３Ｂの運転が停止される。再熱器１３Ａ，１３Ｂの運転が停止しているため、前進用中圧タービン７Ａ，７Ｂには過熱されていない温度の低下した蒸気が前進用高圧タービン６Ａ，６Ｂから直接導かれることになる。一方、主ボイラ１２Ａ,１２Ｂは正常稼働しているため、前進用高圧タービン６Ａ，６Ｂには主ボイラ１２Ａ,１２Ｂから主蒸気が導かれている。前進用中圧タービン７Ａ，７Ｂと前進用高圧タービン６Ａ，６Ｂとの間には、導かれている蒸気の温度差によってタービン軸方向に温度分布の偏りが生じる。このタービン軸方向の温度分布の偏りによって、タービン軸方向に不均一な熱膨張が生じる。そのために、前進用中圧タービン７Ａ，７Ｂと前進用高圧タービン６Ａ，６Ｂとの車室（図示せず）の水平継手面から蒸気漏れが発生する恐れが生じる。この蒸気漏れを防止して、各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂの安全な運用を行うために、両推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂは規定回転数にまで自動減速される。これにより、船舶は、港湾航行速度を上限とした昇速制限によって運航される。
【００６７】
次に、図９に基づいて、船舶が外洋航行中に両再熱器が損傷した場合における制御について説明する。
再熱器１３Ａ，１３Ｂが停止した場合には、両推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂの安全装置（図示せず）である自動減速装置が作動する。これによって、両推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂの出力が自動的に低下し、両推進装置１Ａ，１Ｂの速度が減速される（Ｓ７０）。これにより、船舶は、港湾航行速度に対応した速度にまで船速が減速される。両推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂの自動減速後、操船者が船橋に設置されている制御盤に設けられているエンジンテレグラフによって船速度指示の操作信号を発信する（Ｓ７１）。発信された操作信号と、両推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂの自動減速及び両再熱器１３Ａ，１３Ｂの停止の信号とは、中央制御盤内に設けられている統合制御装置２へ送信される。統合制御装置２は、両推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂの出力を港湾航行速度を上限とした昇速制限までの出力制限とする（Ｓ７２）。
【００６８】
統合制御装置２は、各主機遠隔制御装置２２Ａ，２２Ｂへ各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂを出力制御によって制御するように信号を送信する（Ｓ７２）。各主機遠隔制御装置２２Ａ，２２Ｂは、推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂのノズル弁へ回転数の指示信号を送信する（Ｓ７３，Ｓ７３’）。各主機遠隔制御装置２２Ａ，２２Ｂは、操作信号から指示回転数を算出する。また、各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂのノズル弁は、弁リフトの指示信号に応じて各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂを増減速させるように開度が制御される（Ｓ７４，Ｓ７４’）。各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂのノズル弁の制御は、各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数が指示回転数に一致するようにステップＳ７４，Ｓ７４’が繰り返される（Ｓ７５，Ｓ７５’）。各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数が指示回転数にまで達した後、各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数と実軸出力との信号が、中央制御盤（Ｓ７６，Ｓ７６’）と各主機遠隔制御装置２２Ａ，２２Ｂとに送信される（Ｓ７７，Ｓ７７’）。
【００６９】
なお、各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数が指示回転数にまで達した後も、各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数および実軸出力は逐次監視され、指示回転数と実回転数とに偏差が生じた場合には、指示回転数に一致するように各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数を増減速させる回転数制御が行われる。
【００７０】
以上の通り、本実施形態に係る統合制御装置２及びこれを備える船舶によれば、以下の作用効果を奏する。
再熱器１３Ａ，１３Ｂをバイパスしなければならい程度の重篤に不具合が生じた場合には、前進用高圧タービン６Ａ，６Ｂと前進用中圧タービン７Ａ，７Ｂ（再熱タービン内）へと供給される主蒸気と再熱器１３Ａ，１３Ｂから供給される過熱蒸気との熱量に差を生じ、推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂの温度分布に偏りが生じる。そのため、推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂの車室の水平継手面内から蒸気漏れが発生する恐れがある。しかし、統合制御装置２は、推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂを船舶の港湾航行速度に応じた回転数（規定回転数）にまで減速させ、回転数制御することとした。そのため、前進用高圧タービン６Ａ，６Ｂと前進用中圧タービン７Ａ，７Ｂとに供給される蒸気量が絞られて主蒸気と再熱器１３Ａ，１３Ｂから供給される過熱蒸気との熱量の差が小さくなり、前進用高圧タービン６Ａ，６Ｂと前進用中圧タービン７Ａ，７Ｂの温度分布の偏りが小さくなる。従って、推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂの安全な運転が可能となる。
【符号の説明】
【００７１】
１Ａ，１Ｂ 推進装置
２ 統合制御装置
３Ａ，３Ｂ 蒸気タービン（推進用蒸気タービン）
１４Ａ，１４Ｂ 蒸気発生装置
１９Ａ，１９Ｂ 推進軸
２２Ａ，２２Ｂ 主機制御装置（主機遠隔制御装置）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、統合制御装置及びこれを備えた船舶について、特に、２機２軸の蒸気タービン船の回転数同期制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、プロペラを回転させる推進軸と、推進軸を駆動する推進用蒸気タービンとを各々２つ有する２機２軸の蒸気タービン船において、推進用蒸気タービンに蒸気を供給する蒸気発生装置と、推進用蒸気タービンを制御する主機遠隔制御装置とは、各々２つ備えられている。これら推進用蒸気タービン、蒸気発生装置、推進軸、主機遠隔制御装置等を含めた推進装置は、各軸で互いに独立している。２機２軸の蒸気タービンの制御については、特許文献１にターニング時における回転数同期操作を自動で行う発明が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１０８８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、蒸気タービンの通常運転時においては、各蒸気タービンに蒸気を供給するボイラ等の蒸気発生装置の特性の差異や不具合により一方の蒸気タービンの出力が低下し両推進軸の回転数を同期させることができないという問題があった。
特許文献１に開示されている発明は、ターニング時の同期装置についてであり、通常運転時における回転数の自動同期については開示されていない。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、２機の蒸気タービンを有し各蒸気タービンによって駆動される２本の推進軸の回転数を同期させることができる統合制御装置とこれを備えた船舶を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の統合制御装置及びこれを備えた船舶は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明に係る統合制御装置は、蒸気タービンと、該蒸気タービンに接続された推進軸と、前記蒸気タービンに蒸気を供給する蒸気発生装置と、前記蒸気タービンを制御する主機制御装置と、を各々有した２つの推進装置を統合制御する統合制御装置であって、各前記推進装置の運転状況と、各前記推進装置の出力と、各前記推進軸の回転数と、のいずれかに応じて、各前記蒸気タービンの制御を行うように各前記主機制御装置を制御することを特徴とする。
