JP5789321B2 - Scrubber and engine system - Google Patents

Scrubber and engine system Download PDF

Info

Publication number
JP5789321B2
JP5789321B2 JP2014052330A JP2014052330A JP5789321B2 JP 5789321 B2 JP5789321 B2 JP 5789321B2 JP 2014052330 A JP2014052330 A JP 2014052330A JP 2014052330 A JP2014052330 A JP 2014052330A JP 5789321 B2 JP5789321 B2 JP 5789321B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
value
neutralizing agent
cleaning liquid
scrubber
amount
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014052330A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2015174034A (en
Inventor
隼太 秋山
隼太 秋山
橋本 大
大 橋本
哲男 野上
哲男 野上
繁一 兼田
繁一 兼田
隆道 細野
隆道 細野
克浩 吉澤
克浩 吉澤
正憲 東田
正憲 東田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kawasaki Motors Ltd
Original Assignee
Kawasaki Jukogyo KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Jukogyo KK filed Critical Kawasaki Jukogyo KK
Priority to JP2014052330A priority Critical patent/JP5789321B2/en
Priority to CN201580004499.6A priority patent/CN105899282B/en
Priority to PCT/JP2015/000960 priority patent/WO2015136867A1/en
Priority to KR1020167013251A priority patent/KR101722058B1/en
Publication of JP2015174034A publication Critical patent/JP2015174034A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5789321B2 publication Critical patent/JP5789321B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D47/00Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
    • B01D47/06Spray cleaning
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/05High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2247/00Details relating to the separation of dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
    • B01D2247/04Regenerating the washing fluid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2247/00Details relating to the separation of dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
    • B01D2247/10Means for removing the washing fluid dispersed in the gas or vapours
    • B01D2247/107Means for removing the washing fluid dispersed in the gas or vapours using an unstructured demister, e.g. a wire mesh demister
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/30Sulfur compounds
    • B01D2257/302Sulfur oxides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2258/00Sources of waste gases
    • B01D2258/01Engine exhaust gases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2259/00Type of treatment
    • B01D2259/45Gas separation or purification devices adapted for specific applications
    • B01D2259/4566Gas separation or purification devices adapted for specific applications for use in transportation means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Separation Of Particles Using Liquids (AREA)

Description

本発明は、エンジンから排出された排気ガスを洗浄するスクラバ(湿式ガス洗浄装置)、及び、このスクラバを備えたエンジンシステムに関する。   The present invention relates to a scrubber (wet gas cleaning apparatus) that cleans exhaust gas discharged from an engine, and an engine system including the scrubber.

エンジンから排出される窒素酸化物(NOx)の量を低減させる手法として、排気ガスの一部をエンジンに戻す排気再循環(EGR;Exhaust Gas Recirculation)が知られている。排気ガスの一部をエンジンに戻すことにより、酸素濃度が低い状態で燃焼が行われ、その結果、燃焼温度が低下してNOxの生成が抑制される。ただし、使用する燃料によっては、排気ガスに粒子状物質(PM;Particulate Matter)や硫黄酸化物(SOx)が大量に含まれる場合があり、この場合には再循環させる排気ガスからPMやSOxを取り除く必要がある。排気ガスからPMやSOxを取り除くには、洗浄液を用いるスクラバが有効である(特許文献1の図2の符号15参照)。   As a technique for reducing the amount of nitrogen oxide (NOx) discharged from the engine, exhaust gas recirculation (EGR) for returning a part of the exhaust gas to the engine is known. By returning a part of the exhaust gas to the engine, combustion is performed in a state where the oxygen concentration is low. As a result, the combustion temperature is lowered and the generation of NOx is suppressed. However, depending on the fuel used, the exhaust gas may contain a large amount of particulate matter (PM) or sulfur oxide (SOx). In this case, PM or SOx is removed from the exhaust gas to be recirculated. It needs to be removed. In order to remove PM and SOx from the exhaust gas, a scrubber using a cleaning liquid is effective (see reference numeral 15 in FIG. 2 of Patent Document 1).

また、環境保護の観点から、エンジンに戻す排気ガス(EGRガス)のみならず、大気に排出される排気ガスについてもPMやSOxを取り除くのが望ましい。この場合も、排気ガスからPMやSOxを取り除くには、洗浄液を用いるスクラバが有効である。   Further, from the viewpoint of environmental protection, it is desirable to remove PM and SOx not only for exhaust gas (EGR gas) returned to the engine but also for exhaust gas discharged to the atmosphere. Also in this case, a scrubber using a cleaning liquid is effective for removing PM and SOx from the exhaust gas.

スクラバで使用する洗浄液には、SOxを取り除く(脱硫を行う)ために脱硫用の中和剤(苛性ソーダなどのアルカリ溶剤)を投入し、洗浄液のpH値が一定以上となるように調整する。ただし、洗浄液が排気ガスと接触するとpH値が下がるため、洗浄液を繰り返し使用する場合には、中和剤を連続的に投入して洗浄液のpH値を維持する必要がある。また、洗浄液を外部に排出する場合、pH値の排出規制があれば、その排出規制をクリアできるように洗浄液のpH値を調整する必要がある。このような脱硫性能の維持と排出規制の適合を考慮すれば、中和剤を多めに投入するのが安全であるが、中和剤の使用量を抑えたいという要望もある。   In order to remove SOx (perform desulfurization), a desulfurization neutralizing agent (an alkaline solvent such as caustic soda) is added to the cleaning liquid used in the scrubber, and the pH value of the cleaning liquid is adjusted to a certain level or more. However, since the pH value decreases when the cleaning liquid comes into contact with the exhaust gas, when the cleaning liquid is used repeatedly, it is necessary to continuously add a neutralizing agent to maintain the pH value of the cleaning liquid. Further, when the cleaning liquid is discharged to the outside, if there is a pH value discharge restriction, it is necessary to adjust the pH value of the cleaning liquid so that the discharge restriction can be cleared. Considering maintenance of such desulfurization performance and compliance with emission regulations, it is safe to add more neutralizing agent, but there is also a demand to reduce the amount of neutralizing agent used.

特開2011−157959号公報JP 2011-157959 A

本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであって、洗浄液への中和剤の投入量を抑えつつ、十分な脱硫性能を維持するとともに、洗浄液の排出規制をクリアすることができるスクラバを提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and while maintaining a sufficient desulfurization performance while suppressing the amount of the neutralizing agent introduced into the cleaning liquid, it is also possible to clear the discharge regulation of the cleaning liquid. It aims to provide a scrubber that can be used.

本発明のある形態に係るスクラバは、エンジンから排出される排気ガスを洗浄するスクラバであって、前記排気ガスに洗浄液を噴射する噴射ノズルと、前記噴射ノズルから噴射された洗浄液を回収して溜めるとともに、溜めた洗浄液の一部を外部へ排出する溜水部と、前記溜水部に溜められた洗浄液を前記噴射ノズルに供給する循環配管と、前記循環配管の流路に中和剤を投入する中和剤投入装置と、前記中和剤投入装置から投入する中和剤の投入量を決定する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記噴射ノズルから噴射する洗浄液のpH値と所定の目標噴射pH値との偏差、及び、前記溜水部に溜められた洗浄液のpH値と所定の目標溜水pH値との偏差に基づいて、前記中和剤投入装置から投入する中和剤の投入量を決定するように構成されている。   A scrubber according to an embodiment of the present invention is a scrubber that cleans exhaust gas discharged from an engine, and collects and collects an injection nozzle that injects a cleaning liquid into the exhaust gas, and a cleaning liquid injected from the injection nozzle. In addition, a reservoir portion for discharging a part of the collected cleaning liquid to the outside, a circulation pipe for supplying the cleaning liquid stored in the reservoir section to the injection nozzle, and a neutralizing agent are introduced into the flow path of the circulation pipe And a control device for determining an amount of the neutralizing agent to be charged from the neutralizing agent charging device, wherein the control device has a predetermined pH value of the cleaning liquid sprayed from the spray nozzle and a predetermined value. The neutralizing agent to be charged from the neutralizing agent charging device based on the deviation from the target injection pH value and the deviation between the pH value of the cleaning liquid stored in the water reservoir and the predetermined target water pH value To determine the amount of input It has been made.

