JP2021063507A - Heating gas generation device for exhaust gas treatment device for internal combustion engine - Google Patents

Heating gas generation device for exhaust gas treatment device for internal combustion engine Download PDF

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Abstract

To enable a function of an exhaust gas treatment device.SOLUTION: A heating gas generation device for feeding heating gas to an exhaust gas economizer 16 provided in an exhaust passage 100 of an engine 11 includes: a heating unit 30 including a burner device 31 for feeding combustion gas to a confluent conduit 15 upstream of the exhaust gas economizer 16; a mixing air introduction pipeline 36 for introducing outside air for mixing with the combustion gas fed from the burner device 31 in the heating unit 30; and an opening adjustment valve 39 adjusting outside air introduction amount. Even during stop of the engine 11, preheating and regeneration of the exhaust gas economizer 16 are enabled.SELECTED DRAWING: Figure 10

Description

本発明は、内燃機関、特に舶用ディーゼルエンジンの排ガス処理装置用の加熱ガス発生装置に関するものであって、前記排ガスを加熱するための加熱ガスを発生させる加熱ガス発生装置に関する。 The present invention relates to a heating gas generator for an exhaust gas treatment device of an internal combustion engine, particularly a marine diesel engine, and relates to a heating gas generator for generating a heating gas for heating the exhaust gas.

排ガス処理装置、例えば舶用ディーゼルエンジンの排ガスの脱硝装置として、脱硝還元剤としてアンモニアや尿素を用いて、脱硝触媒上において選択的還元作用により、窒素酸化物を除去する技術が一般的に採用されている。 A technique for removing nitrogen oxides by a selective reducing action on a denitration catalyst using ammonia or urea as a denitration reducing agent is generally adopted as an exhaust gas treatment device, for example, a denitration device for exhaust gas of a marine diesel engine. There is.

この場合、内燃機関からの排ガスの温度が低いと、脱硝触媒が適正な機能温度に達しないために脱硝触媒による排ガスの脱硝作用が損なわれて、脱硝性能が低下する。また、排ガス中に含まれる水分および硫酸ガス(SO2,SO3)とアンモニアとが反応して、硫酸水素アンモニウム(以下、酸性硫安という)が析出して、その酸性硫安が脱硝触媒などの排ガス経路を構成する機器の表面に付着し、排ガス経路の流路抵抗が増加したり、触媒機能などの機能が低下したりする問題がある。また、脱硝触媒の温度が低い場合には、内燃機関に含まれる可溶性有機成分(以下、SOFとする)が発生する(非特許文献1及び非特許文献2参照)。そして、このSOFが同排ガス中の燃料未燃分、硫黄分などを含む煤,すなわちカーボン微粒子(以下、このようなカーボン微粒子をPM(particulate matter)と総称する)に固着する。この状態では、SOFがバインダとなり、前記PMが触媒表面に付着して触媒機能を低下させることが知られている。 In this case, if the temperature of the exhaust gas from the internal combustion engine is low, the denitration catalyst does not reach an appropriate functional temperature, so that the denitration action of the exhaust gas by the denitration catalyst is impaired, and the denitration performance deteriorates. In addition, water and sulfate gas (SO2, SO3) contained in the exhaust gas react with ammonia to precipitate ammonium hydrogensulfate (hereinafter referred to as acidic ammonium sulfate), and the acidic ammonium sulfate passes through the exhaust gas path such as a denitration catalyst. There is a problem that it adheres to the surface of the constituent equipment, the flow path resistance of the exhaust gas path increases, and the function such as the catalyst function deteriorates. Further, when the temperature of the denitration catalyst is low, a soluble organic component (hereinafter referred to as SOF) contained in the internal combustion engine is generated (see Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2). Then, this SOF adheres to soot containing unburned fuel, sulfur, etc. in the exhaust gas, that is, carbon fine particles (hereinafter, such carbon fine particles are collectively referred to as PM (particulate matter)). In this state, it is known that the SOF acts as a binder and the PM adheres to the catalyst surface to reduce the catalyst function.

これらの問題に対処するために、特許文献1及び特許文献2に開示された技術においては、脱硝触媒の上流側において、燃焼作用を利用した加熱装置を用いて、脱硝触媒側に流れる排ガスを昇温させるようにしている。 In order to deal with these problems, in the techniques disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2, the exhaust gas flowing to the denitration catalyst side is raised by using a heating device utilizing a combustion action on the upstream side of the denitration catalyst. I try to keep it warm.

特開平6−173658号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-173658 特開2012−82804号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-82804

M. Tuda et al., CIMAC Congress 2013 Shanghai, Paper No.255.M. Tuda et al., CIMAC Congress 2013 Shanghai, Paper No.255. Zhide XU et al., Journal of the JIME, Vol.46 NO.3(2011).Zhide XU et al., Journal of the JIME, Vol.46 NO.3 (2011).

前記のように、特許文献1及び特許文献2においては、加熱装置の作動による燃焼作用によって排ガスを加熱し、ひいては脱硝触媒を昇温させるものであるため、脱硝作用を得るためには、内燃機関を作動させ、内燃機関からの排ガスを触媒に供給して、その触媒内を通過させる必要がある。 As described above, in Patent Document 1 and Patent Document 2, the exhaust gas is heated by the combustion action of the operation of the heating device, and the temperature of the denitration catalyst is raised. Therefore, in order to obtain the denitration action, the internal combustion engine is used. It is necessary to operate the engine to supply the exhaust gas from the internal combustion engine to the catalyst and allow it to pass through the catalyst.

しかし、内燃機関の起動時には、脱硝触媒は冷えているため、内燃機関の起動時点から脱硝触媒が適温になるまでの間は、脱硝還元剤としてアンモニアや尿素を供給する脱硝を行うことはできない。また、この間、エンジン排ガス中のSOFがPMに固着することによって、前記のように、PMが脱硝触媒の表面に付着する。このような運転が実行されると、脱硝触媒の脱硝効率が短期間で低下するという問題があった。従って、このような状況になると、それ以後は、脱硝性能が最初から低下した状態において脱硝を開始しなければならない。特に、エンジンの潤滑油に由来する前記SOFは、蒸発ピーク温度が250〜280℃であるため、これ以下の温度で機能を発揮する脱硝触媒であっても、この潤滑油由来のSOFによってPMが触媒の表面に固着してPMにより脱硝触媒の表面が覆われてしまうと、脱硝触媒は本来の機能を発揮できず、機能劣化を招くことになる。 However, since the denitration catalyst is cold when the internal combustion engine is started, denitration that supplies ammonia or urea as a denitration reducing agent cannot be performed from the time when the internal combustion engine is started until the denitration catalyst reaches an appropriate temperature. Further, during this period, the SOF in the engine exhaust gas adheres to the PM, so that the PM adheres to the surface of the denitration catalyst as described above. When such an operation is executed, there is a problem that the denitration efficiency of the denitration catalyst decreases in a short period of time. Therefore, in such a situation, after that, denitration must be started in a state where the denitration performance is deteriorated from the beginning. In particular, since the SOF derived from the lubricating oil of the engine has an evaporation peak temperature of 250 to 280 ° C., even if the denitration catalyst exerts its function at a temperature lower than this, the PM is generated by the SOF derived from the lubricating oil. If the denitration catalyst adheres to the surface of the catalyst and the surface of the denitration catalyst is covered with PM, the denitration catalyst cannot exert its original function and causes functional deterioration.

このような問題は、上述した脱硝装置に限定されることなく、排熱回収装置を含む内燃機関の排ガス処理装置に共通の問題である。
本発明の目的は、上記技術の問題点を解消し、排ガス経路内の温度を適切なレベルに維持できて、有効な機能を保つことができる内燃機関の排ガス処理装置用の加熱ガス発生装置を提供することにある。
Such a problem is not limited to the above-mentioned denitration device, but is a problem common to exhaust gas treatment devices of internal combustion engines including an exhaust heat recovery device.
An object of the present invention is to provide a heated gas generator for an exhaust gas treatment device of an internal combustion engine, which can solve the problems of the above technology, maintain the temperature in the exhaust gas path at an appropriate level, and maintain an effective function. To provide.

前記の目的を達成するために、本発明の内燃機関の排ガス処理装置用の加熱ガス発生装置は、内燃機関の排ガス経路に設けられた排ガス処理装置に対して加熱ガスを送給する内燃機関の排ガス処理装置用の加熱ガス発生装置であって、当該排ガス処理装置の上流側の前記排ガス経路に対して燃焼ガスを送給するためのバーナ装置を含む加熱ユニットと、前記加熱ユニットにおいて前記バーナ装置から送給された燃焼ガスと混合するための外気を導入するための外気導入手段と、前記外気導入手段において外気の導入量を調節する開度調節バルブとを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the heating gas generator for the exhaust gas treatment device of the internal combustion engine of the present invention is an internal combustion engine that supplies the heating gas to the exhaust gas treatment device provided in the exhaust gas path of the internal combustion engine. A heating unit for an exhaust gas treatment device, which includes a burner device for supplying combustion gas to the exhaust gas path on the upstream side of the exhaust gas treatment device, and the burner device in the heating unit. It is characterized by including an outside air introducing means for introducing outside air for mixing with the exhaust gas supplied from the engine and an opening degree adjusting valve for adjusting the amount of outside air introduced in the outside air introducing means.

また、本発明の内燃機関の排ガス処理装置用の加熱ガス発生装置の異なる局面では、内燃機関の排ガス経路に設けられた排ガス処理装置に対して加熱ガスを送給する内燃機関の排ガス処理装置用の加熱ガス発生装置であって、当該排ガス処理装置の上流側の前記排ガス経路に対して燃焼ガスを送給するためのバーナ装置を含む加熱ユニットを備え、前記バーナ装置の燃焼室の一端部には、バーナが配置されるとともに、当該燃焼室の他端部には前記内燃機関の排ガス経路が、前記燃焼室の軸線と略直交する方向で排ガスが前記燃焼室の高温領域を横切るように接続され、前記燃焼室内に前記排ガス経路から供給される内燃機関の排ガスが供給されることを特徴とする。 Further, in different aspects of the heating gas generator for the exhaust gas treatment device of the internal combustion engine of the present invention, for the exhaust gas treatment device of the internal combustion engine that supplies the heating gas to the exhaust gas treatment device provided in the exhaust gas path of the internal combustion engine. A heating unit including a burner device for supplying combustion gas to the exhaust gas path on the upstream side of the exhaust gas treatment device, and at one end of a combustion chamber of the burner device. Is connected so that the burner is arranged and the exhaust gas path of the internal combustion engine is connected to the other end of the combustion chamber so that the exhaust gas crosses the high temperature region of the combustion chamber in a direction substantially orthogonal to the axis of the combustion chamber. The exhaust gas of the internal combustion engine supplied from the exhaust gas path is supplied to the combustion chamber.

この加熱ユニットには、前記燃焼室から排出された燃焼ガスと混合するための外気を導入するための外気導入手段を備えてもよい。
これらの内燃機関の排ガス処理装置用の加熱ガス発生装置は、前記加熱ユニットは、前記バーナ装置及び前記外気導入手段の下流側に配置され、前記バーナ装置から送給される燃焼ガスと、前記内燃機関の排ガス経路から排出される排ガスと、前記外気導入手段から供給される外気とを混合するミキサを備えてもよい。
The heating unit may be provided with an outside air introducing means for introducing outside air for mixing with the combustion gas discharged from the combustion chamber.
In the heating gas generator for the exhaust gas treatment device of the internal combustion engine, the heating unit is arranged on the downstream side of the burner device and the outside air introducing means, and the combustion gas supplied from the burner device and the internal combustion engine. A mixer that mixes the exhaust gas discharged from the exhaust gas path of the engine and the outside air supplied from the outside air introducing means may be provided.

また、前記排ガス処理装置と前記加熱ユニットとの間に、第1の温度センサを設けてもよい。
前記外気導入手段から供給される外気は、前記バーナ装置の燃焼室の外壁の外側を通るようにしてもよい。
Further, a first temperature sensor may be provided between the exhaust gas treatment device and the heating unit.
The outside air supplied from the outside air introducing means may pass outside the outer wall of the combustion chamber of the burner device.

これらは前記排ガス処理装置として排熱回収装置に好適に適用できる。
内燃機関の排ガス処理装置用の加熱ガス発生装置は、前記内燃機関の排ガス経路から分岐し前記加熱ユニットの上流で当該排ガス経路に合流する前記排ガス経路とは異なるバイパス排ガス経路と、前記バイパス排ガス経路に設けられた脱硝装置と、前記排ガス経路の上流側と下流側において、前記バイパス排ガス経路と遮断する第1のバルブと、前記バイパス排ガス経路の上流と下流において、前記排ガス経路と遮断する第2のバルブと、前記加熱ユニットから加熱された排ガスの一部を、前記脱硝装置の上流側の前記バイパス排ガス経路の合流点に還流する分岐排ガス経路を備えるようにしてもよい。
These can be suitably applied to an exhaust heat recovery device as the exhaust gas treatment device.
The heating gas generator for the exhaust gas treatment device of the internal combustion engine has a bypass exhaust gas path different from the exhaust gas path that branches from the exhaust gas path of the internal combustion engine and joins the exhaust gas path upstream of the heating unit, and the bypass exhaust gas path. A denitration device provided in the above, a first valve that shuts off the bypass exhaust gas path on the upstream side and the downstream side of the exhaust gas path, and a second valve that shuts off the bypass exhaust gas path upstream and downstream of the bypass exhaust gas path. The valve and a part of the exhaust gas heated from the heating unit may be provided with a branched exhaust gas path that returns a part of the exhaust gas heated from the heating unit to the confluence point of the bypass exhaust gas path on the upstream side of the denitration device.

