JP6062385B2

JP6062385B2 - 混焼エンジン用排熱回収装置および混焼エンジン用排熱回収装置の制御方法

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Publication number: JP6062385B2
Application number: JP2014037559A
Authority: JP
Inventors: 勲内田
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2014-02-27
Filing date: 2014-02-27
Publication date: 2017-01-18
Anticipated expiration: 2034-02-27
Also published as: JP2015161461A

Description

本発明は、混焼エンジン用排熱回収装置および混焼エンジン用排熱回収装置の制御方法に関し、特に、混焼エンジンから排気される排ガスを処理するときに利用される混焼エンジン用排熱回収装置および混焼エンジン用排熱回収装置の制御方法に関する。

メタンガスを主成分とする液化天然ガス：ＬＮＧ（ＬｉｑｕｅｆｉｅｄＮａｔｕｒａｌＧａｓ）等の液化ガスを輸送するＬＮＧ船に設けられる混焼エンジン（ＤＦＥ；ＤｕａｌＦｕｅｌＥｎｇｉｎｅ）が知られている。混焼エンジンは、ガス燃料モードと油燃料モードとを切り替えて運転され、ガス燃料モードのときは、輸送用液化ガスであるＬＮＧなどのボイルオフガスを主に燃焼させることにより動力を生成し、油燃料モードのときは、ディーゼル油などを燃焼させることにより回転動力を生成する。混焼エンジンにより生成される動力は、ＬＮＧ船を推進させることに利用される。

船舶は、航行する海域によって排ガス中の窒素酸化物濃度が規制され、燃料としてディーゼル油を利用するときに、排ガスの窒素酸化物濃度を低減する脱硝装置を備える必要がある。このような脱硝装置として、排ガスから排熱回収する排熱回収装置に組み込まれたものが知られている（特許文献１〜３参照。）。

特開２０１１−１４４７６５号公報実開平１−１１７４０１号公報特許第３８８３６８９号公報

ガス燃料と液体燃料を切り替えて利用する混焼エンジンから排気される排ガスは、使用する燃料に応じて脱硝処理が必要な状況が変化する。
排ガスの脱硝処理が不要な場合にも係わらず、排ガスが脱硝装置を経由すると、排ガスの熱量を有効に熱回収しないまま無駄に排出してしまうという問題がある。
また、脱硝処理に必要な排ガス温度を得るために助燃処理を行うことがある。この助燃処理には追加的に燃料を必要とするため、排ガスの脱硝処理が不要な場合に脱硝処理を行うこととすると、助燃処理の燃料を無駄に消費してしまうという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、混焼エンジンから排気される混焼エンジン排ガスを適切に脱硝処理し、かつ、混焼エンジン排ガスから適切に排熱回収する混焼エンジン用排熱回収装置および混焼エンジン用排熱回収装置の制御方法を提供することを目的とする。

本発明による混焼エンジン用排熱回収装置は、ガス燃料を主として燃焼させるガス燃料モードおよび液体燃料を燃焼させる油燃料モードを備える混焼エンジンから排出される排ガスから排熱回収を行う混焼エンジン用排熱回収装置であって、前記排ガスから排熱回収を行う排熱回収用流通経路と、前記排熱回収用流通経路と並列に配置されるとともに、前記排ガスを脱硝処理する脱硝用流通経路と、前記排熱回収用流通経路および前記脱硝用流通経路へ供給される前記排ガスの流量を調整する切替ダンパとを備える。
このような混焼エンジン用排熱回収装置は、切替ダンパによって、混焼エンジン排ガスを排熱回収用流通経路と脱硝用流通経路とに分配することができる。これにより、混焼エンジンからの排ガスの窒素酸化物濃度に応じて、排ガスを適切に脱硝処理することができるとともに、排ガスから排熱を適切に回収することができる。

前記排熱回収装置内の前記排ガスの流れ方向に対して、前記脱硝用流通経路は、前記排熱回収用流通経路に隣接している。
脱硝用流通経路が排熱回収用流通経路に隣接していることにより、排熱回収経路の熱を脱硝用流通経路に有効に伝熱させることができる。そして、脱硝触媒が有効に機能する温度へ排ガスを加熱する助燃バーナを備えている場合には、脱硝用流通経路に供給される排ガス（たとえば、２５０℃）を助燃バーナにて脱硝触媒が有効に機能する温度（たとえば、３００℃）まで加熱する為のエネルギーを低減することができる。
また、脱硝用流通経路と排熱回収用流通経路とを隣接させて一体化することにより、コンパクトに形成して小さいスペースに設置することができる。

前記脱硝用流通経路は、排熱回収部が水管式で構成されているときに、前記脱硝用排ガスを脱硝処理することにより脱硝後排ガスを生成する脱硝部と、前記脱硝後排ガスから排熱回収する排熱回収部とを有している。
このような混焼エンジン用排熱回収装置は、脱硝部から排気された脱硝後排ガスの排熱を回収することにより、混焼エンジン排ガスから排熱を高効率に回収することができる。

前記排熱回収部は、前記脱硝後排ガスを脱硝処理する他の脱硝部に交換可能である。
このような混焼エンジン用排熱回収装置は、１つの脱硝部だけで脱硝用排ガスを十分に脱硝処理することができないときに、脱硝部の後段の排熱回収部が脱硝部に交換されることにより、脱硝用排ガスの窒素酸化物濃度が比較的大きい場合でも、脱硝用排ガスを十分に脱硝処理することができる。このような混焼エンジン用排熱回収装置は、脱硝用流通経路を脱硝部と排熱回収部とを組み合わせて形成したり、脱硝用流通経路を２つの脱硝部を組み合わせて形成したりすることにより、混焼エンジン排ガスに含まれる窒素酸化物の濃度や量に応じて、排ガスを適切に処理できる脱硝用流通経路を容易に作製することができる。

前記排熱回収用流通経路は、前記排ガスから排熱回収することにより排熱回収後排ガスを生成する第１排熱回収部と、前記排熱回収後排ガスから排熱回収する第２排熱回収部とを有している。前記第１排熱回収部と前記第２排熱回収部とは、前記排熱回収用流通経路内で組み合わせて配置されることができる。このとき、第1排熱回収部と第２排熱回収部をそれぞれモジュール化する事で、各排熱回収部の交換が容易となる。また、各排熱回収部は用途に応じて排熱回収用流通経路内で配置を交換可能である。このような混焼エンジン用排熱回収装置は、第１排熱回収部と第２排熱回収部とが量産されることにより、容易に作製されることができる。前記脱硝部と前記他の脱硝部とは、前記脱硝用流通経路内で組み合わせて配置されることができる。このような混焼エンジン用排熱回収装置は、前記脱硝部と前記他の脱硝部とが規格化されていることにより、容易に作製されることができる。

