JP2018013125A - 内燃機関の運転方法および内燃機関 - Google Patents

内燃機関の運転方法および内燃機関 Download PDF

Info

Publication number
JP2018013125A
JP2018013125A JP2017139760A JP2017139760A JP2018013125A JP 2018013125 A JP2018013125 A JP 2018013125A JP 2017139760 A JP2017139760 A JP 2017139760A JP 2017139760 A JP2017139760 A JP 2017139760A JP 2018013125 A JP2018013125 A JP 2018013125A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exhaust gas
internal combustion
catalytic converter
combustion engine
shut
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017139760A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7149691B2 (ja
Inventor
アンドレアス・デリング
Doering Andreas
グンナー・シュティーシュ
Stiesch Gunnar
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MAN Energy Solutions SE
Original Assignee
MAN Diesel and Turbo SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MAN Diesel and Turbo SE filed Critical MAN Diesel and Turbo SE
Publication of JP2018013125A publication Critical patent/JP2018013125A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7149691B2 publication Critical patent/JP7149691B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2006Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12Control of the pumps
    • F02B37/18Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/02Gas passages between engine outlet and pump drive, e.g. reservoirs

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

【課題】内燃機関を運転するための新規な方法を創出する。
【解決手段】排気ガスターボチャージャーシステム(2)と排気ガス後処理システム(3)を備えた内燃機関(1)の運転方法。システム(2)はタービン(10)とコンプレッサー(9)を備えたターボチャージャー(8)を備え、システム(3)は触媒コンバーター(12)とその上流・下流に配置された遮断デバイス(14,15)と、コンバーター(12)へのさらなる遮断デバイス(16)を備えたバイパス(13)を備え、バイパス(13)を経て排気ガス流を導くためにコンバーター(12)の上流・下流に配置された遮断デバイス(14,15)が閉じられると共にバイパス(13)のさらなる遮断デバイス(16)が開かれる。特にコンバーター(12)の上流・下流に位置する遮断デバイス(14,15)が閉じられかつバイパス(13)のさらなる遮断デバイス(16)が開かれるときコンバーター(12)には排気ガス部分流が供給される。
【選択図】図1