また、前記分岐排ガス経路に、前記加熱ユニットと前記合流点とを遮断する第3のバルブを備えてもよい。
さらに、前記分岐排ガス経路に配置され、前記分岐排ガス経路と、前記バイパス排ガス経路との合流点に前記加熱ユニットによって加熱された混合ガスを送るファンと、前記合流点に配置され、前記ファンによって送給された混合ガスと前記バイパス排ガス経路の内燃機関から排出された排ガスとを混合して前記脱硝装置に送るミキサとを備えてもよい。
Further, the branched exhaust gas path may be provided with a third valve that shuts off the heating unit and the confluence.
Further, a fan arranged in the branched exhaust gas path and sending the mixed gas heated by the heating unit to the confluence point of the branched exhaust gas path and the bypass exhaust gas path, and a fan arranged in the confluence point and sent by the fan. A mixer may be provided which mixes the supplied mixed gas and the exhaust gas discharged from the internal combustion engine of the bypass exhaust gas path and sends the mixed gas to the denitration device.

また、前記合流点と前記脱硝装置の間の前記バイパス排ガス経路に配置された第2の温度センサを備えてもよい。 In addition, a second temperature sensor arranged in the bypass exhaust gas path between the confluence point and the denitration device may be provided.

本発明によれば、排ガス経路内の温度、ひいては排ガス処理装置の温度を適正レベルに維持できる効果がある。 According to the present invention, there is an effect that the temperature in the exhaust gas path, and by extension, the temperature of the exhaust gas treatment device can be maintained at an appropriate level.

第1実施形態を示す模式図。The schematic diagram which shows the 1st Embodiment. 実施形態の電気的構成を示すブロック図。The block diagram which shows the electrical structure of an embodiment. 第2実施形態を示す模式図。The schematic diagram which shows the 2nd Embodiment. 第3実施形態を示す模式図。The schematic diagram which shows the 3rd Embodiment. 第4実施形態を示す模式図。The schematic diagram which shows the 4th Embodiment. 第5実施形態を示す模式図。The schematic diagram which shows the 5th Embodiment. 第6実施形態を示す模式図。The schematic diagram which shows the 6th Embodiment. 第7実施形態を示す模式図。The schematic diagram which shows the 7th Embodiment. 第8実施形態を示す模式図。The schematic diagram which shows the 8th Embodiment. 第9実施形態を示す模式図。The schematic diagram which shows the 9th Embodiment. 第10実施形態を示す模式図。The schematic diagram which shows the tenth embodiment. 第11実施形態を示す模式図。The schematic diagram which shows the eleventh embodiment. 第12実施形態を示す模式図。The schematic diagram which shows the twelfth embodiment. 変更例を示す模式図。The schematic diagram which shows the modification example.

以下、本発明を具体化した内燃機関の脱硝装置用の加熱ガス発生装置及びその運転方法における各実施形態及び実施形態の変更例を図面に基づいて説明する。これらの実施形態及び変更例は、内燃機関としての舶用のディーゼルエンジンにおいて実施されるものである。具体的には、2ストロークディーゼルエンジンや低速回転の4ストロークディーゼルエンジン等の主機用エンジン、あるいは、中高速回転の4ストロークディーゼルエンジン等の補機用エンジンの脱硝装置用の加熱ガス発生装置において具体化される。以下においては、これらのディーゼルエンジンを単にエンジンという。 Hereinafter, examples of modification of each embodiment and the embodiment in the heating gas generator for the denitration device of the internal combustion engine which embodies the present invention and the operation method thereof will be described with reference to the drawings. These embodiments and modifications are implemented in a marine diesel engine as an internal combustion engine. Specifically, it is a heating gas generator for a main engine such as a 2-stroke diesel engine or a low-speed 4-stroke diesel engine, or a denitration device for an auxiliary engine such as a medium- and high-speed 4-stroke diesel engine. To be made. In the following, these diesel engines are simply referred to as engines.

(第1実施形態)
第1実施形態を説明する。
図1に示すように、エンジン11の排ガスレシーバ(図示しない)及び過給器(図示じない)の下流側には、共通排ガス管路(以下、共通管路という)12が接続されている。その共通管路12には、第1排ガス管路(以下、第1管路という)13及び第2排ガス管路(以下、第2管路という)14が分岐状態で接続されている。第1管路13及び第2管路14の下流側は、合流排ガス管路(以下、合流管路という)15に接続されて合流されている。前記共通管路12,第1管路13,第2管路14及び合流管路15により排ガス経路100が構成されている。
(First Embodiment)
The first embodiment will be described.
As shown in FIG. 1, a common exhaust gas pipeline (hereinafter referred to as a common pipeline) 12 is connected to the downstream side of the exhaust gas receiver (not shown) and the supercharger (not shown) of the engine 11. A first exhaust gas pipeline (hereinafter referred to as a first pipeline) 13 and a second exhaust gas pipeline (hereinafter referred to as a second pipeline) 14 are connected to the common pipeline 12 in a branched state. The downstream sides of the first pipeline 13 and the second pipeline 14 are connected to and merged with the merging exhaust gas pipeline (hereinafter referred to as the merging pipeline) 15. The exhaust gas path 100 is composed of the common pipeline 12, the first pipeline 13, the second pipeline 14, and the merging pipeline 15.

前記合流管路15には、排熱回収手段を構成する排ガスエコノマイザ16が接続されている。この排ガスエコノマイザ16は、その内部に排ガスの熱を回収するための伝熱管(図示しない)を有し、回収された熱により前記伝熱管内の流体を加熱して、その流体をボイラなどの外部機器(図示しない)に供給する。 An exhaust gas economizer 16 constituting an exhaust heat recovery means is connected to the merging pipeline 15. The exhaust gas economizer 16 has a heat transfer tube (not shown) inside for recovering the heat of the exhaust gas, heats the fluid in the heat transfer tube with the recovered heat, and heats the fluid to the outside such as a boiler. Supply to equipment (not shown).

前記第1管路13の上流側部分及び下流側部分には、それぞれ同管路13を開閉可能にした上流側開閉バルブ(以下、上流側バルブという)17及び下流側開閉バルブ(以下、下流側バルブという)18が設けられている。前記第2管路14の上流側部分及び下流側部分には、それぞれ同管路14を開閉可能にした上流側開閉バルブ(以下、上流側バルブという)19及び下流側開閉バルブ(以下、下流側バルブという)20が設けられている。第2管路14の上流側バルブ19は、第2管路14を開閉する機能に加えて、第2管路14の開放度合い(以下、開度という)の大小を調節する機能をも有する。 On the upstream side portion and the downstream side portion of the first pipeline 13, an upstream side opening / closing valve (hereinafter referred to as an upstream valve) 17 and a downstream opening / closing valve (hereinafter referred to as a downstream side) capable of opening / closing the pipeline 13 can be opened / closed, respectively. A valve) 18 is provided. On the upstream side portion and the downstream side portion of the second pipeline 14, an upstream side opening / closing valve (hereinafter referred to as an upstream valve) 19 and a downstream opening / closing valve (hereinafter referred to as a downstream side) which enable the opening / closing of the pipeline 14 can be opened / closed, respectively. A valve) 20 is provided. The upstream valve 19 of the second pipeline 14 has a function of adjusting the degree of opening (hereinafter, referred to as an opening degree) of the second pipeline 14 in addition to the function of opening and closing the second pipeline 14.

従って、第1管路13の上流側バルブ17及び下流側バルブ18の開放状態においてエンジン11の排ガスが第1管路13内を流れる。また、第2管路14の上流側バルブ19及び下流側バルブ20の開放状態においてエンジン11の排ガスが第2管路14内を流れる。そして、第1,第2管路13,14内の排ガスは、合流管路15内を流れ、排ガスエコノマイザ16において排熱が回収されて、外部に排出される。また、上流側バルブ19の開放度合いに応じて、第2管路14内を流れる排ガスの量が調節される。 Therefore, the exhaust gas of the engine 11 flows in the first pipeline 13 in the open state of the upstream valve 17 and the downstream valve 18 of the first pipeline 13. Further, the exhaust gas of the engine 11 flows in the second pipeline 14 in the open state of the upstream valve 19 and the downstream valve 20 of the second pipeline 14. Then, the exhaust gas in the first and second pipelines 13 and 14 flows in the merging pipeline 15, and the exhaust heat is recovered by the exhaust gas economizer 16 and discharged to the outside. Further, the amount of exhaust gas flowing in the second pipeline 14 is adjusted according to the degree of opening of the upstream valve 19.

そして、後述するが、通常、排ガスの脱硝を実施する場合は、第2管路14に排ガスが流される。また、脱硝を実施しない場合は、第2管路14が閉塞され、第1管路13に排ガスが流される。 Then, as will be described later, when denitration of the exhaust gas is usually carried out, the exhaust gas is flowed through the second pipeline 14. If denitration is not performed, the second pipeline 14 is blocked and the exhaust gas flows into the first pipeline 13.

前記第2管路14において、上流側バルブ19と下流側バルブ20との間の部分には排ガス中の窒素酸化物を還元反応によって分解させて脱硝させるための脱硝触媒(以下、触媒という)21が設けられている。この触媒21は、例えば、280〜300℃の温度下において有効な触媒機能を発揮する。この有効な触媒機能を発揮する温度を分解有効温度とする。この分解有効温度は、触媒21の材質や形状などによって異なるが、本実施形態においては、前記のように、分解有効温度が280〜300℃の触媒21を用いる。触媒21と前記上流側開閉バルブ19との間において、第2管路14内には、還元剤供給ノズル(以下、単に供給ノズルという)22が配置されている。そして、ポンプ23の作用により、供給ノズル22から触媒21に対して還元剤としてのアンモニア水または尿素水が噴霧される。 In the second pipeline 14, a denitration catalyst (hereinafter referred to as a catalyst) 21 for denitrifying nitrogen oxides in the exhaust gas by a reduction reaction is formed in a portion between the upstream valve 19 and the downstream valve 20. Is provided. The catalyst 21 exhibits an effective catalytic function at a temperature of, for example, 280 to 300 ° C. The temperature at which this effective catalytic function is exhibited is defined as the decomposition effective temperature. The effective decomposition temperature varies depending on the material and shape of the catalyst 21, but in the present embodiment, as described above, the catalyst 21 having an effective decomposition temperature of 280 to 300 ° C. is used. A reducing agent supply nozzle (hereinafter, simply referred to as a supply nozzle) 22 is arranged in the second pipeline 14 between the catalyst 21 and the upstream opening / closing valve 19. Then, by the action of the pump 23, ammonia water or urea water as a reducing agent is sprayed from the supply nozzle 22 onto the catalyst 21.

前記第2管路14において、供給ノズル22と上流側バルブ19との間の部分には加熱ユニット30が介在されている。
加熱ユニット30は、バーナ装置31とミキサ37とを備えている。前記バーナ装置31は、内部に燃焼空間を形成した燃焼室32と、その燃焼室32の上流部に位置するバーナ33とを備えている。バーナ33は、燃料としてのA重油を燃焼室32内において燃焼させる。燃焼室32には燃焼空気供給管路34が接続され、外気がブロワ35によりこの燃焼空気供給管路34を介して燃焼室32に燃焼用空気として供給される。なお、燃焼室32内の燃焼温度は、その燃焼温度の高い領域において1000℃を超える温度となる。ミキサ37は、第2管路14中に介在されるとともに、燃焼室32の開口部に接続され、燃焼室32内の燃焼によって生じた燃焼ガスがこのミキサ37の一次側に供給される。
In the second pipeline 14, a heating unit 30 is interposed between the supply nozzle 22 and the upstream valve 19.
The heating unit 30 includes a burner device 31 and a mixer 37. The burner device 31 includes a combustion chamber 32 in which a combustion space is formed, and a burner 33 located upstream of the combustion chamber 32. The burner 33 burns heavy fuel oil A as fuel in the combustion chamber 32. A combustion air supply line 34 is connected to the combustion chamber 32, and outside air is supplied to the combustion chamber 32 as combustion air by the blower 35 via the combustion air supply line 34. The combustion temperature in the combustion chamber 32 is a temperature exceeding 1000 ° C. in a region where the combustion temperature is high. The mixer 37 is interposed in the second pipeline 14 and is connected to the opening of the combustion chamber 32, and the combustion gas generated by the combustion in the combustion chamber 32 is supplied to the primary side of the mixer 37.

なお、バーナ33の燃料はA重油に限らず、軽油,B重油,C重油のいずれかでもよく、あるいはガス燃料でもよい。
前記ミキサ37の一次側には混合空気導入管路36が接続され、前記ブロワ35によりこの混合空気導入管路36を介してミキサ37の一次側に外気(空気)が直接導入される。この混合空気導入管路36は、前記燃焼室32の外壁の外側を通るように配置されている。混合空気導入管路36とブロワ35とにより外気導入手段が構成されている。そして、前記燃焼室32からの燃焼ガスと、混合空気導入管路36からの外気とがミキサ37において混合されて、加熱ガスとしてミキサ37の二次側から第2管路14内に供給される。
The fuel of the burner 33 is not limited to A heavy oil, and may be any of light oil, B heavy oil, C heavy oil, or gas fuel.
A mixed air introduction pipe 36 is connected to the primary side of the mixer 37, and outside air (air) is directly introduced into the primary side of the mixer 37 by the blower 35 via the mixed air introduction pipe 36. The mixed air introduction pipe 36 is arranged so as to pass through the outside of the outer wall of the combustion chamber 32. The outside air introduction means is composed of the mixed air introduction pipe 36 and the blower 35. Then, the combustion gas from the combustion chamber 32 and the outside air from the mixed air introduction pipe 36 are mixed in the mixer 37 and supplied as heating gas from the secondary side of the mixer 37 into the second pipe 14. ..

前記バーナ装置31及びミキサ37に加えて前記燃焼空気供給管路34及び混合空気導入管路36は、前記加熱ユニット30を構成している。
前記燃焼空気供給管路34及び混合空気導入管路36には、それぞれ同管路34,36を開閉するとともに、同管路34,36の開度を調節するための開度調節バルブ38,39が設けられている。
In addition to the burner device 31 and the mixer 37, the combustion air supply line 34 and the mixed air introduction line 36 constitute the heating unit 30.
In the combustion air supply pipe 34 and the mixed air introduction pipe 36, the pipes 34 and 36 are opened and closed, respectively, and the opening adjustment valves 38 and 39 for adjusting the opening degrees of the pipes 34 and 36, respectively. Is provided.