【０００７】
推進装置の運転状況と、推進装置の出力と、推進軸の回転数とのいずれかに応じて、統合制御装置から各主機制御装置へと各蒸気タービンの運転を制御する信号が送信されるので、蒸気タービン毎に運転を制御することができる。従って、両推進軸の回転数を同期させることが可能となる。
【０００８】
さらに、本発明に係る統合制御装置は、各前記推進軸の回転数を指示回転数に一致するように増減速させる回転数制御とするように各前記主機制御装置を制御することを特徴とする。
【０００９】
各蒸気タービンを回転数制御することとした。そのため、指示回転数に対応した蒸気量を供給した際に各推進軸の回転数が指示回転数以下になった場合でも、さらに蒸気量を供給することによって各推進軸の回転数を指示回転数に一致させるように増速させることができる。また、指示回転数に対応した蒸気量を供給した際に各推進軸の回転数が指示回転数以上になった場合には、蒸気量の供給を減少させることによって各推進軸の回転数を指示回転数に一致させるように減速させることができる。従って、指示回転数が両推進軸で同じ場合には、両推進軸の回転数を同期させることができる。
【００１０】
さらに、本発明に係る統合制御装置は、前記推進装置の一方が停止し指示出力が低下した場合には、一方の前記主機制御装置によって停止した一方の前記蒸気タービンの運転を停止させ、他方の前記主機制御装置によって指示出力に一致するように他方の前記蒸気タービンの出力を増加または減少させる出力制御とすることを特徴とする。
【００１１】
一方の蒸気タービンの損傷や推進装置等に不具合が発生し一方の推進装置を停止させなければならない場合には、一方の主機制御装置によって一方の蒸気タービンを停止させ、他方の主機制御装置に他方の蒸気タービンを両推進装置運転時の指示回転数相当の指示出力に一致するように出力を増加または減少させる出力制御とする信号を送信することとした。そのため、他方の蒸気タービンを有する他方の推進装置によって両推進装置運転時の指示回転数相当の指示出力を発生させることが可能となる。
【００１２】
また、両推進装置に不具合が生じていない場合であっても、一方の蒸気タービンを停止させて他方の推進装置によって両推進装置運転時の指示回転数相当の指示出力を発生させることが可能となる。両蒸気タービンを部分負荷運転する場合と比べて、一方の蒸気タービンを高負荷で運転する場合には、運転している蒸気タービンのタービン性能が良くなる。そのため、蒸気タービンの燃料消費を低減することができる。従って燃料コストの削減を図ることができる。
【００１３】
さらに、本発明に係る統合制御装置によれば、各前記推進装置は、各前記蒸気タービンの他端に軸発電機を有し、各前記推進装置の出力に応じて、各前記軸発電機の電力の出力先の制御と、各前記主機制御装置によって各前記蒸気タービンの出力を増加または減少させる出力制御とすることを特徴とする。
【００１４】
軸発電機により発生された電力の出力先を制御する（例えば、出力先として他方の推進装置側の軸発電機）こととしたので、負荷が不足している推進装置側の軸発電機に電力を供給することができる（この場合、電力を供給された側の軸発電機は電動機として作動する）。そのため、負荷が不足している推進装置を加勢することができる。さらに、統合制御装置は、両主機制御装置に各推進用蒸気タービンを出力制御するように信号を送信することとした。従って、各推進装置の出力を同期させることができ、両推進軸の回転数を同期させることができる。
なお、軸発電機は、電力を供給する場合には発電機として作動し、電力を供給された場合には電動機（モータ）として作動する。
【００１５】
さらに、本発明に係る統合制御装置によれば、各前記蒸気発生装置は、再熱器を有し、各前記蒸気タービンは、再熱タービンとされ、前記再熱器が停止した場合には、各前記主機制御装置が各前記蒸気タービンを規定回転数に一致するように回転数を減速させ、回転数制御を行うことを特徴とする。
【００１６】
再熱器をバイパスしなければならい程度の重篤な不具合が生じた場合には、再熱タービン内に供給される主蒸気と再熱器から供給される過熱蒸気との熱量に差が生じ、再熱タービン内の温度分布に偏りが生じる。そのため、再熱タービンから蒸気漏れが発生する恐れがある。しかし、統合制御装置は、再熱タービンを規定回転数に一致するように減速させ、回転数制御するように主機制御装置を制御することとした。そのため、再熱タービン内に供給される蒸気量が絞られて主蒸気と再熱器から供給される過熱蒸気との熱量の差が小さくなり、再熱タービン内の温度分布の偏りが小さくなる。従って、再熱タービンの安全な運転が可能となる。
なお、規定回転数とは、船舶の港湾航行速度に応じた回転数をいう。
【００１７】
また、本発明に係る船舶は、上記のいずれかに記載の前記統合制御装置を備えたことを特徴とする。
【００１８】
両推進軸の回転数を同期させることができるので、操船者の負担の軽減を図ることができ、船舶の推進効率を向上することが可能となる。また、一方の推進装置の損傷時には、他方の推進装置によって運航が可能であるため運航に対する信頼性を維持することが可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
推進装置の運転状況と、推進装置の出力と、推進軸の回転数とのいずれかに応じて、統合制御装置から各主機制御装置へと各蒸気タービンの運転を制御する信号が送信されるので、蒸気タービン毎に運転を制御することができる。従って、両推進軸の回転数を同期させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る統合制御装置を備えた推進装置の概略構成図である。
【図２】船舶の港湾航行中における図１に示した統合制御装置の制御を示すフローチャートである。
【図３】船舶の外洋航行中における図１に示した統合制御装置の制御を示すフローチャートである。
【図４】第２実施形態に係る図１に示した右舷側の推進装置が停止した場合の推進装置の概略構成図である。
【図５】図４に示した統合制御装置の制御を示すフローチャートである。
【図６】第３実施形態に係る図１に示した右舷側の再熱器が停止した場合の推進装置の概略構成図である。
【図７】図６に示した統合制御装置の制御を示すフローチャートである。
【図８】第４実施形態に係る図１に示した両再熱器が停止した場合の推進装置の概略構成図である。
【図９】船舶の外洋航行中における図８に示した統合制御装置の制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
［第１実施形態］
図１には、本発明の第１実施形態に係る統合制御装置を備えた推進装置の概略構成図が示されている。
本実施形態に係る蒸気タービン船は、２つ（右舷用、左舷用）の推進装置１Ａ，１Ｂと、１つの統合制御装置２とを備えている。
推進装置１Ａ，１Ｂは、甲板下の機関室（図示せず）内に設置されている。各推進装置１Ａ，１Ｂは、それぞれ推進用蒸気タービン（蒸気タービン）３Ａ，３Ｂと、減速機１１Ａ，１１Ｂと、蒸気発生装置１４Ａ，１４Ｂと、推進軸１９Ａ，１９Ｂと、軸発電機（軸発電機）２１Ａ，２１Ｂと、主機遠隔制御装置（主機制御装置）２２Ａ，２２Ｂとを備えている。両推進装置１Ａ，１Ｂ間には、１つの電力制御システム２３が電気的に接続されている。
【００２２】
推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂは、再熱タービンであり、前進用低圧タービン４Ａ，４Ｂと、前進用高圧タービン６Ａ，６Ｂと、前進用中圧タービン７Ａ，７Ｂと、後進用タービン５Ａ，５Ｂとを備えている。前進用低圧タービン４Ａと、前進用高圧タービン６Ａと、前進用中圧タービン７Ａとは、１機の主機を構成している。同様に、前進用低圧タービン４Ｂと、前進用高圧タービン６Ｂと、前進用中圧タービン７Ｂとは、１機の主機を構成している。主機は、前進用低圧タービン４Ａ，４Ｂと後進用タービン５Ａ，５Ｂとが一本のタービン軸（図示せず）を介して連結されている。前進用高圧タービン６Ａ，６Ｂと前進用中圧タービン７Ａ，７Ｂとは、一本のタービン軸（図示せず）を介して連結されている。また、前進用高圧タービン６Ａ，６Ｂの船首側には、軸発電機２１Ａ，２１Ｂが接続されている。