排熱回収部が煙管式で構成されているときに、前記脱硝用流通経路と前記排熱回収用流通経路といずれか一方は、前記脱硝用流通経路と前記排熱回収用流通経路との他方を囲むように配置されている。
このような混焼エンジン用排熱回収装置は、脱硝用流通経路が排熱回収用流通経路を囲むように配置されていることにより、コンパクトに形成されることができ、小さいスペースに設置されることができる。さらに、このような混焼エンジン用排熱回収装置は、脱硝用流通経路が排熱回収用流通経路を囲むように配置され、すなわち脱硝部が排熱回収部を囲むように配置され、脱硝部が排熱回収部に隣接していることにより、排熱回収部の熱を脱硝部に高効率に伝熱することができ、脱硝部に供給される混焼エンジン排ガスを加熱するエネルギーを適切に低減することができる。

前記脱硝用流通経路をバイパスし、前記排熱回収用流通経路をバイパスするバイパス用流通経路をさらに備える。
このような混焼エンジン用排熱回収装置は、混焼エンジン排ガスの一部をバイパス用流通経路に流すことにより、脱硝用流通経路に脱硝用排ガスを適切に脱硝処理させ、排熱回収用流通経路に適切に排熱回収させることができる。たとえば、このような混焼エンジン用排熱回収装置は、脱硝用排ガスを十分に加熱することができないときに、混焼エンジン排ガスのうちのバイパス用流通経路に流れる排ガスの流量を増加させ、脱硝用排ガスの流量を低減することにより、脱硝用排ガスを十分に加熱することができ、脱硝用排ガスを適切に脱硝処理することができる。さらに、このような混焼エンジン用排熱回収装置は、排熱回収用流通経路や脱硝用流通経路に煤等が堆積するおそれがあるときに、混焼エンジン排ガスのうちのバイパス用流通経路に流れる排ガスの流量を増加させ、排熱回収用流通経路に混焼エンジン排ガスの供給を止めることにより、排熱回収用流通経路や脱硝用流通経路に煤等が堆積することを防止する事が出来る。

本発明による混焼エンジン用排熱回収装置は、前記混焼エンジンで利用される燃料に基づいて前記流量が変化するように、前記混焼エンジンを制御するエンジン制御装置から収集される燃料モードに基づいて前記切替ダンパを制御する制御装置をさらに備えている。
混焼エンジンは、燃料によって混焼エンジン排ガスの窒素酸化物濃度が変化する。このような混焼エンジン用排熱回収装置は、混焼エンジンに供給される燃料に基づいて混焼エンジン排ガスを排熱回収用流通経路と脱硝用流通経路とに自動的に分配することにより、混焼エンジン排ガスを適切に脱硝処理することができ、混焼エンジン排ガスから排熱を適切に回収することができる。

本発明による混焼エンジン用排熱回収装置は、前記排熱回収用流通経路と前記脱硝用流通経路を備える排ガス処理部から排気される排ガスに含有される窒素酸化物の窒素酸化物濃度を測定するセンサをさらに備えている。このとき、前記制御装置は、前記窒素酸化物濃度にさらに基づいて前記切替ダンパを制御する。
このような混焼エンジン用排熱回収装置は、混合排ガスの窒素酸化物濃度に基づいて、排熱回収用流通経路に供給される混焼エンジン排ガスの流量と脱硝用流通経路に供給される混焼エンジン排ガスの流量とを自動的に調整することにより、混焼エンジン排ガスを適切に脱硝処理することができる。

本発明による混焼エンジン用排熱回収装置は、前記脱硝用流通経路を流れる排ガスを脱硝処理する脱硝部の温度を測定する温度計センサをさらに備えている。このとき、前記制御装置は、前記温度と窒素酸化物濃度に基づいて前記切替ダンパを制御する。
このような混焼エンジン用排熱回収装置は、脱硝用流通経路の温度に基づいて脱硝用流通経路に流入される脱硝用排ガスの流量を変化させることにより、脱硝用流通経路に脱硝用排ガスを適切に脱硝処理させることができる。たとえば、このような混焼エンジン用排熱回収装置は、脱硝用排ガスの温度が所望の温度より低いときに、脱硝用流通経路に供給される脱硝用排ガスの流量を低減することにより、脱硝用排ガスを適切に加熱することができ、混焼エンジン排ガスを適切に脱硝処理することができる。

本発明による混焼エンジン用排熱回収装置は、前記混焼エンジンにより生成される動力を用いて航行する船舶が配置される海域を測定する測位装置をさらに備えている。このとき、前記制御装置は、前記海域にさらに基づいて前記切替ダンパを制御する。
このような混焼エンジン用排熱回収装置は、船舶が航行する海域ごとに、排ガスの窒素酸化物濃度を変化させることができる。

本発明による混焼エンジン用排熱回収装置の制御方法は、ガス燃料を主として燃焼させるガス燃料モードおよび液体燃料を燃焼させる油燃料モードを備える混焼エンジンで利用される燃料を判定する燃料判定工程と、前記混焼エンジンから排気される排ガスから排熱回収を行う排熱回収工程と、前記排ガスを脱硝処理する脱硝処理工程と、前記燃料判定工程によって判定された燃料に応じて、前記排熱回収工程が行われる前記排ガスの量と、前記脱硝処理工程が行われる前記排ガスの量との分配を行う排ガス量分配工程とを有する。
このような混焼エンジン用排熱回収装置制御方法によれば、混焼エンジンに供給される燃料に基づいて排ガスを排熱回収工程と脱硝処理工程とに適切に分配することにより、排ガスを適切に脱硝処理することができとともに、混焼エンジン排ガスから排熱を適切に回収することができる。

本発明による混焼エンジン用排熱回収装置および混焼エンジン用排熱回収装置制御方法は、混焼エンジン排ガスの窒素酸化物濃度の変化に応じて、混焼エンジン排ガスを適切に脱硝処理することができるとともに、混焼エンジン排ガスから排熱を適切に回収することができる。

本発明に係る混焼エンジン用排熱回収装置が適用される舶用エンジンを示すブロック図である。混焼エンジン用排熱回収装置の第１実施形態を示す斜視図である。混焼エンジン用排熱回収装置の第１実施形態を示す縦断面図である。混焼エンジン用排熱回収装置の第１実施形態の第１変形例を示す縦断面図である。混焼エンジン用排熱回収装置の第１実施形態の第２変形例を示す縦断面図である。混焼エンジン用排熱回収装置の第２実施形態を示す斜視図である。図６のＡ−Ａ断面図である。図７の排熱回収部を示す横断面図である。混焼エンジン用排熱回収装置の第３実施形態を示す横断面図である。混焼エンジン用排熱回収装置の第４実施形態を示す横断面図である。

［第１実施形態］
以下に、本発明の第１実施形態にかかる排熱回収システム２について図面を参照して説明する。排熱回収システム２は、図１に示すように主として混焼エンジン３と、燃料切替制御装置６と、混焼エンジン用排熱回収装置１と、窒素酸化物濃度センサ１０と、測位装置１１と、入力装置１２と、切替ダンパ制御装置１４とを備えている。本実施形態における排熱回収システム２は、船舶に搭載される。