Description

本発明は、排気ガスターボチャージャーシステムおよび排気ガス後処理システムを有する内燃機関の運転方法に関する。本発明はさらに、内燃機関、複数の内燃機関からなるプラント、およびそのようなプラントの運転方法に関する。
たとえば発電所で採用される定置型内燃機関の燃焼プロセスにおいて、そしてたとえば船舶で使用される非定置型内燃機関の燃焼プロセスにおいては、窒素酸化物が生成され、これら窒素酸化物は、通常、石炭、ピット石炭、褐炭、原油、重油またはディーゼル燃料などの硫黄含有化石燃料の燃焼中に発生する。この理由から、このような内燃機関には、清浄化、特に内燃機関を出る排気ガスの脱窒素に役立つ排気ガス後処理システムが割り当てられている。
排気ガス中の窒素酸化物を還元するために、いわゆるSCR触媒コンバーターが、実際に知られている排気ガス後処理システムにおいて主に使用されている。SCR触媒コンバーターでは窒素酸化物の選択的接触還元が行われ、窒素酸化物の還元のために、還元剤としてアンモニア(NH)が必要とされる。この目的のために、アンモニア(NH)あるいは例えば尿素のようなアンモニア前駆物質がSCR触媒コンバーターの上流で液体の形態で排気ガス中に導入され、アンモニアまたはアンモニア前駆物質はSCR触媒コンバーターの上流の排気ガスと混合される。この目的のために、アンモニアのまたはアンモニア前駆物質の導入部とSCR触媒コンバーターとの間に混合セクションが慣例に従って設けられる。
特に、排気ガスターボチャージャーシステムおよび排気ガス後処理システムを備えたそのような内燃機関が例えば船舶において使用される場合、内燃機関は異なる排出法規を、したがって維持されるべき異なる排出値を伴う領域で運転される。例えば、船舶の内燃機関が、例えば公海のような低窒素酸化物排出要件を伴う領域で運転される場合、維持されるべき窒素酸化物限界値は純粋に機関に関連する措置によってさえ維持でき、したがって排出限界値を維持するための排気ガスはSCR触媒コンバーターを経て導かれる必要はない。この場合、排気ガス後処理システム、特に排気ガス後処理システムのSCR触媒コンバーターを非活性化することができる。
非活性化触媒コンバーターにおける触媒のエージングを回避するために、この場合、触媒コンバーターは、排気ガスをバイパスによって触媒コンバーターを通過させて導くために、触媒コンバーターの上流および下流に配置された遮断デバイスを経て、排気ガス流から分離または遮蔽される。しかしながら、この種の遮断デバイスは、常に完全には閉じないので、触媒コンバーターへの制御不能な排気ガスの漏れが生じる可能性がある。特に、例えば重油または残留油などの高硫黄含有燃料が内燃機関において燃焼するとき、触媒コンバーターに流入する制御されていない排気ガス漏れによって、特に排気ガス中に含まれる硫酸が凝縮し、触媒コンバーター内で腐食を引き起こすので、触媒コンバーターはダメージを受ける可能性がある。これは望ましくない。
特許文献1から、SCR触媒コンバーターの保護のためのシステムが知られており、このシステムはSCR触媒コンバーターのための加熱システムを備え、加熱システムは圧縮空気供給装置を備える。圧縮空気供給から出発して、SCR触媒コンバーターに圧縮空気を供給することができる。加熱システムによって、触媒コンバーターのアセンブリを加熱することができる。
国際公開第2015/158948号パンフレット
これを起点として、本発明は、排気ガスターボチャージャーシステムおよび排気ガス後処理システムを備えた内燃機関を運転するための新規な方法、および複数のそのような内燃機関からなるプラントを運転するための方法、そうした内燃機関、そして複数のそのような内燃機関からなるプラントを創出するという目的に基づく。
この目的は、請求項1に記載の内燃機関を運転するための方法によって解決される。本発明によれば、触媒コンバーターの上流および下流に配置された遮断デバイスが閉じられかつバイパスのさらなる遮断デバイスが開かれたとき触媒コンバーターには排気ガス部分流が供給される。
触媒コンバーターを保護するために本発明は排気ガスを利用する。いずれにせよ適切に高い温度の排気ガスが利用可能である。このため、圧縮空気源および加熱デバイスは必要とされない。本発明は、デバイスに関して低コストで、すなわち特に、それらが不活性化されると共に排ガス自体がバイパスを介してそれを通過して導かれるとき、触媒コンバーターをエージングから保護することを特に有利な様式で可能にする。次いで、触媒コンバーターは排気ガス部分流でパージされる。