推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂには、供給される蒸気量を調整するノズル弁（図示せず）が設けられ、ノズル弁には昇速・減速を検知するリフトセンサ（図示せず）が備えられている。
【００２３】
減速機１１Ａ，１１Ｂは、高圧タービン側第１減速機９Ａ，９Ｂと、低圧タービン側第１減速機１０Ａ，１０Ｂと、第２減速機８Ａ，８Ｂとを備えている。高圧タービン側第１減速機９Ａ，９Ｂと、低圧タービン側第１減速機１０Ａ，１０Ｂと、第２減速機８Ａ，８Ｂとは推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂの船尾側に備えられている。高圧タービン側第１減速機９Ａ，９Ｂには、前進用中圧タービン７Ａ，７Ｂのタービン軸が接続されている。低圧タービン側第１減速機１０Ａ，１０Ｂには、前進用低圧タービン４Ａ，４Ｂのタービン軸が接続されている。高圧タービン側第１減速機９Ａ，９Ｂ及び低圧タービン側第１減速機１０Ａ，１０Ｂの他端には、第２減速機８Ａ，８Ｂが接続されている。
【００２４】
蒸気発生装置１４Ａ，１４Ｂは、主ボイラ１２Ａ，１２Ｂと、再熱器１３Ａ，１３Ｂとを備えている。
推進軸１９Ａ，１９Ｂは、中間軸１６Ａ，１６Ｂと、プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂと、クラッチ１８Ａ，１８Ｂとを有している。中間軸１６Ａ，１６Ｂは、第２減速機８Ａ，８Ｂに接続されている。さらに、中間軸１６Ａ，１６Ｂの他端には、クラッチ１８Ａ，１８Ｂを介してプロペラ軸１７Ａ，１７Ｂが接続されている。クラッチ１８Ａ，１８Ｂは、嵌脱することによってプロペラ軸１７Ａ，１７Ｂと中間軸１６Ａ，１６Ｂとの間を切り離し又は嵌合する。プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの他端には、固定ピッチプロペラであるプロペラ１５Ａ，１５Ｂが設けられている。
プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂには、回転数発信器（図示せず）及び出力検出器（図示せず）が備えられている。
軸発電機２１Ａ，２１Ｂは、推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂの船首側に減速機２０Ａ，２０Ｂを介して接続されている。
【００２５】
主機遠隔制御装置２２Ａ，２２Ｂは、機関室内に設けられた機関制御室（図示せず）に備えられている。主機遠隔制御装置２２Ａ，２２Ｂには、プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂに設けられている回転数発信器及び出力検出器よりプロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの回転数（以下「実回転数」という）及び軸出力（以下「実軸出力」という）の信号と、軸発電機２１Ａ，２１Ｂが発生あるいは消費する電力の信号と、統合制御装置２からの操作信号（運転情報）とが入力される。
主機遠隔制御装置２２Ａ，２２Ｂは、推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂに設けられているノズル弁の弁リフトを制御することによって推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂの始動、停止、前後進、増減速の制御を行う。また、主機遠隔制御装置２２Ａ，２２Ｂは、指示回転数または指示出力に応じた推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂのノズル弁の指示弁リフトを算出する中央演算処理装置（図示せず）を有している。
主機遠隔制御装置２２Ａ，２２Ｂは、中央演算処理装置によって、操船者が発信する操作信号に対応する各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの指示回転数を算出する。さらに、中央演算処理装置は、指示回転数および指示出力に対応した推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂのノズル弁の指示弁リフトを算出する。また、中央演算処理装置は、操船者が発信する操作信号に応じた各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂの指示出力を算出する。
主機遠隔制御装置２２Ａ，２２Ｂは、船舶が港湾航行中は、操船者が発信する操作信号より算出される指示回転数に一致するように推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂに供給される蒸気量を制御して各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂの回転数を増減速させる回転数制御を行う。また、主機遠隔制御装置２２Ａ，２２Ｂは、船舶が外洋航行中は、操船者が発信する操作信号より算出される推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂのノズル弁の指示弁リフトに一致するように各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂのノズル弁が制御される弁リフト制御を行う。しかし、選択される制御方法によって、主機遠隔制御装置２２Ａ，２２Ｂは、弁リフト制御、回転数制御、推進装置１Ａ，１Ｂの合計出力や軸発電機２１Ａ，２１Ｂにより発生あるいは消費される電力やプロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの軸出力から算出される指示出力に一致するように推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂに蒸気量を供給する出力制御を行う。
【００２６】
電力制御システム(PMS：Power Management System)２３は、機関制御室内に設けられている。電力制御システム２３は、軸発電機２１Ａ，２１Ｂ及び機関室内に設けられている発電機（図示せず）によって発生された電力の監視、制御、保護を行っている。電力制御システム２３は、機関室内に設置されている補機類（図示せず）の駆動電源や船内照明等の船内電力へと電力を振り分けている。
【００２７】
統合制御装置２は、機関制御室に設置されている中央制御盤（図示せず）内に設けられている。統合制御装置２には、プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂに設けられている回転数発信器及び出力検出器から得られる実回転数及び実軸出力の信号と、軸発電機２１Ａ，２１Ｂが発生あるいは消費する電力の信号と、推進装置１Ａ，１Ｂの運転情報とが入力される。
【００２８】
次に、船舶の前進時における推進装置１Ａ，１Ｂの運転方法について説明する。
主ボイラ１２Ａ，１２Ｂで発生した主蒸気は、ノズル弁を介して前進用高圧タービン６Ａ，６Ｂに供給される。前進用高圧タービン６Ａ，６Ｂに流入した主蒸気は、ノズル（図示せず）内を流動中に、その保有する熱エネルギが運動エネルギに変換され、高速流動の蒸気となる。この高速流動の蒸気は、タービン翼（図示せず）に作用して前進用高圧タービン６Ａ，６Ｂのタービン軸を回転駆動させる。
【００２９】
前進用高圧タービン６Ａ，６Ｂを通過した蒸気は、再熱器１３Ａ，１３Ｂに導かれる。再熱器１３Ａ，１３Ｂに導かれた蒸気は、再過熱され飽和温度以上に熱せられて過熱蒸気にされる。過熱蒸気は、前進用中圧タービン７Ａ，７Ｂに供給される。
【００３０】
前進用中圧タービン７Ａ，７Ｂには、再熱器１３Ａ，１３Ｂから過熱蒸気が導かれる。前進用中圧タービン７Ａ，７Ｂに供給された過熱蒸気は、前進用高圧タービン６Ａ，６Ｂと同様に、ノズル（図示せず）内を流動中に、その保有する熱エネルギが運動エネルギに変換され、高速流動の蒸気となる。この高速流動の蒸気は、タービン翼（図示せず）に作用して前進用高圧タービン６Ａ，６Ｂのタービン軸をさらに回転駆動させる。前進用中圧タービン７Ａ，７Ｂを通過した蒸気は、前進用低圧タービン４Ａ，４Ｂに導かれる。
【００３１】
前進用低圧タービン４Ａ，４Ｂに導かれた蒸気は、前進用高圧タービン６Ａ，６Ｂ及び前進用中圧タービン７Ａ，７Ｂと同様に、ノズル（図示せず）内を流動中にその保有する熱エネルギが運動エネルギに変換され、高速流動の蒸気となる。この高速流動の蒸気は、タービン翼（図示せず）に作用して前進用低圧タービン４Ａ，４Ｂのタービン軸を回転駆動させる。