混焼エンジン３は、図示しないガス燃料供給源と液体燃料供給源とに接続されている。ガス燃料としては、船舶に積載されるＬＮＧ（ＬｉｑｕｅｆｉｅｄＮａｔｕｒａｌＧａｓ、液化天然ガス）のボイルオフガスが用いられ、液体燃料としては、ディーゼル油が用いられる。混焼エンジン３とガス燃料供給源との間、混焼エンジン３と液体燃料供給源との間にはそれぞれ切替バルブ５が設けられており、切替バルブ５によってエンジンに投入する燃料の種類や量を変更することができる。

混焼エンジン３は、複数の燃料モードを備えており、ガス燃料を主として燃焼させるガス燃料モードと、液体燃料を燃焼させる油燃料モードとを備えている。ここで、ガス燃料モードは、ガス燃料のみを燃焼させる態様のみでなく、液体燃料をパイロット燃料（火種燃料）として、ガスを燃焼させる態様を含む。

燃料切替制御装置６は、切替バルブ５の開閉および開度を制御する装置であり、混焼エンジンの運転状況やユーザの操作によって切替バルブ５に対して指令を送ることで混焼エンジン３に供給される燃料の切替制御を行う。この際、混焼エンジン３で用いられている燃料モードの情報は燃料切替制御装置６から出力される。

混焼エンジン用排熱回収装置１は、混焼エンジン３から排出された排ガスのエネルギーを回収する装置であり、例えば排ガスエコノマイザが用いられる。排ガスは、混焼エンジン用排熱回収装置１を、上流側となる鉛直方向下部から、下流側となる鉛直方向上部に向かって通過する。混焼エンジン用排熱回収装置１にてエネルギーを回収された後の排ガスは、図示しない煙突から系外へと排出される。

窒素酸化物濃度センサ１０は、混焼エンジン用排熱回収装置１を通過した後の排ガスに含まれる窒素酸化物ＮＯｘの窒素酸化物濃度を測定し、測定された窒素酸化物濃度を切替ダンパ制御装置１４へと出力する。

測位装置１１は、排熱回収システム２が搭載される船舶が航行する地球上における位置をＧＰＳ等で測位し、その測位された位置を切替ダンパ制御装置１４へと出力する。

入力装置１２は、例えば、タッチパネル、キーボード等のＵＩ（ＵｓｅｒＩｎｔｅｒｆａｃｅ）であり、ユーザが操作することにより必要な情報を切替ダンパ制御装置１４に入力することができる。

切替ダンパ制御装置１４は、混焼エンジン３で用いられている燃料モードの情報、混焼エンジン用排熱回収装置１を通過した後の排ガスに含まれる窒素酸化物濃度の情報、船舶が航行する地球上の位置の情報およびユーザにより生成された情報を、それぞれ燃料切替制御装置６、窒素酸化物濃度センサ１０、測位装置１１および入力装置１２から収集する。切替ダンパ制御装置１４は、図示しない記憶装置に記憶された複数の位置（海域）のそれぞれに閾値を対応付けた閾値テーブルを参照して、複数の位置（海域）から船舶が航行する位置（海域）を含む海域を照合し、照合された海域に対応する閾値を算出することで排熱回収システム２を制御する。ここで、「閾値」とは、例えば、排ガスに含まれる窒素酸化物濃度の特定の位置（海域）における制限値である。

図２は、混焼エンジン用排熱回収装置１の詳細構成を示している。混焼エンジン用排熱回収装置１は、ハウジング１５と、排ガス処理部１６と、切替ダンパ１７と、混合部１８を備えている。

ハウジング１５は、主要部分が直方体状に形成され、直方体状の収納空間を内部に形成している。

排ガス処理部１６は、ハウジング１５の収納空間に排熱回収用流通経路１９と脱硝用流通経路２０を備えている。排熱回収用流通経路１９と脱硝用流通経路２０とは、混焼エンジン用排熱回収装置１内の前記排ガスの流れ方向に対して、より具体的には排熱回収用流通経路１９及び脱硝用流通経路２０を流れる排ガスの流れ方向に沿って互いに隣接して配置されている。

図３に示されているように、排熱回収用流通経路１９は、煙道２３と、伝熱管２４と、図示しない注水装置と、を備えている。煙道２３は、混焼エンジン３側から排熱回収用流通経路１９に供給された排ガスを煙突側に導く流路である。伝熱管２４は、煙道２３の内部に配置され、注水装置から供給される熱媒が流れる流路を形成している。排熱回収用流通経路１９は、排ガスが煙道２３を流れているときに、排熱回収用排ガスの熱を、伝熱管２４を流れる熱媒に伝熱することにより、熱媒を加熱する。熱媒としては、排ガスの温度や熱量に則して、水や蒸気、あるいはフロンなどの低沸点媒体が好適に利用され、有効に熱回収される。

脱硝用流通経路２０は、排熱回収用流通経路１９に熱的に接するように隣接されて配置されるとともに、助燃バーナ２５と触媒層２６と温度センサ２７とを備えている。助燃バーナ２５は、制御装置により制御されることで、図示しない燃料供給源から供給される燃料を燃焼させ、混焼エンジン３側から脱硝用流通経路２０に供給された排ガスを加熱する。触媒層２６は、脱硝用流通経路２０のうちの助燃バーナ２５の下流側に配置され、助燃バーナ２５により加熱された排ガスに触媒を接触させる。触媒層２６では一般に、アンモニア（ＮＨ_３）を還元剤として排ガス中に散布し、脱硝反応を用いて、ＮＯｘとＮＨ_３を反応させて無害な窒素（Ｎ_２）と水（Ｈ_２Ｏ）に分解する。温度センサ２７は、助燃バーナ２５により加熱された排ガスの温度を測定し、測定された温度を切替ダンパ制御装置１４に出力する。脱硝部２２は、助燃バーナ２５により加熱された脱硝用排ガスに触媒に接触させることにより、排ガスに含有されている窒素酸化物ＮＯｘを分解し、窒素酸化物濃度が低減された排ガスを煙突側に排出する。

図１及び図２に示された切替ダンパ１７は、ハウジング１５の収納空間のうちの排ガス処理部１６の下側に配置され、混焼エンジン３に接続されている。切替ダンパ１７は、切替ダンパ制御装置１４によって制御されることにより、混焼エンジン３から排気された排ガスを所定の配分で排熱回収用流通経路１９と脱硝用流通経路２０とに分配する。

混合部１８は、ハウジング１５の収納空間のうちの排ガス処理部１６の上側に配置されている。混合部１８は、排熱回収用流通経路１９を通過した排ガスと脱硝用流通経路２０を通過した排ガスとを混合し、その混合排ガスをハウジング１５の外部に排出する。混合部１８から排気される混合排ガスは、図示しない煙突を介して、外部に排出される。