かかる構成では、噴射ノズルから噴射される洗浄液に中和剤を直接投入して噴射ノズルから噴射される洗浄液のpH値を調整することができる。そのため、実質的に噴射ノズルから噴射する洗浄液のpH値と所定の目標噴射pH値との偏差によって中和剤の投入量が決まる場合、溜水部に溜められた洗浄液のpH値を不要に上昇させなくてもよく、中和剤の投入量を抑えることができる。さらに、中和剤の投入量は、噴射ノズルから噴射する洗浄液のpH値と所定の目標噴射pH値との偏差、及び、溜水部に溜められた洗浄液のpH値と所定の目標溜水pH値との偏差に基づいて決定されるため、十分な脱硫性能(目標噴射pH値)を維持するとともに、洗浄液の排出規制(目標溜水pH値)をクリアすることが可能である。   In such a configuration, it is possible to adjust the pH value of the cleaning liquid sprayed from the spray nozzle by directly introducing the neutralizing agent into the cleaning liquid sprayed from the spray nozzle. Therefore, when the amount of the neutralizing agent to be charged is determined by the deviation between the pH value of the cleaning liquid jetted from the jet nozzle and the predetermined target jetting pH value, the pH value of the cleaning liquid stored in the reservoir is unnecessarily increased. The amount of neutralizing agent input can be suppressed. Furthermore, the amount of the neutralizing agent to be introduced is determined by the deviation between the pH value of the cleaning liquid sprayed from the spray nozzle and the predetermined target injection pH value, and the pH value of the cleaning liquid stored in the water reservoir and the predetermined target stored water pH. Since it is determined based on the deviation from the value, it is possible to maintain sufficient desulfurization performance (target injection pH value) and clear the cleaning liquid discharge regulation (target stored water pH value).

また、上記のスクラバにおいて、前記排気ガスは前記エンジンに戻されるEGRガスであってもよい。かかる構成によれば、エンジンには浄化されたEGRガスが戻されるため、エンジンを腐食するリスクを低減することができる。   In the scrubber, the exhaust gas may be EGR gas returned to the engine. According to such a configuration, since the purified EGR gas is returned to the engine, the risk of corroding the engine can be reduced.

また、上記のスクラバにおいて、前記制御装置は、前記エンジンに使用する燃料の硫黄分と、当該スクラバを通過する排気ガスの流量とに基づいて、前記目標噴射pH値を設定するように構成されていてもよい。   Further, in the scrubber, the control device is configured to set the target injection pH value based on a sulfur content of fuel used for the engine and a flow rate of exhaust gas passing through the scrubber. May be.

かかる構成によれば、目標噴射pH値を適正な値に設定できるため、目標噴射pH値が過度に大きくなるのを防止することができ、その結果、洗浄液への中和剤の投入量を抑えることができる。   According to such a configuration, the target injection pH value can be set to an appropriate value, so that the target injection pH value can be prevented from becoming excessively large, and as a result, the amount of neutralizing agent introduced into the cleaning liquid is suppressed. be able to.

また、上記のスクラバにおいて、前記制御装置は、予め定められた固定値を前記目標溜水pH値として設定するように構成されていてもよい。   In the scrubber, the control device may be configured to set a predetermined fixed value as the target stored water pH value.

かかる構成によれば、目標溜水pH値として排出規制で定められたpH値に設定することで、洗浄液の排出規制を確実にクリアすることができる。   According to such a configuration, the discharge restriction of the cleaning liquid can be surely cleared by setting the pH value determined by the discharge restriction as the target stored water pH value.

また、上記のスクラバにおいて、前記制御装置は、前記エンジンに使用する燃料の硫黄分と、当該スクラバを通過する排気ガスの流量とに基づいて、脱硫性能の維持に必要であると予測される中和剤の投入量である基本中和剤投入量を算出し、前記噴射ノズルから噴射する洗浄液のpH値と所定の目標噴射pH値との偏差、前記溜水部に溜められた洗浄液のpH値と所定の目標溜水pH値との偏差、及び、前記基本中和剤投入量に基づいて、前記中和剤投入装置が投入する中和剤の投入量を決定するように構成されていてもよい。   Further, in the above scrubber, the control device is predicted to be necessary for maintaining the desulfurization performance based on the sulfur content of the fuel used in the engine and the flow rate of the exhaust gas passing through the scrubber. The amount of basic neutralizing agent input, which is the amount of summing agent, is calculated, the difference between the pH value of the cleaning liquid sprayed from the spray nozzle and the predetermined target spray pH value, the pH value of the cleaning liquid stored in the water reservoir And the amount of the neutralizing agent to be charged by the neutralizing agent charging device may be determined based on the deviation between the pH value and the predetermined target stored water pH value and the basic neutralizing agent charging amount. Good.

かかる構成によれば、中和剤投入装置が投入する中和剤の投入量について、基本中和剤投入量を用いた、いわゆるフィードフォワード制御を行うことができる。そのため、エンジンの運転状況等が変化しても、中和剤の投入量を速やかに適切な値に調整することができる。   According to this configuration, so-called feed-forward control using the basic neutralizer input amount can be performed for the input amount of the neutralizer supplied by the neutralizer input device. Therefore, even if the operating condition of the engine changes, the amount of neutralizing agent can be quickly adjusted to an appropriate value.

また、本発明のある形態に係るエンジンシステムは、上記のスクラバを備えている。   Moreover, the engine system which concerns on a certain form of this invention is equipped with said scrubber.

以上のとおり、上記のスクラバによれば、洗浄液への中和剤の投入量を抑えつつ、十分な脱硫性能を維持するとともに、洗浄液の排出規制をクリアすることができる。   As described above, according to the above scrubber, it is possible to maintain sufficient desulfurization performance and suppress the cleaning liquid discharge regulation while suppressing the amount of the neutralizing agent to be supplied to the cleaning liquid.

図1は、第1実施形態に係るエンジンシステムのブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of an engine system according to the first embodiment. 図2は、第1実施形態に係るスクラバの概略図である。FIG. 2 is a schematic view of the scrubber according to the first embodiment. 図3は、第1実施形態に係るスクラバの制御系のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of a scrubber control system according to the first embodiment. 図4は、中和剤投入量の制御方法を示したフロー図である。FIG. 4 is a flowchart showing a method for controlling the amount of neutralizing agent input. 図5は、EGRガス流量と基本中和剤投入量の関係を示したグラフである。FIG. 5 is a graph showing the relationship between the EGR gas flow rate and the basic neutralizing agent input amount. 図6は、EGRガス流量と目標噴射pH値の関係を示したグラフである。FIG. 6 is a graph showing the relationship between the EGR gas flow rate and the target injection pH value. 図7は、第2実施形態の中和剤投入量の制御方法を示したフロー図である。FIG. 7 is a flowchart showing a method for controlling the amount of neutralizing agent input according to the second embodiment.

以下、本発明の実施形態について図を参照しながら説明する。以下では、全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同じ符号を付して、重複する説明は省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Below, the same code | symbol is attached | subjected to the element which is the same or it corresponds through all the drawings, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

(第1実施形態)
はじめに、本発明の第1実施形態について説明する。なお、以下では、排気ガスのうちエンジンに戻されるEGRガスを洗浄する場合について説明するが、大気に排出する排気ガスを洗浄する場合も同じように考えることができる。
(First embodiment)
First, a first embodiment of the present invention will be described. In the following, the case of cleaning the EGR gas returned to the engine in the exhaust gas will be described, but the same can be considered for cleaning the exhaust gas discharged to the atmosphere.

