JP2011236892A - Large-scale two-cycle diesel engine including exhaust emission control system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、クロスヘッド式大型ターボ過給型2サイクル内燃ピストンディーゼルエンジン、好ましくは、排ガス浄化システムを備えるディーゼルエンジンに関し、具体的には、選択触媒還元反応器を備えるクロスヘッド式大型2サイクルディーゼルエンジンに関する。 The present invention relates to a crosshead large turbocharged two-cycle internal combustion piston diesel engine, preferably a diesel engine equipped with an exhaust gas purification system, and specifically, a crosshead large two-cycle diesel equipped with a selective catalytic reduction reactor. Related to the engine.
クロスヘッド式大型2サイクルエンジンは、典型的には、大型船舶の推進システムにおいて、または発電所の原動機として使用される。これらのエンジンにおいては、特に一酸化窒素(NOx)レベルに関して、排出基準を満たすことが、ますます難しくなってきている。 Crosshead large two-cycle engines are typically used in large ship propulsion systems or as power plant prime movers. In these engines, meeting emission standards is becoming increasingly difficult, especially with respect to nitric oxide (NOx) levels.
選択触媒還元(selective catalytic reduction; SCR)反応器は、ディーゼルエンジンのNOx排出量を減少させる手段として知られている。SCR反応器が適切に動作するには、SCR変換器に入る排ガスの温度が、最低でも、およそ300℃から350℃であることが必要とされる。 Selective catalytic reduction (SCR) reactors are known as a means of reducing the NOx emissions of diesel engines. In order for the SCR reactor to operate properly, the temperature of the exhaust gas entering the SCR converter is required to be at least approximately 300 ° C to 350 ° C.
しかし、2サイクルターボ過給型エンジンの特性により、エンジン負荷が低い場合、例えばエンジンの負荷が最大連続定格出力の40%未満である場合、排ガス温度は比較的低くなり、排ガスをSCR反応器中で処理するには低過ぎる。 However, due to the characteristics of the two-cycle turbocharged engine, when the engine load is low, for example, when the engine load is less than 40% of the maximum continuous rated output, the exhaust gas temperature is relatively low and the exhaust gas is discharged into the SCR reactor Too low for processing.
大型ターボ過給型2サイクルディーゼルエンジンおいて、かかる低負荷条件では、十分な掃気圧力を維持することが難しい。そこで、そのような低負荷条件においては、掃気圧力を維持するために補助ブロアが使用されている。このため、SCR反応器の入口における排ガスの温度を上昇させるためのいかなる手段も、掃気圧力に悪影響を及ぼすべきではない。 In a large turbocharged two-cycle diesel engine, it is difficult to maintain a sufficient scavenging pressure under such a low load condition. Therefore, in such a low load condition, an auxiliary blower is used to maintain the scavenging pressure. For this reason, any means for raising the temperature of the exhaust gas at the inlet of the SCR reactor should not adversely affect the scavenging pressure.
したがって、上述の欠点を克服するか、または少なくとも軽減するターボ過給型2サイクルディーゼルエンジンの必要性が存在する。 Accordingly, there is a need for a turbocharged two-cycle diesel engine that overcomes or at least mitigates the aforementioned drawbacks.
このような背景から、本発明の目的は、幅広いエンジン負荷条件においてSCR反応器とともに動作しうる大型ターボ過給型2サイクルディーゼルエンジンを提供することにある。 From such a background, an object of the present invention is to provide a large turbocharged two-cycle diesel engine that can operate with an SCR reactor under a wide range of engine load conditions.
