JP2010071148A - Exhaust gas purification system for engine in marine vessel - Google Patents
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Abstract
Description
本願発明は、船舶におけるエンジン(ディーゼルエンジン)の排気ガス浄化システムに関するものである。 The present invention relates to an exhaust gas purification system for an engine (diesel engine) in a ship.
ディーゼルエンジンにおいて、排気ガスに含まれるNOx(窒素参加物)の浄化手段として、還元剤として尿素を使用したSCR触媒浄化法が一般化している。このSCR触媒浄化法では、一般に、Ti等の酸化物の担体にVやCr等の活性成分を担持させた材料よりなるハニカム構造体が使用されており、ハニカム構造体の上流側に還元剤水溶液としての尿素水を噴霧すると、尿素水が排気ガスの熱で加水分解されてアンモニアが生成し、このアンモニアが還元剤としてNOxに作用し、NOxが無害な窒素と水とに分解される。 In diesel engines, an SCR catalyst purification method using urea as a reducing agent has become common as a purification means for NOx (nitrogen inclusions) contained in exhaust gas. In this SCR catalyst purification method, in general, a honeycomb structure made of a material in which an active component such as V or Cr is supported on an oxide carrier such as Ti is used, and an aqueous reducing agent solution is provided upstream of the honeycomb structure. When the urea water is sprayed, the urea water is hydrolyzed by the heat of the exhaust gas to generate ammonia. This ammonia acts on NOx as a reducing agent, and NOx is decomposed into harmless nitrogen and water.
SCR触媒浄化法では排気ガスに尿素水を噴霧し続ける必要があり、そこで、例えばトラックのような陸上車両では、尿素水のタンクを車両に取り付けている。また、特許文献1には、尿素水を車両に供給するための一種のスタンド用設備として、タンクに水と原料尿素と投入して攪拌するようにした台車方式で給水ガン付きの尿素水製造装置が開示されている。
さて、トラックのような陸上車両の場合は、車両に搭載する尿素水タンクは容量が小さくても、ガソリンスタンドや車庫などで補給できるので特段の問題はないと言える。しかし、他方、貨物船や遠洋漁船のようにいったん出航すると数日〜数カ月も寄港(帰港)しない中型・大型船舶の場合は、洋上にはスタンドのような補給設備がないため尿素水も船内で調達せねばならない。 Now, in the case of a land vehicle such as a truck, it can be said that there is no particular problem because the urea water tank mounted on the vehicle can be replenished at a gas station or a garage even if the capacity is small. However, on the other hand, in the case of medium-sized and large vessels that do not call (return to the port) for several days to several months once they depart, such as cargo ships and ocean fishing boats, urea water is also onboard because there is no supply facility such as a stand on the ocean. Must be procured.
船舶における尿素水の調達手段の一つとして、出航してから寄港するまでの使用量を賄える尿素水タンクを搭載することが考えられるが、船舶は、一度出航すると洋上ではエンジンを運転し続けているのが普通であるため、単位出力当たりの尿素水使用量は陸上車両に比べて格段に大きいという事情に加えて、船舶用エンジンは陸上車両用エンジンに比べて出力が遥かに大きいため、使用する尿素水の絶対量も多いという事情があり、このため、尿素水タンクは巨大なものにならざるを得ず、従って、尿素水をタンクのみで賄う方式は、近距離フェリーのようなごく一部の船舶を除いて現実性が乏しい。 As a means of procuring urea water on a ship, it is conceivable to install a urea water tank that can cover the amount of use from departure to call, but once a ship departs, it continues to operate its engine offshore. In addition to the fact that the amount of urea water used per unit output is significantly higher than that of land vehicles, the marine engine has a much higher output than the land vehicle engine. Therefore, the amount of urea water to be used is large, and therefore the urea water tank must be huge. Except for some ships, the reality is poor.