以下に、本発明の第一実施形態にかかる排熱回収システム２の動作を説明する。

本実施形態の排熱回収システム２は、まず、切替ダンパ制御装置１４が、混焼エンジン３の燃料モードを燃料切替制御装置６から収集する。

混焼エンジン３の燃料モードがガス燃料モードである場合において、切替ダンパ制御装置１４は、切替ダンパ１７を制御することにより、混焼エンジン３から排気される排ガスの全部を排熱回収用流通経路１９に供給する。
排熱回収用流通経路１９は、伝熱管２４を流れる熱媒と排ガスとを接触させることで排ガスからエネルギーを回収する。エネルギーを回収された排ガスは混合部１８を介して煙突から外部に排出される。

混焼エンジン３の燃料モードが油燃料モードである場合において、切替ダンパ制御装置１４は、切替ダンパ１７を制御することにより、混焼エンジン３から排気される排ガスの一部（または全部）を脱硝用流通経路２０に供給し、排ガスの残りを排熱回収用流通経路１９に供給する。排熱回収用流通経路１９においては、混焼エンジン３の燃料モードがガス燃料モードのときと同様に、排熱回収用流通経路１９に供給された排ガスからエネルギーを回収する。

一方、脱硝用流通経路２０においては、脱硝触媒が有効に機能する温度が概ね３００℃であり、混焼エンジン排ガスの入口温度が概ね２５０℃であるため、混焼エンジン排ガスを加熱する必要がある。このため、脱硝用流通経路２０においては、切替ダンパ制御装置１４によって、助燃バーナ２５が制御されることにより、所定量の燃料が燃焼されることで、脱硝用流通経路２０に供給された排ガスを加熱する。また、脱硝用流通経路２０に隣接した排熱回収用流通経路１９から伝熱された熱によっても排ガスを加熱する。切替ダンパ制御装置１４は、助燃バーナ２５および排熱回収用流通経路１９からの伝熱で加熱された排ガスの温度を温度センサ２７から収集する。切替ダンパ制御装置１４は、温度センサ２７から収集する温度に基づいて助燃バーナ２５を制御することにより、脱硝用排ガスが適切な温度に加熱されるように、助燃バーナによって燃焼される燃料量を増減させる。

このように加熱された排ガスは、触媒層２６にて脱硝処理されることにより、排ガスに含有される窒素酸化物の濃度が低減される。脱硝用流通経路２０から排出された排ガスは、排熱回収用流通経路１９から排出された排ガスと混合部１８にて混合される。混合された排ガスは、煙突を介して外部の系外へと排出される。

以上のように、本実施形態の排熱回収システム２は、以下の作用効果を奏する。
脱硝用流通経路２０が排熱回収用流通経路１９に排ガスの流れ方向に沿って隣接していることにより、排熱回収用流通経路１９から脱硝用流通経路２０に伝熱された熱により排ガスを加熱することができる。これにより排熱回収用流通経路１９が脱硝用流通経路２０から熱的に離れている他の排熱回収システムに比較して、助燃バーナ２５に供給される燃料を低減することができる。

混焼エンジン３がガス燃料を燃焼しているときに発生する排ガスは窒素酸化物濃度が比較的小さく、混焼エンジン３が液体燃料を燃焼しているときに発生する排ガスは窒素酸化物濃度が比較的大きい。本実施形態の排熱回収システム２は、混焼エンジン３と混焼エンジン用排熱回収装置１との間に切替ダンパ１７を備えることにより、ガス燃料の燃焼により混焼エンジン３から排出される排ガスの窒素酸化物濃度が十分に小さいときには排ガスを脱硝処理せず、助燃バーナによって燃焼を行わずに排熱を回収し、外部へ排出することができる。

切替ダンパ１７を制御することにより、混焼エンジン３が利用する燃料に基づいて排熱回収用流通経路１９と脱硝用流通経路２０とに分配される排ガスの配分を変更することができる。これにより、排ガスの全部を常時脱硝処理する他の排熱回収システムと比較して、助燃バーナ２５により消費される燃料を低減し、より有効に排熱回収を行うことができる。

本実施形態の排熱回収システム２は、測位装置１１が排熱回収システム２を搭載する船舶が航行する位置をＧＰＳ等で測位し、その測位された位置を切替ダンパ制御装置１４が収集する。切替ダンパ制御装置１４は、図示しない記憶装置に記憶された複数の位置（海域）のそれぞれに閾値を対応付けた閾値テーブルを参照して、複数の位置（海域）から船舶が航行する位置（海域）を含む位置（海域）を照合し、照合された位置（海域）に対応する閾値を算出する。

切替ダンパ制御装置１４は、混焼エンジン用排熱回収装置１から排出される排ガスに含まれる窒素酸化物ＮＯｘの濃度を窒素酸化物濃度センサ１０から収集する。切替ダンパ制御装置１４は、その収集された窒素酸化物濃度に基づいて切替ダンパ１７を制御することにより、脱硝用流通経路２０に供給される排ガスの流量を増減させる。たとえば、切替ダンパ制御装置１４は、窒素酸化物濃度センサ１０における窒素酸化物濃度が算出された閾値、つまり、船舶が航行する位置における閾値より大きいときには、脱硝用流通経路２０に供給する排ガスの流量を増加させる。一方で、窒素酸化物濃度センサ１０における窒素酸化物濃度が算出された閾値、つまり、船舶が航行する位置における閾値より小さいときには、脱硝用流通経路２０に供給する排ガスの流量を低減させる。

このため、本実施形態の排熱回収システム２は、混焼エンジン３を搭載する船舶から排出される排ガスの窒素酸化物濃度が変化しても、排ガスを適切に脱硝処理することができる。たとえば、排熱回収システム２は、排ガスの窒素酸化物濃度の規制が比較的緩い海域を船舶が航行しているときに排ガスを脱硝用流通経路２０に比較的少なく供給し、排ガスの窒素酸化物濃度の規制が比較的厳しい海域を船舶が航行しているときに排ガスを脱硝用流通経路２０に比較的多く供給することにより、効率よく窒素酸化物の排出量低減と排熱回収を行う事ができる。

また、本実施形態の排熱回収システム２において、排熱回収用流通経路１９と脱硝用流通経路２０とに分配される排ガスの配分を変更したいときには、ユーザが入力装置１２を介して配分を切替ダンパ制御装置１４に入力する。このとき、切替ダンパ制御装置１４が、切替ダンパ１７を制御することにより、混焼エンジン３から排出される排ガスを入力された配分で、排熱回収用流通経路１９と脱硝用流通経路２０とに分配して供給することができる。

このため、本実施形態の排熱回収システム２は、ユーザの操作により、排ガスが排熱回収用流通経路１９と脱硝用流通経路２０とに分配される配分を適宜変更することができる。

以下に、本実施形態の第１変形例にかかる排熱回収システム２について図４を参照して説明する。本変形例は、上述した第１実施形態に対して排熱回収用流通経路と脱硝用流通経路の構成が相違する。
本変形例の排熱回収システム２は、排熱回収用流通経路１９が第１排熱回収部３２と第２排熱回収部３３とを備えており、脱硝用流通経路２０が助燃バーナ３４と第１脱硝部３５と第２脱硝部３６とを備えている。