<エンジンシステムの全体構成>
まず、本実施形態に係るエンジンシステム100の全体構成について説明する。図1は、エンジンシステム100のブロック図である。図1に示すように、エンジンシステム100は、エンジン10と、過給機20と、EGRブロワ30と、スクラバ40と、廃水処理装置60と、を備えている。
<Overall configuration of engine system>
First, the overall configuration of the engine system 100 according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is a block diagram of the engine system 100. As shown in FIG. 1, the engine system 100 includes an engine 10, a supercharger 20, an EGR blower 30, a scrubber 40, and a wastewater treatment device 60.

本実施形態におけるエンジン10は、船舶の推進用主機であり、大型の2ストロークディーゼルエンジンである。エンジン10には、過給機20から掃気流路11を介して掃気ガス(4ストロークエンジンの場合には「給気ガス」)が供給される。また、エンジン10から排出された排気ガスは排気流路12を介して過給機20に供給される。なお、エンジン10は、4ストロークエンジンであってもよく、ガスエンジンやガソリンエンジンであってもよい。また、エンジン10は船舶に用いられるものに限らず、発電設備に用いられるものであってもよい。   The engine 10 in the present embodiment is a main propulsion machine for a ship and is a large two-stroke diesel engine. The engine 10 is supplied with scavenging gas (“charged gas” in the case of a four-stroke engine) from the supercharger 20 through the scavenging flow path 11. Further, the exhaust gas discharged from the engine 10 is supplied to the supercharger 20 through the exhaust passage 12. The engine 10 may be a 4-stroke engine, a gas engine, or a gasoline engine. Further, the engine 10 is not limited to that used for ships, but may be used for power generation equipment.

過給機20は、空気を昇圧してエンジン10に供給する装置である。過給機20は、タービン部21と、コンプレッサ部22とを有している。タービン部21にはエンジン10から排出された排気ガスが供給され、排気ガスのエネルギによりタービン部21が回転する。タービン部21とコンプレッサ部22は連結シャフト23により連結されており、タービン部21の回転に伴ってコンプレッサ部22も回転する。コンプレッサ部22が回転すると、外部から取り込んだ空気(大気)が昇圧され、昇圧された空気は掃気流路11を介してエンジン10へ供給される。   The supercharger 20 is a device that boosts air and supplies it to the engine 10. The supercharger 20 has a turbine part 21 and a compressor part 22. Exhaust gas discharged from the engine 10 is supplied to the turbine unit 21, and the turbine unit 21 is rotated by the energy of the exhaust gas. The turbine part 21 and the compressor part 22 are connected by a connecting shaft 23, and the compressor part 22 also rotates as the turbine part 21 rotates. When the compressor unit 22 rotates, the air (atmosphere) taken from the outside is pressurized, and the pressurized air is supplied to the engine 10 via the scavenging flow path 11.

EGRブロワ30は、排気流路12と掃気流路11をつなぐEGR流路31に設けられており、排気流路12の排気ガスの一部を抽出し(以下、排気流路12から抽出した排気ガスを「EGRガス」と称す)、そのEGRガスを昇圧して掃気流路11へ送り出す装置である。掃気流路11へ送り出されたEGRガスは、過給機20で昇圧された大気と混合され、掃気ガスとしてエンジン10へ供給される。これにより、エンジン10に供給される掃気ガスの酸素濃度が低下し、NOxの排出量を低減することができる。なお、EGRブロワ30の構造は特に限定されないが、本実施形態では容積型を採用している。   The EGR blower 30 is provided in an EGR flow path 31 that connects the exhaust flow path 12 and the scavenging flow path 11, and extracts a part of the exhaust gas in the exhaust flow path 12 (hereinafter referred to as exhaust gas extracted from the exhaust flow path 12). The gas is referred to as “EGR gas”), and the EGR gas is pressurized and sent to the scavenging flow path 11. The EGR gas sent to the scavenging flow path 11 is mixed with the atmosphere pressurized by the supercharger 20 and supplied to the engine 10 as the scavenging gas. Thereby, the oxygen concentration of the scavenging gas supplied to the engine 10 is reduced, and the amount of NOx emission can be reduced. The structure of the EGR blower 30 is not particularly limited, but a positive displacement type is adopted in this embodiment.

スクラバ40は、EGR流路31に設けられており、洗浄液を用いてEGRガスからSOx及びPMを取り除く装置である。特に、大型のディーゼルエンジンの排気ガスには多量のSOx及びPMが含まれるため、大型のディーゼルエンジンにおいてEGRを行う場合、そのエンジンシステムにスクラバを設置することは非常に有効である。なお、本実施形態のスクラバ40は、後述するようにEGRガスを冷却する冷却機能を有しているため、EGR流路31に冷却装置は設けられていないが、EGR流路31に冷却装置を設けてもよい。その他、スクラバ40の詳細構成については後述する。   The scrubber 40 is a device that is provided in the EGR flow path 31 and removes SOx and PM from the EGR gas using a cleaning liquid. In particular, since exhaust gas from a large diesel engine contains a large amount of SOx and PM, it is very effective to install a scrubber in the engine system when performing EGR in a large diesel engine. In addition, since the scrubber 40 of this embodiment has a cooling function for cooling EGR gas as will be described later, a cooling device is not provided in the EGR flow path 31, but a cooling device is provided in the EGR flow path 31. It may be provided. In addition, the detailed configuration of the scrubber 40 will be described later.

廃水処理装置60は、スクラバ40で使用した洗浄液を浄化処理する装置である。廃水処理装置60で浄化処理された洗浄液の全部または一部は海へ排出される。洗浄液を海へ排出する際に問題となるのが、廃水(洗浄液)の排出規制である。排出規制には、濁度の排出規制と、pH値の排出規制が含まれる。廃水処理装置60は、このうちの濁度の排出規制をクリアするためのものである。具体的には、スクラバ40で使用した洗浄液にはPMが固まって形成されたばいじんが多く含まれており、濁度が非常に高い。そこで、廃水処理装置60として例えば遠心分離機を用いて、洗浄液からばいじんを分離して洗浄液の濁度を下げる。これにより、廃水(洗浄液)の濁度の排出規制をクリアすることができる。一方、pH値の排出規制については、後述するようにスクラバ40で対応することになる。なお、洗浄液の最終的なpH値を確認するための廃水pHセンサ61(図2参照)を廃水処理装置60の下流に設けてもよい。   The wastewater treatment device 60 is a device that purifies the cleaning liquid used in the scrubber 40. All or part of the cleaning liquid purified by the wastewater treatment apparatus 60 is discharged to the sea. The problem with the discharge of cleaning liquid into the sea is the regulation of wastewater (cleaning liquid) discharge. The emission regulation includes turbidity emission regulation and pH value emission regulation. The waste water treatment apparatus 60 is for clearing the turbidity discharge regulation among them. Specifically, the cleaning liquid used in the scrubber 40 contains a large amount of particulate matter formed by solidifying PM, and the turbidity is very high. Therefore, for example, using a centrifuge as the wastewater treatment apparatus 60, the dust is separated from the cleaning liquid to reduce the turbidity of the cleaning liquid. Thereby, discharge regulation of turbidity of waste water (cleaning liquid) can be cleared. On the other hand, the pH value discharge regulation is handled by the scrubber 40 as described later. A wastewater pH sensor 61 (see FIG. 2) for confirming the final pH value of the cleaning liquid may be provided downstream of the wastewater treatment apparatus 60.

<スクラバの構成>
続いて、スクラバ40の詳細構成について説明する。図2は、本実施形態に係るスクラバ40の概略図である。図中の太い矢印は、EGRガスの流れを示している。本実施形態に係るスクラバ40は、EGRガスを洗浄する洗浄機能、洗浄液を溜めておく溜水機能、及び、EGRガスを冷却する冷却機能を全て有する一体型のスクラバである。図2に示すように、スクラバ40は、噴射ノズル41と、溜水部42と、循環配管43と、中和剤投入装置44と、を備えている。
<Configuration of scrubber>
Next, the detailed configuration of the scrubber 40 will be described. FIG. 2 is a schematic view of the scrubber 40 according to the present embodiment. The thick arrows in the figure indicate the flow of EGR gas. The scrubber 40 according to this embodiment is an integrated scrubber having all of a cleaning function for cleaning EGR gas, a water storage function for storing a cleaning liquid, and a cooling function for cooling the EGR gas. As shown in FIG. 2, the scrubber 40 includes an injection nozzle 41, a water reservoir 42, a circulation pipe 43, and a neutralizing agent charging device 44.

