JP2017136554A - Measuring-recording device for scrubber - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、船舶などの排気ガスに海水を噴霧して排気ガスを浄化する排気ガス処理装置(EGCS)や排気ガス再循環装置(EGR)などの排気ガス処理システムに用いられるスクラバー用計測記録装置に関する。 The present invention relates to a scrubber measurement and recording device used in an exhaust gas treatment system such as an exhaust gas treatment device (EGCS) or an exhaust gas recirculation device (EGR) that purifies exhaust gas by spraying seawater on the exhaust gas of a ship or the like. About.
船舶においては、化石燃料を利用したエンジンが使用されている。船舶から排出される排気ガスをスクラバー(排ガス処理装置)において、海水を接触させて排ガスを浄化し、排水を船外に排出する。このとき排ガスのSO2濃度などの測定を行うようにしている(例えば特許文献1参照)。
また、排気ガスを循環させて酸素濃度を下げることにより燃焼温度を下げることでNOx(窒素酸化物)の排出を低減するEGR(排気ガス再循環方式)が知られている(例えば特許文献2参照)。
Engines using fossil fuels are used in ships. In the scrubber (exhaust gas treatment device), the exhaust gas discharged from the ship is brought into contact with seawater to purify the exhaust gas, and the waste water is discharged out of the ship. At this time, the SO2 concentration of exhaust gas is measured (for example, refer to Patent Document 1).
Further, EGR (exhaust gas recirculation system) is known that reduces NOx (nitrogen oxide) emission by lowering the combustion temperature by circulating the exhaust gas to lower the oxygen concentration (see, for example, Patent Document 2). ).
船舶において、SO2などを吸収し、排ガスからSO2などの有害成分を除去した海水などの処理水あるいは、船舶の排気ガスからNOxを減少するためのEGRに使用される処理水は、スクラバー(排ガス処理装置)から排出される。この浄化処理水を船外へ排出するとき処理水が含む成分に種々の規制値がある。そのため排出される処理水が規制値内であるか否かの判定を行う。この場合、ph分析以外の検出器は、光の透過と蛍光を検知するために、処理水に含まれている気泡が検出に影響を与え、計測値に誤差が出やすいという問題点がある。
本発明は、上記問題点を解決することを目的とする。
Treated water such as seawater that absorbs SO2 and removes harmful components such as SO2 from the exhaust gas, or treated water used for EGR to reduce NOx from the exhaust gas of the ship is used in a ship. Discharged from the device. There are various regulatory values for the components contained in the treated water when the purified treated water is discharged out of the ship. Therefore, it is determined whether or not the treated water discharged is within the regulation value. In this case, since detectors other than ph analysis detect light transmission and fluorescence, there is a problem that bubbles contained in the treated water affect detection, and errors in measurement values tend to occur.
The present invention aims to solve the above problems.
上記目的を達成するため、本発明は、排気ガス処理システムに用いられるスクラバーの処理水の成分を計測し記録するためのスクラバー用計測記録装置であって、スクラバーの処理水排出側に連結するチャンバーと、該チャンバーに連結するバキューム装置と、前記チャンバーに配備されたチャンバー内の処理水の成分の分析を行う各種検出器と、処理水の分析結果を記録する記録装置とを備え、前記スクラバーから排出された処理水を前記チャンバーに貯水し、前記チャンバーに前記バキューム装置により吸引力を作用させ、該吸引力によりチャンバー内を脱気し、チャンバー内の処理水の気泡を消した後、処理水の分析を行うようにしたことを特徴とたことを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides a scrubber measurement / recording apparatus for measuring and recording components of scrubber treated water used in an exhaust gas treatment system, and a chamber connected to a scrubber treated water discharge side. A vacuum device connected to the chamber, various detectors for analyzing the components of the treated water in the chamber disposed in the chamber, and a recording device for recording the analysis results of the treated water, from the scrubber The discharged treated water is stored in the chamber, a suction force is applied to the chamber by the vacuum device, the inside of the chamber is degassed by the suction force, and the treated water bubbles in the chamber are extinguished. It is characterized by the fact that the analysis is performed.
本発明は、スクラバーの排出する処理水の計測を、処理水の気泡を除去した後に行うようにしたので、正確に処理水の成分の計測を行うことができる。 In the present invention, since the treatment water discharged from the scrubber is measured after the bubbles of the treatment water are removed, the components of the treatment water can be accurately measured.