この目的は、各々排ガス受け及び掃気受けに連結される複数のシリンダと、その入口が前記排ガス受けの出口に連結される選択触媒還元反応器と、前記選択触媒還元反応器の出口をターボ過給機のタービンに連結する排気導管と、前記タービンにより駆動される、前記ターボ過給機のコンプレッサーであって、掃気冷却器を有する掃気経路を介して前記掃気受けに掃気を送るコンプレッサーと、低負荷条件において前記コンプレッサーを補助するべく、前記掃気経路に設けられる補助ブロアと、前記掃気経路における前記補助ブロアの下流側の位置、または前記掃気受けから、前記排気導管における、前記選択触媒還元反応器の出口と前記タービンの入口との間の位置へと延びる、制御可能なバイパスラインと、前記バイパスラインを制御しうるように該バイパスラインに接続される電子制御ユニットであって、前記エンジン負荷が所定の閾値未満である場合、または前記選択触媒還元反応器に入る前記排ガスの温度が所定の閾値未満である場合に、前記バイパスラインを通じて前記掃気受けから前記排気導管へ掃気が流れることを可能にするように構成される、電子制御ユニットと、を備える、クロスヘッド式大型ターボ過給型2サイクル燃焼エンジンを提供することによって、達成される。 The purpose is to turbocharge the plurality of cylinders connected to the exhaust gas receiver and the scavenge receiver, the selective catalytic reduction reactor whose inlet is connected to the outlet of the exhaust gas receiver, and the outlet of the selective catalytic reduction reactor. An exhaust conduit connected to a turbine of the machine, a compressor of the turbocharger driven by the turbine, for sending scavenging to the scavenging receiver via a scavenging path having a scavenging cooler, and a low load An auxiliary blower provided in the scavenging path and a position downstream of the auxiliary blower in the scavenging path, or the scavenging receiver, in the exhaust conduit to assist the compressor in conditions A controllable bypass line extending to a position between an outlet and the turbine inlet, and controlling the bypass line In the electronic control unit connected to the bypass line, when the engine load is less than a predetermined threshold, or the temperature of the exhaust gas entering the selective catalytic reduction reactor is less than a predetermined threshold An electronic control unit configured to allow scavenging to flow from the scavenger receiver to the exhaust conduit through the bypass line. To achieve.
低エンジン負荷では、制御された掃気流が、掃気受けから、前記排気導管における、前記選択触媒還元反応器の下流で前記ターボ過給機の前記タービンの上流の位置へと導かれる。この方策によって、前記掃気圧力に悪影響を及ぼさずに、前記選択触媒還元反応器に入る前記排ガスの温度が上昇する。 At low engine load, a controlled scavenging air is directed from the scavenging receiver to a location in the exhaust conduit downstream of the selective catalytic reduction reactor and upstream of the turbine of the turbocharger. This measure increases the temperature of the exhaust gas entering the selective catalytic reduction reactor without adversely affecting the scavenging pressure.
前記排気導管は、前記バイパスされた掃気を前記排ガスと混合するための、3ポート混合点を備えてもよい。 The exhaust conduit may include a three-port mixing point for mixing the bypassed scavenging air with the exhaust gas.
前記バイパスラインは、前記バイパスラインを通る前記掃気流を制御するための弁を備えてもよい。 The bypass line may include a valve for controlling the scavenging air flowing through the bypass line.
前記弁は、前記電子制御ユニット33によって開ループで制御されるオン/オフ式の電子制御弁であることができる。
The valve may be an on / off type electronic control valve controlled in an open loop by the
代替として、前記弁は、前記電子制御ユニットによって閉ループで制御される比例式の電子制御弁であることができる。 Alternatively, the valve can be a proportional electronic control valve controlled in a closed loop by the electronic control unit.
前記エンジンは、前記選択触媒還元反応器の入口付近に温度センサをさらに備えてもよい。 The engine may further include a temperature sensor near an inlet of the selective catalytic reduction reactor.
前記エンジンは、前記掃気冷却器が、前記電子制御ユニットによって停止することができるように構成されてもよい。 The engine may be configured such that the scavenging cooler can be stopped by the electronic control unit.
前記電子制御ユニットは、第1の方策として前記バイパスラインを開放し、第2の方策として前記掃気冷却器を停止させるように構成されることができる。 The electronic control unit may be configured to open the bypass line as a first strategy and stop the scavenging cooler as a second strategy.
前記エンジンは、前記掃気冷却器が、前記電子制御ユニットによって加熱器に変えられることができるように構成されることができる。 The engine can be configured such that the scavenging cooler can be converted into a heater by the electronic control unit.
前記エンジンは、前記電子制御ユニットが、第3の方策として、前記掃気冷却器を加熱器に変えるように構成されることができる。 The engine may be configured such that the electronic control unit turns the scavenging cooler into a heater as a third strategy.