前記第2管路14における供給ノズル22の上流側には、温度センサ41が設けられている。
図2に示す制御装置45は、前記温度センサ41によって検出された温度やあらかじめ設定されたプログラムなどに基づいて、前記各バルブ17〜20,38,39、ポンプ23の各アクチュエータ(図示しない)動作を制御する。なお、この図2においては、後述の他の実施形態におけるセンサ42、バルブ48,53,55,59及びファン52などの電気部品もあわせて図示されている。
A temperature sensor 41 is provided on the upstream side of the supply nozzle 22 in the second pipeline 14.
The control device 45 shown in FIG. 2 operates the actuators (not shown) of the valves 17 to 20, 38, 39 and the pump 23 based on the temperature detected by the temperature sensor 41, a preset program, and the like. To control. In FIG. 2, electrical components such as the sensor 42, valves 48, 53, 55, 59 and the fan 52 in other embodiments described later are also shown.

次に、以上のように構成された第1実施形態の作用を説明する。
エンジン11の運転時において、第1管路13の上流側バルブ17および下流側バルブ18が開放されるとともに、第2管路14の上流側バルブ19および下流側バルブ20が閉鎖された状態においては、エンジン11の排ガスが第1管路13を通って排ガスエコノマイザ16に至る。そして、その排ガスエコノマイザ16において排ガスの排熱が回収されて、外部に排出される。
Next, the operation of the first embodiment configured as described above will be described.
When the engine 11 is in operation, the upstream valve 17 and the downstream valve 18 of the first pipeline 13 are opened, and the upstream valve 19 and the downstream valve 20 of the second pipeline 14 are closed. , The exhaust gas of the engine 11 reaches the exhaust gas economizer 16 through the first pipe line 13. Then, the exhaust heat of the exhaust gas is recovered by the exhaust gas economizer 16 and discharged to the outside.

また、第2管路14の上流側バルブ19および下流側バルブ20が開放された状態においては、排ガスが第2管路14内を流れる。これと同時に、供給ノズル22からその下流側の触媒21に対して還元剤が噴霧される。このため、触媒21において、還元反応が発現されて、排ガス中のNOxが窒素と水分に分解され、排ガスが浄化される。浄化された排ガスは、前記と同様に、排ガスエコノマイザ16に至り、排熱が回収されて、外部に排出される。 Further, in a state where the upstream valve 19 and the downstream valve 20 of the second pipeline 14 are opened, the exhaust gas flows in the second pipeline 14. At the same time, the reducing agent is sprayed from the supply nozzle 22 onto the catalyst 21 on the downstream side thereof. Therefore, in the catalyst 21, a reduction reaction is expressed, NOx in the exhaust gas is decomposed into nitrogen and water, and the exhaust gas is purified. The purified exhaust gas reaches the exhaust gas economizer 16 in the same manner as described above, and the exhaust heat is recovered and discharged to the outside.

このとき、加熱ユニット30のバーナ装置31を燃焼動作させることができる。このため、ブロワ35によって燃焼空気供給管路34を介して燃焼室32に送られた外気が燃焼によって加熱されて、燃焼ガスがミキサ37に送られる。これと同時に、ブロワ35によって混合空気導入管路36を介して外気がミキサ37に送られる。このため、ミキサ37において、燃焼ガスと外気とが混合されて、高温の加熱ガスが生成され、ミキサ37の二次側からこの加熱ガスが第2管路14内に供給される。 At this time, the burner device 31 of the heating unit 30 can be operated for combustion. Therefore, the outside air sent by the blower 35 to the combustion chamber 32 through the combustion air supply pipe 34 is heated by combustion, and the combustion gas is sent to the mixer 37. At the same time, the blower 35 sends the outside air to the mixer 37 via the mixed air introduction pipe 36. Therefore, in the mixer 37, the combustion gas and the outside air are mixed to generate a high-temperature heating gas, and this heating gas is supplied into the second pipeline 14 from the secondary side of the mixer 37.

つまり、排ガス温度が低い場合及び触媒21の機能が低下している場合などに、加熱ユニット30のバーナ装置31の燃焼動作が行われる。これに対し、例えば、排ガスエコノマイザ16において回収する排熱を一時的に高めるために、エンジン側の動作を制御して排ガス温度を上昇させることがあり、このような場合には、バーナ装置31の動作が不要になって、同装置31の動作が停止されることもあり得る。 That is, the combustion operation of the burner device 31 of the heating unit 30 is performed when the exhaust gas temperature is low or the function of the catalyst 21 is deteriorated. On the other hand, for example, in order to temporarily increase the exhaust heat recovered by the exhaust gas economizer 16, the operation of the engine side may be controlled to raise the exhaust gas temperature. In such a case, the burner device 31 The operation of the device 31 may be stopped because the operation becomes unnecessary.

加熱ユニット30のバーナ装置31の燃焼動作が行われる場合、温度センサ41からの温度検出に基づいて、触媒21が分解有効温度となるように、前記混合ガスの温度が調整される。すなわち、温度センサ41による検出信号が制御装置45に入力され、その検出信号のレベルに応じて、制御装置45は、バーナ33を制御し、燃料流量を調整して燃焼室32における燃焼度合いや、開度調節バルブ38,39の開度を調節する。このため、触媒21を分解有効温度にするための温度レベルの加熱ガスがミキサ37において形成されて、第2管路14内に供給される。その結果、触媒21が分解有効温度に維持される。従って、エンジン11の運転にともなって生じる排ガスに対して還元反応が適切に発現されて、排ガスが浄化される。 When the burning operation of the burner device 31 of the heating unit 30 is performed, the temperature of the mixed gas is adjusted so that the catalyst 21 has an effective decomposition temperature based on the temperature detection from the temperature sensor 41. That is, the detection signal by the temperature sensor 41 is input to the control device 45, and the control device 45 controls the burner 33 and adjusts the fuel flow rate according to the level of the detection signal to determine the degree of combustion in the combustion chamber 32 and the degree of combustion. The opening degree of the opening degree adjusting valves 38 and 39 is adjusted. Therefore, a heating gas having a temperature level for bringing the catalyst 21 to the effective decomposition temperature is formed in the mixer 37 and supplied into the second pipeline 14. As a result, the catalyst 21 is maintained at the effective decomposition temperature. Therefore, the reduction reaction is appropriately expressed with respect to the exhaust gas generated by the operation of the engine 11, and the exhaust gas is purified.

以下に、実施形態の作用をさらに詳細に説明する。
エンジン11の始動時であって、排ガスの温度が低く、触媒21が前記分解有効温度に達しない場合は、還元反応が充分に行なわれず、窒素酸化物が十分に分解されないおそれがある。このような場合は、触媒21に対する予熱付与動作が実行される。
The operation of the embodiment will be described in more detail below.
If the temperature of the exhaust gas is low and the catalyst 21 does not reach the effective decomposition temperature at the time of starting the engine 11, the reduction reaction may not be sufficiently performed and the nitrogen oxides may not be sufficiently decomposed. In such a case, the preheating operation for applying the catalyst 21 is executed.

エンジン11の停止時における触媒21の予熱においては、温度センサ41からの温度検出に基づいて、第1管路13の上流側バルブ17及び下流側バルブ18が閉鎖される。また、第2管路14の上流側バルブ19が閉鎖されるとともに、下流側バルブ20が開放される。この状態において、燃焼空気供給管路34の開度調節バルブ38及び混合空気導入管路36の開度調節バルブ39が適度な開放状態になって、加熱ユニット30のバーナ装置31が燃焼動作される。このため、ブロワ35によって燃焼空気供給管路34を介して燃焼室32に送られた外気(空気)と燃料とが混合して火炎が形成され、高温の燃焼ガスがミキサ37に送られる。これと同時に、ブロワ35によって混合空気導入管路36を介して外気が直接ミキサ37に送られる。このため、ミキサ37において、燃焼ガスと外気とが混合されて、ミキサ37の二次側から所要温度の高温の混合ガスである加熱ガスが第2管路14内に供給される。このとき、供給ノズル22からの還元剤の噴霧は実行されない。 In the preheating of the catalyst 21 when the engine 11 is stopped, the upstream valve 17 and the downstream valve 18 of the first pipeline 13 are closed based on the temperature detection from the temperature sensor 41. Further, the upstream valve 19 of the second pipeline 14 is closed, and the downstream valve 20 is opened. In this state, the opening degree adjusting valve 38 of the combustion air supply line 34 and the opening degree adjusting valve 39 of the mixed air introduction line 36 are appropriately opened, and the burner device 31 of the heating unit 30 is operated for combustion. .. Therefore, the outside air (air) sent to the combustion chamber 32 through the combustion air supply pipe 34 by the blower 35 and the fuel are mixed to form a flame, and the high-temperature combustion gas is sent to the mixer 37. At the same time, the blower 35 directly sends the outside air to the mixer 37 via the mixed air introduction pipe 36. Therefore, in the mixer 37, the combustion gas and the outside air are mixed, and the heating gas, which is a high-temperature mixed gas having a required temperature, is supplied into the second pipeline 14 from the secondary side of the mixer 37. At this time, the spraying of the reducing agent from the supply nozzle 22 is not executed.

そして、加熱ガスの供給においては、温度センサ41からの温度検出に基づいて、触媒21が分解有効温度となるように、前記加熱ガスの温度が調整される。そのために、温度センサ41による検出信号が制御装置45に入力され、その検出信号のレベルに応じて、制御装置45は、バーナ33を制御して燃焼室32における燃料流量や開度調節バルブ38,39の開度を調節する。このため、触媒21が分解有効温度となる温度レベルの加熱ガスがミキサ37において形成されて、第2管路14内に供給される。その結果、触媒21が分解有効温度に昇温され、排ガスの浄化が適切に行なわれる状態となる。 Then, in the supply of the heating gas, the temperature of the heating gas is adjusted so that the catalyst 21 has the effective decomposition temperature based on the temperature detection from the temperature sensor 41. Therefore, a detection signal by the temperature sensor 41 is input to the control device 45, and the control device 45 controls the burner 33 according to the level of the detection signal to control the fuel flow rate and the opening degree adjusting valve 38 in the combustion chamber 32. Adjust the opening degree of 39. Therefore, a heating gas having a temperature level at which the catalyst 21 has an effective decomposition temperature is formed in the mixer 37 and supplied into the second pipeline 14. As a result, the temperature of the catalyst 21 is raised to the effective decomposition temperature, and the exhaust gas is appropriately purified.

エンジン11の始動時などのエンジン運転時における触媒21の予熱動作においては、第1管路13の上流側開閉バルブ17及び下流側開閉バルブ18を開放状態にする。また、第2管路14の上流側バルブ19の開度を全開と全閉との間の適度な中間開度,例えば20〜30パーセントの開度に、下流側バルブ20を開放状態にする。 In the preheating operation of the catalyst 21 during engine operation such as when the engine 11 is started, the upstream opening / closing valve 17 and the downstream opening / closing valve 18 of the first pipeline 13 are opened. Further, the downstream valve 20 is opened to an appropriate intermediate opening between fully open and fully closed, for example, an opening of 20 to 30%, of the upstream valve 19 of the second pipeline 14.

この状態において、エンジン11を運転すると、排ガスの大部分が第1管路13内を流れ、残りの部分が第2管路14内を流れる。そして、この状態において、前記のようにバーナ装置31を燃焼動作させるとともに、混合空気導入管路36から外気を導入して、混合ガスを第2管路14に供給する。この場合は、エンジン11からの排ガスが第2管路14内を流れるため、混合空気導入管路36から導入される外気の量を少なくできる。このため、燃焼室32内における燃焼量を少なくできて、予熱のための燃料消費量を低減することができる。 When the engine 11 is operated in this state, most of the exhaust gas flows in the first pipeline 13 and the remaining portion flows in the second pipeline 14. Then, in this state, the burner device 31 is combusted as described above, and outside air is introduced from the mixed air introduction pipe 36 to supply the mixed gas to the second pipe 14. In this case, since the exhaust gas from the engine 11 flows in the second pipeline 14, the amount of outside air introduced from the mixed air introduction pipeline 36 can be reduced. Therefore, the amount of combustion in the combustion chamber 32 can be reduced, and the amount of fuel consumed for preheating can be reduced.

そして、エンジン11の継続運転などによって、触媒21が分解有効温度に達した場合には、加熱ユニット30の動作が停止される。
エンジン11の長期間の運転により、供給ノズル22から触媒21に対して還元剤を長時間にわたって供給すると、析出された酸性硫安などの不純物が触媒21上に少しずつ付着していくことで、触媒21の表面が不純物によって覆われることがある。特に、バーナ装置31を燃焼動作させないで、脱硝操作を行った場合には、不純物の付着により触媒21の脱硝効率が徐々に低下する。従って、このような場合は、以下のように、加熱ユニット30の動作によって触媒21上の不純物を分解させて、触媒21の機能を再生させることができる。
Then, when the catalyst 21 reaches the effective decomposition temperature due to continuous operation of the engine 11, the operation of the heating unit 30 is stopped.
When the reducing agent is supplied from the supply nozzle 22 to the catalyst 21 for a long period of time due to the long-term operation of the engine 11, impurities such as precipitated acidic ammonium sulfate gradually adhere to the catalyst 21 to cause the catalyst. The surface of 21 may be covered with impurities. In particular, when the denitration operation is performed without the burner device 31 being burned, the denitration efficiency of the catalyst 21 gradually decreases due to the adhesion of impurities. Therefore, in such a case, the function of the catalyst 21 can be regenerated by decomposing the impurities on the catalyst 21 by the operation of the heating unit 30 as described below.