有利なさらなる展開によれば、触媒コンバーターを経て導かれる排気ガス部分流は、触媒コンバーターにおける温度が少なくとも120℃、好ましくは少なくとも130℃、特に好ましくは少なくとも200℃になるように調整される。これにより触媒コンバーターを特に効果的にエージングから保護することができる。
本発明に係る複数の内燃機関からなるプラントの運転方法は請求項5に規定されている。本発明に係る内燃機関は請求項7に規定されており、そして本発明に係る内燃機関からなるプラントは請求項12に規定されている。
本発明の好ましいさらなる展開は、従属請求項および以下の説明からもたらされる。本発明の例示的な実施形態について、これに限定されることなく、図面を用いてより詳細に説明する。
本発明に係る第1の内燃機関を運転するための、本発明に係る方法を説明するための、そのブロック図である。 本発明に係る第2の内燃機関を運転するための、本発明に係る方法を説明するための、そのブロック図である。 複数の内燃機関からなる本発明に係るプラントを運転するための、本発明に係る方法を説明するための、そのブロック図である。
図1は、排気ガスターボチャージャーシステム2および排気ガス後処理システム3を備えた内燃機関1を概略的に示している。内燃機関1は複数のシリンダー4を備え、内燃機関1には、一方では燃料が、そして他方では燃焼用のチャージエア6が供給され、燃料7の燃焼中に生成される排気ガス7は内燃機関1から排出される。
排気ガスターボチャージャーシステム2は、コンプレッサー9およびタービン10を備える排気ガスターボチャージャー8を備える。排気ガスターボチャージャーシステム2の排気ガスターボチャージャー8のタービン10において排気ガス7が膨張させられ、このプロセス中に抽出されたエネルギーは、排気ガスターボチャージャー8のコンプレッサー9においてチャージエア6を圧縮するために利用される。コンプレッサー9で圧縮されたチャージエアは、内燃機関1に供給される前に、チャージエアクーラー11を経て導かれる。
排気ガス後処理システム3は、特にSCR触媒コンバーターである触媒コンバーター12を備える。排気ガスターボチャージャー8のタービン10において膨張させられた排気ガスは排気ガス後処理のために触媒コンバーター12を経て導かれ、排気ガス後処理システム3はさらにバイパス13を備え、これを経て、触媒コンバーター12をバイパスした排気ガスを触媒コンバーター12を通過させて導くことができる。
触媒コンバーター12の上流には遮断デバイス14が配置されている。さらに、遮断デバイス15が触媒コンバーター12の下流に配置されている。さらなる遮断デバイス16がバイパス13中に配置されている。特に、触媒コンバーター12をバイパスするバイパス13を経て排気ガスが導かれる場合、遮断デバイス14,15が閉じられると共にバイパス13のさらなる遮断デバイス16が開かれる。対照的に、特に、内燃機関1の全ての排気ガスが排気ガス後処理システム3の触媒コンバーター12を経て導かれる場合、遮断デバイス14,15が開かれると共にバイパス13のさらなる遮断デバイス16が閉じられる。
図1の内燃機関1は、優先的には、船舶の内燃機関であり、当該内燃機関では、重油または残留油が燃料として燃焼させられる。船舶は、異なる排出制限値を伴う領域またはゾーンで運行され、これは燃焼機関側の対策によって部分的に維持され得るので、優先的にはSCR触媒コンバーターである排気ガス後処理システム3の触媒コンバーター12は、この場合、シャットダウンさせるかあるいは非活性化させることができる。触媒コンバーター12の上流および下流に配置される遮断デバイス14,15は、この場合には、触媒コンバーター12を排気ガス流から分離するために閉じられ、一方、バイパス13のさらなる遮断デバイス16は、この場合には開かれる。これにより、排気ガスがSCR触媒コンバーター12の領域に入り、硫酸がSCR触媒コンバーター12の領域で排気ガスから凝縮し、それによりSCR触媒コンバーター12に腐食を引き起こすことが回避されるべきである。
触媒コンバーター12の上流および下流に配置された遮断デバイス14,15は100%は閉じず、したがって遮断デバイス14,15が閉じられたにもかかわらず、SCR触媒コンバーター12内に未確定のあるいは制御されない排気ガス漏れが流入できるので、本発明によれば、特に、内燃機関1の運転中に、触媒コンバーター12の上流および下流に配置された遮断デバイス14,15が閉じられるとき、触媒コンバーター12に確定されるかあるいは制御された排気ガス流が供給されることが提案される。
