JP2018114951A - 船舶用脱硫装置および該船舶用脱硫装置を搭載した船舶 - Google Patents
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Abstract
Description
船舶に搭載される排ガス発生装置から排出される排ガスを脱硫するための船舶用脱硫装置であって、
長手方向を有する内部空間を画定するとともに、前記長手方向における一方側の側端部に前記内部空間と連通する排ガス導入口が形成された吸収塔本体部、を含む吸収塔と、
前記排ガス発生装置から排出される排ガスを前記吸収塔本体部に導くための排ガス導入装置と、を備え、
前記吸収塔本体部の前記内部空間の長手方向の最大長さをL、
前記吸収塔本体部の前記内部空間の長手方向に対して直交する短手方向の最大幅をW、とした場合に、
前記最大幅Wと前記最大長さLの比(W:L)が1:1.1超、且つ、1:6.0以下の範囲である。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
また、以下の説明において、同じ構成には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する場合がある。
図3及び図4に示すように、本発明の一実施形態にかかる船舶用脱硫装置20は、吸収塔本体部32を含む吸収塔30と、主機関12や補助機関14から排出される排ガスを吸収塔本体部32に導くための排ガス導入装置40と、を備えている。
なお、図6に示した実施形態では、吸収塔本体部32の内部空間31の平面形状が、互いに平行に延在する一対の長手壁面と、互いに平行に延在する一対の短手壁面と、に画定される長方形状である場合を例にして説明するが、内部空間31の平面形状は長方形状には限定されず、本発明の効果を奏する限りにおいて、長手方向を有する矩形状、楕円形状、長円形状等に形成されていてもよいものである。
(評価基準)
◎… (W/D)<0.50
○…0.50≦(W/D)<0.75
△…0.75≦(W/D)<0.90
×…0.90≦(W/D)
吸収塔本体部32の内部空間31の形状と脱流性との関係について、以下に定義する脱硫性能パラメータを用いて検討した。
脱硫性能パラメータ = 周長比率α×干渉ノズル本数比率β
α:周長に対して基準条件(L/W=1)との逆比
=基準条件での周長/検討対象のアスペクト比での周長
β:干渉ノズルの本数に対して基準条件との比
=検討対象のアスペクト比での干渉ノズル本数/基準条件での干渉ノズル本数
同じ断面積の場合に干渉ノズルが多くなると、隣接する散水ノズルとの間で噴出する脱硫液が干渉する(重なり合う)場所が多くなり、脱硫性能を向上させる促進要因となる。このように促進要因のため、基準条件(L/W=1)との比により干渉ノズル本数比率βを定義した。なお、ノズル本数は所定のノズルピッチ(本実施例では0.5m)を用いて格子状に配置した場合を仮定し、端数が出た場合は整数に丸めて算出した。
(評価基準)
◎…W:L=1:1.1超、且つ、1:2.0以下
○…W:L=1:2.0超、且つ、1:3.0以下
△…W:L=1:3.0超、且つ、1:6.0以下
×…W:L=1:6.0超
(検討条件)
入口ガス流速=2〜20m/s
吸収塔内流速=1〜5m/s
散水量=30〜200m3/m2・h
優…◎が一項目以上、且つ、△および×がないもの
良…○が二項目のもの
可…△が一項目以上のもの、且つ、×がないもの
不可…×が一項目以上のもの
なお、W:L=1:1.1以下のものは、「脱硫性」には優れるものの、「配置性」に劣るため、「不可」と評価した。また、上述したように。W:L=1:6.0超のものは、吸収塔30内における排ガス流れの均一性を担保することができず、「脱硫性」に劣るため、「不可」と評価した。
このような実施形態によれば、上述したように、配置性および脱流性に特に優れた、バランスの良い船舶用脱硫装置20を提供することができる。
このような実施形態によれば、船舶1の幅方向に沿って長手方向を有する吸収塔30の方が、上述した超大型のコンテナ船などの船舶1に対して、配置性に優れる船舶用脱硫装置20を提供することができる。
幾つかの実施形態では、上述した図5に示したように、吸収塔本体部32には、内部空間31に導かれた排ガスに対して散布された散布済みの洗浄液が貯留される貯留空間31aが形成されている。そして、図7に示したように、吸収塔本体部32は、一対の長手壁面32a、32b(図11を参照)を接続するとともに、貯留空間31aを内部空間31の短手方向に沿って横断する横断部材70を有している。
図示した実施形態では、横梁部材70Aは、例えばH形状の断面を有するH形鋼からなるとともに、内部空間31の長手方向の略中心位置において、上下方向に間隔をあけて複数段(3段)設置されている。また、幾つかの実施形態では、横梁部材70Aは、I形状、L形状、T形状、及び筒状の断面を有する梁部材であってもよい。
図示した実施形態では、堰板部材70Bは、その板面に孔が形成されていない無孔板からなり、内部空間31の長手方向の略中心位置に設置されている。なお、堰板部材70Bは、その板面に複数の孔が形成されている多孔板であってもよい。
2 船舶本体
3 上甲板
4 居住区
6 煙突
8、8A、8B 横隔壁
9 コンテナ
10 機関室
12 主機関
14 補助機関
20 船舶用脱硫装置
30 吸収塔
31 内部空間
31a 貯留空間