以下に本発明の構成を添付した図面を参照して詳細に説明する。
図1は、スクラバー2から出る処理水を分析して分析結果を記録するSOxスクラバー用計測記録装置3の全体構成を示している。
船舶の排気ガスのSOx(硫黄酸化物)を減少させるためのSOxスクラバー用の計測記録装置3は、EGCS(排気ガスクリーニングシステムExhaust Gas Cleaning System)に使用される。EGCSは、船舶の排気ガスをスクラバー2で浄化し、排気ガスとスクラバー2から出る処理水を分析して分析結果を記録する。
Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows the overall configuration of a SOx scrubber
An SOx scrubber measurement and
排気ガスを浄化するために排気ガスをスクラバー2の槽内に供給し、この排気ガスに海水または清水を噴霧部4から噴霧し、排気ガスからSOxを浄化する。SOxスクラバー用計測記録装置3は、スクラバー2により浄化された排気ガスと浄化処理水の計測と記録を行う。
In order to purify the exhaust gas, the exhaust gas is supplied into the tank of the scrubber 2, and seawater or fresh water is sprayed from the spray unit 4 to the exhaust gas to purify SOx from the exhaust gas. The SOx scrubber
SOxスクラバー用の計測記録装置は、船舶の排気ガス中のSO2,CO2を検知し、スクラバー2が生成する処理水のph(水素イオン濃度)、濁度、PAH(多環芳香族炭化水素)を検出し、記録する。本装置に使用される濁度検出器6,8は、処理水の光の透過度を検知し、PHA検出器10は処理水に紫外線を照射し、処理水に含まれているPAHからの蛍光を検知する。
The SOx scrubber measurement and recording device detects SO2 and CO2 in the exhaust gas of the ship, and determines the ph (hydrogen ion concentration), turbidity, and PAH (polycyclic aromatic hydrocarbon) of the treated water produced by the scrubber 2. Detect and record. The
スクラバー2の噴霧部4は、ポンプ44、バルブ46を介して清水生成装置48に連結し、また、バルブ38、ポンプ40を介して海水入力装置42に連結している。スクラバー2は、海水または清水を噴霧部4から噴霧し、海水または清水に排ガスからSO2を吸収し、排ガスからSO2を除去し、スクラバー2から処理水として排出する。
The spray unit 4 of the scrubber 2 is connected to a fresh
スクラバー2には、パイプからなる排気ガス入力ライン50に連結する排気ガス供給路52と、排気ガス排出路54が連結している。ドレンセパレータ56は、ターミネーション58,60を介して排気ガス供給路52に連結し、ドレンセパレータ62は、ターミネーション64,66を介して排出路54に連結している。ドレンセパレータ56,62は、バルブ68,70、ポンプ72、ドライクーラー28、流量計30、バルブ76を介して、排気ガス分析器32に連結している。
The scrubber 2 is connected to an exhaust
吸収海水1パス運転は、船外から海水をスクラバー2に取り入れ、スクラバー2内の排ガスをスクラビングし、浄化処理液を船外に排出する。船外に排出する処理液には、各種の規制値があり、排出される処理水が規制値以内であるかの判定をする。ph分析以外の検出器(濁度検出器6、8、PAH検出器10)は、光の透過と蛍光を検知するために、処理水に含まれている気泡が検出に影響を与える。
In the one-pass absorption seawater operation, seawater is taken into the scrubber 2 from the outside of the ship, the exhaust gas in the scrubber 2 is scrubbed, and the purification treatment liquid is discharged out of the ship. The treatment liquid discharged out of the ship has various regulation values, and it is determined whether the discharged treated water is within the regulation value. The detectors other than the ph analysis (
そのために、SOxスクラバー用計測記録装置は、処理水を分析する前に処理水をチャンバー12の槽に貯水し、チャンバー12の槽内にバキューム装置14の吸気力を作用させる。本装置は、この吸気作用によって処理水の脱気・静定処理を行い、処理水の気泡を消去してから処理水の分析をし、分析結果を安定にすることを特徴とする。
Therefore, the SOx scrubber measurement recording apparatus stores the treated water in the tank of the
スクラバー2の排出部は、バルブ16、ポンプ18を介してチャンバー12に連結している。また、スクラバー2は、ドレンセパレータ20、バルブ22,24,26、ドライクーラー28、流量計30を介して、排気ガス分析器32に連結している。
チャンバー12には、濁度検出器6、ph(水素イオン濃度)検出器34、PAH(多環芳香族炭化水素)検出器10が配備されている。チャンバー36には、濁度検出器8が配備され、該チャンバー36は、バルブ38、ポンプ40を介して海水入力装置42に連結している。
The discharge part of the scrubber 2 is connected to the