すなわち、第2管路14の上流側バルブ19を閉鎖するとともに、下流側バルブ20を開放状態にして、バーナ装置31を燃焼動作させるとともに、混合空気導入管路36から外気を導入して、第2管路14に加熱ガスを供給する。このとき、触媒21が排ガスの浄化時の分解有効温度よりも高い温度,例えば350〜380℃となるように、バーナ33における燃料流量や、燃焼空気供給管路34及び混合空気導入管路36の開度調節バルブ38,39の開度が調節される。このようにすれば、第2管路14内に高温の加熱ガスが送り込まれ、その加熱ガスによって触媒21上の酸性硫安やSOFなどの不純物を熱分解させて、触媒21をクリーニングして再生でき、触媒21による排ガス浄化機能を回復させることができる。 That is, the upstream valve 19 of the second pipeline 14 is closed, the downstream valve 20 is opened, the burner device 31 is operated for combustion, and the outside air is introduced from the mixed air introduction pipeline 36. 2 The heating gas is supplied to the pipeline 14. At this time, the fuel flow rate in the burner 33 and the combustion air supply line 34 and the mixed air introduction line 36 are set so that the catalyst 21 has a temperature higher than the effective decomposition temperature at the time of purifying the exhaust gas, for example, 350 to 380 ° C. The opening degree of the opening degree adjusting valves 38 and 39 is adjusted. In this way, a high-temperature heating gas is sent into the second pipeline 14, and the heating gas thermally decomposes impurities such as acidic ammonium sulfate and SOF on the catalyst 21, so that the catalyst 21 can be cleaned and regenerated. , The exhaust gas purification function of the catalyst 21 can be restored.

また、触媒21上の不純物の分解は、エンジン11の運転時にも行うことができる。この場合は、第2管路14の上流側バルブ19の開度を中間開度、例えば20〜30パーセント程度の開度にするとともに、他のバルブ17,18,20を開放状態にする。この状態において、エンジン11を運転すると、排ガスの大部分が第1管路13内を流れ、残りの部分が第2管路14内を流れる。そして、このとき、バーナ装置31を燃焼動作させるとともに、混合空気導入管路36を介して外気を導入することにより、触媒21に対して不純物の分解に適した分解有効温度の加熱ガスを流すことができ、触媒21を再生させることができる。この場合には、触媒21は、不純物の分解に適した分解有効温度、例えば350〜380℃まで加熱ガスによって加熱されているため、排ガス中に含まれる燃料油由来および潤滑油由来のSOFは、十分蒸発して気体の状態になる。従って、SOFは、PMに固着することはなく、そのPMによる触媒21の表面への付着を防止することができる。 Further, the decomposition of impurities on the catalyst 21 can also be performed during the operation of the engine 11. In this case, the opening degree of the upstream valve 19 of the second pipeline 14 is set to an intermediate opening degree, for example, an opening degree of about 20 to 30%, and the other valves 17, 18 and 20 are opened. When the engine 11 is operated in this state, most of the exhaust gas flows in the first pipeline 13 and the remaining portion flows in the second pipeline 14. At this time, the burner device 31 is combusted and the outside air is introduced through the mixed air introduction pipe 36 to allow the catalyst 21 to flow a heating gas having a decomposition effective temperature suitable for decomposition of impurities. And the catalyst 21 can be regenerated. In this case, since the catalyst 21 is heated by the heating gas to a decomposition effective temperature suitable for decomposition of impurities, for example, 350 to 380 ° C., the SOF derived from the fuel oil and the lubricating oil contained in the exhaust gas is not present. It evaporates sufficiently and becomes a gaseous state. Therefore, the SOF does not adhere to the PM and can prevent the PM from adhering to the surface of the catalyst 21.

なお、何らかの原因によって、第2管路14内の排ガスの温度が異常に上昇した場合は、バーナ装置31を動作させることなく、混合空気導入管路36から第2管路14内に低温の外気を導入することにより、第2管路14内の温度を下げることができて、触媒21などの機器がダメージを受けることを回避できる。 If the temperature of the exhaust gas in the second pipeline 14 rises abnormally for some reason, the low temperature outside air enters the second pipeline 14 from the mixed air introduction pipeline 36 without operating the burner device 31. By introducing the above, the temperature in the second pipeline 14 can be lowered, and the equipment such as the catalyst 21 can be prevented from being damaged.

従って、第1実施形態においては、以下の効果がある。
(1)エンジン11の停止時であっても、あるいはエンジン11からの排ガスの温度が低い状態であっても、バーナ装置31を燃焼動作させるとともに、混合空気導入管路36から外気を導入することにより、加熱ガスにより、触媒21の温度を触媒機能が発揮される分解有効温度に昇温できる。従って、排ガス中のNOxを少なくすることができて、排ガスを適切に浄化できる。
Therefore, in the first embodiment, there are the following effects.
(1) Even when the engine 11 is stopped or the temperature of the exhaust gas from the engine 11 is low, the burner device 31 is combusted and the outside air is introduced from the mixed air introduction pipeline 36. As a result, the temperature of the catalyst 21 can be raised to the effective decomposition temperature at which the catalytic function is exhibited by the heating gas. Therefore, NOx in the exhaust gas can be reduced, and the exhaust gas can be appropriately purified.

(2)エンジン11の起動時における触媒21の予熱や再生のために、第2管路14から排ガスの一部を外気に混ぜて、加熱ガスとすることにより、燃料の消費を低減することができる。 (2) In order to preheat and regenerate the catalyst 21 when the engine 11 is started, it is possible to reduce fuel consumption by mixing a part of the exhaust gas from the second pipeline 14 with the outside air to make it a heating gas. it can.

(3)エンジン11の停止中の場合や、エンジン11の運転中であっても排ガス温度が低い場合、あるいは、通常のエンジン運転の場合であっても、バーナ装置31を燃焼動作させることにより、触媒21に対して排ガスより高温の加熱ガスを供給できる。このため、触媒21に付着した不純物を熱分解させることができて、触媒21の機能の再生を実行できる。 (3) By burning the burner device 31 even when the engine 11 is stopped, the exhaust gas temperature is low even when the engine 11 is operating, or even when the engine is operating normally. A heating gas having a temperature higher than that of the exhaust gas can be supplied to the catalyst 21. Therefore, the impurities adhering to the catalyst 21 can be thermally decomposed, and the function of the catalyst 21 can be regenerated.

(4)バーナ装置31からの燃焼ガスと混合空気導入管路36からの外気をミキサ37によって混合することができる。従って、温度分布にムラのない加熱ガスを第2管路14内に供給できて、触媒21の機能を良好に維持できる。 (4) The combustion gas from the burner device 31 and the outside air from the mixed air introduction pipe 36 can be mixed by the mixer 37. Therefore, the heating gas having an even temperature distribution can be supplied into the second pipeline 14, and the function of the catalyst 21 can be maintained satisfactorily.

(5)燃焼室32の外側の混合空気導入管路36内を流れる外気によって、燃焼室32の外壁を冷却できるため、燃焼室32の過熱を回避できて、燃焼室32やその周辺機器の耐久性を向上できる。 (5) Since the outer wall of the combustion chamber 32 can be cooled by the outside air flowing in the mixed air introduction pipe 36 outside the combustion chamber 32, overheating of the combustion chamber 32 can be avoided, and the durability of the combustion chamber 32 and its peripheral equipment can be avoided. Can improve sex.

(6)排ガスの温度が異常上昇した場合には、混合空気導入管路36から導入した外気により、排ガスをただちに温度低下させて、排ガス温度の異常上昇を回避して機器のダメージなどを回避できる。 (6) When the temperature of the exhaust gas rises abnormally, the temperature of the exhaust gas is immediately lowered by the outside air introduced from the mixed air introduction pipe 36, and the abnormal rise in the exhaust gas temperature can be avoided to avoid damage to the equipment. ..

(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態を説明する。この第2実施形態以降の各実施形態及び変更例においては、第1実施形態と異なる部分を中心に説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In each of the embodiments and modifications after the second embodiment, the parts different from the first embodiment will be mainly described.

第2実施形態においては、図1に示す前記第1実施形態の構成に対して以下の構成を付加したものである。
図3に示すように、第2管路14において触媒21と下流側バルブ20との間の部分から還流管路51が分岐されている。そして、この還流管路51は、前記混合空気導入管路36における開度調節バルブ38の下流側に接続されている。還流管路51には、図2に示すファン52と開閉バルブ53とが設けられている。
In the second embodiment, the following configuration is added to the configuration of the first embodiment shown in FIG.
As shown in FIG. 3, the reflux line 51 is branched from the portion between the catalyst 21 and the downstream valve 20 in the second line 14. The return pipe 51 is connected to the downstream side of the opening degree adjusting valve 38 in the mixed air introduction pipe 36. The return pipe 51 is provided with a fan 52 and an on-off valve 53 shown in FIG.

そして、エンジン11の運転時において、還流管路51の開閉バルブ53が開放された状態であって、ファン52が作動されることにより、触媒21の下流側の前記加熱ガスを含む排ガスの一部を還流管路51からミキサ37の一次側に送ることができる。なお、ファン52の停止時において、そのファン52が還流管路51内のガスの流れをブロック可能であれば、開閉バルブ53は、必ずしも必要ではない。 Then, during the operation of the engine 11, a part of the exhaust gas containing the heating gas on the downstream side of the catalyst 21 is operated by operating the fan 52 while the opening / closing valve 53 of the reflux pipe 51 is open. Can be sent from the reflux line 51 to the primary side of the mixer 37. If the fan 52 can block the flow of gas in the return pipe 51 when the fan 52 is stopped, the on-off valve 53 is not always necessary.

従って、第2実施形態においては、排ガスは触媒21を通過することにより、ある程度の温度低下が生じているものの、還流管路51から、外気より高温(通常は200〜250℃程度)の排ガスの一部を回収して、触媒21の上流側に供給できる。このため、燃焼室32内の燃焼量を少なくできて、燃費を低減できる。 Therefore, in the second embodiment, although the temperature of the exhaust gas is lowered to some extent by passing through the catalyst 21, the exhaust gas having a temperature higher than that of the outside air (usually about 200 to 250 ° C.) is discharged from the reflux pipe 51. A part of the catalyst can be recovered and supplied to the upstream side of the catalyst 21. Therefore, the amount of combustion in the combustion chamber 32 can be reduced, and fuel consumption can be reduced.

また、第2管路14の上流側バルブ19を閉鎖するとともに、下流側バルブ20を開放して、加熱ユニット30を燃焼動作させるとともに、混合空気導入管路36から外気を導入すれば、前記分解有効温度より高温に加熱された加熱ガスが触媒21の再生のために触媒21側に供給される。そして、触媒を21を通過した加熱ガスの一部を還流管路51を介して加熱ユニット30に還流させて、触媒21の再生に供することができる。 Further, if the upstream valve 19 of the second pipeline 14 is closed, the downstream valve 20 is opened to perform the combustion operation of the heating unit 30, and the outside air is introduced from the mixed air introduction pipeline 36, the decomposition is performed. A heating gas heated to a temperature higher than the effective temperature is supplied to the catalyst 21 side for regeneration of the catalyst 21. Then, a part of the heating gas that has passed through the catalyst 21 can be refluxed to the heating unit 30 via the reflux pipe 51 to be used for regeneration of the catalyst 21.

従って、第2実施形態では、第1実施形態の効果に加えて、以下の効果がある。
(7)触媒21の下流側のガスの一部を触媒21の上流側の第2管路14内に還流させて、触媒21の昇温用に供することができる。このため、混合空気導入管路36から導入される外気の量を少なくできて、バーナ装置31における燃焼量を少なくできる。従って、触媒21の昇温及び温度維持に要する燃費を少なくできる。
Therefore, in the second embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, there are the following effects.
(7) A part of the gas on the downstream side of the catalyst 21 can be refluxed into the second pipeline 14 on the upstream side of the catalyst 21 to be used for raising the temperature of the catalyst 21. Therefore, the amount of outside air introduced from the mixed air introduction pipe 36 can be reduced, and the amount of combustion in the burner device 31 can be reduced. Therefore, the fuel consumption required for raising the temperature and maintaining the temperature of the catalyst 21 can be reduced.

(8)触媒21の再生において、その再生に利用された高温のガスの一部を触媒21の上流側に還流させて、再度触媒21の再生に再利用できるため、触媒21の再生に要する燃費を少なくできる。 (8) In the regeneration of the catalyst 21, a part of the high-temperature gas used for the regeneration can be refluxed to the upstream side of the catalyst 21 and reused for the regeneration of the catalyst 21, so that the fuel consumption required for the regeneration of the catalyst 21 is required. Can be reduced.

(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態を説明する。
第3実施形態は、図3に示す前記第2実施形態の構成に対して以下の構成を付加したものである。
(Third Embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
The third embodiment is obtained by adding the following configuration to the configuration of the second embodiment shown in FIG.

図4に示すように、第3実施形態においては、合流管路15に図2に示す温度センサ42が設けられている。また、ミキサ37からバイパス管路54が分岐されており、このバイパス管路54は合流管路15に接続されている。このバイパス管路54内には図2に示す開閉バルブ55が設けられている。 As shown in FIG. 4, in the third embodiment, the temperature sensor 42 shown in FIG. 2 is provided in the merging pipeline 15. Further, a bypass line 54 is branched from the mixer 37, and this bypass line 54 is connected to the merging line 15. An on-off valve 55 shown in FIG. 2 is provided in the bypass pipeline 54.

そして、温度センサ42によって検出された排ガスの温度が低い場合にバイパス管路54の開閉バルブ55が開放される。この開閉バルブ55の開放時には、ミキサ37からの高温の混合ガスである加熱ガスがバイパス管路54を経て合流管路15に供給される。この場合、バイパス管路54に供給される加熱ガスの温度は、ミキサ37から第2管路14内に供給される加熱ガスの温度と同等またはそれ以上の温度に設定される。そして、そのバイパス流は合流管路15において排ガスと混合されて、排ガスより高温のガスとして排ガスエコノマイザ16に供給される。 Then, when the temperature of the exhaust gas detected by the temperature sensor 42 is low, the opening / closing valve 55 of the bypass pipe 54 is opened. When the on-off valve 55 is opened, the heating gas, which is a high-temperature mixed gas from the mixer 37, is supplied to the merging line 15 via the bypass line 54. In this case, the temperature of the heating gas supplied to the bypass pipeline 54 is set to a temperature equal to or higher than the temperature of the heating gas supplied from the mixer 37 into the second pipeline 14. Then, the bypass flow is mixed with the exhaust gas in the merging pipeline 15 and supplied to the exhaust gas economizer 16 as a gas having a temperature higher than that of the exhaust gas.