船舶における尿素水の他の調達手段の一つとして、特許文献1に記載されている尿素水製造装置をエンジンルームに配置することが考えられる。この方式は巨大なタンクが不要であるためタンクのみの方式に比べると現実性が高いが、製造された尿素水を人手によってガンで水溶液タンクに補給するのは多大の手間であり、省力化が進む現在の船舶には受け容れられ難い。 As another means for procuring urea water in a ship, it may be possible to arrange the urea water production apparatus described in Patent Document 1 in an engine room. This method does not require a huge tank, so it is more realistic than the tank-only method. However, it is a lot of labor to manually supply the aqueous urea solution to the aqueous solution tank with a gun. It is hard to be accepted by the current ship that advances.
本願発明はこのような現状に鑑み成されたものであり、船舶の特殊性を十分に考慮して現実性・実用性に優れた排気ガス浄化システムを提供せんとするものである。 The present invention has been made in view of such a current situation, and intends to provide an exhaust gas purification system excellent in practicality and practicality in consideration of the special characteristics of a ship.
本願発明は、エンジンと、海水を真水化する造水機と、前記造水機で造られた真水を溜める水タンクとが搭載されており、前記エンジンの排気管に設けた還元触媒に還元剤水溶液を噴霧することにより、前記エンジンの排気ガス中に含まれているNOxが浄化されており、更に、前記還元剤水溶液は、粉状又は顆粒状のような固体状の原料還元剤を真水に混合することで製造されている、という船舶を対象にしいてる。 The invention of the present application is equipped with an engine, a desalinator that desalinates seawater, and a water tank that stores fresh water produced by the desiccator, and a reducing agent provided in a reduction catalyst provided in an exhaust pipe of the engine The NOx contained in the exhaust gas of the engine is purified by spraying the aqueous solution. Further, the reducing agent aqueous solution converts the solid raw material reducing agent such as powder or granules into fresh water. For ships that are manufactured by mixing.
そして、請求項1の発明では、エンジンと、海水を真水化する造水機と、前記造水機で造られた真水を溜める水タンクとが搭載されており、前記エンジンの排気管に設けた還元触媒に還元剤水溶液を噴霧することにより、前記排気ガス中に含まれているNOxが浄化されており、更に、前記還元剤水溶液は、粉状又は顆粒状のような固体状の原料還元剤を真水に混合することで製造されている。 And in invention of Claim 1, the engine, the water generator which desalinates seawater, and the water tank which stores the fresh water made with the said water generator are mounted, and it provided in the exhaust pipe of the said engine. The NOx contained in the exhaust gas is purified by spraying a reducing agent aqueous solution on the reducing catalyst, and the reducing agent aqueous solution is a solid raw material reducing agent such as powder or granules. It is manufactured by mixing with fresh water.
請求項2の発明は、請求項1に加えて、更に、 更に、前記エンジンの出力を検知する出力センサ又は排気ガス中のNOx濃度を検出する濃度センサが具備されている一方、前記水溶液管路には、前記混合タンクから供給された還元剤水溶液を真水で希釈することで還元剤濃度を調節する調節タンクが介在しており、前記出力センサ又は濃度センサからの信号に基づいて調節タンクにおける還元剤の濃度が調節されていると共に、前記調節タンクにも水タンクから給水されている。
In addition to claim 1, the invention of
請求項3の発明は、請求項1又は2において、前記原料還元剤は尿素又はその含有物であって粉末状又は顆粒状の外観を呈している一方、前記原料タンクには乾燥手段を設けており、前記混合タンクと調節タンクとには加温度手段を設けている。この請求項3の展開例として請求項4では、前記加温手段は、前記エンジンの排気ガス又は使用済冷却水を熱源にしている。 A third aspect of the present invention provides the raw material reducing agent according to the first or second aspect, wherein the raw material reducing agent is urea or its content and has a powdery or granular appearance, while the raw material tank is provided with a drying means. The mixing tank and the adjustment tank are provided with a heating means. As a development example of the third aspect, in the fourth aspect, the heating means uses exhaust gas of the engine or used cooling water as a heat source.