【００３２】
前進用高圧タービン６Ａ，６Ｂ及び前進用中圧タービン７Ａ，７Ｂによって駆動されたタービン軸の出力は、高圧タービン側第１減速機９Ａ，９Ｂによって低下される。前進用低圧タービン４Ａ，４Ｂのタービン軸の出力は、低圧タービン側第１減速機１０Ａ，１０Ｂによって低下される。高圧タービン側第１減速機９Ａ，９Ｂ及び低圧タービン側第１減速機１０Ａ，１０Ｂの出力は、第２減速機８Ａ，８Ｂに伝達される。第２減速機８Ａ，８Ｂにより、高圧タービン側第１減速機９Ａ，９Ｂ及び低圧タービン側第１減速機１０Ａ，１０Ｂの出力は、合成されて１つの出力となる。１つになった出力は、第２減速機８Ａ，８Ｂにおいてさらに低下される。
低下された出力は、中間軸１６Ａ，１６Ｂに伝達される。中間軸１６Ａ，１６Ｂに伝達された出力は、クラッチ１８Ａ，１８Ｂが嵌合状態の場合にはプロペラ軸１７Ａ，１７Ｂに伝達される。中間軸１６Ａ，１６Ｂからプロペラ軸１７Ａ，１７Ｂへと出力が伝達されることによりプロペラ１５Ａ，１５Ｂが回転駆動され推力が発生する。一方、クラッチ１８Ａ，１８Ｂが脱状態の場合には、中間軸１６Ａ，１６Ｂの出力はプロペラ軸１７Ａ，１７Ｂへと伝達されない。プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂに出力が伝達されないためプロペラ１５Ａ，１５Ｂが回転駆動されず推力が発生しない。また、クラッチ１８Ａ，１８Ｂが脱状態の場合には、プロペラ１５Ａ，１５Ｂが空転しても空転の影響が推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂには伝達されない。
【００３３】
船首側の減速機２０Ａ，２０Ｂは、前進用高圧タービン６Ａ，６Ｂ及び前進用中圧タービン７Ａ，７Ｂのタービン軸が回転駆動されることによって駆動される。船首側の減速機２０Ａ，２０Ｂが駆動されることにより軸発電機２１Ａ，２１Ｂが駆動される。これによって、軸発電機２１Ａ，２１Ｂは電力を発生する発電機として作動する。また、軸発電機２１Ａ，２１Ｂは、電力を供給されることによって出力加勢のための電動機（モータ）として作動することもできる。
【００３４】
次に、図２に基づいて、船舶が港湾航行中に操船者が発する船速度指示に応じたプロペラ軸の実回転数が得られない場合における制御について説明する。
操船者は、船橋（図示せず）に設置されている制御盤（図示せず）に設けられているエンジンテレグラフ（図示せず）によって船速度指示の操作信号を発信する（Ｓ１）。発信された操作信号は、中央制御盤内に設けられている統合制御装置２（図１参照）に送信される。各推進装置１Ａ，１Ｂは、船舶の長期間の航行によりプロペラ１５Ａ,１５Ｂへの汚れの付着や、各蒸気発生装置１４Ａ,１４Ｂの蒸気発生状況等の差異により、操船者の発する船速度指示の操作信号に応じた指示回転数にまでプロペラ軸１７Ａ,１７Ｂの実回転数が達しないことがある。統合制御装置２は、両主機遠隔制御装置２２Ａ，２２Ｂへ各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂを回転数制御によって制御するように信号を送信する（Ｓ２）。主機遠隔制御装置２２Ａ，２２Ｂは、操船者が発信する操作信号から算出される指示回転数に一致するように推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂに供給される蒸気量を制御して推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂを増減速させる回転数制御を行う。各主機遠隔制御装置２２Ａ，２２Ｂは、操作信号に応じた指示回転数を算出し、各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂのノズル弁へ回転数の指示信号を送信する（Ｓ３，Ｓ３’）。各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂのノズル弁は、回転数の指示信号に応じて各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂを増減速させるように開度が制御される。また、各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数と実軸出力との信号は、中央制御盤に設けられている統合制御装置２に送信される（Ｓ４，Ｓ４’）。各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂのノズル弁の制御は、各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数が指示回転数に一致するようにステップＳ４，Ｓ４’が繰り返される（Ｓ５，Ｓ５’）。各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数が指示回転数にまで達した後、各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数と実軸出力との信号は、中央制御盤（Ｓ６，Ｓ６’）と各主機遠隔制御装置２２Ｂ，２２Ａとに送信される（Ｓ７，Ｓ７’）。
【００３５】
なお、各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数が指示回転数にまで達した後も、各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数および実軸出力は逐次監視され、指示回転数と実回転数とに偏差が生じた場合には、指示回転数に一致するように各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数を増減速させるように回転数制御が行われる。
【００３６】
次に、図３に基づいて、船舶が外洋航行中に操船者が発する船速度指示の操作信号に応じたプロペラ軸の実回転数が得られない場合における制御について説明する。
操船者は、船橋に設置されている制御盤に設けられているエンジンテレグラフによって船速度指示の操作信号を発信する（Ｓ１１）。発信された操作信号は中央制御盤内に設けられている統合制御装置２へ送信される。各推進装置１Ａ，１Ｂは、船舶の長期間の航行によりプロペラ１５Ａ,１５Ｂへの汚れの付着や、各蒸気発生装置１４Ａ,１４Ｂの蒸気発生状況等の差異により操船者の発する船速度指示に応じた指示回転数にプロペラ軸１７Ａ,１７Ｂの実回転数まで達さないことがある。統合制御装置２は、両主機遠隔制御装置２２Ａ，２２Ｂへ操船者が発信する操作信号から算出される推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂのノズル弁の指示弁リフトによって各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂの増減速を制御する弁リフト制御を行った後、各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂを回転数制御によって制御するように信号を送信する（Ｓ１２）。
【００３７】
各主機遠隔制御装置２２Ａ，２２Ｂは、制御方法としてまず弁リフト制御を行う。各主機遠隔制御装置２２Ａ，２２Ｂは、操作信号に応じた指示弁リフトを算出し、各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂのノズル弁へ弁リフトの指示信号を送信する（Ｓ１３，Ｓ１３’）。各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂのノズル弁は、弁リフトの指示信号に応じて各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂを増減速させるように開度が制御される（Ｓ１４，Ｓ１４’）。各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂのノズル弁の制御は、弁リフトが指示弁リフトに一致するようにステップＳ１４，Ｓ１４’が繰り返される（Ｓ１５，Ｓ１５’）。各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂのノズル弁の弁リフトが指示弁リフトに達した後、各主機遠隔制御装置２２Ａ，２２Ｂは、各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂの制御方法として回転数制御を行う（Ｓ１６，Ｓ１６’）。各主機遠隔制御装置２２Ａ，２２Ｂは、操作信号に応じた指示回転数を算出する。各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂのノズル弁は、回転数の指示信号に応じて各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂを増減速させるように制御される（Ｓ１７，Ｓ１７’）。各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂのノズル弁の制御は、各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数が指示回転数に一致するようにステップＳ１７，Ｓ１７’が繰り返される（Ｓ１８，Ｓ１８’）。各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数が指示回転数にまで達した後、各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数と実軸出力と各軸発電機２１Ａ，２１Ｂが発生する電力の信号とが中央制御盤（Ｓ１９，１９’）と各主機遠隔制御装置２２Ａ，２２Ｂとに送信される（Ｓ２０，Ｓ２０’）。