従って、尿素またはアンモニアスリップによるNH3及び排ガス中に含まれる硫酸ガスSO2,SO3と水分との反応によって析出した酸性硫安を排ガスエコノマイザ16上において熱分解することができる。また、合流管路15においてPMに対する燃料由来または潤滑油由来のSOFの固着を防止できるので、排ガスエコノマイザ16におけるPMなどの付着を防止できる。 Therefore, the acid ammonium sulfate precipitated by the reaction between NH3 due to urea or ammonia slip and the sulfuric acid gases SO2 and SO3 contained in the exhaust gas and water can be thermally decomposed on the exhaust gas economizer 16. Further, since it is possible to prevent the SOF derived from the fuel or the lubricating oil from sticking to the PM in the merging pipeline 15, it is possible to prevent the PM and the like from adhering to the exhaust gas economizer 16.

なお、エンジン11の停止時や、排ガスが第1管路13内を流れる場合においても、第2管路14の上流側バルブ19及び下流側バルブ20を閉鎖することにより、酸性硫安などの不純物を分解可能な温度の加熱ガスをバイパス管路54を介して排ガスエコノマイザ16に供給することができる。この場合は、加熱ガスは、排ガスエコノマイザ16上の不純物を分解するだけの量でよいため、バーナ装置31における燃焼量を少なくできる。 Even when the engine 11 is stopped or when the exhaust gas flows in the first pipeline 13, impurities such as acidic sulfuric acid can be removed by closing the upstream valve 19 and the downstream valve 20 of the second pipeline 14. A heating gas having a decomposable temperature can be supplied to the exhaust gas economizer 16 via the bypass pipe 54. In this case, the amount of the heating gas is sufficient to decompose impurities on the exhaust gas economizer 16, so that the amount of combustion in the burner device 31 can be reduced.

従って、第3実施形態においては、第2実施形態の効果に加えて、以下の効果がある。
(9)加熱ユニット30を燃焼動作させれば、エンジン11の停止及び運転に関わらず、バイパス管路54を介してミキサ37からの高温の加熱ガスが合流管路15に供給される。このため、排ガスエコノマイザ16の伝熱管の外周面に酸性硫安などの不純物が付着したとしても、その不純物を熱分解できる。また、バイパス管路54からの高温の加熱ガスにより、排ガス中のPMに対するSOFの固着を防止することも可能になるので、PMなどによる不純物の排ガスエコノマイザ16上における析出を防ぐことができる。従って、排ガスエコノマイザ16の流路抵抗を低減させるとともに、熱回収機能の低下を有効に防止することも可能になる。
Therefore, in the third embodiment, in addition to the effects of the second embodiment, there are the following effects.
(9) When the heating unit 30 is combusted, the high-temperature heating gas from the mixer 37 is supplied to the merging pipe 15 via the bypass pipe 54 regardless of whether the engine 11 is stopped or operated. Therefore, even if impurities such as acidic ammonium sulfate adhere to the outer peripheral surface of the heat transfer tube of the exhaust gas economizer 16, the impurities can be thermally decomposed. Further, since the high-temperature heating gas from the bypass pipe 54 makes it possible to prevent the SOF from sticking to the PM in the exhaust gas, it is possible to prevent the precipitation of impurities on the exhaust gas economizer 16 due to PM or the like. Therefore, it is possible to reduce the flow path resistance of the exhaust gas economizer 16 and effectively prevent the deterioration of the heat recovery function.

(10)エンジン11からの排ガス温度が低く、排ガスエコノマイザ16における排熱回収機能が低下する場合には、加熱ユニット30を燃焼作動させて、いわば追い焚きすることによって、前記排熱回収機能を回復させることが可能となる。 (10) When the exhaust gas temperature from the engine 11 is low and the exhaust heat recovery function of the exhaust gas economizer 16 deteriorates, the exhaust heat recovery function is restored by burning the heating unit 30 and reheating it, so to speak. It becomes possible to make it.

(第4実施形態)
次に、本発明の第4実施形態を説明する。
第4実施形態においては、図1に示す前記第1実施形態の構成に対して以下の構成を加えたものである。
(Fourth Embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
In the fourth embodiment, the following configuration is added to the configuration of the first embodiment shown in FIG.

図5に示すように、第2管路14における上流側開閉バルブ19の下流側の部分がバーナ装置31の燃焼室32の燃焼空間に接続されている。前記燃焼室32は円筒状に形成され、バーナ33はその一端部に配置されている。そして、第2管路14は、燃焼室32の他端部において燃焼室32の軸線と略直交する方向を指向するようにこの燃焼室32に接続されている。従って、第2管路14内の排ガスは燃焼室32の前記他端部を燃焼ガス流と交差する方向に流れる。 As shown in FIG. 5, the downstream portion of the upstream opening / closing valve 19 in the second pipeline 14 is connected to the combustion space of the combustion chamber 32 of the burner device 31. The combustion chamber 32 is formed in a cylindrical shape, and the burner 33 is arranged at one end thereof. The second pipeline 14 is connected to the combustion chamber 32 at the other end of the combustion chamber 32 so as to direct a direction substantially orthogonal to the axis of the combustion chamber 32. Therefore, the exhaust gas in the second pipeline 14 flows in the direction intersecting the combustion gas flow at the other end of the combustion chamber 32.

混合空気導入管路36は、燃焼室32の外壁321の外側に配置され、外気によって燃焼室32が冷却されるようになっている。
エンジン11の運転時には、排ガスが燃焼室32内に送り込まれて、燃焼室32内においてその排ガスが燃焼作用を受ける。
The mixed air introduction pipe line 36 is arranged outside the outer wall 321 of the combustion chamber 32 so that the combustion chamber 32 is cooled by the outside air.
When the engine 11 is in operation, the exhaust gas is sent into the combustion chamber 32, and the exhaust gas undergoes a combustion action in the combustion chamber 32.

従って、第4実施形態においては、第1実施形態の効果に加えて、以下の効果がある。
(11)エンジン11からの排ガスが燃焼室32内に送り込まれ、排ガス中の未燃分を含むPM,SOFやCOが燃焼室32内の先端部,つまり高温領域を通過するため、前記PM,SOF,COなどを適切に熱分解または燃焼させることができる。従って、PMなどの不純物が触媒21や排ガスエコノマイザ16の伝熱管に付着したり、前記不純物やCOなどが大気中に放出されたりすることを有効に抑制できる。
Therefore, in the fourth embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, there are the following effects.
(11) Exhaust gas from the engine 11 is sent into the combustion chamber 32, and PM, SOF and CO containing unburned components in the exhaust gas pass through the tip portion in the combustion chamber 32, that is, a high temperature region. SOF, CO, etc. can be appropriately pyrolyzed or burned. Therefore, it is possible to effectively prevent impurities such as PM from adhering to the heat transfer tube of the catalyst 21 and the exhaust gas economizer 16 and the impurities and CO from being released into the atmosphere.

(12)第2管路14の上流側からの排ガスが燃焼室32内をその直径方向において短い距離で横切るようにして通過するため、排ガスの流通抵抗の増加を抑えることができて、エンジン11の運転効率に関与する排ガスの流通効率を高くすることができる。その結果、エンジン11の運転効率を向上させることができる。 (12) Since the exhaust gas from the upstream side of the second pipeline 14 passes through the combustion chamber 32 in a short distance in the radial direction, it is possible to suppress an increase in the flow resistance of the exhaust gas, and the engine 11 It is possible to increase the distribution efficiency of exhaust gas, which is related to the operating efficiency of. As a result, the operating efficiency of the engine 11 can be improved.

(第5実施形態)
次に、本発明の第5実施形態を説明する。
第5実施形態は、図5に示す第4実施形態の構成に対して以下の構成を付加したものである。
(Fifth Embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.
The fifth embodiment is obtained by adding the following configuration to the configuration of the fourth embodiment shown in FIG.

図6に示すように、第2管路14において、触媒21と下流側バルブ20との間の部分から図4に示す第3実施形態と同様な還流管路51が分岐され、この還流管路51は第2管路14を介して燃焼室32に接続されている。還流管路51にはファン52と開閉バルブ53とが設けられている。そして、エンジン11の運転時に、第2管路14のバルブ19,20が開放される。この状態で還流管路51のファン52が動作されるとともに、バルブ53が開放されることにより、触媒21の部分を通過した酸性硫安などの不純物あるいはPM,SOFやCOを含む排ガスの一部が還流管路51を介して燃焼室32に送られて、燃焼室32において熱分解または燃焼される。 As shown in FIG. 6, in the second pipeline 14, a reflux conduit 51 similar to that of the third embodiment shown in FIG. 4 is branched from the portion between the catalyst 21 and the downstream valve 20, and the reflux conduit 51 is branched. 51 is connected to the combustion chamber 32 via the second pipe line 14. The return pipe 51 is provided with a fan 52 and an on-off valve 53. Then, when the engine 11 is operated, the valves 19 and 20 of the second pipeline 14 are opened. In this state, the fan 52 of the recirculation pipe 51 is operated, and the valve 53 is opened, so that impurities such as acidic sulfurous acid that have passed through the catalyst 21 or a part of the exhaust gas containing PM, SOF, and CO are removed. It is sent to the combustion chamber 32 via the recirculation pipe 51 and is thermally decomposed or burned in the combustion chamber 32.

従って、第5実施形態においては、第4実施形態の効果に加えて、以下の効果がある。
(13)触媒21の部分を通過した酸性硫安、PM、燃料未燃分やSOFなどの不純物の一部が燃焼室32において熱分解または燃焼されるため、排ガスエコノマイザ16に達する酸性硫安やPMなどの量を少なくできて、排ガスエコノマイザ16の効率低下を抑制できる。
Therefore, in the fifth embodiment, in addition to the effects of the fourth embodiment, there are the following effects.
(13) Since some of the impurities such as acidic sulfur, PM, unburned fuel, and SOF that have passed through the catalyst 21 are thermally decomposed or burned in the combustion chamber 32, the acidic economizer 16 reaches the exhaust gas economizer 16, and so on. The amount of the exhaust gas economizer 16 can be reduced, and the efficiency decrease of the exhaust gas economizer 16 can be suppressed.

(14)第2管路14内の排ガスの一部を燃焼室32内に還流させることができるため、燃焼室32内における燃焼量を少なくできて、燃費を改善できる。
(第6実施形態)
次に、本発明の第6実施形態を説明する。
(14) Since a part of the exhaust gas in the second pipeline 14 can be returned to the combustion chamber 32, the amount of combustion in the combustion chamber 32 can be reduced and the fuel efficiency can be improved.
(Sixth Embodiment)
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described.

第6実施形態は、図6に示す前記第5実施形態の構成に対して以下の構成を付加したものである。
図7に示すように、第6実施形態においては、図4に示す前記第3実施形態と同様に、ミキサ37からバイパス管路54が分岐され、そのバイパス管路54は合流管路15に接続されている。バイパス管路54には、開閉バルブ55が設けられている。合流管路15には温度センサ42が設けられている。
The sixth embodiment is obtained by adding the following configuration to the configuration of the fifth embodiment shown in FIG.
As shown in FIG. 7, in the sixth embodiment, the bypass pipe 54 is branched from the mixer 37, and the bypass pipe 54 is connected to the merging pipe 15 as in the third embodiment shown in FIG. Has been done. The bypass pipeline 54 is provided with an on-off valve 55. A temperature sensor 42 is provided in the merging pipeline 15.

従って、第6実施形態においては、以下の効果がある。
(15)温度センサ42による温度検出に基づいて、バイパス管路54の開閉バルブ55を開放することにより、排ガスエコノマイザ16の上流側に高温の加熱ガスを供給できて、第3実施形態と同様に、排ガスエコノマイザ16の伝熱管に対する不純物の付着を防止できる。
Therefore, in the sixth embodiment, there are the following effects.
(15) By opening the on-off valve 55 of the bypass pipe 54 based on the temperature detection by the temperature sensor 42, a high-temperature heating gas can be supplied to the upstream side of the exhaust gas economizer 16, as in the third embodiment. , It is possible to prevent the adhesion of impurities to the heat transfer tube of the exhaust gas economizer 16.

(16)第3実施形態と同様に、エンジン11からの排ガス温度が低く、排ガスエコノマイザ16における排熱回収機能が低下する場合には、加熱ユニット30を燃焼作動させて、追い焚きすることによって、前記排熱回収機能を回復させることが可能となる。 (16) Similar to the third embodiment, when the exhaust gas temperature from the engine 11 is low and the exhaust heat recovery function of the exhaust gas economizer 16 is lowered, the heating unit 30 is combusted and reheated. It is possible to restore the exhaust heat recovery function.

次に、本発明の第7実施形態を説明する。
第7実施形態は、図6に示す第5実施形態に構成に対して以下の構成を付加したものである。
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described.
The seventh embodiment is the fifth embodiment shown in FIG. 6 with the following configuration added to the configuration.

図8に示すように、加熱ユニット30にはミキサ37の二次側にフィルタ47が設けられている。このフィルタ47は、カーボン微粒子や燃料未燃分、硫黄分などからなるPMなどの不純物を捕捉するためのものである。混合空気導入管路36は、その一部がミキサ37の一次側に連通するとともに、他の部分がミキサ37及びフィルタ47の外側面を通って第2管路14に直接接続されている。 As shown in FIG. 8, the heating unit 30 is provided with a filter 47 on the secondary side of the mixer 37. The filter 47 is for capturing impurities such as PM composed of carbon fine particles, unburned fuel, sulfur and the like. A part of the mixed air introduction pipe 36 communicates with the primary side of the mixer 37, and the other part directly connects to the second pipe 14 through the outer surfaces of the mixer 37 and the filter 47.