請求項5の発明は、請求項1〜4のうちのいずれかにおいて、前記混合タンクには水位センサを設けている一方、前記原料ホッパーから混合タンクへの原料還元剤の投入はシャッタ手段で制御されており、かつ、前記原水管路には給水手段を設けており、そして、前記水位センサと給水手段とシャッタ手段とは、前記水位センサによる下限レベル検出信号によって給水手段が作動して給水され、前記水位センサによる上限レベル検出信号によって給水手段が作動停止し、混合タンクへの給水中又は給水後若しくは給水前にシャッタ手段が開いて原料還元剤が投入される、というように関連している。 According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the mixing tank is provided with a water level sensor, while the supply of the raw material reducing agent from the raw material hopper to the mixing tank is controlled by a shutter means. In addition, the raw water pipe is provided with water supply means, and the water level sensor, the water supply means, and the shutter means are supplied with water supplied by the water supply means operated by a lower limit level detection signal from the water level sensor. The water supply means is stopped by the upper limit level detection signal from the water level sensor, and the shutter means is opened and the raw material reducing agent is introduced after water supply to the mixing tank or after or before water supply. .
さて、中・大型の船舶は生活用水等を賄うため海水を真水化(淡水化)する造水機を搭載しているのが通常であり、造水機で造られた真水は水タンクに貯留されて、各使用場所に管路で供給されるようになっている。そして、本願発明では、粉末状や顆粒状の原料還元剤を混合タンクで真水に混ぜることで還元剤水溶液を製造するものであるため、すなわち、航海しながら随時還元剤水溶液を製造できるため、混合タンクは巨大である必要はなくて省スペースに貢献できる。そして、還元剤水溶液に使用する原水は水タンクから給水されるため、還元剤水溶液の製造のための造水機は新設したり増設したりする必要はなく、このためコストダウンに貢献できる。 Now, medium and large ships are usually equipped with a desalinator that desalinates seawater (freshwater) in order to provide water for daily use, and the fresh water produced by the dessicator is stored in a water tank. As a result, the pipes are supplied to each place of use. In the present invention, since the reducing agent aqueous solution is produced by mixing the powdery or granular raw material reducing agent with fresh water in the mixing tank, that is, the reducing agent aqueous solution can be produced at any time while sailing. The tank does not need to be huge and can contribute to space saving. Since the raw water used for the reducing agent aqueous solution is supplied from the water tank, it is not necessary to newly install or add a fresh water generator for producing the reducing agent aqueous solution, which can contribute to cost reduction.
また、混合タンクで製造された還元剤水溶液は水溶液管路を介して触媒に自動的に供給されるため、人手がかかることはない。すなわち、本願発明は省力化にも貢献しており、従って、現代の船舶に好適である。 Further, since the reducing agent aqueous solution produced in the mixing tank is automatically supplied to the catalyst via the aqueous solution pipe, it does not require manual labor. That is, the present invention contributes to labor saving and is therefore suitable for modern ships.
さて、ディーゼルエンジンにおいて、排気ガス中に含まれるNOxの濃度は一般に出力に比例して大きくなる。従って、触媒に噴霧する還元剤水溶液の濃度はNOxの濃度に比例して増減するのが好ましい(濃度に応じて噴霧量を増減することも可能であるが、水の発生量が増える弊害がある。)。 In a diesel engine, the concentration of NOx contained in exhaust gas generally increases in proportion to the output. Therefore, the concentration of the reducing agent aqueous solution sprayed on the catalyst is preferably increased or decreased in proportion to the concentration of NOx (the amount of spray can be increased or decreased depending on the concentration, but there is a problem that the amount of water generated increases. .)