【００３８】
なお、各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数が指示回転数にまで達した後も、各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数および実軸出力は逐次監視され、指示回転数と実回転数とに偏差が生じた場合には、指示回転数に一致するように各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数を増減速させる回転数制御が行われる。
【００３９】
以上の通り、本実施形態に係る統合制御装置２及びこれを備えた船舶によれば、以下の作用効果を奏する。
プロペラ１５Ａ,１５Ｂへの汚れの付着や、各蒸気発生装置１４Ａ,１４Ｂの蒸気発生状況等の差異（推進装置の運転状況）に応じて、統合制御装置２から各主機遠隔制御装置２２Ａ，２２Ｂへと各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂの運転を制御する信号が送信されるので、推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂ毎に運転を制御することができる。従って、両プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数を同期させることが可能となる。
【００４０】
外洋航行中に各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数が指示回転数にまで達さない場合には、各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂを弁リフト制御した後に回転数制御することとした。そのため、指示回転数に対応した蒸気量を供給しても各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数が指示回転数以下になった場合であっても、さらに各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂのノズル弁の制御を行う（蒸気量を供給する）ことによって各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数を指示回転数に一致させるように増速させることができる。また、指示回転数に対応した蒸気量を供給した際に各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数が指示回転数以上になった場合には、各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂのノズル弁の制御をする（蒸気量の供給を減少させる）ことによって各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数を指示回転数に一致させるように減速させることができる。従って、指示回転数が両プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂで同じ場合には、両プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数を同期させることができる。
【００４１】
また、各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数が規定回転数（港湾航行モード上限船速相当の回転数）以下で運転される港湾航行では、各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂは回転数制御によって継続制御される。そのため、指示回転数に対応した蒸気量を供給しても各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数が指示回転数以下になった場合であっても、さらに各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂのノズル弁の制御を行うことによって各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数を指示回転数に一致させるように増速させることができる。また、指示回転数に対応した蒸気量を供給した際に各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数が指示回転数以上になった場合には、各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂのノズル弁の制御をすることによって各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数を指示回転数に一致させるように減速させることができる。従って、指示回転数が両プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂで同じ場合には、両プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数を同期させることができる。
【００４２】
また、潮流や波風などの影響により、各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数が上昇しすぎる（追い回し）の場合でも、各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂのノズル弁を制御して蒸気量を減少させることによって各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数を指示回転数に向けて減速させることができる。したがって、両プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数を同期させることができる。
【００４３】
両プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数を同期させることができるので、操船者の負担の軽減を図ることができ、船舶の推進効率を向上することが可能となる。
【００４４】
なお、本実施形態では、クラッチ１８Ａ，１８Ｂを用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、クラッチ１８Ａ，１８Ｂを設けずプロペラ１５Ａ，１５Ｂを可変ピッチプロペラとしても良い。
また、蒸気発生装置１４Ａ，１４Ｂとして主ボイラ１２Ａ，１２Ｂと再熱器１３Ａ，１３Ｂとして説明したが、主ボイラ１２Ａ，１２Ｂのみとし推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂを非再熱タービンとしても良い。
【００４５】
[第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態の船舶および統合制御装置を備えている推進装置の構成と運転方法は、右舷側の推進装置が停止している点において第１実施形態と相違し、その他は同様である。したがって、同一の構成および運転方法については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４６】
図４には、図１に示した推進装置１Ａ，１Ｂのうち右舷側の推進装置１Ａが停止していることが示されている。