また、第7実施形態においては、フィルタ47内の温度がPMなどの不純物が分解または燃焼される高温となるように,例えば600〜650℃となるように、燃料流量と混合空気導入管路36からの外気の供給量が設定される。そして、フィルタ47を通過した加熱ガスと混合空気導入管路36からの外気との混合により、第2管路14内の加熱ガスの温度が触媒21の分解有効温度となるように調節される。 Further, in the seventh embodiment, the fuel flow rate and the mixed air introduction pipeline 36 are set so that the temperature inside the filter 47 becomes a high temperature at which impurities such as PM are decomposed or burned, for example, 600 to 650 ° C. The amount of outside air supplied from is set. Then, the temperature of the heating gas in the second pipeline 14 is adjusted to be the effective decomposition temperature of the catalyst 21 by mixing the heating gas that has passed through the filter 47 with the outside air from the mixed air introduction pipeline 36.

従って、第7実施形態においては、フィルタ47により、エンジン11からの排ガスに含まれ、燃焼室32において燃焼されなかったPMなどを捕捉して、燃焼室32と外気との混合による加熱ガスによって分解または燃焼させることができる。 Therefore, in the seventh embodiment, the filter 47 captures PM and the like contained in the exhaust gas from the engine 11 and has not been burned in the combustion chamber 32, and decomposes them by the heating gas generated by mixing the combustion chamber 32 and the outside air. Or it can be burned.

第7実施形態においては、以下の効果がある。
(17)フィルタ47によってPMなどの不純物を捕捉して、その不純物を分解または燃焼させることができるため、触媒21や排ガスエコノマイザ16に付着する不純物の量を少なくすることができて、触媒21や排ガスエコノマイザ16の効率低下を抑えることができる。
In the seventh embodiment, there are the following effects.
(17) Since impurities such as PM can be captured by the filter 47 and decomposed or burned, the amount of impurities adhering to the catalyst 21 and the exhaust gas economizer 16 can be reduced, and the catalyst 21 and the exhaust gas economizer 16 can be reduced. It is possible to suppress a decrease in efficiency of the exhaust gas economizer 16.

(第8実施形態)
次に、本発明の第8実施形態について説明する。
第8実施形態は、エンジン11が複数設けられたシステムであるとともに、図6に示す前記第5実施形態に対して以下の構成を付加したものである。
(8th Embodiment)
Next, an eighth embodiment of the present invention will be described.
The eighth embodiment is a system in which a plurality of engines 11 are provided, and the following configuration is added to the fifth embodiment shown in FIG.

図9に示すように、エンジン11,第1管路13,第2管路14及び排ガスエコノマイザ16よりなるエンジンユニット49が構成され、そのエンジンユニット49が複数並設されている。 As shown in FIG. 9, an engine unit 49 including an engine 11, a first pipeline 13, a second pipeline 14, and an exhaust gas economizer 16 is configured, and a plurality of engine units 49 are arranged side by side.

加熱ユニット30は、複数のエンジンユニット49によって共用された単一構成のものである。
そして、加熱ユニット30のミキサ37の二次側に共用室50の一次側が接続され、その共用室50の二次側が接続管路46を介して各エンジンユニット49の第2管路14の上流側バルブ19と触媒21との間の部分に接続されている。共用室50には、還元剤供給用のポンプ23に接続された供給ノズル22が設けられ、共用室50内に還元剤が噴霧される。なお、第2管路14内には供給ノズル22は設けられていない。接続管路46には、図2及び図9に示すように、バルブ48が設けられている。
The heating unit 30 has a single configuration shared by a plurality of engine units 49.
Then, the primary side of the common chamber 50 is connected to the secondary side of the mixer 37 of the heating unit 30, and the secondary side of the common chamber 50 is the upstream side of the second pipeline 14 of each engine unit 49 via the connection pipeline 46. It is connected to the portion between the valve 19 and the catalyst 21. The common room 50 is provided with a supply nozzle 22 connected to a pump 23 for supplying the reducing agent, and the reducing agent is sprayed into the common room 50. The supply nozzle 22 is not provided in the second pipeline 14. The connecting pipeline 46 is provided with a valve 48 as shown in FIGS. 2 and 9.

各エンジンユニット49の還流管路51は、ファン52と開閉バルブ53との間の部分において集合されている。
従って、第8実施形態においては、共用室50内において供給ノズル22から噴霧された還元剤が接続管路46を介して各エンジンユニット49の触媒21に供給される。また、各エンジンユニット49の触媒21の下流側の排ガスの一部が還流管路51を介して燃焼室32に供給される。
The return pipe 51 of each engine unit 49 is assembled at a portion between the fan 52 and the on-off valve 53.
Therefore, in the eighth embodiment, the reducing agent sprayed from the supply nozzle 22 in the common chamber 50 is supplied to the catalyst 21 of each engine unit 49 via the connecting pipe 46. Further, a part of the exhaust gas on the downstream side of the catalyst 21 of each engine unit 49 is supplied to the combustion chamber 32 via the reflux pipe 51.

このため、第8実施形態においては、以下の効果がある。
(18)複数のエンジンユニット49に対して単一の加熱ユニット30を共用したため、エンジンユニット49が複数であっても、全体の構成をコンパクト化できるとともに、全体構成の複雑化を避けることができる。
Therefore, in the eighth embodiment, there are the following effects.
(18) Since a single heating unit 30 is shared for a plurality of engine units 49, even if there are a plurality of engine units 49, the overall configuration can be made compact and the overall configuration can be avoided from becoming complicated. ..

(第9実施形態)
次に、本発明の第9実施形態を説明する。
第9実施形態は、図1に示す第1実施形態に対して加熱ユニット30の位置を変更したものである。
(9th Embodiment)
Next, a ninth embodiment of the present invention will be described.
In the ninth embodiment, the position of the heating unit 30 is changed with respect to the first embodiment shown in FIG.

図10に示すように、第9実施形態においては、前記各実施形態とは異なり、第2管路14には加熱ユニット30は設けられておらず、合流管路15に第1実施形態と同様な加熱ユニット30が接続されている。このため、ミキサ37の一次側が触媒21の二次側に連通するとともに、同ミキサ37の二次側が触媒21を介することなく排ガスエコノマイザ16の一次側に直接連通している。また、加熱ユニット30の混合空気導入管路36が合流管路15を介してミキサ37の一次側に連通している。 As shown in FIG. 10, in the ninth embodiment, unlike each of the above-described embodiments, the heating unit 30 is not provided in the second pipeline 14, and the merging pipeline 15 is the same as in the first embodiment. Heating unit 30 is connected. Therefore, the primary side of the mixer 37 communicates with the secondary side of the catalyst 21, and the secondary side of the mixer 37 communicates directly with the primary side of the exhaust gas economizer 16 without passing through the catalyst 21. Further, the mixed air introduction pipe 36 of the heating unit 30 communicates with the primary side of the mixer 37 via the merging pipe 15.

従って、第9実施形態においては、エンジン11の運転中はもちろんのこと、エンジン11が停止していても、加熱ユニット30からの加熱ガスにより、アンモニアスリップなどによって生じた排ガスエコノマイザ16上の酸性硫安などの不純物を熱分解させることができる。 Therefore, in the ninth embodiment, not only during the operation of the engine 11, but also when the engine 11 is stopped, the acid ammonium sulfate on the exhaust gas economizer 16 generated by ammonia slip or the like due to the heating gas from the heating unit 30 is generated. Impurities such as can be thermally decomposed.

従って、第9実施形態においては、以下の効果がある。
(19)排ガスエコノマイザ16の酸性硫安などの不純物をエンジン11が停止中であっても加熱ユニット30からの加熱ガスによって熱分解でき、排ガスエコノマイザ16を高効率状態に維持できる。
Therefore, in the ninth embodiment, there are the following effects.
(19) Even when the engine 11 is stopped, impurities such as acidic sulfur in the exhaust gas economizer 16 can be thermally decomposed by the heating gas from the heating unit 30, and the exhaust gas economizer 16 can be maintained in a highly efficient state.

(20)第3実施形態などと同様に、加熱ユニット30を燃焼作動させて、追い焚きすることによって、排ガスエコノマイザ16の排熱回収機能を回復させることが可能となる。特に、この第9実施形態においては、加熱ユニット30が排ガスエコノマイザ16に触媒21を介することなく、近接配置されている。従って、排熱回収機能の回復がより確実になる。 (20) Similar to the third embodiment, the exhaust heat recovery function of the exhaust gas economizer 16 can be restored by burning and reheating the heating unit 30. In particular, in the ninth embodiment, the heating unit 30 is arranged close to the exhaust gas economizer 16 without using the catalyst 21. Therefore, the recovery of the exhaust heat recovery function becomes more reliable.

(第10実施形態)
次に、本発明の第10実施形態を説明する。
第10実施形態においては、図10に示す第9実施形態の構成に対して以下の構成を付加したものである。
(10th Embodiment)
Next, a tenth embodiment of the present invention will be described.
In the tenth embodiment, the following configuration is added to the configuration of the ninth embodiment shown in FIG.

図11に示すように、第2管路14において、上流側バルブ19と温度センサ41及び供給ノズル22との間の部分には、前記ミキサ37とは異なる別のミキサ57が接続されている。加熱ユニット30側のミキサ37から分岐管路58が分岐され、その分岐管路58は前記別のミキサ57の一次側に接続されている。図2及び図11に示すように、分岐管路58には開閉バルブ59及びファン60が設けられている。 As shown in FIG. 11, in the second pipeline 14, another mixer 57 different from the mixer 37 is connected to the portion between the upstream valve 19, the temperature sensor 41, and the supply nozzle 22. A branch line 58 is branched from the mixer 37 on the heating unit 30 side, and the branch line 58 is connected to the primary side of the other mixer 57. As shown in FIGS. 2 and 11, the branch line 58 is provided with an on-off valve 59 and a fan 60.

そして、開閉バルブ59の開放時において、ミキサ37から高温の加熱ガスが分岐管路58を介して別のミキサ57に供給されて、その加熱ガスが第2管路14においてエンジン11からの排ガスとミキシングされる。この加熱ガスであるミキシングガスの温度は、摂氏280〜300℃程度である。そして、そのミキシングガスが加熱ガスとして供給ノズル22及び触媒21側に流れ、触媒21が分解有効温度に維持される。 Then, when the on-off valve 59 is opened, the high-temperature heating gas is supplied from the mixer 37 to another mixer 57 via the branch pipeline 58, and the heating gas is combined with the exhaust gas from the engine 11 in the second pipeline 14. Be mixed. The temperature of the mixing gas, which is the heating gas, is about 280 to 300 degrees Celsius. Then, the mixing gas flows as a heating gas to the supply nozzle 22 and the catalyst 21 side, and the catalyst 21 is maintained at the effective decomposition temperature.

また、触媒21上に付着した不純物の量が多くなった場合は、低温の外気の割合を少なくして、分岐管路58を介してさらに高温の加熱ガスを送ることにより、触媒21上の不純物を熱分解できる。 When the amount of impurities adhering to the catalyst 21 increases, the proportion of low-temperature outside air is reduced and a higher-temperature heating gas is sent through the branch pipeline 58 to increase the amount of impurities on the catalyst 21. Can be thermally decomposed.

従って、第10実施形態においては、前記第9実施形態の効果に加えて以下の効果がある。
(21)高温のミキシングガスを加熱ガスとして触媒21の上流側に供給して、排ガスとミキシングできるため、エンジン始動時などにおいて、排ガスが低温であっても、触媒21に供給されるガスを昇温でき、触媒21において適切な還元作用を得ることができる。また、さらに加熱ガスをミキサ37から別のミキサ57に送って触媒21を昇温させることにより、触媒21上の酸性硫安などの不純物を分解させることができる。
Therefore, in the tenth embodiment, in addition to the effect of the ninth embodiment, there are the following effects.
(21) Since the high-temperature mixing gas can be supplied as a heating gas to the upstream side of the catalyst 21 and mixed with the exhaust gas, the gas supplied to the catalyst 21 can be raised even when the exhaust gas is low at the time of starting the engine or the like. It can be warmed and an appropriate reducing action can be obtained in the catalyst 21. Further, by sending a heating gas from the mixer 37 to another mixer 57 to raise the temperature of the catalyst 21, impurities such as acidic ammonium sulfate on the catalyst 21 can be decomposed.

(第11実施形態)
次に、本発明の第11実施形態を説明する。
図12に示すように、第11実施形態においては、図10に示す第9実施形態の構成に対して、図5に示す第4実施形態の加熱ユニット30を合流管路15に接続したものである。このため、加熱ユニット30のバーナ装置31を燃焼動作させれば、エンジン11の停止中であっても、排ガスエコノマイザ16上の不純物を分解できる。
(11th Embodiment)
Next, the eleventh embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 12, in the eleventh embodiment, the heating unit 30 of the fourth embodiment shown in FIG. 5 is connected to the merging pipe line 15 with respect to the configuration of the ninth embodiment shown in FIG. is there. Therefore, if the burner device 31 of the heating unit 30 is operated for combustion, impurities on the exhaust gas economizer 16 can be decomposed even when the engine 11 is stopped.

従って、第11実施形態においては、以下の効果がある。
(22)排ガスに含まれるカーボン微粒子などよりなるPMなどの不純物やCOを燃焼室32内において燃焼させることができるとともに、エンジン11の運転・停止に関わらず排ガスエコノマイザ16上の不純物を分解できる。
Therefore, in the eleventh embodiment, there are the following effects.
(22) Impurities such as PM composed of carbon fine particles contained in the exhaust gas and CO can be burned in the combustion chamber 32, and impurities on the exhaust gas economizer 16 can be decomposed regardless of whether the engine 11 is started or stopped.