また、上記目的は、各々排ガス受け及び掃気受けに連結される複数のシリンダと、その入口が前記排ガス受けの出口に連結される選択触媒還元反応器と、前記選択触媒還元反応器の出口をターボ過給機のタービンに連結する排気導管と、前記タービンにより駆動される、前記ターボ過給機のコンプレッサーであって、掃気冷却器を有する掃気経路を介して前記掃気受けに掃気を送るコンプレッサーと、低負荷条件において前記コンプレッサーを補助するべく、前記掃気経路に設けられる補助ブロアと、前記エンジン負荷が所定の閾値未満である場合、または前記選択触媒還元反応器に入る前記排ガスの温度が所定の閾値未満である場合に、前記掃気冷却器の冷却機能を低下または停止させるように構成される電子制御ユニットと、を備える、クロスヘッド式大型ターボ過給型2サイクル燃焼エンジンを提供することによっても、達成される。 Further, the above object is to provide a plurality of cylinders respectively connected to the exhaust gas receiver and the scavenge receiver, a selective catalyst reduction reactor whose inlet is connected to an outlet of the exhaust gas receiver, and an outlet of the selective catalyst reduction reactor. An exhaust conduit connected to a turbine of a supercharger; a compressor of the turbocharger driven by the turbine that sends scavenging to the scavenging receiver via a scavenging path having a scavenging cooler; An auxiliary blower provided in the scavenging path to assist the compressor under low load conditions, and when the engine load is less than a predetermined threshold, or the temperature of the exhaust gas entering the selective catalytic reduction reactor is a predetermined threshold An electronic control unit configured to reduce or stop the cooling function of the scavenging cooler when By providing Rosuheddo type large turbocharged two-stroke combustion engine is achieved.
前記エンジンは、前記掃気冷却器をバイパスするための掃気バイパス導管をさらに備えてもよい。 The engine may further include a scavenging bypass conduit for bypassing the scavenging cooler.
前記エンジンは、前記掃気バイパス導管を通る前記掃気流を制御するための、前記電子制御ユニットの制御下にある1つ以上の電子制御弁をさらに備えてもよい。 The engine may further comprise one or more electronic control valves under control of the electronic control unit for controlling the scavenging air flow through the scavenging bypass conduit.
前記エンジンは、電子制御式隔離弁を有する冷却媒体供給導管、冷却媒体戻し導管、および電子制御式バイパス弁を有する冷却媒体バイパス回路をさらに備えてもよい。前記エンジンは、再循環導管および再循環ポンプをさらに備えてもよい。前記エンジンは、前記再循環導管を流れる前記媒体を加熱するための、前記再循環導管における熱交換器をさらに備えてもよい。 The engine may further comprise a coolant supply conduit having an electronically controlled isolation valve, a coolant return conduit, and a coolant bypass circuit having an electronically controlled bypass valve. The engine may further comprise a recirculation conduit and a recirculation pump. The engine may further comprise a heat exchanger in the recirculation conduit for heating the medium flowing through the recirculation conduit.
前記エンジンは、第2の掃気冷却器をさらに備えてもよい。前記電子制御ユニットは、前記掃気冷却器のうちの少なくとも1つの冷却能力を制御するように構成される。 The engine may further include a second scavenging cooler. The electronic control unit is configured to control the cooling capacity of at least one of the scavenging coolers.
前記エンジンは、前記掃気経路に連結された水蒸気注入導管をさらに備えてもよい。前記水蒸気注入導管は、前記電子制御ユニットの制御下にある電子制御式水蒸気注入制御弁を有する。 The engine may further include a water vapor injection conduit connected to the scavenging path. The steam injection conduit has an electronically controlled steam injection control valve under the control of the electronic control unit.
前記エンジンは、前記掃気経路に連結された排ガス注入導管をさらに備えてもよい。前記排ガス注入導管は、前記電子制御ユニットの制御下にある電子制御式排ガス注入制御弁を有する。 The engine may further include an exhaust gas injection conduit connected to the scavenging path. The exhaust gas injection conduit has an electronically controlled exhaust gas injection control valve under the control of the electronic control unit.
前記エンジンは、前記掃気経路において加熱ユニットをさらに備えてもよい。前記加熱ユニットは、熱風を加熱媒体として使用して動作することができる。 The engine may further include a heating unit in the scavenging path. The heating unit can operate using hot air as a heating medium.