右舷側の推進用蒸気タービン３Ａの損傷や推進軸１９Ａの損傷等の場合には、右舷側の推進装置１Ａの運転が停止される。また、右舷側の推進装置１Ａが停止した場合には、右舷側のプロペラ１５Ａがつれ廻りによって空転することがある。プロペラ１５Ａが空転すると、右舷側の推進用蒸気タービン３Ａに影響を及ぼす恐れが生じる。そのため、プロペラ１５Ａの空転による推進用蒸気タービン３Ａへの影響を防止するため、中間軸１６Ａに設けられているクラッチ１８Ａは脱状態にされる。
【００４７】
次に、図５に基づいて、船舶が航行中に右舷側の推進装置が停止した場合における制御について説明する。
操船者は、船橋に設置されている制御盤に設けられているエンジンテレグラフによって船速度指示の操作信号を発信する（Ｓ３１）。発信された操作信号は、中央制御盤内に設けられている統合制御装置２に送信される。統合制御装置２は、右舷側の主機遠隔制御装置２２Ａへ右舷側の推進用蒸気タービン３Ａを停止する信号を送信する（Ｓ３２）。右舷側の主機遠隔制御装置２２Ａは、右舷側の推進用蒸気タービン３Ａの制御を停止する（Ｓ３３）。操船者は、制御盤から右舷側のクラッチ１８Ａを脱状態にする（Ｓ３４）。右舷側のクラッチ１８Ａが脱状態になった後、右舷側の推進用蒸気タービン３Ａに備えられているターニングギア（図示せず）が嵌合される（Ｓ３５）。
【００４８】
この後、船舶は、左舷側の推進装置１Ｂのみによって運転される。そのため、左舷側の推進用蒸気タービン３Ｂを弁リフト制御又は回転数制御のまま制御したのでは、両推進装置１Ａ，１Ｂが運転した場合における指示回転数相当のタービン総出力の半分の出力での運転となる。そのため、船舶は、操作信号による指示弁リフトあるいは指示回転数相当の船速を得ることができない。そこで統合制御装置２は、操作信号を両推進装置１Ａ，１Ｂ運転時の指示回転数相当のタービン総出力（指示出力）信号に変換する。変換されたタービン総出力の信号は、左舷側の主機遠隔制御装置２２Ｂに送信される。左舷側の主機遠隔制御装置２２Ｂには、統合制御装置２から出力制御によって制御するように信号が送信される（Ｓ３２）。左舷側の主機遠隔制御装置２２Ｂは、左舷側の推進用蒸気タービン３Ｂの制御方法として出力制御を行う（Ｓ３６）。左舷側の主機遠隔制御装置２２Ｂは、左舷側の推進用蒸気タービン３Ｂのノズル弁へ出力の指示信号を送信する。推進用蒸気タービン３Ｂのノズル弁は、出力の指示信号に応じて左舷側の推進用蒸気タービン３Ｂを増減速させるように開度が制御される（Ｓ３７）。左舷側の推進用蒸気タービン３Ｂのノズル弁の制御は、左舷側の推進蒸気タービン３Ｂの出力が指示出力であるタービン総出力に一致するようにステップＳ３７が繰り返される（Ｓ３８）。左舷側の推進用蒸気タービン３Ｂの出力が指示出力にまで達した後、左舷側のプロペラ軸１７Ｂの実回転数と実軸出力との信号が、中央制御盤（Ｓ３９）と左舷側の主機遠隔制御装置２２Ｂとに送信される（Ｓ４０）。
【００４９】
なお、左舷側のプロペラ軸１７Ｂの実回転数が指示回転数にまで達した後も、左舷側のプロペラ軸１７Ｂの実回転数および実軸出力は逐次監視され、指示回転数と実回転数とに偏差が生じた場合には、指示回転数に一致するように左舷側のプロペラ軸１７Ｂの実回転数を増減速させる出力制御が行われる。
【００５０】
以上の通り、本実施形態に係る統合制御装置２及びこれを備えた船舶によれば、以下の作用効果を奏する。
右舷側（一方）の推進用蒸気タービン３Ａの損傷や推進装置１Ａ等に不具合が発生し右舷側の推進装置１Ａを停止させなければならない場合には、右舷側の主機遠隔制御装置２２Ａによって右舷側の推進用蒸気タービン３Ａを停止し、左舷側（他方）の主機遠隔制御装置２２Ｂに左舷側の推進用蒸気タービン３Ｂを両推進装置１Ａ，１Ｂ運転時の指示回転数相当のタービン総出力（指示出力）に一致するように出力を増加または減少させる出力制御とする信号を送信することとした。そのため、左舷側の推進用蒸気タービン３Ｂを有する左舷側の推進装置１Ｂによって両推進装置１Ａ，１Ｂ運転時の指示回転数相当のタービン総出力を発生させることが可能となる。
【００５１】
但し、左舷側の推進用蒸気タービン３Ｂにて発生し得る出力は、両推進装置１Ａ，１Ｂ運転時の合計出力の約５０％となるため、左舷側の主機遠隔制御装置２２Ｂへの指示回転数またはタービン総出力には上限を設ける必要がある。
【００５２】
また、両推進装置１Ａ，１Ｂに不具合が生じていない場合であっても、一方の推進用蒸気タービン３Ａ又は３Ｂを停止させて他方の推進装置１Ａ又は１Ｂによって両推進装置１Ａ，１Ｂ運転時の指示回転数相当のタービン総出力を発生させることが可能となる。両推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂを部分負荷で運転する場合と比べて、右舷側の推進装置１Ａ又は左舷側の推進装置１Ｂのどちらか一方を高負荷で運転する場合には、運転している蒸気タービン３Ａ又は３Ｂのタービン性能が良くなる。そのため、蒸気タービン３Ａ，３Ｂの燃料消費を低減することができる。従って燃料コストの削減を図ることができる。
【００５３】
また、船舶は、右舷側の推進装置１Ａの損傷時には、左舷側の推進装置１Ｂによって運航が可能であるため運航に対する信頼性を維持することが可能となる。
【００５４】
［第３実施形態］
以下、本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態の船舶および統合制御装置を備えている推進装置の構成及び運転方法は、右舷側の再熱器が停止し右舷側の軸発電機が電動機として作動している点において第１実施形態と相違し、その他は同様である。したがって、同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５５】
図６には、図１に示した推進装置１Ａ，１Ｂのうち右舷側の再熱器１３Ａが停止し再熱器１３Ａに接続されている過熱蒸気供給ラインがバイパスされていることが示されている。
右舷側の再熱器１３Ａに設けられているバーナ（図示せず）が失火等した場合には、右舷側の再熱器１３Ａの運転は停止される。右舷側の再熱器１３Ａが停止しているため、右舷側の推進用蒸気タービン３Ａの前進用中圧タービン７Ａには、再熱器１３Ａから過熱蒸気が供給されない。そのため、右舷側の前進用中圧タービン７Ａに供給される熱量が減少し、右舷側の高圧タービン側第１減速機９Ａに伝達される出力が低下する。右舷側の高圧タービン側第１減速機９Ａに伝達される出力が低下するので、右舷側の高圧タービン側第１減速機９Ａに接続されている右舷側の第２減速機８Ａに伝達される出力が低下する。低下した出力は、第２減速機８Ａを介して右舷側の推進軸１９Ａに伝達される。従って、右舷側のクラッチ１８Ａが嵌合している場合には、右舷側のプロペラ軸１７Ａの実回転数と実軸出力とが低下する。
【００５６】
また、右舷側の前進用低圧タービン４Ａに供給される熱量も減少するため、右舷側の低圧タービン側第１減速機１０Ａに伝達される出力が低下する。右舷側の低圧タービン側第１減速機１０Ａに伝達される出力が低下するので、右舷側の低圧タービン側第１減速機１０Ａに接続されている右舷側の第２減速機８Ａに伝達される出力が低下する。低下した出力は、第２減速機８Ａを介して右舷側の推進軸１９Ａに伝達される。従って、右舷側のクラッチ１８Ａが嵌合している場合には、右舷側のプロペラ軸１７Ａの実回転数と実軸出力とが低下する。
【００５７】
また、右舷側の前進用中圧タービン７Ａに供給される熱量が減少するので、右舷側の前進用中圧タービン７Ａ及び前進用高圧タービン６Ａに接続されているタービン軸の出力が低下する。タービン軸の出力が低下するので、タービン軸の船首側に接続されている減速機２０Ａの出力が低下する。減速機２０Ａの出力が低下するので、減速機２０Ａに接続されている軸発電機２１Ａが発生する電力も低下する。
【００５８】
なお、左舷側の推進装置１Ｂは、供給される蒸気の熱量に変化がないため左舷側のプロペラ軸１７Ｂの実回転数、実軸出力、軸発電機２１Ｂが発生する電力に変化は生じない。
【００５９】
次に、図７に基づいて、船舶が外洋航行中に右舷側の再熱器のバーナが失火した場合における制御について説明する。
操船者は、船橋に設置されている制御盤に設けられているエンジンテレグラフによって船速度指示の操作信号を発信する（Ｓ５１）。発信された操作信号は、中央制御盤内に設けられている統合制御装置２に送信される。統合制御装置２は、電力制御システム２３へ左舷側の軸発電機２１Ｂから得られた電力を右舷側の軸発電機２１Ａへ供給するように信号を送信する（Ｓ５２）。この場合、右舷側の軸発電機２１Ａは、電動機として作動する。電力制御システム２３は、左舷側の軸発電機２１Ｂが発生した電力を右舷側の軸発電機２１Ａを駆動する電力として供給する（Ｓ５３）。
【００６０】