噴射ノズル41は、EGRガスに洗浄液を噴射する部分である。噴射ノズル41は、スクラバ40の入口付近に設けられており、スクラバ40に流入したばかりのEGRガスに洗浄液を噴射する。このように、本実施形態に係るスクラバ40は噴射式を採用しているため、循環配管43の流路に中和剤を投入することが可能となる。   The injection nozzle 41 is a part that injects the cleaning liquid into the EGR gas. The injection nozzle 41 is provided in the vicinity of the inlet of the scrubber 40 and injects the cleaning liquid into the EGR gas that has just flowed into the scrubber 40. Thus, since the scrubber 40 according to the present embodiment employs an injection type, it is possible to introduce a neutralizing agent into the flow path of the circulation pipe 43.

溜水部42は、噴射ノズル41から噴射された洗浄液を回収して溜める部分である。溜水部42は、スクラバ40の下方部分に位置しており、噴射ノズル41から噴射された洗浄液は自重によって溜水部42へ落下する。また、洗浄液が噴射されたEGRガスは、冷却部45を通過して熱交換により冷却されるとともに、ミストキャッチャ46によってEGRガスに含まれる霧状の洗浄液が取り除かれる。冷却部45で発生した凝縮水、及びミストキャッチャ46によって捕獲された洗浄液は、自重によって溜水部42へ落下する。なお、冷却部45及びミストキャチャ46を通過したEGRガスは、スクラバ40を出てEGRブロワ30(図1参照)に向かって流れる。   The water reservoir 42 is a part that collects and collects the cleaning liquid sprayed from the spray nozzle 41. The water reservoir 42 is located in the lower part of the scrubber 40, and the cleaning liquid sprayed from the spray nozzle 41 falls to the water reservoir 42 by its own weight. The EGR gas injected with the cleaning liquid passes through the cooling unit 45 and is cooled by heat exchange, and the mist cleaning liquid contained in the EGR gas is removed by the mist catcher 46. The condensed water generated in the cooling unit 45 and the cleaning liquid captured by the mist catcher 46 fall to the water storage unit 42 by its own weight. The EGR gas that has passed through the cooling unit 45 and the mist catcher 46 exits the scrubber 40 and flows toward the EGR blower 30 (see FIG. 1).

循環配管43は、溜水部42に溜められた洗浄液を噴射ノズル41に供給する部材である。循環配管43には、循環ポンプ47が設けられている。また、循環配管43は、中和剤投入装置44から投入される中和剤を取り込むための中和剤投入部48を有している。さらに、循環配管43の中和剤投入部48よりも上流側の部分には溜水pHセンサ49が設けられているとともに、中和剤投入部48よりも下流側の部分には噴射pHセンサ50が設けられている。溜水pHセンサ49は、溜水部42に溜められた洗浄液のpH値(以下、「溜水pH値」と称す)を測定することができ、噴射pHセンサ50は、噴射ノズル41から噴射される洗浄液のpH値(以下、「噴射pH値」と称す)を測定することができる。   The circulation pipe 43 is a member that supplies the cleaning liquid stored in the water reservoir 42 to the spray nozzle 41. A circulation pump 47 is provided in the circulation pipe 43. Further, the circulation pipe 43 has a neutralizing agent charging part 48 for taking in the neutralizing agent charged from the neutralizing agent charging device 44. Further, a stored water pH sensor 49 is provided at a portion upstream of the neutralizing agent charging portion 48 of the circulation pipe 43, and an injection pH sensor 50 is disposed at a portion downstream of the neutralizing agent charging portion 48. Is provided. The stored water pH sensor 49 can measure the pH value of the cleaning liquid stored in the stored water portion 42 (hereinafter referred to as “reserved water pH value”), and the injection pH sensor 50 is injected from the injection nozzle 41. The pH value of the cleaning liquid (hereinafter referred to as “jetting pH value”) can be measured.

中和剤投入装置44は、循環配管43の中和剤投入部48を介して、循環配管43の流路に中和剤を投入する装置である。本実施形態では、中和剤として苛性ソーダを使用している。本実施形態の中和剤投入装置44は、溜水部42に溜められた洗浄液ではなく、循環配管43を流れる洗浄液に中和剤を投入することになる。このように構成することで、溜水部42に溜められた洗浄液全体を必ずしも脱硫に必要なpH値にまで増加させる必要がなくなる。そのため、中和剤の使用量を抑えることができる。   The neutralizer feeding device 44 is a device that feeds the neutralizing agent into the flow path of the circulation pipe 43 through the neutralizer feeding section 48 of the circulation pipe 43. In this embodiment, caustic soda is used as a neutralizing agent. The neutralizing agent feeding device 44 of this embodiment feeds the neutralizing agent into the cleaning liquid flowing through the circulation pipe 43 instead of the cleaning liquid stored in the water reservoir 42. By comprising in this way, it becomes unnecessary to increase the whole washing | cleaning liquid stored in the water storage part 42 to the pH value required for desulfurization. Therefore, the usage-amount of a neutralizing agent can be suppressed.

<制御系の構成>
次に、スクラバの制御系の構成について説明する。図3は制御系の構成のブロック図である。本実施形態に係るスクラバは制御装置70を有している。制御装置70は、CPU、ROM、RAM等によって構成されている。図3に示すように、制御装置70は、溜水pHセンサ49、噴射pHセンサ50、及びEGRブロワ30と電気的に接続されている。制御装置70は、これらの計器及び装置から送信される信号に基づいて、溜水pH値、噴射pH値、及びEGRガス流量(EGRブロワ30の回転数から求めることができる)を取得する。なお、EGRガス流量は、EGR流路31に流量計を設け、その流量計が送信する信号に基づいて取得するようにしてもよい。
<Control system configuration>
Next, the configuration of the scrubber control system will be described. FIG. 3 is a block diagram of the configuration of the control system. The scrubber according to the present embodiment has a control device 70. The control device 70 is constituted by a CPU, a ROM, a RAM, and the like. As shown in FIG. 3, the control device 70 is electrically connected to the stored water pH sensor 49, the injection pH sensor 50, and the EGR blower 30. The control device 70 acquires the stored water pH value, the injection pH value, and the EGR gas flow rate (which can be obtained from the number of revolutions of the EGR blower 30) based on signals transmitted from these instruments and devices. The EGR gas flow rate may be acquired based on a signal transmitted from the flow meter provided in the EGR flow path 31.

また、制御装置70は、エンジンシステム100が搭載されている船体の運転室に設けられた運転操作部71とも電気的に接続されている。運転操作部71は、運転者によってエンジン10に使用する燃料の硫黄分(質量%)を入力することができ、その値を保存できるように構成されている。制御装置70は、この運転操作部71から送信される信号に基づいて、エンジン10に使用する燃料の硫黄分を取得する。なお、運転操作部71は、エンジン10に使用する燃料の油種を選択できるようにし、その油種に対応する硫黄分を保存して送信するように構成されていてもよい。   The control device 70 is also electrically connected to a driving operation unit 71 provided in a cab of a hull in which the engine system 100 is mounted. The driving operation unit 71 is configured such that the driver can input the sulfur content (mass%) of the fuel used for the engine 10 and can store the value. The control device 70 acquires the sulfur content of the fuel used for the engine 10 based on the signal transmitted from the driving operation unit 71. The operation unit 71 may be configured to be able to select an oil type of fuel used in the engine 10 and to store and transmit a sulfur content corresponding to the oil type.