図1の例示的な実施形態(排気ガスが先ずタービン10を経て、そしてこれに続いてのみ排気ガス後処理システム3の方向に導かれる)においては、触媒コンバーター12を経て導かれる排気ガス部分流は、排気ガスターボチャージャー8のタービン10の上流で、すなわちライン17を経て分岐させられるが、これには、特に排気ガス後処理システム3の触媒コンバーター12の上流および下流に配置された遮断デバイス14,15およびバイパス13のさらなる遮断デバイス16が閉じられる場合に、スロットル18が割り当てられる。このライン17は、したがって、内燃機関1のシリンダー4から排気ガスターボチャージャー8の方向に排気ガス7を導く排気ガスターボチャージャー8のタービン10の上流の排気ガスラインから分岐すると共に、排気ガス部分流を触媒コンバーター12の方向に導く。
図1は、さらに、触媒コンバーター12内の実際の温度を測定する温度センサー24を示している。温度センサー24の助けにより検出されたこの実際の温度に依存して、触媒コンバーターにおいて所望の設定ポイント温度、優先的には、少なくとも120℃の設定ポイント温度、好ましくは少なくとも130℃の設定ポイント温度、特に好ましくは200℃の設定ポイントが実現されるように、ライン17を経て導かれる排気ガス部分流を調整するために、スロットル18を作動させることができる。
図1を参照して上述した例示的な実施形態において、排気ガス後処理システム3の触媒コンバーター12は、排気ガス流れ方向に見て、排気ガスターボチャージャー8のタービン10の下流に配置されており、したがって内燃機関の排気ガス7は、特に遮断デバイス14,15が開かれるとき、先ず排気ガスターボチャージャー8のタービン10を経て、そしてこれに続いて排気ガス後処理システム3の触媒コンバーター12を経て導くことができる。
これと比較して、図2は、排気ガス後処理システム3の触媒コンバーター12が排気ガス流れ方向に見たとき排気ガスターボチャージャー8のタービン10の上流に配置される例示的な実施形態を示しており、したがって、開かれた遮断バルブ14,15によって、内燃機関1の排気ガス7は先ず触媒コンバーター12を経て、そしてこれに続いてのみ排気ガスターボチャージャー8のタービン10を経て導かれる。
特に、図2の例示的な実施形態において、遮断デバイス14,15が閉じられ、バイパス13のさらなる遮断デバイス16が開かれる場合、すなわち排気ガスが触媒コンバーター12を通過して導かれる場合、触媒コンバーター12にはライン19を経て導かれる排気ガス部分流が供給され、このライン19には、優先的には触媒コンバーター12の上流に遮断デバイス20が、そして優先的には触媒コンバーター12の下流に調節可能なスロットル21が組み込まれる。
二つの遮断デバイス14,15が閉じられ、そしてさらなる遮断デバイス16が開かれるとき、遮断デバイス20は、バイパス13を経由せずに、しかしながら触媒コンバーター12を経由して、確定されるかあるいは制御された排気ガス部分流を導くために開かれる。触媒コンバーター12を経て導かれたこの排気ガス部分流は、排気ガスターボチャージャー8のタービン10の下流で、バイパス13および排気ガスターボチャージャー8のタービン10を経て導かれる排気ガス流と統合される。
図2の例示的実施形態においては、触媒コンバーター12内の実際の温度もまた、温度センサー24の助けを借りて検出され、それに依存してスロットル21は、優先的には、触媒コンバーター12において、特に少なくとも120℃、好ましくは少なくとも130℃、特に好ましくは少なくとも200℃の所望の設定ポイント温度が実現するように調整される。
さらに、遮断デバイス20は、それに依存して触媒コンバーター12を介した排気ガス部分流を開放または遮断するために、温度センサー24の助けにより検出された実際の温度に依存して作動させられ、すなわち閉じられるかあるいは開かれる。
図1および図2の例示的な実施形態では、特に、排気ガス後処理システム3の触媒コンバーター12が停止されるべきとき、すなわち遮断デバイス14,15が閉じられかつバイパス13のさらなる遮断デバイス16が開かれるとき、それを規定された温度で保持するために、排気ガス部分流が排気ガス触媒コンバーター12を経て導かれる。これによって、特に触媒コンバーター12において硫酸が凝縮し、これによって触媒コンバーター12に腐食誘発エージングを引き起こすことを回避することができる。触媒コンバーター12を経て導かれる排気ガス部分流は、この場合、特に、触媒コンバーター12の実際の温度に依存して、それぞれスロットル18および21を介して調整可能である。