第１排熱回収部３２および第２排熱回収部３３は、第１実施形態と同様にいわゆる水管式の排熱回収装置であり、全体の外形は直方体状に形成される。第１排熱回収部３２は、切替ダンパ１７から供給される排ガスから排熱回収する。第２排熱回収部３３は、第１排熱回収部３２の下流側に配置されており、第１排熱回収部３２を通過した排ガスからさらに排熱回収する。第２排熱回収部３３により排熱回収された排ガスは、混合部１８に排出される。

助燃バーナ３４は、脱硝用流通経路２０における上流側に配置されている。助燃バーナ３４は、切替ダンパ制御装置１４に制御されることにより、所定の量の燃料を燃焼させ、切替ダンパ１７から脱硝用流通経路２０に供給される排ガスを加熱する。第１脱硝部３５は、直方体状に形成され、第１排熱回収部３２に隣接し、かつ脱硝用流通経路２０において助燃バーナ３４の下流側に配置されている。第１脱硝部３５は、触媒を備え、助燃バーナ３４により加熱された排ガスに触媒を接触させることにより、排ガスを脱硝処理する。

第２脱硝部３６は、第２排熱回収部３３に対応するほぼ同サイズの直方体状に形成されている。第２脱硝部３６は、脱硝用流通経路２０のうちの第１脱硝部３５の下流側に配置され、第２排熱回収部３３に隣接している。第２脱硝部３６は、触媒を備え、第１脱硝部３５により脱硝処理された排ガスに触媒を接触させることにより、排ガスをさらに脱硝処理する。第２脱硝部３６により脱硝処理された排ガスは、混合部１８に供給される。
第１実施形態に比べてさらに排ガス流量が多い混焼エンジン３を搭載する場合には、既に標準設計された第１脱硝部３５と第１排熱回収部３２を利用して、別途標準設計された第２脱硝部３６と第２排熱回収部３３を追加することで、必要とされる脱硝処理や熱回収を簡易に行う構成とすることが可能となる。

混焼エンジン用排熱回収装置３１の切替ダンパ１７は、切替ダンパ制御装置１４により制御される。このため、混焼エンジン用排熱回収装置３１は、第１実施形態における排熱回収システム２の混焼エンジン用排熱回収装置１と同様に助燃バーナ３４により消費される燃料を低減することができ、混焼エンジン３から排気される排ガスを適切に脱硝処理することができる。

以下に、本実施形態の第２変形例にかかる排熱回収システム２について図５を参照して説明する。第２変形例の排熱回収システム２の混焼エンジン用排熱回収装置４１は、脱硝用流通経路２０が第１変形例の構成と異なる。第２変形例の排熱回収システム２の脱硝用流通経路２０が助燃バーナ３４と第１脱硝部３５と排熱回収部４２とを備えている。

排熱回収部４２は、第１変形例の第２排熱回収部３３と同様に水管式の排熱回収装置であり、全体の外形は直方体状に形成されている。排熱回収部４２は、第１脱硝部３５の下流側に配置されており、第１脱硝部３５により脱硝処理された排ガスから更に排熱回収する。排熱回収部４２により排熱回収された排ガスは、混合部１８に排出される。
本変形例では、第１実施形態に比べて排ガス流量は多いが、窒素酸化物濃度が比較的低い場合に、既に標準設計された第１脱硝部３５と別途設計された排熱回収部４２を追加することで、必要とされる脱硝処理や熱回収を簡易に行う構成とすることが可能となる。

混焼エンジン用排熱回収装置４１の切替ダンパ１７は、切替ダンパ制御装置１４により制御される。このため、混焼エンジン用排熱回収装置４１は、第１実施形態における排熱回収システム２の混焼エンジン用排熱回収装置１と同様に、効率よく窒素酸化物の排出量低減と排熱回収とを行うことができる。

混焼エンジン用排熱回収装置４１は、第１脱硝部３５の下流側に排熱回収部４２を備えていることにより、第１脱硝部３５により脱硝処理された排ガスから排熱回収することができ、第一変形例の排熱回収システム２の混焼エンジン用排熱回収装置３１に比較して、混焼エンジン３から排気される排ガスから排熱をより高効率に回収することができる。

第１変形例の混焼エンジン用排熱回収装置３１と第２変形例の混焼エンジン用排熱回収装置４１とは、標準的に設計されモジュール化された複数の部をハウジング１５の内部の収納空間に設置することにより作製される。混焼エンジン用排熱回収装置４１に利用される複数の排熱回収及び脱硝部は、混焼エンジン用排熱回収装置３１に利用される排熱回収及び脱硝部を含んでいる。さらに、排熱回収部４２は、第２排熱回収部３３として作製されたものを利用することができる。排熱回収や脱硝処理の能力が異なる混焼エンジン用排熱回収装置３１と混焼エンジン用排熱回収装置４１とは、混焼エンジン用排熱回収装置３１と混焼エンジン用排熱回収装置４１とに共通に利用される排熱回収及び脱硝部を利用して作製されることにより、容易に設計と製作の両方が可能となる。
すなわち、混焼エンジン用排熱回収装置は、脱硝部と排熱回収部とを規格化することにより、用途に合わせて組み合わせて配置することができる。このとき、混焼エンジン用排熱回収装置は、脱硝部と排熱回収部とが規格化された構造のため、各部をその都度設計する必要がなく、設計を容易にすることができる。さらに、船舶のような設置スペースに限定のある場所でも、脱硝部と排熱回収部との最適な機能の組み合わせが可能となる。

規格化される機能としては、さらに、排ガスを脱硫する脱硫部が例示される。このような脱硫部を備える混焼エンジン用排熱回収装置は、ガス燃料モードのときに混焼エンジン排ガスを脱硫部に供給しないで、油燃料モードのときに混焼エンジン排ガスの一部または全てを脱硫部に供給するように、切替ダンパを制御することにより、混焼エンジン用排熱回収装置から排気される排ガスに含まれる硫黄化合物の濃度を適切に低減することができる。混焼エンジン用排熱回収装置は、脱硫部と脱硝部と排熱回収部とが規格化されていることにより、各部をその都度設計する必要がなく、設計を容易にすることができる。さらに、船舶のような設置スペースに限定のある場所でも、脱硫部と脱硝部と排熱回収部との最適な機能の組み合わせが可能となる。

［第２実施形態］
以下に、本発明の第２実施形態にかかる排熱回収システム２について図６を参照して説明する。本実施形態の排熱回収システム２は、混焼エンジン用排熱回収装置１が第１実施形態および上述した各変形例の構成と異なる。第２実施形態の混焼エンジン用排熱回収装置５１は、排ガス処理部５３と、切替ダンパ５４と、混合部５５とを備えている。