さらに、制御装置70は、中和剤投入装置44と電気的に接続されている。制御装置70は、取得した溜水pH値、噴射pH値、EGRガス流量、及び硫黄分に基づいて、種々の演算を行って、中和剤投入装置44に制御信号を送信する。これにより、制御装置70は、中和剤投入装置44が循環配管43の流路に投入する中和剤の投入量(以下、「中和剤投入量」と称す)を制御する。   Further, the control device 70 is electrically connected to the neutralizing agent charging device 44. The control device 70 performs various calculations based on the acquired stored water pH value, injection pH value, EGR gas flow rate, and sulfur content, and transmits a control signal to the neutralizing agent charging device 44. As a result, the control device 70 controls the amount of neutralizing agent introduced into the flow path of the circulation pipe 43 by the neutralizing agent introduction device 44 (hereinafter referred to as “neutralizing agent input amount”).

<中和剤投入量の制御方法>
次に、中和剤投入量の制御方法について説明する。図4は、中和剤投入量の制御の方法を示したフローチャートである。以下で説明する演算及び制御は、制御装置70によって遂行される。まず、処理が開始されると、制御装置70は、溜水pHセンサ49、噴射pHセンサ50、EGRブロワ30、及び運転操作部71から送信される信号を読み込み、これらの信号に基づいて溜水pH値、噴射pH値、EGRガス流量、及び硫黄分などの各種情報を取得する(ステップS1)。
<Method for controlling the amount of neutralizing agent input>
Next, a method for controlling the amount of neutralizing agent input will be described. FIG. 4 is a flowchart showing a method of controlling the amount of neutralizing agent input. The calculation and control described below are performed by the control device 70. First, when the processing is started, the control device 70 reads signals transmitted from the accumulated water pH sensor 49, the injection pH sensor 50, the EGR blower 30, and the operation operation unit 71, and the accumulated water is based on these signals. Various information such as pH value, injection pH value, EGR gas flow rate, and sulfur content is acquired (step S1).

続いて、制御装置70は、EGRガス流量及び硫黄分に基づいて基本中和剤投入量を算出する(ステップS2)。基本中和剤投入量は、脱硫性能を維持するために必要であると予測される中和剤投入量である。制御装置70は、図5に示すようなグラフに対応するマップデータを有しており、このマップデータから基本中和剤投入量を算出する。図5は、各硫黄分におけるEGRガス流量と基本中和剤投入量の関係を示している。例えば、図5において、硫黄分が2.0%であって、EGRガス流量がQであれば、基本中和投入量はWとなる。基本中和剤投入量は、硫黄分が大きくなるに従って、そしてEGRガス流量が大きくなるに従って大きくなる。なお、図5は概念図であって、実際の値とは必ずしも一致しない(図6も同様)。 Subsequently, the control device 70 calculates the basic neutralizing agent input amount based on the EGR gas flow rate and the sulfur content (step S2). The basic neutralizing agent input is a neutralizing agent input predicted to be necessary to maintain the desulfurization performance. The control device 70 has map data corresponding to the graph as shown in FIG. 5, and calculates the basic neutralizing agent input amount from this map data. FIG. 5 shows the relationship between the EGR gas flow rate and the basic neutralizing agent input amount for each sulfur content. For example, in FIG. 5, a sulfur content of 2.0%, EGR gas flow rate if Q 1, the basic neutralizing charged amount is W 1. The amount of basic neutralizing agent input increases as the sulfur content increases and as the EGR gas flow rate increases. Note that FIG. 5 is a conceptual diagram and does not necessarily match an actual value (the same applies to FIG. 6).

続いて、制御装置70は、EGRガス流量及び硫黄分に基づいて目標噴射pH値を設定する(ステップS3)。制御装置70は、図6に示すようなグラフに対応するマップデータを有しており、このマップデータから目標噴射pH値を取得する。図6は、各硫黄分におけるEGRガス流量と目標噴射pH値との関係を示している。例えば、図6において、硫黄分が2.0%であって、EGRガス流量がQであれば、目標噴射pH値はPHとなる。目標噴射pH値は、硫黄分が大きくなるに従って、そしてEGRガス流量が大きくなるに従って大きくなる。 Subsequently, the control device 70 sets a target injection pH value based on the EGR gas flow rate and the sulfur content (step S3). The control device 70 has map data corresponding to the graph as shown in FIG. 6, and acquires the target injection pH value from this map data. FIG. 6 shows the relationship between the EGR gas flow rate and the target injection pH value for each sulfur content. For example, in FIG. 6, a sulfur content of 2.0%, EGR gas flow rate if Q 1, target injection pH value is PH 1. The target injection pH value increases as the sulfur content increases and as the EGR gas flow rate increases.

続いて、制御装置70は、目標溜水pH値を設定する(ステップS4)。目標溜水pH値は、予め定められた固定値である。環境保護の観点から、廃水(洗浄液)は規定範囲のpH値でなければ外部(海)へ排出することができない。本実施形態では、この規定範囲の下限値よりも少しだけ大きな値を目標溜水pH値として設定する。例えば、制御装置70は、規定範囲の下限値が6.5である場合、目標溜水pH値を「6.8」に設定する。   Subsequently, the control device 70 sets a target stored water pH value (step S4). The target stored water pH value is a predetermined fixed value. From the viewpoint of environmental protection, wastewater (cleaning solution) cannot be discharged to the outside (the sea) unless the pH value is within a specified range. In the present embodiment, a value slightly larger than the lower limit value of the specified range is set as the target stored water pH value. For example, when the lower limit value of the specified range is 6.5, the control device 70 sets the target stored water pH value to “6.8”.

続いて、制御装置70は、噴射pH値と目標噴射pH値の偏差に基づいて、噴射側補正値を算出する(ステップS5)。具体的には、噴射pH値と目標噴射pH値の差(偏差)がなくなるような噴射側補正値を算出する。このように、ステップS5は、噴射pH値についてのフィードバック制御に相当する。このフィードバック制御としては、PID制御を採用することができる。なお、噴射側補正値は、前述した基本中和剤投入量を補正するためのものである。   Subsequently, the control device 70 calculates an injection side correction value based on the deviation between the injection pH value and the target injection pH value (step S5). Specifically, the injection side correction value is calculated so that the difference (deviation) between the injection pH value and the target injection pH value is eliminated. Thus, step S5 corresponds to feedback control for the injection pH value. PID control can be adopted as this feedback control. The injection side correction value is for correcting the basic neutralizing agent input amount described above.

続いて、制御装置70は、溜水pH値と目標溜水pH値の偏差に基づいて、溜水側補正値を算出する(ステップS6)。具体的には、溜水pH値と目標溜水pH値の差(偏差)がなくなるような溜水側補正値を算出する。このように、ステップS6は、溜水pH値についてのフィードバック制御に相当する。このフィードバック制御としては、PID制御を採用することができる。なお、溜水側補正値は、前述した基本中和剤投入量を補正するためのものである。   Subsequently, the control device 70 calculates a stored water side correction value based on the deviation between the stored water pH value and the target stored water pH value (step S6). Specifically, a stored water side correction value is calculated so that the difference (deviation) between the stored water pH value and the target stored water pH value is eliminated. Thus, Step S6 corresponds to feedback control for the stored water pH value. PID control can be adopted as this feedback control. The stored water side correction value is for correcting the basic neutralizing agent input amount described above.

続いて、制御装置70は、基本中和剤投入量、噴射側補正値、及び溜水側補正値に基づいて、中和剤投入量を決定する(ステップS7)。具体的には、噴射側補正値及び溜水側補正値のうち大きい方(中和剤投入量が大きくなる方)の値(マイナスの場合もある)を基本中和剤投入量に加えて、その値を中和剤投入量とする。このように、本実施形態の中和剤投入量の制御では、フィートフォワード制御により基本中和剤投入量を決定し、目標pH値を満たすように、フィードバック制御で中和剤投入量を微調整している。   Subsequently, the control device 70 determines the neutralizing agent input amount based on the basic neutralizing agent input amount, the injection side correction value, and the stored water side correction value (step S7). Specifically, the larger value (which may be negative) of the injection side correction value and the stored water side correction value (which may be negative) is added to the basic neutralizer input amount, The value is taken as the amount of neutralizing agent input. As described above, in the control of the neutralizing agent input amount of the present embodiment, the basic neutralizing agent input amount is determined by the foot forward control, and the neutralizing agent input amount is finely adjusted by the feedback control so as to satisfy the target pH value. doing.