図3は、それぞれが排気ガスターボチャージャーシステム2a,2bを備えかつそれぞれが排気ガス後処理システム3a,3bを備える二つの内燃機関1a,1bからなるプラントを示している。図3の二つの内燃機関1a,1bは、その基本構成に関して、図1の内燃機関1に対応するが、これが、不要な繰り返しを避けるために同じアセンブリのために同じ参照数字が使用されておりかつ図1の例示的な実施形態に関する説明に対して参照がなされる理由である。
特に、図3のプラントの内燃機関1a,1bの両方が稼働しているとき、図1の内燃機関に関連して上述したように両方の内燃機関を作動させることができる。
特に、図3のプラントの内燃機関1a,1bの一つが停止しているとき、すなわちそこで排気ガスが発生していないときには、内燃機関1a,1bの触媒コンバーター12a,12bには、稼働している内燃機関1b,1aの排気ガス部分流を供給することができる。したがって図3は、遮断要素23を備えたライン22を示しており、このライン22を介して、内燃機関1aの排気ガスは、特に遮断デバイス23が開いているときに、内燃機関1bの排気ガス後処理システム3bの触媒コンバーター12bに供給することができる。
特に、図3の内燃機関1bが停止しており、そこで排気ガスが発生していない場合、内燃機関1bの排気ガス後処理システム3bの触媒コンバーター12bを所定の温度に保持するかあるいはそれを所定の温度まで加熱するために、内燃機関1aを起点として、内燃機関1bの触媒コンバーター12の方向に、ライン22を経て、排気ガス部分流を導くことができる。このため、先に停止していた内燃機関1bを再び作動させるときに始動直後にSCR触媒コンバーター12bにおける良好な排気ガス後処理品質を保証することができる。というのは、SCR触媒コンバーター12bは既に作動温度であるか、あるは作動温度に近い温度まで加熱されるからである。
図3において、それを経て内燃機関1aの排気ガスを内燃機関1の排気ガス触媒コンバーター12bの方向に導くことができるライン22はライン17aから分岐しており、これを経て、特に内燃機関1aが稼働しているがその触媒コンバーター12aが停止しているとき、触媒コンバーター12aの方向に排気ガス部分流を導くことができる。
ライン17,19を経て導かれる排気ガス部分流の調節は、確定された排気ガス部分流がそれぞれの触媒コンバーター12を経て導かれるかまたは非永久排気ガス部分流がライン17,19の周期的開閉によってそれぞれの触媒コンバーター12を経て導かれるように実施できる。既に説明したように、これは、優先的には、少なくとも120℃、好ましくは少なくとも140℃、特に好ましくは少なくとも200℃の触媒コンバーター12内の実際の温度が実現するように実施される。
図3を参照して説明した方法(それを用いて特に内燃機関1bが停止しているときに停止している内燃機関1bの触媒コンバーター12bに稼働している内燃機関1aの排気ガス部分流が供給される)は、特に稼働している内燃機関1aにおいて燃焼させられる燃料の硫黄含有量が1,200ppm未満になるときに適用される。
本発明は、特に過剰な空気で運転される内燃機関において、優先的には重質燃料油または残留油で運転される船舶のディーゼル機関と共に利用される。
本発明をSCR触媒コンバーターに関連して説明したが、排気ガス後処理システム3,3a、3bはまた、その他の触媒コンバーター、例えばメタンおよび/またはホルムアルデヒドおよび/または一酸化炭素および/または炭化水素の分解に利用される触媒コンバーターを備えることができる。この場合、本発明がやはり利用可能である。しかしながら、その触媒コンバーターがSCR触媒コンバーターとして具体化された排気ガス後処理システムと共に本発明を用いることが特に好ましい。
1,1a,1b 内燃機関
2,2a,2b 排気ガスターボチャージャーシステム
3,3a,3b 排気ガス後処理システム
4,4a,4b シリンダー
5,5a,5b 燃料
6,6a,6b チャージエア
7,7a,7b 排気ガス
8,8a,8b 排気ガスターボチャージャー
9,9a,9b コンプレッサー
10,10a,10b タービン
11,11a,11b チャージエアクーラー
12,12a,12b 触媒コンバーター
13,13a,13b バイパス
14,14a,14b 遮断デバイス
15,15a,15b 遮断デバイス
16,16a,16b 遮断デバイス
17,17a,17b ライン
18,18a,18b 圧力センサー
19 ライン
20 遮断デバイス
21 スロットル
22 ライン
23 遮断デバイス
24,24a,24b 温度センサー