(第12実施形態)
次に、本発明の第12実施形態について説明する。
図13に示すように、第12実施形態においては、図12に示す前記第11実施形態の構成に対して、以下の構成を付加したものである。すなわち、第12実施形態においては、第11実施形態の構成に対して、図11に示す第10実施形態と同様に、第2管路14上に別のミキサ57が設けられるとともに、ミキサ37,57間に開閉バルブ59及びファン60を有する分岐管路58が接続されている。
(12th Embodiment)
Next, the twelfth embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 13, in the twelfth embodiment, the following configuration is added to the configuration of the eleventh embodiment shown in FIG. That is, in the twelfth embodiment, with respect to the configuration of the eleventh embodiment, as in the tenth embodiment shown in FIG. 11, another mixer 57 is provided on the second pipeline 14, and the mixer 37, A branch line 58 having an on-off valve 59 and a fan 60 is connected between 57.

従って、第12実施形態においては、以下の効果がある。
(23)排ガス中のPMなど不純物やCOを燃焼室32において燃焼でき、また、燃焼室32からの燃焼ガスにより、触媒21を再生できるとともに、排ガスエコノマイザ16上の不純物を分解できる。
Therefore, in the twelfth embodiment, there are the following effects.
(23) Although impurities such as PM and CO in the exhaust gas can be burned in the combustion chamber 32, the catalyst 21 can be regenerated by the combustion gas from the combustion chamber 32, and the impurities on the exhaust gas economizer 16 can be decomposed.

(変更例)
本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、以下のような態様で具体化することも可能である。
(Change example)
The present invention is not limited to each of the above-described embodiments, and can be embodied in the following aspects.

・図14に示すように、第2管路14の上流側バルブ19を、第2管路14と混合空気導入管路36との合流部よりも下流側に設けること。言い換えれば、上流側バルブ19を混合空気導入管路36内に設けること。従って、混合空気導入管路36は、第2管路14の一部を構成していることになる。このように構成しても、前記各実施形態と同様な作用を得ることができる。 -As shown in FIG. 14, the upstream valve 19 of the second pipeline 14 is provided on the downstream side of the confluence of the second pipeline 14 and the mixed air introduction pipeline 36. In other words, the upstream valve 19 is provided in the mixed air introduction line 36. Therefore, the mixed air introduction pipe 36 constitutes a part of the second pipe 14. Even with such a configuration, the same operation as that of each of the above-described embodiments can be obtained.

・例えば、第1実施形態において、2点鎖線で示すように、第2管路14を、ミキサ37を経ることなく、触媒21の上流側に直結させること。このように構成した場合は、排ガスがミキサ37の一次側には供給されず、加熱ガスがミキサ37の二次側において排ガスに混合されて、第2管路14内に供給される。 -For example, in the first embodiment, as shown by the alternate long and short dash line, the second conduit 14 is directly connected to the upstream side of the catalyst 21 without passing through the mixer 37. In this configuration, the exhaust gas is not supplied to the primary side of the mixer 37, and the heating gas is mixed with the exhaust gas on the secondary side of the mixer 37 and supplied into the second pipeline 14.

・バーナ装置31の燃焼室32からの燃焼ガスと混合空気導入管路36からの外気とを混合するためのミキサ37を省略すること。この場合は、燃焼室32の出口と混合空気導入管路36とを合流させて、その合流部から延びる管路を十分に長くして、その管路を第2管路14に接続する。このようにすれば、前記合流部から延びる管路内において燃焼ガスと外気とが適切に混合される。 The mixer 37 for mixing the combustion gas from the combustion chamber 32 of the burner device 31 and the outside air from the mixed air introduction pipe 36 is omitted. In this case, the outlet of the combustion chamber 32 and the mixed air introduction pipe 36 are merged, the pipe extending from the merging portion is sufficiently long, and the pipe is connected to the second pipe 14. In this way, the combustion gas and the outside air are appropriately mixed in the pipeline extending from the confluence.

・図8に示す第7実施形態において、フィルタ47の下流側にも別のミキサを設けて、そのミキサによってフィルタ47からのガスと外気とを混合して第2管路14に供給されるようにすること。 In the seventh embodiment shown in FIG. 8, another mixer is also provided on the downstream side of the filter 47 so that the gas from the filter 47 and the outside air are mixed by the mixer and supplied to the second pipeline 14. To do.

・図8に示す第7実施形態以外の実施形態においても、ミキサ37の下流側にカーボン微粒子などよりなるPMやSOFを捕捉するためのフィルタを設けること。
・前記各実施形態においては、上流側バルブ19が第2管路14を開閉する機能と、第2管路14の開度を調節する機能との双方の機能を有する。これに対し、上流側バルブとして、第2管路14を開閉するバルブと、第2管路14の開度を調節するバルブとのそれぞれ単機能のバルブを設けること。
-In embodiments other than the seventh embodiment shown in FIG. 8, a filter for capturing PM and SOF made of carbon fine particles and the like is provided on the downstream side of the mixer 37.
-In each of the above embodiments, the upstream valve 19 has both a function of opening and closing the second pipeline 14 and a function of adjusting the opening degree of the second pipeline 14. On the other hand, as the upstream valve, a valve for opening and closing the second pipeline 14 and a valve for adjusting the opening degree of the second pipeline 14 are provided as single-function valves.

(他の技術的思想)
前記各実施形態及び変更例から把握され、請求項に記載されていない技術的思想は以下のとおりである。
(Other technical ideas)
The technical ideas grasped from each of the above-described embodiments and modifications and not described in the claims are as follows.

(A)前記加熱手段は、前記バーナ装置31における燃焼ガスと、前記外気導入手段36からの外気とを混合して、その混合によって発生された加熱ガスを前記排ガス経路100に送るためのミキサ37を有する請求項1または2に記載の内燃機関の脱硝装置用の加熱ガス発生装置。 (A) The heating means mixes the combustion gas in the burner device 31 with the outside air from the outside air introducing means 36, and the mixer 37 for sending the heating gas generated by the mixing to the exhaust gas path 100. The heating gas generator for the denitration device of the internal combustion engine according to claim 1 or 2.

以上の構成においては、燃焼ガスと外気とをムラなく混合して排ガス経路に供給できる。
(B)前記加熱ユニット30の上流側において、前記排ガス経路100には、その排ガス経路100を開閉するための開閉バルブ19を備えた請求項1及び2、前記技術的思想(A)項のうちのいずれか一項に記載の内燃機関の脱硝装置用の加熱ガス発生装置。
In the above configuration, the combustion gas and the outside air can be mixed evenly and supplied to the exhaust gas path.
(B) Of claims 1 and 2, the technical idea (A), wherein the exhaust gas path 100 is provided with an on-off valve 19 for opening and closing the exhaust gas path 100 on the upstream side of the heating unit 30. The heating gas generator for the denitration device of the internal combustion engine according to any one of the above.

以上の構成においては、前記開閉19バルブの開放時には、混合空気を排ガス中に供給させることができるとともに、開閉バルブ19の閉鎖時には、混合空気のみを排気経路に供給できる。 In the above configuration, when the opening / closing valve 19 is opened, the mixed air can be supplied to the exhaust gas, and when the opening / closing valve 19 is closed, only the mixed air can be supplied to the exhaust path.

(C)前記開閉バルブ19は、前記排ガス経路100の開度を調節可能である前記技術的思想(B)項に記載の内燃機関の脱硝装置用の加熱ガス発生装置。
以上の構成においては、排ガス経路100に適量の排ガスを流すことができて、加熱ユニット30のバーナ装置31からの燃焼ガスを少なくして、バーナ装置31における燃料消費量を少なくできる。
(C) The opening / closing valve 19 is a heating gas generator for a denitration device of an internal combustion engine according to the technical concept (B), wherein the opening / closing valve 19 can adjust the opening degree of the exhaust gas path 100.
In the above configuration, an appropriate amount of exhaust gas can be flowed through the exhaust gas path 100, the combustion gas from the burner device 31 of the heating unit 30 can be reduced, and the fuel consumption in the burner device 31 can be reduced.

(D)前記排ガス経路100における脱硝触媒21と前記排熱回収手段16との間の部分と、前記外気導入手段36との間に還流管路51を設けるとともに、その還流管路51に排ガス経路100内の排ガスの一部を前記外気導入手段36側に送るためのファン52を設けた請求項1及び2、前記技術的思想(A)項、(B)項のうちのいずれか一項に記載の内燃機関の脱硝装置用の加熱ガス発生装置。 (D) A recirculation pipe 51 is provided between the denitration catalyst 21 and the exhaust heat recovery means 16 in the exhaust gas path 100 and the outside air introduction means 36, and the exhaust gas path 51 is provided in the recirculation pipe 51. In any one of claims 1 and 2 provided with a fan 52 for sending a part of the exhaust gas in 100 to the outside air introducing means 36 side, and the technical idea (A) and (B). The heating gas generator for the denitration device of the internal combustion engine described.

以上の構成においては、排ガスの一部を脱硝触媒21に還流させることにより排ガスの温度を利用して脱硝触媒21を昇温させることができるため、加熱ユニット30のバーナ装置31における燃費を低減できる。 In the above configuration, by returning a part of the exhaust gas to the denitration catalyst 21, the temperature of the exhaust gas can be used to raise the temperature of the denitration catalyst 21, so that the fuel consumption in the burner device 31 of the heating unit 30 can be reduced. ..

(E)前記排ガス経路100に排熱回収手段16を設けるとともに、前記ミキサ37からバイパス管路54を分岐し、そのバイパス管路54を前記排熱回収手段16の一次側に接続した前記技術的思想(A)項に記載の内燃機関の脱硝装置用の加熱ガス発生装置。 (E) The technical technique in which the exhaust heat recovery means 16 is provided in the exhaust gas path 100, the bypass pipe line 54 is branched from the mixer 37, and the bypass pipe line 54 is connected to the primary side of the waste heat recovery means 16. The heating gas generator for the denitration device of the internal combustion engine according to the idea (A).

以上の構成においては、排熱回収手段16をミキサ37からの加熱ガスにより高温に出来るため、排熱回収手段16における不純物を有効に分解できる。
(F)前記排ガス経路100を前記バーナ装置31の燃焼室32に接続した請求項1及び2、前記技術的思想(A)〜(E)のうちのいずれか一項に記載の内燃機関の脱硝装置用の加熱ガス発生装置。
In the above configuration, since the exhaust heat recovery means 16 can be heated to a high temperature by the heating gas from the mixer 37, impurities in the exhaust heat recovery means 16 can be effectively decomposed.
(F) The denitration of the internal combustion engine according to any one of claims 1 and 2 and the technical ideas (A) to (E) in which the exhaust gas path 100 is connected to the combustion chamber 32 of the burner device 31. Heating gas generator for the device.

以上の構成においては、排ガス中の不純物やCOを燃焼室32内において分解または燃焼させることができる。
(G)前記燃焼室32を円筒状に形成し、バーナ33を前記燃焼室32の一端部に配置するとともに、前記排ガス経路100の内燃機関11側及び触媒21側を前記燃焼室32の他端部においてその燃焼室32の軸線と交差する方向に向かって開口させた前記技術的思想(F)項に記載の内燃機関の脱硝装置用の加熱ガス発生装置。
In the above configuration, impurities and CO in the exhaust gas can be decomposed or burned in the combustion chamber 32.
(G) The combustion chamber 32 is formed in a cylindrical shape, the burner 33 is arranged at one end of the combustion chamber 32, and the internal combustion engine 11 side and the catalyst 21 side of the exhaust gas path 100 are the other ends of the combustion chamber 32. The heating gas generator for a denitration device of an internal combustion engine according to the technical concept (F), which is opened in a section in a direction intersecting the axis of the combustion chamber 32.

以上の構成においては、排ガスを燃焼室32内において適切に加熱させることができるとともに、排ガスに対する流路抵抗を小さくできる。
(H)前記排ガス経路100における脱硝触媒21と前記排熱回収手段16の部分と、前記外気導入手段36との間に還流管路51を設けるとともに、その還流管路51内に排ガス経路100内の排ガスを前記外気導入手段36側に送るためのファン52を設け、還流管路51を前記排ガス管路14の内燃機関側に接続した前記技術的思想(E)項に記載の内燃機関の脱硝装置用の加熱ガス発生装置。
In the above configuration, the exhaust gas can be appropriately heated in the combustion chamber 32, and the flow path resistance to the exhaust gas can be reduced.
(H) A recirculation pipe 51 is provided between the denitration catalyst 21 in the exhaust gas path 100, the portion of the exhaust heat recovery means 16 and the outside air introduction means 36, and the exhaust gas path 100 is provided in the recirculation pipe 51. The denitration of the internal combustion engine according to the technical idea (E), wherein a fan 52 for sending the exhaust gas from the outside air to the outside air introduction means 36 is provided, and the return pipe line 51 is connected to the internal combustion engine side of the exhaust gas pipe line 14. Heating gas generator for the device.

以上の構成においては、排ガスの熱を利用して触媒を昇温できる。
(I)前記ミキサ37と前記排ガス経路100との間に微粒子捕捉フィルタ47が介在された前記技術的思想(A)項に記載の内燃機関の脱硝装置用の加熱ガス発生装置。
In the above configuration, the heat of the exhaust gas can be used to raise the temperature of the catalyst.
(I) The heated gas generator for a denitration device of an internal combustion engine according to the technical idea (A), wherein a fine particle trapping filter 47 is interposed between the mixer 37 and the exhaust gas path 100.

以上の構成においては、排ガス中の不純物を微粒子捕捉フィルタ47で捕捉して、そのフィルタ47上において分解させることができる。
(J)前記外気導入手段を構成する混合空気導入路36を前記ミキサ37の一次側に接続するとともに、その混合空気導入路36を前記ミキサ37及び微粒子捕捉フィルタ47の外側を通って前記排ガス経路100に接続した前記技術的思想(I)項に記載の内燃機関の脱硝装置用の加熱ガス発生装置。
In the above configuration, impurities in the exhaust gas can be captured by the fine particle capturing filter 47 and decomposed on the filter 47.
(J) The mixed air introduction path 36 constituting the outside air introduction means is connected to the primary side of the mixer 37, and the mixed air introduction path 36 passes through the outside of the mixer 37 and the fine particle capture filter 47 to the exhaust gas path. The heating gas generator for the denitration device of the internal combustion engine according to the technical concept (I), which is connected to 100.