The
バキューム装置14は、チャンバー12、36の槽に接続され、チャンバー12、36の槽内に吸引力を作用させチャンバー12、36の槽内の処理水を吸気作用によって、脱気・静定処理するように構成されている。チャンバー12、36の槽内の空気圧は、真空から所定の低圧の間で適宜の値を設定することができる。排気ガス分析器32には、流量計30、ポンプ72、ドライクーラー28、ドレンセパレータ56,62等がパイプを介して接続され、これらの機器を通じて排気ガス分析器32に排気ガスが供給されるように構成されている。
The
濁度検出器6,8、ph検出器34、PAH検出器10、排気ガス分析器32は、プログラマブル・ロジック・コントローラ80に電気的に接続し、該プログラマブル・ロジック・コントローラ80は、主制御パネル82及びデータ記録装置84に電気的に接続している。
The
上記した構成において、システムの制御部の制御により、スクラバー2に供給された排ガスに海水または清水を噴霧し、海水または清水に、排ガスからSO2(二酸化硫黄)を吸収し、排ガスからSO2(二酸化硫黄)を除去する。海水は、船外から取り入れ、スクラバー2に供給され、スクラバー2から船外排出ラインを経て船外へ排出される。船外へ処理水を排出するとき、各種の規制値がある。排出される処理水が規制値内であるか否かの判定を、濁度検出器6、ph検出器34、PAH検出器10の検出値に基づいてシステムの判定部が判定する。
In the above-described configuration, seawater or fresh water is sprayed on the exhaust gas supplied to the scrubber 2 under the control of the control unit of the system, SO2 (sulfur dioxide) is absorbed from the exhaust gas into the seawater or fresh water, and SO2 (sulfur dioxide) from the exhaust gas. ) Is removed. Seawater is taken from the outside of the ship, supplied to the scrubber 2, and discharged from the scrubber 2 to the outside of the ship through the outboard discharge line. When discharging treated water out of the ship, there are various regulatory values. The determination unit of the system determines whether the discharged treated water is within the regulation value based on the detection values of the
ph検出器34以外の検出器6,10は、光の透過と蛍光を検知するために、処理水に含まれている気泡が検出に影響を与える。そのために、本装置は、処理水を分析する前にチャンバー12、36に貯水し、バキューム装置14を駆動して、チャンバー12、36内に真空力あるいは所定の吸引力を作用させる。これにより、チャンバー12内の処理水を脱気・静定処理して、処理水に含まれている気泡を除去する。チャンバー12、36に貯水された処理水は、バキューム装置14の吸引力による脱気・静定処理後、チャンバー12、36に配備された検出器6、8,34、10の検出値に基づいて、分析が行われる。
Since the
これにより、処理水の分析結果が安定する。スクラバー2で生成された浄化処理水は、船外排出ライン86から分岐してポンプ18でチャンバー12、36に取り入れ、計測記録装置であるph、濁度、PAH検出器34、6、8、10で計測する。海水入力装置42と清水生成装置48の水を、浄化処理前の入力液とし、スクラバー2透過後の水を出力液として計測する。また、最終の排水のphと温度をph検出器88と、温度検出器108で計測する。
Thereby, the analysis result of treated water is stabilized. The purified treated water generated by the scrubber 2 is branched from the
計測記録装置には、計測場所の位置情報と計測している時刻情報が他の機器から入力される。排気ガス分析器32は、ガスドレンセパレータ56,62から供給される排気ガスの分析を行う。排気ガス分析器32と浄化処理液である検出器6、8、34、10、88、108のデータは、プログラマブル・ロジック・コントローラ80の制御により、この位置と時刻信号とともに特殊なプロトコルでデータ記録装置84の記録メディアに記録される。
The measurement recording device receives position information of the measurement location and time information being measured from other devices. The
記録は、18ヶ月分のデータを記録し、常にデータは更新される。このデータの読み出しは、主制御パネル82で処理されるが取得したデータの変更はできない。また、主制御パネル82では分析データ、ログデータ、校正データを表示、印刷することができる。
なお、図中、符号110はフイルターレギュレータ、112はGPSタイムシグナル、116,118、120、122はバルブ、124はポンプである。
The record records data for 18 months, and the data is constantly updated. This data reading is processed by the
In the figure, reference numeral 110 is a filter regulator, 112 is a GPS time signal, 116, 118, 120 and 122 are valves, and 124 is a pump.