続いて、制御装置70は、中和剤投入装置44からの中和剤の投入量が、ステップS7で算出した中和剤投入量となるように、中和剤投入装置44へ制御信号を送信する(ステップS8)。これにより、洗浄液には適切な量の中和剤が投入される。制御装置70は、ステップS8が終わると、ステップS1に戻ってステップS1〜S8を繰り返し行う。   Subsequently, the control device 70 transmits a control signal to the neutralizing agent charging device 44 so that the neutralizing agent charging amount from the neutralizing agent charging device 44 becomes the neutralizing agent charging amount calculated in step S7. (Step S8). As a result, an appropriate amount of neutralizing agent is added to the cleaning liquid. When step S8 ends, control device 70 returns to step S1 and repeats steps S1 to S8.

以上が本実施形態の中和剤投入量の制御方法である。以上のような制御を行うことにより、噴射ノズル41から噴射される洗浄液が脱硫能力を維持するために必要である中和剤投入量(以下、「脱硫必要投入量」と称す)と、溜水部42に溜められた洗浄液が排出規制をクリアするために必要である中和剤投入量(以下、「排出必要投入量」と称す)のうち、多い方の量の中和剤が循環配管43の流路に投入されることになる。   The above is the method for controlling the amount of neutralizing agent input according to this embodiment. By performing the control as described above, the neutralizing agent input amount (hereinafter referred to as “necessary desulfurization input amount”) necessary for maintaining the desulfurization ability of the cleaning liquid injected from the injection nozzle 41, and the stored water Of the neutralizing agent input amount (hereinafter referred to as “necessary discharge input amount”) required for the cleaning liquid stored in the section 42 to clear the discharge regulation, the larger amount of the neutralizing agent is added to the circulation pipe 43. It is thrown into the flow path.

ただし、通常は、脱硫必要投入量の方が排出必要投入量よりも大きい。これは、噴射ノズル41から噴射する洗浄液のpH値を脱硫性能が維持できる程度の値にすると、噴射ノズル41から噴射した洗浄液はEGRガスによってpH値が下げられるものの、通常、その値は排水規定のpH値(目標溜水pH値=6.8)よりも大きいからである。この場合、脱硫性能を維持するためのpH値にする必要があるのは噴射ノズル41から噴射される洗浄液だけでよく、溜水部42に溜められた洗浄液は脱硫性能を維持するためのpH値に合わせる必要がない。本実施形態に係るスクラバ40では、循環配管43に中和剤を投入することにより、噴射ノズル41から噴射される洗浄液のみが脱硫性能を維持するためのpH値となるようにすることができる。よって、本実施形態に係るスクラバ40は、溜水部42に中和剤を投入するスクラバに比べて、中和剤の投入量を抑えることができる。   However, the required desulfurization input is usually larger than the required discharge. This is because, when the pH value of the cleaning liquid sprayed from the spray nozzle 41 is set to a value that can maintain the desulfurization performance, the pH value of the cleaning liquid sprayed from the spray nozzle 41 is lowered by the EGR gas. It is because it is larger than the pH value (target stored water pH value = 6.8). In this case, only the cleaning liquid sprayed from the injection nozzle 41 needs to have a pH value for maintaining the desulfurization performance, and the cleaning liquid stored in the water reservoir 42 has a pH value for maintaining the desulfurization performance. There is no need to match. In the scrubber 40 according to the present embodiment, by introducing a neutralizing agent into the circulation pipe 43, only the cleaning liquid injected from the injection nozzle 41 can have a pH value for maintaining the desulfurization performance. Therefore, the scrubber 40 according to the present embodiment can suppress the amount of the neutralizing agent input compared to the scrubber in which the neutralizing agent is input to the water reservoir 42.

ただし、本実施形態では、EGRガス流量等の条件によって、排出必要投入量の方が脱硫必要投入量よりも大きくなった場合には、排出必要投入量の中和剤が循環配管43の流路に投入されることになる。これにより、溜水部42に溜められた洗浄液が排出規定値を下回る(規定範囲外となる)こともない。   However, in the present embodiment, when the required discharge amount becomes larger than the desulfurization required input amount due to the conditions such as the EGR gas flow rate, the neutralizer of the required discharge amount is flown through the circulation pipe 43. Will be thrown into. Thereby, the cleaning liquid stored in the water storage section 42 does not fall below the specified discharge value (out of the specified range).

(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について説明する。第1実施形態では中和剤投入量は図4に示すような方法で制御しているのに対し、本実施形態では図7に示すような方法で制御する点で両実施形態は異なる。ただし、その他の構成については、両実施形態は基本的に同じである。以下、本実施形態の中和剤投入量の制御方法について説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, the input amount of the neutralizing agent is controlled by a method as shown in FIG. 4, whereas in the present embodiment, both embodiments are different in that they are controlled by a method as shown in FIG. However, the other embodiments are basically the same in the other configurations. Hereinafter, the control method of the neutralizing agent input amount of the present embodiment will be described.

図7に示す制御方法のうちステップS11〜S14は、第1実施形態のステップS1〜S4と同じであるであるため、ここでは説明を省略する。ステップS15では、制御装置70は、噴射pH値と目標噴射pH値の偏差に基づいて、噴射側必要投入量を算出する。具体的には、噴射pH値と目標噴射pH値の差(偏差)がなくなるような噴射側必要投入量を算出する。ここでいう「噴射側必要投入量」とは、噴射pH値が目標噴射pH値となるために必要になると予測される中和剤の投入量である。このように、ステップS15は、噴射pH値についてのフィードバック制御に相当する。このフィードバック制御としては、PID制御を採用することができる。   Since steps S11 to S14 in the control method shown in FIG. 7 are the same as steps S1 to S4 of the first embodiment, the description thereof is omitted here. In step S15, the control device 70 calculates the injection side required input amount based on the deviation between the injection pH value and the target injection pH value. Specifically, the injection side required input amount is calculated such that the difference (deviation) between the injection pH value and the target injection pH value is eliminated. Here, the “necessary injection amount on the injection side” is the amount of neutralizing agent that is predicted to be necessary for the injection pH value to become the target injection pH value. Thus, step S15 corresponds to feedback control for the injection pH value. PID control can be adopted as this feedback control.

続いて、制御装置70は、溜水pH値及び目標溜水pH値に基づいて、溜水側必要投入量を算出する(ステップS16)。具体的には、溜水pH値と目標溜水規制pH値の差(偏差)がなくなるような溜水側必要投入量を算出する。ここでいう「溜水側必要投入量」とは、溜水pH値が目標溜水pH値となるために必要になると予測される中和剤の投入量である。なお、前述のとおり、目標溜水pH値=6.8である。ステップS16は、溜水pH値についてのフィードバック制御に相当する。このフィードバック制御としては、PID制御を採用することができる。   Subsequently, the control device 70 calculates the required input amount on the stored water side based on the stored water pH value and the target stored water pH value (step S16). Specifically, the required input amount on the water storage side is calculated so that the difference (deviation) between the water storage pH value and the target water storage regulation pH value is eliminated. The “reserved water-side required input amount” here is an input amount of the neutralizing agent that is predicted to be necessary for the stored water pH value to become the target stored water pH value. As described above, the target stored water pH value is 6.8. Step S16 corresponds to feedback control for the stored water pH value. PID control can be adopted as this feedback control.