Claims (12)

  1. 排気ガスターボチャージャーシステム(2)および排気ガス後処理システム(3)を備えた内燃機関(1)を運転するための方法であって、
    前記排気ガスターボチャージャーシステム(2)は、タービン(10)およびコンプレッサー(9)を備えた排気ガスターボチャージャー(8)を備え、
    前記排気ガス後処理システム(3)は、触媒コンバーター(12)と、前記触媒コンバーター(12)の上流および下流に配置された遮断デバイス(14,15)と、前記触媒コンバーター(12)への、さらなる遮断デバイス(16)を備えたバイパス(13)と、を備え、
    前記バイパス(13)を経て排気ガス流を導くために、前記触媒コンバーター(12)の上流および下流に配置された前記遮断デバイス(14,15)が閉じられると共に前記バイパス(13)の前記さらなる遮断デバイス(16)が開かれ、
    特に、前記触媒コンバーター(12)の上流および下流に位置する前記遮断デバイス(14,15)が閉じられると共に、前記バイパス(13)のさらなる遮断デバイス(16)が開かれるとき、前記触媒コンバーター(12)には排気ガス部分流が供給されることを特徴とする方法。
  2. 排気ガスは、先ず、前記排気ガスターボチャージャー(8)のタービン(10)を経て、これに続いて前記触媒コンバーター(12)を経て導かれ、閉じられた遮断デバイス(14,15)によって前記触媒コンバーター(12)を経て導かれる排気ガス部分流は、前記排気ガスターボチャージャー(8)の前記タービン(10)の上流で分岐させられることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. 排気ガスは、先ず、前記触媒コンバーター(12)を経て、これに続いて前記排気ガスターボチャージャー(8)のタービン(10)を経て導かれ、閉じられた遮断デバイス(14,15)によって前記触媒コンバーター(12)を経て導かれる排気ガス部分流は、前記排気ガスターボチャージャー(8)の前記タービン(10)の下流で前記タービン(10)を経て導かれる排気ガス流内に開放されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  4. 前記触媒コンバーター(12)を経て導かれる排気ガス部分流は、前記触媒コンバーター内の温度が少なくとも120℃、好ましくは少なくとも130℃、特に好ましくは少なくとも200℃に達するように調整されることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の方法。
  5. 複数の内燃機関(1a,1b)を備えたプラントを運転するための方法であって、特に内燃機関(1a,1b)が稼働しているとき、各内燃機関(1a,1b)は請求項1ないし請求項4のいずれか1項に従って運転されることを特徴とする方法。
  6. 特に内燃機関(1a,1b)が停止しているとき、停止している内燃機関(1a,1b)の触媒コンバーター(12a,12b)には、稼働している内燃機関(1a,1b)の排気ガス部分流が供給されることを特徴とする請求項5に記載の方法。
  7. 排気ガスターボチャージャーシステム(2)および排気ガス後処理システム(3)を備えた内燃機関(1)であって、
    前記排気ガスターボチャージャーシステム(2)は、タービン(10)およびコンプレッサー(9)を備えた排気ガスターボチャージャー(8)を備え、
    前記排気ガス後処理システム(3)は、触媒コンバーター(12)と、前記触媒コンバーター(12)の上流および下流に配置された遮断デバイス(14,15)と、前記触媒コンバーター(12)への、さらなる遮断デバイス(16)を備えたバイパス(13)と、を備え、
    特に、前記触媒コンバーター(12)の上流および下流に配置された前記遮断デバイス(14,15)が閉じられると共に前記バイパス(13)の前記さらなる遮断デバイス(16)が開かれるとき、それを経て、前記触媒コンバーター(12)に排気ガス部分流を供給することができるライン(17,19)を具備することを特徴とする内燃機関。
  8. 排気ガスは先ず前記排気ガスターボチャージャー(8)のタービン(10)を経て、これに続いて前記触媒コンバーター(12)を経て導くことができ、閉じられた遮断デバイス(14,15)によって前記触媒コンバーター(12)を経て導かれる排気ガス部分流のための前記ライン(17)は、前記タービン(10)の上流で分岐することを特徴とする請求項7に記載の内燃機関。
  9. 排気ガスは先ず前記触媒コンバーター(12)を経て、これに続いて前記排気ガスターボチャージャー(8)のタービン(10)を経て導くことができ、閉じられた遮断デバイス(14,15)によって前記触媒コンバーター(12)を経て導かれる排気ガス部分流のための前記ライン(19)は、前記タービン(10)の下流で前記タービン(10)の排気ガス排出ライン内に開口することを特徴とする請求項7に記載の内燃機関。
  10. 閉じられた遮断デバイス(14,15)によって前記触媒コンバーター(12)を経て導かれる排気ガス部分流のための前記ライン(17,19)内に、調整可能なスロットル(18,21)が組み込まれていることを特徴とする請求項7ないし請求項9のいずれか1項に記載の内燃機関。
  11. 請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の方法を実施するための制御デバイスによって特徴付けられる、請求項7ないし請求項10のいずれか1項に記載の内燃機関。
  12. 請求項7ないし請求項11のいずれか1項に記載の複数の内燃機関(1a,1b)からなるプラントであって、第1の内燃機関(1a)の排気ガス部分流を導く前記ライン(17a)から分岐するライン(22)を経て、第2の内燃機関(1b)の前記触媒コンバーター(12b)に前記第1の内燃機関(1a)の排気ガスを供給することができる、プラント。
JP2017139760A 2016-07-20 2017-07-19 内燃機関の運転方法および内燃機関 Active JP7149691B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016113380.9A DE102016113380A1 (de) 2016-07-20 2016-07-20 Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine
DE102016113380.9 2016-07-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018013125A true JP2018013125A (ja) 2018-01-25
JP7149691B2 JP7149691B2 (ja) 2022-10-07