そして、本願発明の請求項1の場合、混合タンクで濃度を調節することも可能ではあるが、原料還元剤や希釈水を小出して濃度調節するのは制御が面倒であると共に、濃度調整が正確に行えない虞がある。これに対して請求項2の構成を採用すると、混合タンクでは最も高い出力(NOx濃度)に対応した(或いはそれ以上の)高濃度還元剤水溶液を製造しておいて、調整タンクで希釈水を添加することにより、所望の還元剤能動の水溶液を簡単に製造できる利点がある。また、調整タンクの希釈水も水タンクから供給されるものであるため、造水機の新設や増設は必要なくてコスト面でも有利である。
In the case of claim 1 of the present invention, it is possible to adjust the concentration in the mixing tank. However, adjusting the concentration by dispensing the raw material reducing agent and dilution water is troublesome and the concentration adjustment is accurate. There is a possibility that it cannot be done. On the other hand, when the configuration of
請求項3のように原料還元剤として尿素又はその含有物を使用すると、安全性に優れている利点がある。また、尿素は安全性が高い利点がある一方で、吸湿性が高い性質と、水溶液の温度が低くなると溶解量(水の単位量当たりに溶け込むモル数)が低下する性質とがあるが、請求項3では原料タンクには乾燥手段を設けて混合タンクと調整タンクとには加温手段を設けているため、原料尿素の乾燥を防止又は抑制して自動的混合の実現に貢献できると共に、水溶液中の尿素の濃度低下を防止して効率的なNOx除去に貢献できる。なお、加温温度は40℃程度が好ましい。
When urea or its inclusion is used as a raw material reducing agent as in
請求項3の場合、混合タンク及び調整タンクの加温手段としてはシーズヒータのような電気ヒータも使用できるが、請求項4のように加温手段としてエンジンの排ガス又は使用済冷却水を使用すると、ランニングコストを抑制できる利点がある。
In the case of
混合タンクで還元剤水溶液を製造する具体的な方法としては、例えば1日に1回というように所定の時間間隔で定期的に製造して溜めておくことも可能であるが、これは、混合タンクが大型化するため省スペースの点でマイナスであると共に、人手を要するため省力化という点でもマイナスである。これに対して請求項5の構成を採用すると、水溶液のストックが所定量まで減ると自動的に製造補給されるため、混合タンク及び調整タンクとは必要以上に大きくする必要がなくて省スペースを推進できると共に、人手を省いて省力化にも大きく貢献できる。
As a specific method of manufacturing the reducing agent aqueous solution in the mixing tank, it is possible to periodically manufacture and store it at a predetermined time interval, for example, once a day. It is negative in terms of space saving because the tank is large, and negative in terms of labor saving because it requires manpower. On the other hand, if the structure of
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は船舶における設備の配置を示す概念的なブロック図であり、本願発明の実施形態はこの図1に凝縮されている。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a conceptual block diagram showing the arrangement of equipment in a ship, and the embodiment of the present invention is condensed in FIG.
(1).エンジン回りの基本構成
図1に示すように、船舶はディーゼル方式のエンジン1を備えており、エンジン1には発電機2が接続されている。エンジン1には、第1燃料タンク3と第2燃料タンク4とのうち何れか一方から燃料が供給される。そこで、両燃料タンク3,4とエンジン1とを結ぶ燃料管路5には三方弁6を介在させている。2つの燃料タンク3,4には同一種類の燃料を蓄えることも可能であるし、例えばA重油のような一般燃料と低硫黄重油のような高品質重油とに区分することもできる。