排ガス処理部５３は、図７に示すように主要部分が円柱状に形成されている。排ガス処理部５３は、排熱回収用流通経路５６と脱硝用流通経路５７とを備えている。排熱回収用流通経路５６および脱硝用流通経路５７は、径が異なる円柱状の管で形成されている。小さい径の円柱状の管の内側面に囲まれた領域に排熱回収用流通経路５６が形成され、小さい径の円柱状の管の外側面と大きい径の円柱状の管の内側面との間に脱硝用流通経路５７が形成されている。

さらに、排熱回収用流通経路５６は、図８のように熱媒流路６１と複数の煙管６２とを備えている。熱媒流路６１は、注水装置から供給される熱媒が流れる流路を形成している。複数の煙管６２は、熱媒流路６１の内部に配置され、切替ダンパ５４（図６参照）から排熱回収用流通経路５６に供給される排ガスを混合部５５に排出する。排熱回収用流通経路５６は、排ガスが複数の煙管６２を流れているときに、排ガスの熱が熱媒流路６１を流れる熱媒に伝熱されることにより、熱媒を加熱する。

脱硝用流通経路５７は、排熱回収用流通経路５６を囲み、かつ熱的に接するように配置されている。脱硝用流通経路５７内には、触媒層を備えた脱硝部５９（図７参照）が設けられており、脱硝部５９の上流側には第１実施形態と同様に助燃バーナ５２（図６参照）が設けられている。さらに、脱硝用流通経路５７には、図７に示されているように、脱硝部５９の温度を検出する温度センサ６０が設けられている。

図６に示されているように、切替ダンパ５４は、排ガス処理部５３の上流側に配置され、混焼エンジン３に接続されている。切替ダンパ５４は、切替ダンパ制御装置１４に制御されることにより、混焼エンジン３から排気された排ガスを所定の配分で排熱回収用流通経路５６と脱硝用流通経路５７とに分配する。

混合部５５は、排ガス処理部５３の下流側に配置され、図示しない煙突に接続されている。混合部５５は、排熱回収用流通経路５６から排出された排ガスと脱硝用流通経路５７から排気された排ガスとを混合し、煙突を介して混合排ガスを外部の系外へと排出する。

本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
切替ダンパ５４によって、排熱回収用流通経路５６と脱硝用流通経路５７とに分配される排ガスの配分を変更することができるので、第１実施形態と同様に、助燃バーナ５２により消費される燃料を低減することができ、混焼エンジン３から排出される排ガスを適切に脱硝処理することができる。

脱硝用流通経路５７は、排熱回収用流通経路５６を囲み、かつ熱的に接するように配置されているため、図７の矢印Ａに示すように、排熱回収用流通経路５６からの熱がこの排熱回収用流通経路５６の全周囲から半径方向外側に向かって脱硝用流通経路５７の脱硝部５９へと伝熱される。これにより、第１実施形態における脱硝用流通経路５７および他の変形例における第１脱硝部３５と第２脱硝部３６とに比較して、排熱回収用流通経路５６の熱をより高効率に伝熱させることができる。これにより、脱硝部５９に供給される排ガスを助燃バーナ５２で脱硝触媒が有効に機能する温度（たとえば、３００℃）まで加熱するためのエネルギーを低減することができる。
さらに、排熱回収用流通経路５６と脱硝用流通経路５７との配置を逆にして、排熱回収用流通経路５６が脱硝用流通経路５７を囲み、かつ熱的に接するように配置してもよい。このような配置にしても、排熱回収用流通経路の熱がより高効率に伝熱され、脱硝部に供給される排ガスを脱硝触媒が有効に機能する温度まで加熱するためのエネルギーを低減することができる。

［第３実施形態］
以下に、本発明の第３実施形態にかかる排熱回収システム２について図９を参照して説明する。本実施形態は、第２実施形態における排ガス処理部５３が別の排ガス処理部７１に置換されている点で相違する。したがって、第２実施形態と同様の構成については同一符号を用いてその説明を省略する。
排ガス処理部７１は、図９に示されているように、例えば同心円状に分割される内側排熱回収用流通経路７２と、脱硝用流通経路７３と、外側排熱回収用流通経路７４とを備えている。すなわち、内側排熱回収用流通経路７２は、排ガス処理部７１が形成する円柱の軸に重なるように、排ガス処理部７１の中央に形成されている。脱硝用流通経路７３は、内側排熱回収用流通経路７２を囲むように形成されている。外側排熱回収用流通経路７４は、脱硝用流通経路７３の外側をさらに囲むように形成されている。
なお、内側排熱回収用流通経路７２と脱硝用流通経路７３と外側排熱回収用流通経路７４は、必ずしも同心円状に配置される必要はなく、処理内容や機器の配置に応じて適宜決定することとしても良い。

切替ダンパ５４（図６参照）は、切替ダンパ制御装置１４に制御されることにより、混焼エンジン３から排気された排ガスを所定の配分で内側排熱回収用流通経路７２と、脱硝用流通経路７３と、外側排熱回収用流通経路７４とに分配する。

排ガス処理部７１は、さらに、内側排熱回収部７５と脱硝部７６と外側排熱回収部７７を備えている。内側排熱回収部７５は、内側排熱回収用流通経路７２に配置されている。外側排熱回収部７７は、外側排熱回収用流通経路７４に配置されている。内側排熱回収部７５は、切替ダンパ５４から内側排熱回収用流通経路７２に供給される排ガスから排熱回収する。外側排熱回収部７７は、切替ダンパ５４から外側排熱回収用流通経路７４に供給される排ガスから排熱回収する。

脱硝部７６は、脱硝用流通経路７３に配置され、内側排熱回収部７５と外側排熱回収部７７とに挟まれて、内側排熱回収部７５と外側排熱回収部７７とに隣接している。脱硝部７６は、第２実施形態と同様に、助燃バーナ５２（図６参照）によって加熱された脱硝用排ガスを脱硝処理する。

本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
切替ダンパ５４によって、内側排熱回収用流通経路７２と脱硝用流通経路７３と外側排熱回収用流通経路７４とに分配される排ガスの配分を変更することができるので、第１実施形態及び第２実施形態と同様に、効率よく窒素酸化物の排出量低減と排熱回収とを行うことができる。

内側排熱回収部７５と外側排熱回収部７７とに挟まれて隣接するように脱硝部７６を配置させることとしたので、第２実施形態における脱硝部５９に比較して、内側排熱回収部７５の熱と外側排熱回収部７７の熱とをより高効率に伝熱させることができる。これにより、脱硝部７６に供給される混焼エンジン排ガス（たとえば、２５０℃）を助燃バーナ５２にて脱硝触媒が有効に機能する温度（たとえば、３００℃）まで加熱する為のエネルギーを低減することができる。

なお、外側排熱回収部７７は、外側排熱回収用流通経路７４に供給される排ガスを脱硫する脱硫部に置換されることができる。このような脱硫部を備える混焼エンジン用排熱回収装置は、ガス燃料モードのときに混焼エンジン排ガスを脱硫部に供給しないで、油燃料モードのときに混焼エンジン排ガスの一部または全てを脱硫部に供給するように、切替ダンパ５４を制御することにより、混焼エンジン用排熱回収装置から排気される排ガスに含まれる硫黄化合物の濃度を適切に低減することができる。