以上の構成においては、外気によってミキサ37及びフィルタ47を冷却できる。
(K)複数の排ガス経路100を並設するとともに、前記加熱ユニット30を複数の排ガス経路100で共有化した請求項1または2に記載の内燃機関の脱硝装置用の加熱ガス発生装置。
In the above configuration, the mixer 37 and the filter 47 can be cooled by the outside air.
(K) The heating gas generator for an internal combustion engine denitration device according to claim 1 or 2, wherein a plurality of exhaust gas paths 100 are arranged side by side and the heating unit 30 is shared by the plurality of exhaust gas paths 100.

以上の構成においては、加熱ユニットを共有化したため、装置全体を小型化できるとともに、構成を簡素化できる。
(L)前記加熱ユニット30が前記脱硝触媒21と前記排熱回収手段16との間の排ガス経路に設けられた前記技術的思想(E)項に記載の内燃機関の脱硝装置用の加熱ガス発生装置。
In the above configuration, since the heating unit is shared, the entire device can be miniaturized and the configuration can be simplified.
(L) Generation of heating gas for the denitration device of the internal combustion engine according to the technical idea (E), wherein the heating unit 30 is provided in the exhaust gas path between the denitration catalyst 21 and the exhaust heat recovery means 16. apparatus.

以上の構成においては、排熱回収手段16の温度を上昇させることができて、排熱回収手段16上の不純物を分解できる。
(M)前記排ガス経路100における前記脱硝触媒21の上流側にミキサ57を接続し、前記加熱ユニット30のミキサ37から分岐された分岐路58が脱硝触媒21の上流側のミキサ57に接続された前記技術的思想(L)項に記載の内燃機関の脱硝装置用の加熱ガス発生装置。
In the above configuration, the temperature of the waste heat recovery means 16 can be raised, and impurities on the waste heat recovery means 16 can be decomposed.
(M) The mixer 57 was connected to the upstream side of the denitration catalyst 21 in the exhaust gas path 100, and the branch path 58 branched from the mixer 37 of the heating unit 30 was connected to the mixer 57 on the upstream side of the denitration catalyst 21. The heating gas generator for the denitration device of an internal combustion engine according to the technical concept (L).

以上の構成においては、加熱ユニット30のミキサ37からの加熱ガスをミキサ57に供給して、その加熱ガスによって脱硝触媒21を昇温できる。
(N)前記排ガス経路100を前記バーナ装置31の燃焼室32に接続した前記技術的思想(M)項に記載の内燃機関の脱硝装置用の加熱ガス発生装置。
In the above configuration, the heating gas from the mixer 37 of the heating unit 30 can be supplied to the mixer 57, and the denitration catalyst 21 can be heated by the heating gas.
(N) The heating gas generator for the denitration device of an internal combustion engine according to the technical concept (M), wherein the exhaust gas path 100 is connected to the combustion chamber 32 of the burner device 31.

以上の構成においては、燃焼室32において排ガス中の不純物やCOを燃焼または分解できる。
(O)前記燃焼室32を円筒状に形成し、バーナ33を前記燃焼室32の一端部に配置するとともに、前記排ガス経路100の内燃機関11側及び脱硝触媒21側を前記燃焼室32の他端部においてその燃焼室32の軸線と交差する方向に向かって開口させた前記技術的思想(N)項に記載の内燃機関の脱硝装置用の加熱ガス発生装置。
In the above configuration, impurities and CO in the exhaust gas can be burned or decomposed in the combustion chamber 32.
(O) The combustion chamber 32 is formed in a cylindrical shape, the burner 33 is arranged at one end of the combustion chamber 32, and the internal combustion engine 11 side and the denitration catalyst 21 side of the exhaust gas path 100 are other than the combustion chamber 32. The heating gas generator for a denitration device of an internal combustion engine according to the technical concept (N), which is opened at an end toward a direction intersecting the axis of the combustion chamber 32.

以上の構成においては、排ガス中の不純物やCOを効率よく分解または燃焼させることができる。
(P)請求項1または2に記載の内燃機関11の脱硝装置用の加熱ガス発生装置において、前記内燃機関11の運転時において前記バーナ装置31を作動させて、前記脱硝触媒21を予熱または再生させる内燃機関の脱硝装置用の加熱ガス発生装置の運転方法。
With the above configuration, impurities and CO in the exhaust gas can be efficiently decomposed or burned.
(P) In the heating gas generator for the denitration device of the internal combustion engine 11 according to claim 1 or 2, the burner device 31 is operated during the operation of the internal combustion engine 11 to preheat or regenerate the denitration catalyst 21. How to operate a heating gas generator for a denitration device of an internal combustion engine.

従って、例えば内燃機関11の起動時において、脱硝触媒21を予熱または再生させることができる。 Therefore, for example, when the internal combustion engine 11 is started, the denitration catalyst 21 can be preheated or regenerated.

11…内燃機関としてのエンジン、12…共通管路、13…第1管路、14…第2管路、16…排熱回収手段としての排ガスエコノマイザ、19…上流側開閉バルブ、21…脱硝触媒、22…供給ノズル、30…加熱ユニット、31…バーナ装置、35…外気導入手段としてのブロワ、36…外気導入手段としての混合空気導入管路、45…制御装置、100…排ガス経路。 11 ... Engine as an internal combustion engine, 12 ... Common pipeline, 13 ... First pipeline, 14 ... Second pipeline, 16 ... Exhaust gas economizer as exhaust heat recovery means, 19 ... Upstream opening / closing valve, 21 ... Denitration catalyst , 22 ... Supply nozzle, 30 ... Heating unit, 31 ... Burner device, 35 ... Blower as outside air introduction means, 36 ... Mixed air introduction pipeline as outside air introduction means, 45 ... Control device, 100 ... Exhaust gas path.

Claims (11)

内燃機関の排ガス経路に設けられた排ガス処理装置に対して加熱ガスを送給する内燃機関の排ガス処理装置用の加熱ガス発生装置であって、
当該排ガス処理装置の上流側の前記排ガス経路に対して燃焼ガスを送給するためのバーナ装置を含む加熱ユニットと、
前記加熱ユニットにおいて前記バーナ装置から送給された燃焼ガスと混合するための外気を導入するための外気導入手段と、
前記外気導入手段において外気の導入量を調節する開度調節バルブと
を備えることを特徴とする内燃機関の排ガス処理装置用の加熱ガス発生装置。
A heating gas generator for an exhaust gas treatment device of an internal combustion engine that supplies heating gas to an exhaust gas treatment device provided in an exhaust gas path of an internal combustion engine.
A heating unit including a burner device for supplying combustion gas to the exhaust gas path on the upstream side of the exhaust gas treatment device, and
An outside air introducing means for introducing outside air for mixing with the combustion gas supplied from the burner device in the heating unit, and
A heating gas generator for an exhaust gas treatment device of an internal combustion engine, characterized in that the outside air introducing means includes an opening degree adjusting valve for adjusting the amount of outside air introduced.
内燃機関の排ガス経路に設けられた排ガス処理装置に対して加熱ガスを送給する内燃機関の排ガス処理装置用の加熱ガス発生装置であって、
当該排ガス処理装置の上流側の前記排ガス経路に対して燃焼ガスを送給するためのバーナ装置を含む加熱ユニットを備え、
前記バーナ装置の燃焼室の一端部には、バーナが配置されるとともに、
当該燃焼室の他端部には前記内燃機関の排ガス経路が、前記燃焼室の軸線と略直交する方向で排ガスが前記燃焼室の高温領域を横切るように接続され、前記燃焼室内に前記排ガス経路から供給される内燃機関の排ガスが供給されることを特徴とする内燃機関の排ガス処理装置用の加熱ガス発生装置。
A heating gas generator for an exhaust gas treatment device of an internal combustion engine that supplies heating gas to an exhaust gas treatment device provided in an exhaust gas path of an internal combustion engine.
A heating unit including a burner device for supplying combustion gas to the exhaust gas path on the upstream side of the exhaust gas treatment device is provided.
A burner is arranged at one end of the combustion chamber of the burner device, and the burner is arranged at one end.
The exhaust gas path of the internal combustion engine is connected to the other end of the combustion chamber so that the exhaust gas crosses the high temperature region of the combustion chamber in a direction substantially orthogonal to the axis of the combustion chamber, and the exhaust gas path is connected to the combustion chamber. A heating gas generator for an exhaust gas treatment device of an internal combustion engine, characterized in that the exhaust gas of the internal combustion engine supplied from is supplied.
前記加熱ユニットには、
前記燃焼室から排出された燃焼ガスと混合するための外気を導入するための外気導入手段を備えることを特徴とする請求項2に記載の内燃機関の排ガス処理装置用の加熱ガス発生装置。
The heating unit has
The heated gas generator for an exhaust gas treatment device of an internal combustion engine according to claim 2, further comprising an outside air introducing means for introducing outside air for mixing with the combustion gas discharged from the combustion chamber.
前記加熱ユニットは、
前記バーナ装置及び前記外気導入手段の下流側に配置され、前記バーナ装置から送給される燃焼ガスと、前記内燃機関の排ガス経路から排出される排ガスと、前記外気導入手段から供給される外気とを混合するミキサを備えることを特徴とする請求項1又は請求項3に記載の内燃機関の排ガス処理装置用の加熱ガス発生装置。
The heating unit
Combustion gas that is arranged downstream of the burner device and the outside air introduction means, exhaust gas discharged from the exhaust gas path of the internal combustion engine, and outside air supplied from the outside air introduction means. The heating gas generator for the exhaust gas treatment device of an internal combustion engine according to claim 1 or 3, further comprising a mixer for mixing the above.
前記排ガス処理装置と前記加熱ユニットとの間に、第1の温度センサを設けたことを特徴とする請求項1、3、4のいずれか一項に記載の内燃機関の排ガス処理装置用の加熱ガス発生装置。 The heating for the exhaust gas treatment device of an internal combustion engine according to any one of claims 1, 3 and 4, wherein a first temperature sensor is provided between the exhaust gas treatment device and the heating unit. Gas generator. 前記外気導入手段から供給される外気は、前記バーナ装置の燃焼室の外壁の外側を通ることを特徴とする請求項1及び請求項3〜5のいずれか一項に記載の内燃機関の排ガス処理装置用の加熱ガス発生装置。 The exhaust gas treatment of an internal combustion engine according to any one of claims 1 and 3 to 5, wherein the outside air supplied from the outside air introducing means passes through the outside of the outer wall of the combustion chamber of the burner device. Heating gas generator for the device. 前記排ガス処理装置は、排熱回収装置であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の内燃機関の排ガス処理装置用の加熱ガス発生装置。 The heated gas generator for an exhaust gas treatment device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6, wherein the exhaust gas treatment device is an exhaust heat recovery device. 前記内燃機関の排ガス経路から分岐し前記加熱ユニットの上流で当該排ガス経路に合流する前記排ガス経路とは異なるバイパス排ガス経路と、
前記バイパス排ガス経路に設けられた脱硝装置と、
前記排ガス経路の上流側と下流側において、前記バイパス排ガス経路と遮断する第1のバルブと、
前記バイパス排ガス経路の上流と下流において、前記排ガス経路と遮断する第2のバルブと、
前記加熱ユニットから加熱された排ガスの一部を、前記脱硝装置の上流側の前記バイパス排ガス経路の合流点に還流する分岐排ガス経路を備えることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の内燃機関の排ガス処理装置用の加熱ガス発生装置。
A bypass exhaust gas path different from the exhaust gas path that branches from the exhaust gas path of the internal combustion engine and joins the exhaust gas path upstream of the heating unit.
The denitration device provided in the bypass exhaust gas path and
On the upstream side and the downstream side of the exhaust gas path, a first valve that shuts off from the bypass exhaust gas path,
A second valve that cuts off the exhaust gas path upstream and downstream of the bypass exhaust gas path,
Any one of claims 1 to 7, wherein a part of the exhaust gas heated from the heating unit is provided with a branched exhaust gas path that returns a part of the exhaust gas heated to the confluence of the bypass exhaust gas paths on the upstream side of the denitration device. The heated gas generator for the exhaust gas treatment device of the internal combustion engine according to the above.
前記分岐排ガス経路に、前記加熱ユニットと前記合流点とを遮断する第3のバルブを備えることを特徴とする請求項8に記載の内燃機関の排ガス処理装置用の加熱ガス発生装置。 The heating gas generator for an exhaust gas treatment device for an internal combustion engine according to claim 8, further comprising a third valve that shuts off the heating unit and the confluence in the branched exhaust gas path. 前記分岐排ガス経路に配置され、前記分岐排ガス経路と、前記バイパス排ガス経路との合流点に前記加熱ユニットによって加熱された混合ガスを送るファンと、
前記合流点に配置され、前記ファンによって送給された混合ガスと前記バイパス排ガス経路の内燃機関から排出された排ガスとを混合して前記脱硝装置に送るミキサと
を備えることを特徴とする請求項8又は請求項9に記載の内燃機関の排ガス処理装置用の加熱ガス発生装置。
A fan arranged in the branched exhaust gas path and sending a mixed gas heated by the heating unit to the confluence of the branched exhaust gas path and the bypass exhaust gas path.
The claim is characterized by comprising a mixer arranged at the confluence, which mixes the mixed gas supplied by the fan with the exhaust gas discharged from the internal combustion engine of the bypass exhaust gas path and sends the mixed gas to the denitration device. 8 or the heating gas generator for the exhaust gas treatment device of the internal combustion engine according to claim 9.
前記合流点と前記脱硝装置の間の前記バイパス排ガス経路に配置された第2の温度センサを備えたことを特徴とする請求項8〜10のいずれか一項に記載の内燃機関の排ガス処理装置用の加熱ガス発生装置。 The exhaust gas treatment device for an internal combustion engine according to any one of claims 8 to 10, further comprising a second temperature sensor arranged in the bypass exhaust gas path between the confluence point and the denitration device. Heating gas generator for.
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