(1) Basic configuration around the engine As shown in FIG. 1, the ship includes a diesel engine 1, and a
なお、本実施形態の発電機は主として船舶の推進用モータを駆動するためのものであるが、エンジン1でスクリューを直接に駆動することも可能である。当然ながら、エンジン1を船内で使用する電力を得るための専用のエンジンとして、これに発電機2が接続されていてもよい。発電機2には出力センサ7を取付けている。この出力センサ7は直接には発電機の出力(或いは負荷)を検出するが、エンジン1の出力と発電機2の出力とは殆ど同じなので、出力センサ7はエンジン1の出力検知手段として機能している。
The generator of the present embodiment is mainly for driving a marine propulsion motor, but the engine 1 can also drive the screw directly. Of course, the
エンジン1は排気マニホールドに接続された主排気管8を有しており、主排気管8の途中に排気処理装置8が接続される。排気処理装置9は、排気ガスの流れ方向から見て上流側から順に、既述したSCR還元触媒10、SCR還元触媒10を通過したNOxを処理するためのスリップ触媒11、及び消音器12を有している。消音器12には放出管13が接続されている。なお、放出管13も主排気管8の一部と観念することは可能であり、この場合は、主排気管8の途中に排気処理装置9が介在していることになるが、本実施形態では、便宜的に排気処理装置9の上流側の部分を主排気管8として定義している。
The engine 1 has a
主排気管8の中途部には、還元剤水溶液の一例としての尿素水を噴霧するための噴霧口15を設けている。また、排気処理装置9には、SCR還元触媒10に向けて空気を噴出させるブロワー14が接続されている。また、主排気管8のうち噴霧口15よりも上流側にはパイパス排気管16が接続されており、バイパス排気管16の終端は、排気処理装置8のうち消音器12の部分に接続されている。
A
排気切り換え弁17とバイパス排気管16との接続部には排気ガスの流れ方向を変えるための切り替え弁17を設けている。切り替え弁17の具体的構造例を図3に挙げている。すなわちこの例では、切り換え弁17は平板方式になっていてその一端部に位置した支軸を中心に回動するようにっており、モータ等のアクチェータ18で回転すると、バイパス排気管16の入り口を閉じる姿勢と主排気管8を閉じる姿勢とに切り替わる。
A switching
(2).尿素水の供給系統
船舶には、海水を第1ポンプ20でくみ上げて真水化する造水機21と、造水機21で造られた真水を溜めておく水タンク22とを有している。両者は従来から船舶で使用されているものであり、水タンク22には厨房や洗面所等に給水するための一般水管路23が多数接続されている。
(2) Urea water supply system The ship has a
造水機21で真水化しただけの水には雑菌が多数混入している場合がある。そこで、飲料用水や厨房用水として滅菌処理することも行われており、この場合は、滅菌前の雑水と滅菌した飲料水とを別々に水タンクに溜めることになる。この場合は、本実施形態ではいずれのタンクをも水タンク22として使用できる(尿素水は飲用ではないので、使用するのは雑水で差し支えない。)。
There are cases where a lot of germs are mixed in the water that has just been desalinated by the
船舶には、更に、原料還元剤の一例としての顆粒状尿素を投入する原料ホッパー24と、原料ホッパー24から供給された原料尿素を水に混ぜて尿素水となす混合タンク25と、混合タンク25で製造された尿素水の濃度を調節する調整タンク26とが搭載されている。
The ship further includes a
混合タンク25と水タンク22とは原水管路27で接続されていて、原料管路27には給水をON・OFFする給水手段の一例としての第2ポンプ28を介在しており、混合タンク25と調整タンク26とは第1水溶液管路29で接続されており、第1水溶液管路29には第3ポンプ30を介在させている。調整タンク26と噴霧口15とは第2水溶液管路31で接続されており、第2水溶液管路31には電磁式等の開閉弁32を介在させている。
The mixing
原料ホッパー24には乾燥装置34が設けられており、かつ、原料ホッパー24と混合タンク25との間の放出管36には、当該放出管36を開閉するシャッター手段37を設けている。乾燥装置34は温風式や吸湿剤式などを使用できる。原料ホッパー24には、原料尿素の量を検知する容量センサ35が設けられている。シャッター手段36の具体的構造は図2(A)でも表示している。このシャッター手段は電磁ソレノイド等のアクチェータで遠隔的に駆動される。
The