［第４実施形態］
以下に、本発明の第４実施形態にかかる排熱回収システム２について図１０を参照して説明する。本実施形態は、第２実施形態における排ガス処理部５３が別の排ガス処理部８１に置換されている。
排ガス処理部８１は、図１０に示されているように、内側排熱回収用流通経路８２と、外側排熱回収用流通経路８３と、脱硝用流通経路８４と、バイパス用流通経路８５とを備えている。内側排熱回収用流通経路８２は、排ガス処理部８１が形成する円柱の軸に重なるように、排ガス処理部８１の中央に形成されている。脱硝用流通経路８４、外側排熱回収用流通経路８３及びバイパス用流通経路８５は、内側排熱回収用流通経路８２の外側に形成されている。外側排熱回収用流通経路８３、脱硝用流通経路８４及びバイパス用流通経路８５は、内側排熱回収用流通経路８２を囲むように、排ガス処理部８１を軸とする円柱の側面に沿うように、円周方向に並んでいる。

切替ダンパ５４（図６参照）は、切替ダンパ制御装置１４に制御されることにより、混焼エンジン３から排気された排ガスを所定の配分で内側排熱回収用流通経路８２と、外側排熱回収用流通経路８３と、脱硝用流通経路８４と、バイパス用流通経路８５とに分配する。

排ガス処理部８１は、さらに、内側排熱回収部８６と外側排熱回収部８７と脱硝部８８とを備えている。内側排熱回収部８６は、内側排熱回収用流通経路８２に配置されている。外側排熱回収部８７は、外側排熱回収用流通経路８３に配置されている。内側排熱回収部８６は、切替ダンパ５４から内側排熱回収用流通経路８２に供給される排ガスから排熱回収する。外側排熱回収部８７は、切替ダンパ５４から外側排熱回収用流通経路８３に供給される排ガスから排熱回収する。

脱硝部８８は、脱硝用流通経路８４に配置され、内側排熱回収部８６と外側排熱回収部８７とに隣接している。脱硝部８８は、第２実施形態と同様に、助燃バーナ５２（図６参照）によって加熱された脱硝用排ガスを脱硝処理する。

排ガス処理部８１に接続される切替ダンパ５４は、既述の第１実施形態における混焼エンジン用排熱回収装置１の切替ダンパ１７と同様にして、切替ダンパ制御装置１４により制御され、効率よく窒素酸化物の排出量低減と排熱回収とが行われるように、混焼エンジン３から排気された混焼エンジン排ガスを内側排熱回収用流通経路８２と脱硝用流通経路８４と外側排熱回収用流通経路８３とに分配する。

切替ダンパ制御装置１４は、さらに、脱硝部８８の助燃バーナに供給される燃料の流量を十分に増加しても、温度センサ８９から収集される温度が所定の温度まで上昇しないときに、排ガス処理部８１に接続される切替ダンパ５４を制御することにより、バイパス用流通経路８５に供給される排ガスの流量を増加させ、脱硝用流通経路８４に供給される排ガスの流量を低減させる。
このような動作により、脱硝用流通経路８４に供給される排ガスの流量を低減して排ガスを十分に加熱することができるので、脱硝部８８にて排ガスを適切に脱硝処理することができる。

内側排熱回収部８６は、内側排熱回収用流通経路８２に供給される排ガスの流量が十分に小さい場合に、排ガスの流速が低下し、内部に煤等が堆積することによる不具合が発生することがある。外側排熱回収部８７は、内側排熱回収部８６と同様にして、外側排熱回収用流通経路８３に供給される排ガスの流量が十分に小さい場合に、排ガスの流速が低下し、内部に煤等が堆積することによる不具合が発生することがある。

このような不具合に対して、切替ダンパ制御装置１４は、内側排熱回収用流通経路８２に供給される排ガスの流量が所定流量より小さいときに、排ガス処理部８１に接続される切替ダンパを制御することにより、バイパス用流通経路８５に供給される排ガスの流量を増加させ、内側排熱回収用流通経路８２に排ガスを供給することを停止する。また、切替ダンパ制御装置１４は、外側排熱回収用流通経路８３に供給される排ガスの流量が所定流量より小さいときに、排ガス処理部８１に接続される切替ダンパを制御することにより、バイパス用流通経路８５に供給される排ガスの流量を増加させ、外側排熱回収用流通経路８３に排ガスを供給することを停止する。

このような動作により、内側排熱回収用流通経路８２と外側排熱回収用流通経路８３とには、所定流量より小さい流量で排ガスが流れることがなくなり、内側排熱回収部８６及び外側排熱回収部８７の内部に煤等が堆積することが防止され、メンテナンスを容易化することができる。

なお、外側排熱回収部８７は、外側排熱回収用流通経路８３に供給される排ガスを脱硫する脱硫部に置換することができる。このような脱硫部を備える混焼エンジン用排熱回収装置は、ガス燃料モードのときに混焼エンジン排ガスを脱硫部に供給しないで、油燃料モードのときに混焼エンジン排ガスの一部または全てを脱硫部に供給するように、切替ダンパを制御することにより、混焼エンジン用排熱回収装置から排気される排ガスに含まれる硫黄化合物の濃度を適切に低減することができる。

また、上述した各実施形態に対して、切替ダンパ制御装置１４は、ユーザが切替ダンパを操作することにより、切替ダンパ制御装置１４における制御と同様に複数の流通経路に混焼エンジン排ガスを分配することができる。この場合も、混焼エンジン用排熱回収装置は、混焼エンジン３の燃料モードに基づいて複数の流通経路に混焼エンジン排ガスを適切に分配することにより、既述の実施の形態における混焼エンジン用排熱回収装置と同様にして、混焼エンジン３から排気される混焼エンジン排ガスを適切に脱硝処理することができ、適切に排熱回収することができる。

１：混焼エンジン用排熱回収装置
２：排熱回収システム
３：混焼エンジン
５：切替バルブ
６：燃料切替制御装置
１０：窒素酸化物濃度センサ
１１：測位装置
１４：切替ダンパ制御装置
１６：排ガス処理部
１７：切替ダンパ
１８：混合部
１９：排熱回収用流通経路
２０：脱硝用流通経路
２１：排熱回収部
２２：脱硝部
２７：温度センサ
３１：混焼エンジン用排熱回収装置
３２：第１排熱回収部
３３：第２排熱回収部
３５：第１脱硝部
３６：第２脱硝部
４１：混焼エンジン用排熱回収装置
４２：排熱回収部
５１：混焼エンジン用排熱回収装置
５２：助燃バーナ
５３：排ガス処理部
５４：切替ダンパ
５５：混合部
５６：排熱回収用流通経路
５７：脱硝用流通経路
５８：排熱回収部
５９：脱硝部
６０：温度センサ
６１：熱媒流路
６２：煙管
７１：排ガス処理部
７２：内側排熱回収用流通経路
７３：脱硝用流通経路
７４：外側排熱回収用流通経路
７５：内側排熱回収部
７６：脱硝部
７７：外側排熱回収部
７９：温度センサ
８２：内側排熱回収用流通経路
８３：外側排熱回収用流通経路
８４：脱硝用流通経路
８５：バイパス用流通経路
８９：温度センサ