前記エンジンは、前記冷却媒体供給導管を流れる前記媒体に熱を供給するための熱交換器を、前記冷却媒体供給導管に備えてもよい。 The engine may include a heat exchanger in the cooling medium supply conduit for supplying heat to the medium flowing through the cooling medium supply conduit.
本発明に従う大型2サイクル内燃エンジンに関するさらなる目的、特徴、利点、および特性は、詳細な説明より明らかになる。 Further objects, features, advantages, and characteristics of the large two-cycle internal combustion engine according to the present invention will become apparent from the detailed description.
本説明の以下の詳細な部分において、図面に示される例示的実施形態を参照して、本発明についてより詳細に説明する。
以下、本発明に従うクロスヘッド式大型ターボ過給型2サイクルディーゼルエンジン、およびクロスヘッド式大型ターボ過給型2サイクルディーゼルエンジンを動作させる方法の詳細な説明が、例示的実施形態を用いて記述される。 In the following, a detailed description of a crosshead large turbocharged two-cycle diesel engine according to the present invention and a method of operating a crosshead large turbocharged two-cycle diesel engine will be described using exemplary embodiments. The
クロスヘッド式大型ターボ過給型ディーゼルエンジンの構成および動作は、よく知られており、本明細書においても詳しく説明することは不要であろう。本明細書は、排ガス浄化システムの動作に関する詳細を提供する。 The construction and operation of a crosshead large turbocharged diesel engine is well known and will not need to be described in detail herein. This specification provides details regarding the operation of the exhaust gas purification system.
図1は、本発明に従う大型2サイクルディーゼルエンジン1の第1の実施例を示す。エンジン1は、例えば、外航船の主エンジンとして、または発電所の発電機を動作させるための定置エンジンとして使用されてもよい。エンジンの全出力は、例えば、5,000kWから110,000kWの範囲であり得る。 FIG. 1 shows a first embodiment of a large two-cycle diesel engine 1 according to the present invention. The engine 1 may be used, for example, as a main engine of an ocean-going ship or as a stationary engine for operating a generator of a power plant. The total power of the engine can range from, for example, 5,000 kW to 110,000 kW.
エンジン1には、一列に並ぶように配置される複数のシリンダが設けられる。各シリンダには、そのシリンダカバーに排気弁が設けられる。排気通路は排気弁によって開閉されうる。エンジンのクロスヘッドは、ピストン棒をクランクシャフトの大端部に連結する。排気ベンドは排ガス受け6に連結される。排ガス受け6は、シリンダの列に平行して配置される。排ガス受け6は、最適なガス流、逆圧、および音響的配慮といった点で、エンジンの特性に適合するような寸法を有する大型容器である。典型的には、排ガス受け6は、鋼板から作製される大型中空円筒体である。排ガス受けは、その大きな寸法および重量により、振動に対処する目的で、エンジン構造から吊されるように設置される。 The engine 1 is provided with a plurality of cylinders arranged in a line. Each cylinder is provided with an exhaust valve in its cylinder cover. The exhaust passage can be opened and closed by an exhaust valve. The engine crosshead connects the piston rod to the large end of the crankshaft. The exhaust bend is connected to the exhaust gas receiver 6. The exhaust gas receiver 6 is arranged in parallel with the row of cylinders. The exhaust gas receiver 6 is a large container having dimensions that match the characteristics of the engine in terms of optimal gas flow, back pressure, and acoustic considerations. Typically, the exhaust gas receiver 6 is a large hollow cylinder made of a steel plate. Due to its large size and weight, the exhaust gas receiver is installed to be suspended from the engine structure in order to cope with vibrations.