なお、原料ホッパー24で原料尿素を放出するにおいて、シャッター手段37が開いている限り流れ続ける方式と、シャッター手段37が1回作動すると一定量が放出される升方式とが有り得るが、本願発明ではどちらも採用できる(制御の容易性という点では升方式が優れていると言える。)。また、原料ホッパー24に羽根車式等の攪拌装置を設けて、定期的に攪拌して原料尿素を常に顆粒状又は粉末状に保持することも可能である。
In addition, when releasing the raw material urea with the
混合タンク25にはロータリー式攪拌装置38と水位センサ39と加温手段40とを設けている。攪拌装置38はモータで駆動される。図2に示すように、加温手段40はループ状に巻かれた形態で混合タンク25の底近くに配置されている。具体的には、加温手段40は、電気抵抗で発熱するシーズヒータとすることができる。或いは、加温手段40をパイプで構成して、その内部にエンジン1の排気ガスや使用して温水化した冷却水を通すことができる。勿論、他の方式の加温手段も採用できる。
The mixing
調整タンク26にも、攪拌装置41と加温手段42と水位センサ43とを設けている。また、調整タンク26と水タンク22とは希釈水管路44で接続されており、希釈水管路44には第3ポンプ45を介在させている(第3ポンプ45の代わりに切り換え弁を配置することも可能である。)。更に、調整タンク26には、尿素水の尿素濃度を検知する濃度センサ46を設けている。
The
なお、混合タンク25や調整タンク26を断熱構造とすることも可能である。水タンク22にも水位センサ47を設けており、水位が下限まで下がると第1ポンプ20が自動的に作動し、水位が上限まで上がると第1ポンプ20は自動停止する。
Note that the mixing
(3).制御系・まとめ
本実施形態では、中央演算装置(CPU)やメモリー等を内蔵した処理装置41を有している。処理装置41は専用品として製造・配置することも可能であるし、市販のパソコンやワークステーションを使用することもできる。
(3). Control System / Summary In this embodiment, a
処理装置41には所定のプログラムが組み込まれており、入力信号に基づいて信号が入出力される。すなわち、処理装置41には、原料ホッパー24の容量センサ35、混合タンク25の水位センサ35、調整タンク26の水位センサ39、発電機1の出力センサ7から信号が入力される。2つの燃料タンク3,4にも容量センサ(レベル計)42,43が設けられており、これらの容量センサ42、43からも処理装置41に信号が送られる。
A predetermined program is incorporated in the
更に、船舶には衛星や地上局からの電波を受信するアンテナAと、アンテナAで受信した電波に基づいて自船位置を特定する位置特定装置Bが搭載されており、位置特定装置Bからも制御信号が処理装置41に送られる。なお、位置特定装置48は処理装置41に組み込むことも可能である。
Further, the ship is equipped with an antenna A that receives radio waves from satellites and ground stations, and a position specifying device B that specifies the position of the ship based on the radio waves received by the antenna A. From the position specifying device B, A control signal is sent to the
処理装置41により、次のものの駆動が制御される。すなわち、第2ポンプ28、混合タンク25及び調整タンク26の攪拌手段28,41と加温手段40,42、シャッタ手段37、希釈水管路44の第4ポンプ45、第2水溶液管路31の開閉弁32、燃料管路5の三方弁6、排気切り換え弁17、ブロワ14の駆動が制御される。このうち燃料管路5の三方弁6の制御は位置特定装置48に基づいて行われるが、これは本願発明とは関係ないので説明は省略する。
The
さて、本実施形態では、混合タンク25で尿素水が製造されて、これが調整タンク26に送られて尿素調整が成されて、それから噴霧口15から排気ガスに噴霧されるが、まず、尿素水が間断なく供給されることが必要である。そこで、混合タンク25の水位センサ39から下限位置を検出したら、第2ポンプ28を駆動して水位センサ39が上限位置を検出するまで水タンク22から水を混合タンク25に給水すると共に、シャッタ37を開いて原料尿素を所定量だけ混合タンク25に供給し、攪拌手段38で攪拌する。原料尿素の投入や攪拌手段38の駆動開始開始は第2ポンプ28の駆動と同時でもよいし、前でもよいし後でもよい。
Now, in this embodiment, urea water is manufactured in the
調整タンク26の水位センサ43が下限位置を検知したら第3ポンプ30を駆動し、水位センサ43が上限位置を検知したら第3ポンプ30の駆動を停止する。原料ホッパー24の乾燥手段と混合タンク25及び調整タンク26の加温手段40,42とが電気式のものである場合は、これらのON・OFFも遠隔的に制御可能であるが、通常は、エンジンの運転中に切り換える必要はない。