続いて、制御装置70は、基本中和剤投入量、噴射側必要投入量、及び溜水側必要投入量に基づいて、中和剤投入量を決定する(ステップS17)。具体的には、基本中和剤投入量、噴射側必要投入量、及び溜水側必要投入量のうち最も値の大きいものを中和剤投入量とする。このようにして中和剤投入量は決定されるため、中和剤投入量が基本中和剤投入量を下回ることはない。以上のとおり、本実施形態の中和剤投入量の制御では、フィードフォワード制御により決定する基本中和剤投入量を下限値としつつ、フィードバック制御により決定する噴射側必要投入量又は溜水側必要投入量が前記下限値を上回れば、これを中和剤投入量として決定している。   Subsequently, the control device 70 determines the neutralizing agent input amount based on the basic neutralizing agent input amount, the injection side required input amount, and the stored water side required input amount (step S17). Specifically, among the basic neutralizer input amount, the injection side required input amount, and the stored water side required input amount, the largest value is set as the neutralizer input amount. Since the neutralizing agent input amount is thus determined, the neutralizing agent input amount does not fall below the basic neutralizing agent input amount. As described above, in the control of the neutralizing agent input amount of the present embodiment, the injection amount required on the injection side or the water storage side required determined by the feedback control while setting the basic neutralizing agent input amount determined by the feedforward control as the lower limit value. If the input amount exceeds the lower limit, this is determined as the neutralizer input amount.

続いて、制御装置70は、中和剤投入装置44からの中和剤の投入量が、ステップS17で算出した中和剤投入量となるように、中和剤投入装置44へ制御信号を送信する(ステップS18)。これにより、洗浄液には適切な量の中和剤が投入される。制御装置70は、ステップS18が終わると、ステップS11に戻ってステップS11〜S18を繰り返し行う。   Subsequently, the control device 70 transmits a control signal to the neutralizing agent charging device 44 so that the charging amount of the neutralizing agent from the neutralizing agent charging device 44 becomes the neutralizing agent charging amount calculated in step S17. (Step S18). As a result, an appropriate amount of neutralizing agent is added to the cleaning liquid. When step S18 ends, control device 70 returns to step S11 and repeats steps S11 to S18.

以上のとおり、中和剤投入量の制御方法は、第1実施形態で説明した方法に限られず、本実施形態で説明した方法であってもよい。本実施形態は、第1実施形態と中和剤投入量の制御方法が一部異なるが、洗浄液への中和剤の投入量を抑えつつ、十分な脱硫性能を維持するとともに、洗浄液の排出規制をクリアすることができることに変わりない。   As described above, the method for controlling the amount of the neutralizing agent input is not limited to the method described in the first embodiment, and may be the method described in the present embodiment. Although this embodiment is partially different from the first embodiment in the method of controlling the amount of neutralizing agent input, while maintaining the sufficient desulfurization performance while suppressing the amount of neutralizing agent input to the cleaning liquid, the discharge restriction of the cleaning liquid Can still be cleared.

以上が、第1実施形態及び第2実施形態の説明である。以上では、スクラバ40が洗浄機能、冷却機能、溜水機能を全て有する一体型である場合について説明したが、各機能を独立した装置で実現する構造であってもよい。例えば、スクラバは洗浄機能のみを有するように構成し、冷却機能を有する冷却装置、及び溜水機能を有する溜水タンクをスクラバとは別に設けてもよい。   The above is description of 1st Embodiment and 2nd Embodiment. Although the case where the scrubber 40 is an integrated type having all of the cleaning function, the cooling function, and the water storage function has been described above, a structure in which each function is realized by an independent device may be used. For example, the scrubber may be configured to have only a cleaning function, and a cooling device having a cooling function and a stored water tank having a stored water function may be provided separately from the scrubber.

また、以上では、フィードバック制御とフィードフォワード制御を組み合わせて中和剤投入量を制御する場合について説明したが、フィードバック制御のみで中和剤投入量を制御してもよい。   In the above description, the case where the neutralizing agent input amount is controlled by combining feedback control and feedforward control has been described. However, the neutralizing agent input amount may be controlled only by feedback control.

また、以上では、エンジンシステムが舶用のものであって排出規制のある海へ洗浄液を排出する場合について説明したが、陸上に設置するエンジンシステムあるいはガス浄化システムであっても、洗浄液の排出規制がある場合は本発明の適用が可能である。なお、ここでいう「ガス浄化システム」とは、エンジンから排出された排気ガスを、大気に放出される前に洗浄するシステムである。つまり、実施形態で説明したスクラバは、例えばエンジンシステムよりも下流の排気ガス流路に設置されていてもよい。   In the above description, the engine system is for marine use and the cleaning liquid is discharged to the sea where there is a discharge restriction. However, even if it is an engine system or gas purification system installed on land, there is no restriction on the discharge of the cleaning liquid. In some cases, the present invention can be applied. The “gas purification system” referred to here is a system that cleans the exhaust gas discharged from the engine before being released to the atmosphere. That is, the scrubber described in the embodiment may be installed, for example, in an exhaust gas passage downstream of the engine system.

本発明に係るスクラバによれば、洗浄液への中和剤の投入量を抑えつつ、十分な脱硫性能を維持するとともに、洗浄液の排出規制をクリアすることができる。よって、スクラバの技術分野において有益である。   According to the scrubber of the present invention, it is possible to maintain sufficient desulfurization performance while suppressing the amount of the neutralizing agent introduced into the cleaning liquid and to clear the cleaning liquid discharge regulation. Therefore, it is useful in the technical field of scrubbers.

10 エンジン
40 スクラバ
41 噴射ノズル
42 溜水部
43 循環配管
44 中和剤投入装置
70 制御装置
100 エンジンシステム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Engine 40 Scrubber 41 Injection nozzle 42 Reservoir part 43 Circulation piping 44 Neutralizing agent injection apparatus 70 Control apparatus 100 Engine system

Claims (6)

エンジンから排出される排気ガスを洗浄するスクラバであって、
前記排気ガスに洗浄液を噴射する噴射ノズルと、
前記噴射ノズルから噴射された洗浄液を回収して溜めるとともに、溜めた洗浄液の一部を外部へ排出する溜水部と、
前記溜水部に溜められた洗浄液を前記噴射ノズルに供給する循環配管と、
前記循環配管の流路に中和剤を投入する中和剤投入装置と、
前記中和剤投入装置から投入する中和剤の投入量を決定する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記噴射ノズルから噴射する洗浄液のpH値と所定の目標噴射pH値との偏差に基づいて得られる中和剤の投入量、及び、前記溜水部に溜められた洗浄液のpH値と所定の目標溜水pH値との偏差に基づいて得られる中和剤の投入量のうち大きい方の投入量を前記中和剤投入装置から投入する中和剤の投入量として決定するように構成されている、スクラバ。
A scrubber for cleaning exhaust gas discharged from an engine,
An injection nozzle for injecting a cleaning liquid into the exhaust gas;
Recovering and collecting the cleaning liquid sprayed from the spray nozzle, and a water storage part for discharging a part of the stored cleaning liquid to the outside,
A circulation pipe that supplies the cleaning liquid stored in the water reservoir to the spray nozzle;
A neutralizer feeding device for feeding the neutralizer into the flow path of the circulation pipe;
A controller for determining the amount of neutralizing agent to be charged from the neutralizing agent charging device,
The control device is configured to input a neutralizing agent obtained based on a deviation between a pH value of the cleaning liquid sprayed from the spray nozzle and a predetermined target injection pH value, and a pH value of the cleaning liquid stored in the water reservoir. The larger input amount of the neutralizer input amount obtained based on the deviation between the value and the predetermined target stored water pH value is determined as the input amount of the neutralizer supplied from the neutralizer input device. Constructed in a scrubber.
前記排気ガスは前記エンジンに戻されるEGRガスである、請求項1に記載のスクラバ。   The scrubber according to claim 1, wherein the exhaust gas is EGR gas returned to the engine. 前記制御装置は、前記エンジンに使用する燃料の硫黄分と、当該スクラバを通過する排気ガスの流量とに基づいて、前記目標噴射pH値を設定するように構成されている、請求項1又は2に記載のスクラバ。   The said control apparatus is comprised so that the said target injection pH value may be set based on the sulfur content of the fuel used for the said engine, and the flow volume of the exhaust gas which passes the said scrubber. The scrubber described in 1. 前記制御装置は、予め定められた固定値を前記目標溜水pH値として設定するように構成されている、請求項1乃至3のうちいずれか一の項に記載のスクラバ。   The scrubber according to any one of claims 1 to 3, wherein the control device is configured to set a predetermined fixed value as the target stored water pH value. 前記制御装置は、
前記エンジンに使用する燃料の硫黄分と、当該スクラバを通過する排気ガスの流量とに基づいて、脱硫性能の維持に必要であると予測される中和剤の投入量である基本中和剤投入量を算出し、
前記基本中和剤投入量を下限値とし、前記噴射ノズルから噴射する洗浄液のpH値と所定の目標噴射pH値との偏差に基づいて得られる中和剤の投入量、及び、前記溜水部に溜められた洗浄液のpH値と所定の目標溜水pH値との偏差に基づいて得られる中和剤の投入量のうち大きい方の投入量を前記中和剤投入装置から投入する中和剤の投入量として決定するように構成されている、請求項1乃至4のうちいずれか一の項に記載のスクラバ。
The controller is
Based on the sulfur content of the fuel used in the engine and the flow rate of the exhaust gas passing through the scrubber, the amount of the neutralizing agent that is predicted to be necessary for maintaining the desulfurization performance is input. Calculate the quantity,
The basic neutralizing agent input amount is set to a lower limit value, and the neutralizing agent input amount obtained based on the deviation between the pH value of the cleaning liquid sprayed from the spray nozzle and a predetermined target spray pH value , and the water reservoir Of the neutralizing agent obtained based on the deviation between the pH value of the cleaning liquid stored in the water and the predetermined target stored water pH value, and the neutralizing agent to be charged from the neutralizer charging device The scrubber according to any one of claims 1 to 4, wherein the scrubber is configured to be determined as an input amount.
請求項1乃至5のうちいずれか一の項に記載のスクラバを備えたエンジンシステム。   An engine system comprising the scrubber according to any one of claims 1 to 5.
JP2014052330A 2014-03-14 2014-03-14 Scrubber and engine system Active JP5789321B2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014052330A JP5789321B2 (en) 2014-03-14 2014-03-14 Scrubber and engine system
CN201580004499.6A CN105899282B (en) 2014-03-14 2015-02-25 Scrubber and engine system
PCT/JP2015/000960 WO2015136867A1 (en) 2014-03-14 2015-02-25 Scrubber and engine system
KR1020167013251A KR101722058B1 (en) 2014-03-14 2015-02-25 Scrubber and engine system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014052330A JP5789321B2 (en) 2014-03-14 2014-03-14 Scrubber and engine system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015174034A JP2015174034A (en) 2015-10-05
JP5789321B2 true JP5789321B2 (en) 2015-10-07