図2は、EGRシステムの系統図を示している。該システムのスクラバー用計測(監視)記録装置3’の構成は図1に示す計測記録装置3と同一であり、EGRスクラバー94の処理水排出側に連結するチャンバーを備えている。内燃機関は、船舶推進用の主機とされたディーゼルエンジン90と、エンジン90からの排気ガスによって駆動される過給機92と、過給機92から導かれた排気ガスの一部がエンジン90へ再循環されてEGRを行うEGRスクラバー94、EGRブロワー96、エアクーラー98を備えたEGRシステム100とを備えている。
FIG. 2 shows a system diagram of the EGR system. The configuration of the scrubber measurement (monitoring)
エンジン90の各気筒のシリンダ部の排気ポートは、排気ガス集合管としての排気静圧管に接続されている。排気静圧管は、過給機92の入口側と接続されている。エンジン90の各シリンダ部の掃気トランクは、エアクーラー98を介して過給機92と接続されている。過給機92のタービンは、エンジン90からの排気ガスによって駆動され、タービンにて得られたタービン仕事は、回転軸を介してコンプレッサに伝達される。
The exhaust port of the cylinder part of each cylinder of the
コンプレッサは、外気(空気)や外気と再循環ガスとの混合気を吸い込み所定の掃気圧まで昇圧する。タービンにてタービン仕事を与えた後の排気ガスは、排気経路L1へと流出する。排気経路L1にはEGRを行うためのバルブ102が設けられている。バルブ102は、図示しない制御部によって開度が調整されるようになっており、エンジン90がEGRを行う運転のときには全開となり、EGRを行わないときは全閉となる。バルブ102には、EGRスクラバー94が接続されている。
The compressor sucks outside air (air) or a mixture of outside air and recirculation gas and raises the pressure to a predetermined scavenging pressure. The exhaust gas after giving the turbine work in the turbine flows out into the exhaust path L1. A
EGRスクラバー94は、EGR経路L2を流れる排気ガスに対して、水処理システム104の制御により水等の液体を噴霧することによって排気ガス中に含まれているPM等の不純物だけでなくSOxをも除去する。スクラバー94で排ガスの浄化を行ったときに発生する気泡を除去するために、EGRスクラバー94から排出される処理水は、監視記録装置3’のチャンバーに水処理システム104の制御により貯水される。
The
チャンバー内の処理水は、空気が混入しているため、そのままでは濁度計、PAH計で安定した計測ができない。そのため、監視記録装置3’は、処理水を分析する前に処理水をチャンバーの槽に貯水し、チャンバーの槽内にバキューム装置14’の吸気力(真空力)を作用させる。この吸気作用によって処理水の脱気・静定処理を行い、処理水の気泡を消去してから処理水の分析をする。チャンバーには、濁度検出器6’、ph検出器34’、PAH検出器10’、温度計108が配備されている。チャンバー内の処理水は計測後、水処理システム104の制御によりEGRスクラバー94に戻され、あるいはバルブ106を経て船外へ排出される。
Since the treated water in the chamber is mixed with air, it cannot be measured with a turbidimeter or PAH meter as it is. Therefore, the monitoring recording device 3 'stores the treated water in the chamber tank before analyzing the treated water, and applies the suction force (vacuum force) of the vacuum device 14' to the chamber tank. By this intake action, the treated water is degassed and settled, the bubbles of the treated water are eliminated, and the treated water is analyzed. The chamber is provided with a
2 スクラバー
4 噴霧部
6 濁度検出器
8 濁度検出器
10 PHA検出器
12 チャンバー
14 バキューム装置
16 バルブ
18 ポンプ
19 ポンプ
20 ドレンセパレータ
22 バルブ
24 バルブ
26 バルブ
28 ドライクーラー
30 流量計
32 排気ガス分析器
34 ph検出器
36 チャンバー
38 バルブ
40 ポンプ
42 海水入力装置
44 ポンプ
46 バルブ
48 清水生成装置
50 排気ガス入力ライン
52 排気ガス供給路
54 排気ガス排出路
56 ドレンセパレータ
58 ターミネーション
60 ターミネーション
62 ドレンセパレータ
64 ターミネーション
66 ターミネーション
68 バルブ
70 バルブ
72 ポンプ
74 ドライクーラー
76 バルブ
80 プログラマブル・ロジック・コントローラ
82 主制御パネル
84 データ記録装置
86 船外排出ライン
88 ph検出器
90 エンジン
92 過給機
94 EGRスクラバー
96 EGRブロワー
98 エアクーラー
100 EGRシステム
102 バルブ
104 水処理システム
106 バルブ
108 温度計
110 フイルターレギュレータ
112 GPSタイムシグナル
116 バルブ
118 バルブ
120 バルブ
122 バルブ
2 Scrubber 4
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