When the
また、第2水溶液管路31の開閉弁32も普通は開の状態のままであり、排気ガスがバイパス排気管16を流れてNOx浄化の必要がないときに閉じる。開閉弁32を流量調整弁に置き換えて、NOxの生成量に応じて(すなわちNOxの濃度センサからの信号に基づいて)尿素水の噴出量を増減することは可能であり、むしろ好ましいと言える。
Further, the on-off
調整タンク26を混合タンク25よりも低い位置に配置して、調整タンク26は常に満杯状態に保持することも可能である。この場合は第3ポンプ30と水位センサ43とは不要になる。また、調整タンク26を混合タンク25よりも低い位置に配置して、尿素水を混合タンク25から調整タンク26に自然流下させることも可能であり、この場合は、第3ポンプ30に代えて切り換え弁を設けたらよい。
It is also possible to arrange the
排気ガス中のNOxの濃度が高いと、排気ガスの単位量に必要な尿素の量も多くなる。そこで、混合タンク25では、想定される最も高いNOx濃度に対応した尿素濃度の水溶液を製造しておき、出力センサ7からの信号に基づいて、尿素水が浄化に必要な尿素濃度になるように第4ポンプ45を駆動して希釈水を取り込む。所定の濃度になったら第4ポンプ45の駆動を停止する。尿素水の濃度を濃くせねばならない場合は、第3ポンプ30を駆動して高濃度の尿素水を取り込むことになる。
If the concentration of NOx in the exhaust gas is high, the amount of urea necessary for the unit amount of the exhaust gas also increases. Therefore, in the
NOxの濃度と尿素水の濃度とは、NOxの僅かの濃度変化に対応して尿素濃度を敏感に調節する微調整方式とすることも可能であるが、エンジン1の出力範囲を例えば低出力・中出力・高出力のような複数のゾーンに分ける一方、尿素濃度も出力ゾーンに対応して低濃度・中濃度・高濃度のような複数の濃度エリアに分けておいて、出力ゾーンの変更に応じて濃度エリアを変えるというゾーン調節方式が現実的であるとも言える。なお、排気系には温度センサも設けており、排気ガスの温度が過剰に上昇した場合はブロワ14から冷気が送られる。
The concentration of NOx and the concentration of urea water can be a fine adjustment system that adjusts the urea concentration sensitively in response to slight changes in the concentration of NOx. While dividing into multiple zones such as medium output and high output, urea concentration is also divided into multiple concentration areas such as low concentration, medium concentration and high concentration corresponding to the output zone to change the output zone It can be said that the zone adjustment method of changing the density area in accordance with this is realistic. The exhaust system is also provided with a temperature sensor, and cool air is sent from the
(4).その他
本願発明は、上記の実施形態の他にも様々に具体化できる。例えば、船舶には複数台のエンジンを搭載していることも多いが、本願発明は少なくとも1台のエンジンを対象にしている。混合タンクを水タンクよりも低い位置に配置した場合、給水手段としては単なる切り換え弁を採用することも可能である。
(4). Others The present invention can be embodied in various ways other than the above embodiment. For example, a ship is often equipped with a plurality of engines, but the present invention targets at least one engine. When the mixing tank is disposed at a position lower than the water tank, it is possible to employ a simple switching valve as the water supply means.