Family

ID=54071327

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014052330A Active JP5789321B2 (en) 2014-03-14 2014-03-14 Scrubber and engine system

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP5789321B2 (en)
KR (1) KR101722058B1 (en)
CN (1) CN105899282B (en)
WO (1) WO2015136867A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6633944B2 (en) * 2016-03-07 2020-01-22 川崎重工業株式会社 Engine system and control method
JP6389496B2 (en) * 2016-10-27 2018-09-12 川崎重工業株式会社 EGR device for ships
US20180361303A1 (en) * 2017-06-19 2018-12-20 Kumho Environment Co., Ltd Scrubber system with diffraction plate adapted for swirl bubble generation for effective removal of pollutants
JP7201345B2 (en) * 2018-06-25 2023-01-10 株式会社ジャパンエンジンコーポレーション marine internal combustion engine
JP7131983B2 (en) * 2018-06-25 2022-09-06 株式会社ジャパンエンジンコーポレーション marine internal combustion engine

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62193628A (en) * 1986-02-20 1987-08-25 Ube Ind Ltd Wet desulfurizing method using magnesium compound
JP2695654B2 (en) * 1989-02-16 1998-01-14 三菱重工業株式会社 Control device for ammonia gas injection volume
JPH0628697B2 (en) * 1990-07-11 1994-04-20 関西研熱工業株式会社 Deodorizing method and system for offensive odor
JPH07275649A (en) * 1994-04-11 1995-10-24 Nippon Steel Corp Control of concentration of circulating solution in absorbing tower of exhaust gas desulfurizer
JPH09192440A (en) * 1996-01-25 1997-07-29 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Exhaust gas treating device
JP3675986B2 (en) * 1996-09-19 2005-07-27 バブコック日立株式会社 Wet exhaust gas desulfurization apparatus and method
JP3757597B2 (en) * 1998-01-26 2006-03-22 石川島播磨重工業株式会社 Absorbent slurry flow rate control method and apparatus for flue gas desulfurization apparatus
JP2948810B1 (en) * 1998-06-23 1999-09-13 川崎重工業株式会社 Method and apparatus for controlling wet flue gas desulfurization system
JP4381064B2 (en) * 2003-08-26 2009-12-09 三菱重工業株式会社 Exhaust gas treatment apparatus and treatment method
KR100742336B1 (en) * 2005-06-17 2007-07-24 주식회사 실트론 Apparatus and method for controlling the concentration of scrubbing solution using in scrubber
EP2335804B1 (en) * 2009-12-04 2014-09-10 Alstom Technology Ltd A method and a device for cleaning a carbon dioxide rich flue gas
JP4997336B2 (en) 2010-01-29 2012-08-08 エムエーエヌ・ディーゼル・アンド・ターボ・フィリアル・アフ・エムエーエヌ・ディーゼル・アンド・ターボ・エスイー・ティスクランド Large two-cycle diesel engine with exhaust gas recirculation system
CN102309912A (en) * 2010-07-06 2012-01-11 同方环境股份有限公司 Device and method for performing alkali desulfurization and dust removal on ship exhaust fume
CN202044902U (en) * 2011-02-17 2011-11-23 大连海事大学 Spray slurry PH value control system in Mg based-seawater method marine desulphurization technique
JP6003245B2 (en) * 2011-06-24 2016-10-05 株式会社Ihi Exhaust gas treatment method and treatment apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
CN105899282B (en) 2021-09-21
KR20160085787A (en) 2016-07-18
CN105899282A (en) 2016-08-24
WO2015136867A1 (en) 2015-09-17
JP2015174034A (en) 2015-10-05
KR101722058B1 (en) 2017-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5789321B2 (en) Scrubber and engine system
JP6042551B2 (en) Combined cleaning system and method for the reduction of SOX and NOX in exhaust gas from combustion engines
KR101807446B1 (en) Exhaust gas treatment device, ship, and water supply method
JP5940727B2 (en) Cleaning and cooling device, EGR unit, and engine system
US10814275B2 (en) Exhaust gas scrubber system for multiple sources
JP6113774B2 (en) Internal combustion engine and method for removing sulfur oxides from exhaust gas
KR102059252B1 (en) Water supply tank, exhaust gas treatment device, and ship
EP2958656A1 (en) Marine exhaust gas scrubber
JP6280328B2 (en) EGR unit and engine system
JP2007263078A (en) Emission gas treatment apparatus and method for marine vessel
KR102348465B1 (en) System and method for purifying exhaust gas of ship
CN108495993B (en) Engine system and control method
JP2011144765A (en) Marine exhaust gas denitration device
EP3230562B1 (en) An arrangement for treating exhaust gases of an internal combustion piston engine in a marine vessel and method of operating an arrangement for treating exhaust gases
KR20220022133A (en) Apparatus for reducing greenhouse gas emission in vessel and vessel including the same
JP7357331B2 (en) Scrubber equipment and ships equipped with scrubber equipment
JP2017160798A (en) Engine system
KR20220072629A (en) Ship
KR20240078461A (en) Apparatus for reducing greenhouse gas emission in vessel and vessel including the same
KR20240078462A (en) Apparatus for reducing greenhouse gas emission in vessel and vessel including the same
KR20240025434A (en) Apparatus for reducing greenhouse gas emission in vessel and vessel or offshore structure including the same
KR20240076575A (en) Apparatus for reducing greenhouse gas emission in vessel and vessel including the same

Legal Events

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150728

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150731

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5789321

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250