排ガス流は、排ガス受け6の出口から、選択触媒反応器8(SCR反応器)および排気導管10を介してターボ過給機のタービン12に向かって誘導される。したがって、排ガス受け6の出口はSCR反応器8の入口に連結される。排ガスがSCR反応器8を流れると、NOxは窒素および酸素に変換されるので、排ガス中のNOxは除去されるか又は少なくともその量が減少する。SCR反応器の出口は、高温および加圧排ガスをタービン12に導く排気導管10に連結される。排ガスは、タービン12の下流側で大気中に廃棄される。
The exhaust gas flow is guided from the outlet of the exhaust gas receiver 6 through the selective catalyst reactor 8 (SCR reactor) and the
また、ターボ過給機は、タービン12により駆動されるコンプレッサー14も有する。コンプレッサー14は空気取り入れ口に連結される。コンプレッサー14は、加圧された掃気を、掃気冷却器18および補助ブロア20を有する掃気流路16を通じて掃気受け22に送る。
The turbocharger also has a
掃気冷却器18は、水を冷却媒体として使用して動作する。掃気冷却器18として様々なタイプのものを使用することができる。1つの可能性として、冷却媒体が掃気と物理的に直接接触しないプレートクーラが挙げられる。別の可能性として、冷却媒体が掃気と物理的に直接接触するスクラバが挙げられる。
The scavenging cooler 18 operates using water as a cooling medium. Various types of scavenging
補助ブロア20は、典型的には電気モータによって駆動される。油圧モータによって駆動されてもよい。補助ブロア20は、低負荷条件(典型的には最大連続定格の40%)で起動して、十分な掃気圧力を維持するべくコンプレッサー14を補助する。補助ブロアを使用しない場合、図示しないバイパスを介して補助ブロアはバイパスされる。
The
掃気受け22は、エンジンのシリンダに沿って延在する細長い中空円筒状本体である。掃気は、掃気受け22から各シリンダの掃気ポートへと送られる。
The scavenging
制御可能なバイパスライン26は、掃気受け22から分岐する。このバイパスラインの他方の端部は、3ポート混合点30において排気導管10に連結される。混合点30は、SCR反応器8の出口の下流でタービン12の入口の上流に位置する。
A
代替として、制御可能なバイパスライン26の始点は、掃気導管16における補助ブロア20の下流側の位置であってもよい。
Alternatively, the start point of the
電子制御弁28は、電子制御ユニット33の制御下で、掃気流路16から排気導管10への掃気流を調節する。ある実施例では、弁28は、電子制御ユニット33によって開ループ制御されるオン/オフ式の弁である。この実施例において、電子制御ユニット33は、エンジン負荷が所定の閾値未満に降下する場合に弁28を開放し、エンジン負荷が所定の閾値を上回って上昇する場合に弁28を閉鎖するように構成される。これらの2つの閾値は、同一である必要はなく、エンジンの最大連続定格のある割合として規定することができる。
The
別の実施例では、電子制御弁28は、電子制御ユニット33によって閉ループ制御される比例弁である。制御ユニットは、SCR反応器8の入口における排ガス温度に関する情報を温度センサ35から受信する。電子制御ユニット33は、SCR反応器8に提供される排ガス測定温度に応じて、弁28の開放度合いを制御するように構成される。つまり、電子制御ユニット33は、測定温度が最小所望温度未満である場合に、排ガスの温度を上昇させるように、電子制御弁28の開放度合いを増加させる。
In another embodiment, the
また、閾値は、タービン入口における混合温度(mixing temperature)によって制御されることができる。すなわち、SCR反応器8に必要とされる温度より高くなると、バイパスライン26が閉じられ、SCR反応器8に必要とされる温度より低くなりそうになると、バイパスライン26が開かれる。
The threshold can also be controlled by the mixing temperature at the turbine inlet. That is, the
オン/オフバイパスは、負荷制御について説明したように、タービン入口における混合温度の事前設定に基づいて制御される。 The on / off bypass is controlled based on a preset mixing temperature at the turbine inlet, as described for load control.