1 エンジン
2 発電機
7 出力センサ
8 主排気管
9 排気処理装置
10 SCR還元触媒
11 スリップ触媒
12 消音器
15 噴霧口
21 造水機
22 水タンク
24 原料ホッパー
25 混合タンク
26 調整タンク
27 原水管路
28 給水手段の一例としての第2ポンプ
29,31 水溶液管路
34 乾燥手段(乾燥装置)
38,41 攪拌手段(攪拌装置)
40,42 加温手段(加温装置)
39,43 水位センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
38, 41 Stirring means (stirring device)
40, 42 Heating means (heating device)
39,43 Water level sensor
Claims (5)
前記原料還元剤が投入される原料ホッパーと、前記原料ホッパーから排出された原料還元剤を真水に混ぜて水溶液化するための攪拌手段付き混合タンクとを有しており、前記水タンクと混合タンクとは原水管路で接続されており、かつ、前記混合タンクには、還元剤水溶液を還元触媒に導く水溶液管路が接続されている、
船舶におけるエンジンの排気ガス浄化システム。 An engine, a fresh water generator that desalinates seawater, and a water tank that stores fresh water produced by the fresh water generator are mounted, and a reducing agent aqueous solution is sprayed on a reduction catalyst provided in an exhaust pipe of the engine. As a result, NOx contained in the exhaust gas of the engine is purified, and the aqueous reducing agent solution is mixed with fresh raw material reducing agent such as powder or granules in fresh water. In a ship that is manufactured,
A raw material hopper into which the raw material reducing agent is charged; and a mixing tank with stirring means for mixing the raw material reducing agent discharged from the raw material hopper with fresh water to form an aqueous solution. The water tank and the mixing tank Are connected by raw water pipes, and the mixing tank is connected with an aqueous solution pipe for guiding the reducing agent aqueous solution to the reduction catalyst.
Engine exhaust gas purification system for ships.
請求項1に記載した船舶におけるエンジンの排気ガス浄化システム。 Further, an output sensor for detecting the output of the engine or a concentration sensor for detecting NOx concentration in the exhaust gas is provided, while the aqueous solution conduit is provided with a reducing agent aqueous solution supplied from the mixing tank with fresh water. An adjustment tank that adjusts the concentration of the reducing agent by dilution is interposed, and the concentration of the reducing agent in the adjustment tank is adjusted based on a signal from the output sensor or the concentration sensor. Water is supplied from the tank,
The exhaust gas purification system of the engine in the ship described in Claim 1.
請求項1又は2に記載した船舶におけるエンジンの排気ガス浄化システム。 The raw material reducing agent is urea or its content and has a powdery or granular appearance, while the raw material hopper is provided with a drying means, and the mixing tank and the adjustment tank are heated by the heating means. Have
The exhaust gas purification system for an engine in a ship according to claim 1 or 2.
請求項3に記載した船舶におけるエンジンの排気ガス浄化システム。 The heating means uses the exhaust gas or used cooling water of the engine as a heat source.
An exhaust gas purification system for an engine in a ship according to claim 3.
前記水位センサと給水手段とシャッタ手段とは、前記水位センサによる下限レベル検出信号によって給水手段が作動して給水され、前記水位センサによる上限レベル検出信号によって給水手段が作動停止し、混合タンクへの給水中又は給水後若しくは給水前にシャッタ手段が開いて原料還元剤が投入される、というように関連している、
請求項1〜4のうちのいずれかに記載した船舶におけるエンジンの排気ガス浄化システム。 While the mixing tank is provided with a water level sensor, the introduction of the raw material reducing agent from the raw material hopper to the mixing tank is controlled by shutter means, and the raw water pipe is provided with water supply means, And
The water level sensor, the water supply means, and the shutter means are supplied by the water supply means by the lower limit level detection signal from the water level sensor, the water supply means is stopped by the upper limit level detection signal by the water level sensor, It is related that the shutter means is opened and the raw material reducing agent is put in before or after water supply.
The engine exhaust gas purification system in the ship described in any one of Claims 1-4.
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