統合制御装置２は、右舷側の主機遠隔制御装置２２Ａへ右舷側の推進用蒸気タービン３Ａを出力制御するように信号を送信する（Ｓ５２）。右舷側の主機遠隔制御装置２２Ａは、制御方法として出力制御を行う（Ｓ５４）。右舷側の主機遠隔制御装置２２Ａは、操作信号から指示軸出力を算出し、右舷側の推進用蒸気タービン３Ａのノズル弁へ出力の指示信号を送信する。右舷側の推進用蒸気タービン３Ａのノズル弁は、出力の指示信号に応じて右舷側の推進用蒸気タービン３Ａを増減速させるように開度が制御される（Ｓ５５）。右舷側の推進用蒸気タービン３Ａのノズル弁は、右舷側の推進蒸気タービン３Ａの出力がステップＳ５３で左舷側の軸発電機２１Ｂから右舷側の軸発電機２１Ａへと供給された電力との合計である指示軸出力に一致するように右舷側の推進用蒸気タービン３Ａを増減速させるようにステップＳ５５が繰り返される（Ｓ５６）。右舷側の軸発電機２１Ａに加勢された電力と出力制御されている右舷側の推進用蒸気タービン３Ａの出力との合計出力が指示軸出力にまで達した後、右舷側のプロペラ軸１７Ａの実回転数と実軸出力と右舷側の電動機として作動している軸発電機２１Ａの受領電力との信号が、中央制御盤（Ｓ５７）と右舷側の主機遠隔制御装置２２Ａとに送信される（Ｓ５８）。
【００６１】
統合制御装置２は、左舷側の主機遠隔制御装置２２Ｂへ左舷側の推進用蒸気タービン３Ｂを弁リフト制御の後、出力制御によって制御するように信号を送信する（Ｓ５２）。左舷側の主機遠隔制御装置２２Ｂは、制御方法として弁リフト制御を行う（Ｓ５９）。左舷側の主機遠隔制御装置２２Ｂは、操作信号から指示弁リフトを算出し、左舷側の推進用蒸気タービン３Ｂのノズル弁へ弁リフトの指示信号を送信する。左舷側の推進用蒸気タービン３Ｂのノズル弁は、弁リフトの指示信号に応じて左舷側の推進用蒸気タービン３Ｂを増減速させるように開度が制御される（Ｓ６０）。左舷側の推進用蒸気タービン３Ｂのノズル弁の制御は、左舷側の推進用蒸気タービン３Ｂの弁リフトの指示信号が指示弁リフトに一致するようにステップＳ６０が繰り返される（Ｓ６１）。左舷側の推進用蒸気タービン３Ｂのノズル弁の弁リフトが指示弁リフトにまで達した後、左舷側の主機遠隔制御装置２２Ｂは、制御方法として出力制御を行う（Ｓ６２）。左舷側の主機遠隔制御装置２２Ｂは、操作信号から指示軸出力を算出し、左舷側の推進用蒸気タービン３Ｂのノズル弁へ出力指示の信号を送信する。左舷側の推進用蒸気タービン３Ｂのノズル弁は、出力指示の信号に応じて左舷側の推進用蒸気タービン３Ｂを増減速させるように開度が制御される（Ｓ６３）。左舷側の推進用蒸気タービン３Ｂのノズル弁は、左舷側の推進用蒸気タービン３Ｂの出力が左舷側の軸発電機２１Ｂにより発生される電力と指示軸出力との合計出力となるように、推進用蒸気タービン３Ｂに供給される蒸気量を制御するように開度が制御される。左舷側の推進用蒸気タービン３Ｂのノズル弁の制御は、左舷側のプロペラ軸１７Ｂの実軸出力が指示軸出力に一致するようにステップＳ６３が繰り返される（Ｓ６４）。左舷側の推進用蒸気タービン３Ｂの出力により、左舷側のプロペラ軸１７Ｂの実軸出力が指示軸出力にまで達した後、左舷側のプロペラ軸１７Ｂの実回転数と実軸出力と左舷側の軸発電機２１Ｂが発生する電力の信号とは、中央制御盤（Ｓ６５）と左舷側の主機遠隔制御装置２２Ｂとに送信される（Ｓ６６）。
【００６２】
なお、右舷側の軸発電機２１Ａに加勢された電力と右舷側の推進用蒸気タービン３Ａの出力との合計出力が指示軸出力にまで達した後も、右舷側の軸発電機２１Ａに加勢された電力および右舷側の推進用蒸気タービン３Ａの出力の合計出力は逐次監視され、指示軸出力と右舷側の軸発電機２１Ａに加勢された電力および右舷側の推進用蒸気タービン３Ａの出力の合計出力とに偏差が生じた場合には、右舷側の軸発電機２１Ａに加勢された電力および右舷側の推進用蒸気タービン３Ａの出力の合計出力が指示軸出力に一致するように右舷側の推進用蒸気タービン３Ａの出力を増加または減少させるように出力制御が行われる。
【００６３】
また、左舷側のプロペラ軸１７Ｂの実軸出力が指示軸出力にまで達した後も、左舷側のプロペラ軸１７Ｂの実回転数および実軸出力は逐次監視され、指示軸出力と実軸出力とに偏差が生じた場合には、指示軸出力に一致するように左舷側のプロペラ軸１７Ｂの実軸出力を増加または減少させるように出力制御が行われる。
【００６４】
以上の通り、本実施形態に係る統合制御装置２及びこれを備えた船舶によれば、以下の作用効果を奏する。
左舷側の軸発電機２１Ｂで発生した電力の出力先を制御することとしたので、右舷側の軸発電機２１Ａ（負荷が不足している推進装置側の軸発電機）に電力を供給することができる。そのため、右舷側の推進装置１Ａ（負荷が不足している推進装置）を加勢することできる。さらに、統合制御装置２は、両主機遠隔制御装置２２Ａ，２２Ｂに各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂを出力制御するように信号を送信することとした。したがって、最終的に両推進装置１Ａ，１Ｂの実軸出力が指示軸出力に一致するように調整されるため各推進装置１Ａ，１Ｂの実軸出力を同期させることができ、推進軸１９Ａ，１９Ｂの回転数を同期させることができる。
【００６５】
［第４実施形態］
以下、本発明の第４実施形態について説明する。本実施形態の船舶および統合制御装置を備えている推進装置の構成及び運転方法は、両再熱器の運転が停止し両再熱器に供給される過熱蒸気供給ラインがバイパスされている点において第１実施形態と相違し、その他は同様である。したがって、同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６６】
図８には、図１に示した推進装置のうち両再熱器および両再熱器へ過熱蒸気を供給する過熱蒸気供給ラインがバイパスされていることが示されている。
船舶が外洋航行中に、再熱器１３Ａ，１３Ｂに設けられている蒸気が通過するチューブ（図示せず）等が損傷した場合には、再熱器１３Ａ，１３Ｂの運転が停止される。再熱器１３Ａ，１３Ｂの運転が停止しているため、前進用中圧タービン７Ａ，７Ｂには過熱されていない温度の低下した蒸気が前進用高圧タービン６Ａ，６Ｂから直接導かれることになる。一方、主ボイラ１２Ａ,１２Ｂは正常稼働しているため、前進用高圧タービン６Ａ，６Ｂには主ボイラ１２Ａ,１２Ｂから主蒸気が導かれている。前進用中圧タービン７Ａ，７Ｂと前進用高圧タービン６Ａ，６Ｂとの間には、導かれている蒸気の温度差によってタービン軸方向に温度分布の偏りが生じる。このタービン軸方向の温度分布の偏りによって、タービン軸方向に不均一な熱膨張が生じる。そのために、前進用中圧タービン７Ａ，７Ｂと前進用高圧タービン６Ａ，６Ｂとの車室（図示せず）の水平継手面から蒸気漏れが発生する恐れが生じる。この蒸気漏れを防止して、各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂの安全な運用を行うために、両推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂは規定回転数にまで自動減速される。これにより、船舶は、港湾航行速度を上限とした昇速制限によって運航される。
【００６７】
次に、図９に基づいて、船舶が外洋航行中に両再熱器が損傷した場合における制御について説明する。
再熱器１３Ａ，１３Ｂが停止した場合には、両推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂの安全装置（図示せず）である自動減速装置が作動する。これによって、両推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂの出力が自動的に低下し、両推進装置１Ａ，１Ｂの速度が減速される（Ｓ７０）。これにより、船舶は、港湾航行速度に対応した速度にまで船速が減速される。両推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂの自動減速後、操船者が船橋に設置されている制御盤に設けられているエンジンテレグラフによって船速度指示の操作信号を発信する（Ｓ７１）。発信された操作信号と、両推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂの自動減速及び両再熱器１３Ａ，１３Ｂの停止の信号とは、中央制御盤内に設けられている統合制御装置２へ送信される。統合制御装置２は、両推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂの出力を港湾航行速度を上限とした昇速制限までの出力制限とする（Ｓ７２）。
【００６８】