図2は、本発明に従う大型2サイクルディーゼルエンジン1の第2の実施例を示す。同一の参照番号は、図1における同一の部分を表す。図2に従う実施例は、掃気経路16における掃気冷却器18の以下の側面以外は、図1の実施例とほぼ同一である。
FIG. 2 shows a second embodiment of a large two-cycle diesel engine 1 according to the present invention. The same reference numbers represent the same parts in FIG. The embodiment according to FIG. 2 is substantially the same as the embodiment of FIG. 1 except for the following aspects of the scavenging cooler 18 in the scavenging
供給導管40は、冷水を掃気冷却器18に送り、戻し導管42は、掃気冷却器18から温水を運び去る。第2の実施例では、冷却媒体バイパス回路43における電子制御式バイパス弁44および電気制御式隔離弁46(これらはコントローラ33の制御下にある)によって、供給導管40中の冷水の供給を、掃気冷却器18を通さずに戻し導管42へと逸らすことができる。ポンプ50および加熱器(または熱交換器)52を有する再循環導管48によって、掃気冷却器18は加熱器に変えられ、実質的に熱交換器として機能する。水は、そのようにされた掃気冷却器18を流れる。加熱器52には、エンジン冷却システムからの温水等の、温かい加熱媒体が提供され、掃気冷却器18を循環する媒体を加熱する。
The
第2の実施例では、電子制御ユニット33は、冷却媒体をバイパスすることによって、弁44および46を介して、冷却器18を停止させることができる。同時に、コントローラ33は、媒体が掃気冷却器18を循環することを確実にするように、ポンプ50を作動する。さらに、制御ユニット33は、加熱媒体を加熱器52に送って加熱器52を作動させ、それによって掃気冷却器18を加熱器に変えることができる。
In the second embodiment, the
電子制御ユニット33は、SCR反応器8に入る排ガスの温度を上昇させる必要性に関連して、掃気の温度を上昇させるための様々な方策をとるように構成される。制御可能なバイパスライン26を通じて一部の掃気を排気導管10へと導くことが十分である場合、電子制御ユニット33は、それ以上の方策をとらない。しかし、この第1の方策が十分でない場合、電子制御ユニット33は、掃気冷却器18の冷却機能を停止させる。この第2の方策が十分でない場合、電子制御ユニット33は、第3の方策として、掃気を積極的に加熱すべく、掃気冷却器18を加熱器に変える。
The
図2には、システムにおける種々の位置における排ガスの掃気の温度の例が示されている。これらの例は、低エンジン負荷条件、例えば、該当エンジンの最大連続定格の40%未満についてのものである。括弧の無い数字は、掃気がバイパスライン26に通されると共に掃気冷却器18において熱が掃気に加えられている状態の温度である。括弧内の数字は、従来のように、掃気がバイパスライン26に通されておらず、掃気冷却器18が掃気を冷却する状態でエンジンが動作する場合の温度である。新しい方策により、SCR反応器8に入る排ガスの温度は、摂氏325度になり、排ガスは、SCR反応器8中で変換されるために十分高温になる。新しい方策をとらない場合、SCR反応器8に入る排ガスの温度は、摂氏220度であり、排ガスは、SCR反応器8中で変換されるための温度としては十分ではない。
FIG. 2 shows examples of exhaust gas scavenging temperatures at various locations in the system. These examples are for low engine load conditions, eg, less than 40% of the maximum continuous rating of the engine. The numbers without parentheses are the temperatures at which scavenging is passed through the
図3は、冷却媒体供給導管40および冷却媒体戻し導管42を介する、掃気冷却器18に対する冷却媒体の供給および戻しを示す。
FIG. 3 shows the supply and return of the cooling medium to the scavenging cooler 18 via the cooling
図4から図7は、掃気冷却器18の冷却能力を制御された形態で低下させるための種々の実施例を示す。 4-7 illustrate various embodiments for reducing the cooling capacity of the scavenging cooler 18 in a controlled manner.
図4では、エンジンに、掃気冷却器18をバイパスするための掃気バイパス導管17が設けられる。掃気バイパス導管17は、電子制御ユニット33の制御下で掃気バイパス導管17を開閉するための電子制御弁23を有する。掃気経路16は、電子制御ユニット33の制御下で掃気経路16を開閉するための別の電子制御弁21を有する。したがって、電子制御ユニット33は、掃気の温度を上昇させる必要性に応じて、上記掃気バイパス導管17を通る掃気流を制御し、これによって、SCR反応器8に入る排ガスの温度を上昇させることができる。
In FIG. 4, the engine is provided with a scavenging
図5では、冷却媒体供給導管40に、電子制御式隔離弁46と、電子制御式バイパス弁44とが設けられ、かつ冷却媒体供給管40を冷却媒体戻し導管42に直接連結する冷却媒体バイパス回路43とが設けられる。電子制御ユニット33は、電子弁44および46に命令を送り、これによって、冷却媒体が掃気冷却器18を通過する度合いを制御することができる(オン/オフ制御または比例制御であってもよい)。
In FIG. 5, the
図6では、(電子制御ユニット33の制御下にある)再循環ポンプ50を有する再循環導管48が、図5に示す実施例に追加され、冷却媒体が掃気冷却器18において循環することが可能にされる。
In FIG. 6, a
図7では、エンジンに、追加の(第2の)掃気冷却器19が設けられる。電子制御ユニット33は、上記に説明するように、掃気冷却器18、19のうちの少なくとも1つの冷却能力を制御するように構成される。
In FIG. 7, the engine is provided with an additional (second) scavenging
図8から図12は、制御された形態で掃気へ熱を加えるための種々の実施例を示す。 8-12 illustrate various embodiments for applying heat to the scavenging in a controlled manner.