31b 下方側内部空間
31c 上方側内部空間
31d 出口側空間
31d 出口側内部空間
32 吸収塔本体部
32a、32b 長手壁面
32c、32d 短手壁面
33 排ガス導入口
34 排ガス導入部
34A 斜部
34B 垂直部
34a 一端部
34b 他端部
35 充填層
36 排ガス導出部
37 ミストエリミネータ
38,38A,38B 散布装置
38a1 長手方向散水管
38a2 散水ノズル
38b1 短手方向散水管
38b2 散水ノズル
39a 一方側の側端部
39b 他方側の側端部
40 排ガス導入装置
42 排ガス導入管
43 排ガス排出管
44a〜44d 補機用排ガス導入管
45 排ガス流入管
46 排ガス煙突部
48a〜48d 補機用排ガス排出管
50 海水供給装置
52 第1海水吸入箱
52a 排水希釈ポンプ
54 第2海水吸入箱
54a 海水供給ポンプ
56 海水導入管
58 海水供給管
60 排熱回収装置
70 横断部材
70A 横梁部材
70B 堰板部材
Claims (16)
- 船舶に搭載される排ガス発生装置から排出される排ガスを脱硫するための船舶用脱硫装置であって、
長手方向を有する内部空間を画定するとともに、前記長手方向における一方側の端部に前記内部空間と連通する排ガス導入口が形成された吸収塔本体部、を含む吸収塔と、
前記排ガス発生装置から排出される排ガスを前記吸収塔本体部に導くための排ガス導入装置と、を備え、
前記吸収塔本体部の前記内部空間の長手方向の最大長さをL、
前記吸収塔本体部の前記内部空間の長手方向に対して直交する短手方向の最大幅をW、とした場合に、
前記最大幅Wと前記最大長さLの比(W:L)が1:1.1超、且つ、1:6.0以下の範囲である
船舶用脱硫装置。 - 前記最大幅Wと前記最大長さLの比(W:L)が1:1.5超、且つ、1:2.0以下の範囲である
請求項1に記載の船舶用脱硫装置。 - 前記吸収塔は、前記吸収塔本体部の前記内部空間の長手方向が前記船舶の幅方向に沿うように、前記船舶に搭載される
請求項1又は2に記載の船舶用脱硫装置。 - 前記船舶は、前記排ガス発生装置から排出される排ガスを外部に放出するための煙突であって、前記船舶の幅方向に沿って長手方向を有する長筒状に形成される煙突を備え、
前記吸収塔は、前記煙突の内側に配置される
請求項3に記載の船舶用脱硫装置。 - 前記煙突の内側には、前記排ガス発生装置から排出される排ガスから熱エネルギを回収するための排熱回収装置が配置され、
前記吸収塔は、前記排熱回収装置と前記船舶の幅方向に沿って並んで配置される
請求項4に記載の船舶用脱硫装置。 - 前記吸収塔は、一端部が前記吸収塔本体部の前記排ガス導入口に接続されるとともに、前記一端部から他端部に向かって上向きに延在する排ガス導入部をさらに含む
請求項5に記載の船舶用脱硫装置。 - 前記排ガス発生装置は、主機関及び補助機関を含み、
前記排ガス導入装置は、
前記排熱回収装置側から前記排ガス導入部の前記他端部に向かって、前記船舶の幅方向に沿って延在する排ガス導入管と、
前記排ガス導入管に接続され、前記補助機関から排出される排ガスを、前記排ガス導入管を介して、前記吸収塔本体部に導くための補機用排ガス導入管と、を含む
請求項6に記載の船舶用脱硫装置。 - 前記吸収塔本体部は、
前記内部空間の長手方向に沿って互いに平行に延在する一対の長手壁面と、
前記内部空間の短手方向に沿って互いに平行に延在する一対に短手壁面と、を含む
請求項1から7の何れか1項に記載の船舶用脱硫装置。 - 前記吸収塔本体部には、前記内部空間に導かれた前記排ガスに対して散布された散布済みの洗浄液が貯留される貯留空間が形成され、
前記吸収塔本体部は、前記一対の長手壁面を接続するとともに、前記貯留空間を前記内部空間の短手方向に沿って横断する横断部材を有する
請求項8に記載の船舶用脱硫装置。 - 前記横断部材が、長尺形状を有する横梁部材からなる
請求項9に記載の船舶用脱硫装置。 - 前記横断部材が、平板形状を有する堰板部材からなる
請求項9に記載の船舶用脱硫装置。 - 前記船舶用脱硫装置は、前記吸収塔本体部の前記内部空間に導かれた前記排ガスに対して洗浄液を散布するための散布装置をさらに備え、
前記散布装置は、前記吸収塔本体部の前記内部空間において前記一対の長手壁面の各々に対して平行に延在する長手方向散水管と、前記長手方向散水管に設けられた複数の散水ノズルと、を有する
請求項8から11の何れか1項に記載の船舶用脱硫装置。 - 前記船舶用脱硫装置は、前記吸収塔本体部の前記内部空間に導かれた前記排ガスに対して洗浄液を散布するための散布装置をさらに備え、
前記散布装置は、前記吸収塔本体部の前記内部空間において前記一対の短手壁面の各々に対して平行に延在するとともに等間隔に配置される複数の短手方向散水管と、前記複数の短手方向散水管の各々に設けられた少なくとも一つの散水ノズルと、を有する
請求項8から11の何れか1項に記載の船舶用脱硫装置。 - 前記排ガス発生装置は、主機関を含み、
前記主機関の排ガス量が20万Nm3/h以上である
請求項1から13の何れか1項に記載の船舶用脱硫装置。 - 前記船舶は、10,000TEU以上のコンテナ積載容積を有するコンテナ船からなる
請求項1から14の何れか1項に記載の船舶用脱硫装置。 - 請求項1から15の何れか1項に記載の船舶用脱硫装置を搭載した船舶。
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