統合制御装置２は、各主機遠隔制御装置２２Ａ，２２Ｂへ各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂを出力制御によって制御するように信号を送信する（Ｓ７２）。各主機遠隔制御装置２２Ａ，２２Ｂは、推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂのノズル弁へ回転数の指示信号を送信する（Ｓ７３，Ｓ７３’）。各主機遠隔制御装置２２Ａ，２２Ｂは、操作信号から指示回転数を算出する。また、各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂのノズル弁は、弁リフトの指示信号に応じて各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂを増減速させるように開度が制御される（Ｓ７４，Ｓ７４’）。各推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂのノズル弁の制御は、各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数が指示回転数に一致するようにステップＳ７４，Ｓ７４’が繰り返される（Ｓ７５，Ｓ７５’）。各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数が指示回転数にまで達した後、各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数と実軸出力との信号が、中央制御盤（Ｓ７６，Ｓ７６’）と各主機遠隔制御装置２２Ａ，２２Ｂとに送信される（Ｓ７７，Ｓ７７’）。
【００６９】
なお、各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数が指示回転数にまで達した後も、各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数および実軸出力は逐次監視され、指示回転数と実回転数とに偏差が生じた場合には、指示回転数に一致するように各プロペラ軸１７Ａ，１７Ｂの実回転数を増減速させる回転数制御が行われる。
【００７０】
以上の通り、本実施形態に係る統合制御装置２及びこれを備える船舶によれば、以下の作用効果を奏する。
再熱器１３Ａ，１３Ｂをバイパスしなければならい程度の重篤に不具合が生じた場合には、前進用高圧タービン６Ａ，６Ｂと前進用中圧タービン７Ａ，７Ｂ（再熱タービン内）へと供給される主蒸気と再熱器１３Ａ，１３Ｂから供給される過熱蒸気との熱量に差を生じ、推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂの温度分布に偏りが生じる。そのため、推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂの車室の水平継手面内から蒸気漏れが発生する恐れがある。しかし、統合制御装置２は、推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂを船舶の港湾航行速度に応じた回転数（規定回転数）にまで減速させ、回転数制御することとした。そのため、前進用高圧タービン６Ａ，６Ｂと前進用中圧タービン７Ａ，７Ｂとに供給される蒸気量が絞られて主蒸気と再熱器１３Ａ，１３Ｂから供給される過熱蒸気との熱量の差が小さくなり、前進用高圧タービン６Ａ，６Ｂと前進用中圧タービン７Ａ，７Ｂの温度分布の偏りが小さくなる。従って、推進用蒸気タービン３Ａ，３Ｂの安全な運転が可能となる。
【符号の説明】
【００７１】
１Ａ，１Ｂ 推進装置
２ 統合制御装置
３Ａ，３Ｂ 蒸気タービン（推進用蒸気タービン）
１４Ａ，１４Ｂ 蒸気発生装置
１９Ａ，１９Ｂ 推進軸
２２Ａ，２２Ｂ 主機制御装置（主機遠隔制御装置）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気タービンと、該蒸気タービンに接続された推進軸と、前記蒸気タービンに蒸気を供給する蒸気発生装置と、前記蒸気タービンを制御する主機制御装置と、を各々有した２つの推進装置を統合制御する統合制御装置であって、
各前記推進装置の運転状況と、各前記推進装置の出力と、各前記推進軸の回転数と、のいずれかに応じて、各前記蒸気タービンの制御を行うように各前記主機制御装置を制御することを特徴とする統合制御装置。
【請求項２】
各前記推進軸の回転数を指示回転数に一致するように増減速させる回転数制御とするように各前記主機制御装置を制御することを特徴とする請求項１に記載の統合制御装置。
【請求項３】
前記推進装置の一方が停止し指示出力が低下した場合には、一方の前記主機制御装置によって停止した一方の前記蒸気タービンの運転を停止させ、他方の前記主機制御装置によって指示出力に一致するように他方の前記蒸気タービンの出力を増加または減少させる出力制御とすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の統合制御装置。
【請求項４】
各前記推進装置は、前記蒸気タービンの他端に軸発電機を有し、
各前記推進装置の出力に応じて、各前記軸発電機の電力の出力先の制御と、各前記主機制御装置によって各前記蒸気タービンの出力を増加または減少させる出力制御とすることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の統合制御装置。
【請求項５】
各前記蒸気発生装置は、再熱器を有し、
各前記蒸気タービンは、再熱タービンとされ、
前記再熱器が停止した場合には、各前記主機制御装置が各前記蒸気タービンを規定回転数に一致するように回転数を減速させ、回転数制御を行うことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の統合制御装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の統合制御装置を備えたことを特徴とする船舶。
【請求項１】
蒸気タービンと、該蒸気タービンに接続された推進軸と、前記蒸気タービンに蒸気を供給する蒸気発生装置と、前記蒸気タービンを制御する主機制御装置と、を各々有した２つの推進装置を統合制御する統合制御装置であって、
各前記推進装置の運転状況と、各前記推進装置の出力と、各前記推進軸の回転数と、のいずれかに応じて、各前記蒸気タービンの制御を行うように各前記主機制御装置を制御することを特徴とする統合制御装置。
【請求項２】
各前記推進軸の回転数を指示回転数に一致するように増減速させる回転数制御とするように各前記主機制御装置を制御することを特徴とする請求項１に記載の統合制御装置。
【請求項３】
前記推進装置の一方が停止し指示出力が低下した場合には、一方の前記主機制御装置によって停止した一方の前記蒸気タービンの運転を停止させ、他方の前記主機制御装置によって指示出力に一致するように他方の前記蒸気タービンの出力を増加または減少させる出力制御とすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の統合制御装置。
【請求項４】
各前記推進装置は、前記蒸気タービンの他端に軸発電機を有し、
各前記推進装置の出力に応じて、各前記軸発電機の電力の出力先の制御と、各前記主機制御装置によって各前記蒸気タービンの出力を増加または減少させる出力制御とすることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の統合制御装置。
【請求項５】
各前記蒸気発生装置は、再熱器を有し、
各前記蒸気タービンは、再熱タービンとされ、
前記再熱器が停止した場合には、各前記主機制御装置が各前記蒸気タービンを規定回転数に一致するように回転数を減速させ、回転数制御を行うことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の統合制御装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の統合制御装置を備えたことを特徴とする船舶。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−３７３００（Ｐ２０１１−３７３００Ａ）
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８３５３３（Ｐ２００９−１８３５３３）
【出願日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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