図8では、エンジンに、掃気経路16に連結される水蒸気注入導管50が設けられる。水蒸気注入導管90は、電子制御ユニット33の制御下にある電子制御式水蒸気注入制御弁92を有する。電子制御ユニット33の制御に基づいて水蒸気を注入することにより、必要に応じて、掃気の温度ひいてはSCR反応器8に入る排ガスの温度を、掃気圧力を降下させずに上昇させることができる。
In FIG. 8, the engine is provided with a
図9では、エンジンに、掃気経路16に連結される排ガス注入導管60が設けられる。この排ガス注入導管60は、電子制御ユニット33の制御下にある電子制御式排ガス注入制御弁62を有する。電子制御ユニット33の制御に基づいて排ガスを注入することにより、必要に応じて、掃気の温度ひいてはSCR反応器8に入る排ガスの温度を、掃気圧力を降下させずに上昇させることができる。
In FIG. 9, the engine is provided with an exhaust
図10では、エンジンに、掃気経路16において加熱ユニット27が設けられる。加熱ユニット27には、加熱媒体供給導管70を介して加熱媒体(温水または熱風等)が供給され、戻り媒体は加熱媒体戻し導管72によって運び去られる。加熱媒体供給導管70および加熱媒体戻し導管72には、電子制御ユニット33の制御下にある電子制御弁が設けられる。それによって、必要に応じて、掃気の温度ひいてはSCR反応器8に入る排ガスの温度を、掃気圧力を降下させずに上昇させることができる。
In FIG. 10, the engine is provided with a
図11の実施例は、図6の実施例と本質的に同一であるが、掃気冷却器18を通して再循環する媒体に熱を加えるための熱交換器52をさらに有する。
The embodiment of FIG. 11 is essentially the same as the embodiment of FIG. 6, but further includes a
図12の実施例では、エンジンに、冷却媒体供給導管40を流れる媒体に熱を供給するための、冷却媒体導管40における熱交換器80が設けられる。
In the embodiment of FIG. 12, the engine is provided with a
本願の教示について例示目的のために説明したが、このような詳細が単にその目的のためのものであること、ならびに本願の教示の範囲から逸脱することなく、当業者により変更を加えてもよいことを理解されたい。 While the teachings of the present application have been described for purposes of illustration, such details are merely for purposes of the present invention and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the scope of the present teachings. Please understand that.
上述の実施例は、エンジンの機能を改善するあらゆる可能な方式で組み合わせてもよい。 The above-described embodiments may be combined in any possible manner that improves engine functionality.
また、本発明に教示される装置を実装する多くの代替方式が存在することにも留意されたい。 It should also be noted that there are many alternative ways of implementing the apparatus taught in the present invention.
用語の「備える」は、請求項において使用する際、他の要素またはステップを除外しない。請求項における単数形の用語は、複数形を除外しない。単一のプロセッサまたは他のユニットが、請求項に列挙するいくつかの手段の機能を実行してもよい。 The term “comprising”, when used in the claims, does not exclude other elements or steps. The singular terms in the claims do not exclude the plural. A single processor or other unit may fulfill the functions of several means recited in the claims.