Claims

ガス燃料を主として燃焼させるガス燃料モードおよび液体燃料を燃焼させる油燃料モードを備える混焼エンジンから排出される排ガスから排熱回収を行う混焼エンジン用排熱回収装置であって、
前記排ガスから排熱回収を行う排熱回収用流通経路と、
前記排熱回収用流通経路と並列に配置されるとともに、前記排ガスを脱硝処理する脱硝用流通経路と、
前記排熱回収用流通経路および前記脱硝用流通経路へ供給される前記排ガスの流量を調整する切替ダンパと
を備え、
前記排熱回収装置内の前記排ガスの流れ方向に対して、前記脱硝用流通経路は、前記排熱回収用流通経路に隣接し、前記脱硝用流通経路と前記排熱回収用流通経路とが一体化される混焼エンジン用排熱回収装置。
ガス燃料を主として燃焼させるガス燃料モードおよび液体燃料を燃焼させる油燃料モードを備える混焼エンジンから排出される排ガスから排熱回収を行う混焼エンジン用排熱回収装置であって、
前記排ガスから排熱回収を行う排熱回収用流通経路と、
前記排熱回収用流通経路と並列に配置されるとともに、前記排ガスを脱硝処理する脱硝用流通経路と、
前記排熱回収用流通経路および前記脱硝用流通経路へ供給される前記排ガスの流量を調整する切替ダンパと
を備え、
前記排熱回収装置内の前記排ガスの流れ方向に対して、前記脱硝用流通経路は、前記排熱回収用流通経路に隣接し、前記脱硝用流通経路と前記排熱回収用流通経路のうちの一方は、前記脱硝用流通経路と前記排熱回収用流通経路との他方を囲むように配置される混焼エンジン用排熱回収装置。
前記脱硝用流通経路は、
前記脱硝用流通経路を流れる排ガスを脱硝処理する脱硝部と、
前記脱硝部を通過した排ガスから排熱回収する排熱回収部とを有する請求項１又は請求項２に記載される混焼エンジン用排熱回収装置。
前記排熱回収部は、他の脱硝部に交換可能である請求項３に記載される混焼エンジン用排熱回収装置。
前記排熱回収用流通経路は、
前記排ガスから排熱回収することにより排熱回収後排ガスを生成する第１排熱回収部と、
前記排熱回収後排ガスから排熱回収する第２排熱回収部と、を備え、
前記第２排熱回収部は、前記排熱回収部と交換可能であり、
前記第１排熱回収部と前記第２排熱回収部とは、前記排熱回収用流通経路内で組み合わせて配置されることができ、
前記脱硝部と前記他の脱硝部とは、前記脱硝用流通経路内で組み合わせて配置されることができる請求項４に記載される混焼エンジン用排熱回収装置。
前記脱硝用流通経路と前記排熱回収用流通経路のうちの一方は、前記脱硝用流通経路と前記排熱回収用流通経路との他方を囲むように配置される請求項１に記載される混焼エンジン用排熱回収装置。
前記脱硝用流通経路をバイパスし、前記排熱回収用流通経路をバイパスするバイパス用流通経路をさらに備える請求項２〜請求項６のいずれか一項に記載される混焼エンジン用排熱回収装置。
前記混焼エンジンで利用される燃料に基づいて前記排熱回収用流通経路および前記脱硝用流通経路へ供給される前記排ガスの流量が変化するように、前記混焼エンジンを制御するエンジン制御装置から収集される燃料モードに基づいて前記切替ダンパを制御する制御装置をさらに備える請求項１〜請求項７のうちのいずれか一項に記載される混焼エンジン用排熱回収装置。
前記排熱回収用流通経路と前記脱硝用流通経路を備える排ガス処理部から排気される排ガスに含有される窒素酸化物の窒素酸化物濃度を測定するセンサをさらに備え、
前記制御装置は、前記窒素酸化物濃度にさらに基づいて前記切替ダンパを制御する請求項８に記載される混焼エンジン用排熱回収装置。
前記脱硝用流通経路を流れる排ガスを脱硝処理する脱硝部の温度を測定する温度センサをさらに備え、
前記制御装置は、前記温度と前記窒素酸化物濃度に基づいて前記切替ダンパを制御する請求項９に記載される混焼エンジン用排熱回収装置。
前記混焼エンジンによって生成される動力を用いて航行する船舶が配置される海域を測定する測位装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記海域にさらに基づいて前記切替ダンパを制御する請求項８〜請求項１０のうちのいずれか一項に記載される混焼エンジン用排熱回収装置。
前記油燃料モードの場合に、前記混焼エンジンから排気される排ガスの一部を前記脱硝用流通経路に供給する請求項１〜請求項１１に記載される混焼エンジン用排熱回収装置。
ガス燃料を主として燃焼させるガス燃料モードおよび液体燃料を燃焼させる油燃料モードを備える混焼エンジンで利用される燃料を判定する燃料判定工程と、
排熱回収用流通経路によって、前記混焼エンジンから排気される排ガスから排熱回収を行う排熱回収工程と、
脱硝用流通経路によって、前記排ガスを脱硝処理する脱硝処理工程と、
前記燃料判定工程によって判定された燃料に応じて、前記排熱回収工程が行われる前記排ガスの量と、前記脱硝処理工程が行われる前記排ガスの量との分配を行う排ガス量分配工程と、
を有し、
前記排ガスの流れ方向に対して、前記脱硝用流通経路は、前記排熱回収用流通経路に隣接し、前記脱硝用流通経路と前記排熱回収用流通経路とが一体化される混焼エンジン用排熱回収装置の制御方法。
ガス燃料を主として燃焼させるガス燃料モードおよび液体燃料を燃焼させる油燃料モードを備える混焼エンジンで利用される燃料を判定する燃料判定工程と、
排熱回収用流通経路によって、前記混焼エンジンから排気される排ガスから排熱回収を行う排熱回収工程と、
脱硝用流通経路によって、前記排ガスを脱硝処理する脱硝処理工程と、
前記燃料判定工程によって判定された燃料に応じて、前記排熱回収工程が行われる前記排ガスの量と、前記脱硝処理工程が行われる前記排ガスの量との分配を行う排ガス量分配工程と、
を有し、
前記排ガスの流れ方向に対して、前記脱硝用流通経路は、前記排熱回収用流通経路に隣接し、前記脱硝用流通経路と前記排熱回収用流通経路のうちの一方は、前記脱硝用流通経路と前記排熱回収用流通経路との他方を囲むように配置される混焼エンジン用排熱回収装置の制御方法。