Family

ID=60890055

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017139760A Active JP7149691B2 (ja) 2016-07-20 2017-07-19 内燃機関の運転方法および内燃機関

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP7149691B2 (ja)
KR (1) KR20180010162A (ja)
CN (1) CN107642392A (ja)
DE (1) DE102016113380A1 (ja)
FI (1) FI20175647A (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108590817A (zh) * 2018-03-21 2018-09-28 天津大学 涡前涡后可切换式scr脱硝系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004225636A (ja) * 2003-01-23 2004-08-12 Toyota Motor Corp 複数エンジン駆動装置
JP2013204547A (ja) * 2012-03-29 2013-10-07 Man Diesel & Turbo Se 内燃機関
JP2014163387A (ja) * 2013-02-22 2014-09-08 Man Diesel & Turbo Se 内燃機関
CN105003326A (zh) * 2015-07-28 2015-10-28 青岛双瑞海洋环境工程股份有限公司 船舶废气脱硝系统

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005017863A1 (de) * 2005-04-19 2006-11-02 Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag Abgasabführungssystem für eine Brennkraftmaschine sowie Absperrklappe für ein Abgasabführungssystem
AT513133B1 (de) * 2013-04-18 2014-02-15 Avl List Gmbh Großdiesel-Brennkraftmaschine
KR101856895B1 (ko) 2014-04-17 2018-06-19 바르실라 핀랜드 오이 선택적 촉매 환원의 촉매 서리 방지 시스템 및 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004225636A (ja) * 2003-01-23 2004-08-12 Toyota Motor Corp 複数エンジン駆動装置
JP2013204547A (ja) * 2012-03-29 2013-10-07 Man Diesel & Turbo Se 内燃機関
JP2014163387A (ja) * 2013-02-22 2014-09-08 Man Diesel & Turbo Se 内燃機関
CN105003326A (zh) * 2015-07-28 2015-10-28 青岛双瑞海洋环境工程股份有限公司 船舶废气脱硝系统

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180010162A (ko) 2018-01-30
DE102016113380A1 (de) 2018-01-25
CN107642392A (zh) 2018-01-30
FI20175647A (fi) 2018-01-21
JP7149691B2 (ja) 2022-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7591131B2 (en) Low pressure EGR system having full range capability
KR20160109996A (ko) Scr 시스템
JP2013002355A (ja) 脱硝装置
CN107035474A (zh) 排气装置
KR101840908B1 (ko) 내연 피스톤 엔진의 배기 가스들을 처리하기 위한 배열체, 내연 피스톤 엔진 및 내연 피스톤 엔진의 배기 가스를 처리하기 위한 방법
JP2015025448A (ja) 内燃機関の排気後処理法及び内燃機関
JP2017207056A (ja) 排ガス後処理システムを有する内燃機関
JP2013007335A (ja) 脱硝装置
RU2721001C2 (ru) Способ эксплуатации газового двигателя
US20080209894A1 (en) Method For Regeneration Of An Exhaust Aftertreatment System
RU2014121991A (ru) Способ и устройство для обессеривания потока рециркуляции отработанных газов
JP7149691B2 (ja) 内燃機関の運転方法および内燃機関
KR101496043B1 (ko) 디젤 엔진용 scr 시스템
KR101892327B1 (ko) 내연 엔진 및 내연 엔진 배열체를 작동하는 방법
JP6966671B2 (ja) 内燃機関の運転方法及び内燃機関
DK201570704A1 (en) A two-stroke internal combustion engine with a SCR reactor located downstream of the exhaust gas receiver
KR102024397B1 (ko) 선택적 무촉매 환원 시스템
WO2011111383A1 (ja) 排気浄化装置
KR102017350B1 (ko) 에너지 절감형 scr 시스템을 구비하는 배기계 및 그것의 운용방법
CN107269364B (zh) 废气后处理系统和内燃机
KR20200115246A (ko) Scr 촉매 변환기, 배기 가스 후처리 시스템 및 내연 기관
JP7091029B2 (ja) 排ガス後処理システム及び内燃機関
KR20220121050A (ko) 배기가스 복합 후처리 반응기
FI20185505A1 (en) METHOD AND CONTROL UNIT FOR COMBUSTION ENGINE EXHAUST SCR AFTER TREATMENT SYSTEM
US20160319717A1 (en) Engine system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20191218

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20201225

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210112

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20210412

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210712

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20210813

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20211018

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20220117

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220415

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220829

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220927

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7149691

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150