Claims (22)
その入口が前記排ガス受け(6)の出口に連結される選択触媒還元反応器(8)と、
前記選択触媒還元反応器(8)の出口をターボ過給機のタービン(12)に連結する排気導管(10)と、
前記タービン(12)により駆動される、前記ターボ過給機のコンプレッサー(14)であって、掃気冷却器(18)を有する掃気経路(16)を介して前記掃気受け(22)に掃気を送るコンプレッサー(14)と、
低負荷条件において前記コンプレッサー(14)を補助するべく、前記掃気経路(16)に設けられる補助ブロア(20)と、
前記掃気経路(16)における前記補助ブロアの下流側の位置、または前記掃気受け(22)から、前記排気導管(10)における、前記選択触媒還元反応器(8)の出口と前記タービン(12)の入口との間の位置へと延びる、制御可能なバイパスライン(26)と、
前記バイパスライン(26)を制御しうるように該バイパスライン(26)に接続される電子制御ユニット(33)であって、前記エンジン負荷が所定の閾値未満である場合、または前記選択触媒還元反応器(8)に入る前記排ガスの温度が所定の閾値未満である場合に、前記バイパスライン(26)を通じて前記掃気受け(22)から前記排気導管(10)へ掃気が流れることを可能にするように構成される、電子制御ユニット(33)と、
を備える、クロスヘッド式大型ターボ過給型2サイクル燃焼エンジン(1)。 A plurality of cylinders each coupled to an exhaust gas receiver (6) and a scavenge receiver (22);
A selective catalytic reduction reactor (8) whose inlet is connected to the outlet of the exhaust gas receiver (6);
An exhaust conduit (10) connecting the outlet of the selective catalytic reduction reactor (8) to a turbine (12) of a turbocharger;
The turbocharger compressor (14), driven by the turbine (12), sends scavenging to the scavenging receiver (22) via a scavenging path (16) having a scavenging cooler (18). A compressor (14);
An auxiliary blower (20) provided in the scavenging path (16) to assist the compressor (14) in low load conditions;
An outlet of the selective catalytic reduction reactor (8) and the turbine (12) in the exhaust conduit (10) from a position downstream of the auxiliary blower in the scavenging path (16) or from the scavenging receiver (22) A controllable bypass line (26) extending to a position between
An electronic control unit (33) connected to the bypass line (26) so as to control the bypass line (26), wherein the engine load is less than a predetermined threshold value, or the selective catalytic reduction reaction Enabling scavenging to flow from the scavenging receiver (22) to the exhaust conduit (10) through the bypass line (26) when the temperature of the exhaust gas entering the vessel (8) is below a predetermined threshold. An electronic control unit (33),
A crosshead type large turbocharged two-cycle combustion engine (1).
その入口が前記排ガス受け(6)の出口に連結される選択触媒還元反応器(8)と、
前記選択触媒還元反応器(8)の出口をターボ過給機のタービン(12)に連結する排気導管(10)と、
前記タービン(12)により駆動される、前記ターボ過給機のコンプレッサー(14)であって、掃気冷却器(18)を有する掃気経路(16)を介して前記掃気受け(22)に掃気を送るコンプレッサー(14)と、
低負荷条件において前記コンプレッサー(14)を補助するべく、前記掃気経路(16)に設けられる補助ブロア(20)と、
前記エンジン負荷が所定の閾値未満である場合、または前記選択触媒還元反応器(8)に入る前記排ガスの温度が所定の閾値未満である場合に、前記掃気冷却器(18)の冷却機能を低下または停止させるように構成される電子制御ユニット(33)と、
を備える、クロスヘッド式大型ターボ過給型2サイクル燃焼エンジン(1)。 A plurality of cylinders each coupled to an exhaust gas receiver (6) and a scavenge receiver (22);
A selective catalytic reduction reactor (8) whose inlet is connected to the outlet of the exhaust gas receiver (6);
An exhaust conduit (10) connecting the outlet of the selective catalytic reduction reactor (8) to a turbine (12) of a turbocharger;
The turbocharger compressor (14), driven by the turbine (12), sends scavenging to the scavenging receiver (22) via a scavenging path (16) having a scavenging cooler (18). A compressor (14);
An auxiliary blower (20) provided in the scavenging path (16) to assist the compressor (14) in low load conditions;
When the engine load is less than a predetermined threshold, or when the temperature of the exhaust gas entering the selective catalytic reduction reactor (8) is less than a predetermined threshold, the cooling function of the scavenging cooler (18) is reduced. Or an electronic control unit (33) configured to stop;
A crosshead type large turbocharged two-cycle combustion engine (1).
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