JPH06173658A - Marine diesel exhaust gas denitrating method and denitrating device - Google Patents
Marine diesel exhaust gas denitrating method and denitrating deviceInfo
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- JPH06173658A JPH06173658A JP32764292A JP32764292A JPH06173658A JP H06173658 A JPH06173658 A JP H06173658A JP 32764292 A JP32764292 A JP 32764292A JP 32764292 A JP32764292 A JP 32764292A JP H06173658 A JPH06173658 A JP H06173658A
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- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、舶用ディーゼルエンジ
ンの排ガス中における窒素酸化物を除去するための脱硝
装置に関し、特に舶用ディーゼルエンジンにおける急激
な負荷変動に対応した排ガス脱硝装置に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a denitration device for removing nitrogen oxides in the exhaust gas of a marine diesel engine, and more particularly to an exhaust gas denitration device that copes with a sudden load change in a marine diesel engine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、地球環境の汚染に伴い環境対策の
一環として、船舶からの排ガスに対しても規制をする動
きがある。この規制は、２０００年までに硫黄酸化物
（以下、単にＳＯX という）を５０％、窒素酸化物（以
下、単にＮＯX という）を３０％削減するという大気汚
染防止策である。また、一部の地域においては数年先に
上記規制よりも更に厳しい規制が施行される予定もあ
る。2. Description of the Related Art In recent years, due to pollution of the global environment, as part of environmental measures, there is a tendency to regulate exhaust gas from ships. This regulation is a measure to prevent air pollution by reducing sulfur oxides (hereinafter simply referred to as SO X ) by 50% and nitrogen oxides (hereinafter simply referred to as NO X ) by 30% by the year 2000. In some areas, even more stringent regulations will be enforced several years ahead.
【０００３】このように、近年、世界中において環境保
全に対する関心が非常に高まり、船舶においても何らか
の対策を講じる必要性が生じており、本発明はこのよう
な要望に則したディーゼルエンジン用排ガス脱硝装置を
提供するものである。As described above, in recent years, there has been a great interest in environmental protection all over the world, and it has become necessary to take some measures even on ships. The present invention is directed to exhaust gas denitration for diesel engines in accordance with such demands. A device is provided.
【０００４】従来より、ディーゼルエンジンの脱硝装置
として、陸上において使用されているエンジンでは規制
されているものもあり、その従来技術として、特開昭55
− 72623号公報記載の発明がある。この公報記載の発明
は、ダスト又はＳＯX により性能が低下しない脱硝装置
, 湿式電気集塵器，湿式脱硫装置を直列に設けることに
より、ＮＯX ，ＳＯX ，硫酸ミスト，ダスト，オイルミ
スト，アシッドスマツトなど、複数の汚染物質の防除を
図るものである。なお、この発明では、排ガスをアフタ
ーバーナにより乾式脱硝最適温度に昇温することにより
性能低下を防止している（従来例１）。Conventionally, there are some diesel engine denitration devices that are regulated in engines used on land, and as a conventional technique, there is JP-A-55.
-There is an invention described in Japanese Patent No. 72623. The invention of this publication is denitrator performance by dust or SO X is not reduced
, Wet electrostatic precipitator, by providing the wet desulfurization system in series, NO X, SO X, mist sulfate, dust, oil mist, etc. Acid scan mat, is intended to improve the control of more contaminants. In this invention, the exhaust gas is heated to the optimum temperature for dry denitration by an afterburner to prevent performance deterioration (conventional example 1).
【０００５】また、図２に示すような舶用ディーゼルエ
ンジンの脱硝装置もある。この脱硝装置ａは、従来より
舶用として用いられているディーゼルエンジン５１が、
単体としては最も熱効率のよい２サイクルディーゼルエ
ンジンを採用しているため、この２サイクルディーゼル
エンジン５１からの排ガス温度が低く、エンジン５１か
ら出た排ガスを過給機５４を通して脱硝反応器５３へ入
れた場合には脱硝反応に適した温度を下回って脱硝効率
が悪化することを考慮し、ディーゼルエンジン５１から
出た排ガスを排気マニホールド５２から排ガス管５５を
介して脱硝反応器５３に入れ、この脱硝反応器５３から
出た排ガスを過給機５４に入れて、その後、排気管５６
から煙突５７を介して大気中に排出するような構成とな
っている。従って、エンジン５１と過給機５４との間に
は脱硝反応器５４と接続するための排ガス管５５が設け
られている。なお、５８はバイパス管路である（従来例
２）。There is also a denitration device for a marine diesel engine as shown in FIG. In this denitration device a, the diesel engine 51 conventionally used for marine vessels is
Since a 2-cycle diesel engine with the highest thermal efficiency is adopted as a single unit, the exhaust gas temperature from the 2-cycle diesel engine 51 is low, and the exhaust gas emitted from the engine 51 was introduced into the denitration reactor 53 through the supercharger 54. In this case, in consideration of the fact that the temperature lower than the temperature suitable for the denitration reaction deteriorates the denitration efficiency, the exhaust gas emitted from the diesel engine 51 is introduced from the exhaust manifold 52 into the denitration reactor 53 via the exhaust gas pipe 55, and The exhaust gas from the device 53 is put into the supercharger 54, and then the exhaust pipe 56
Is discharged to the atmosphere through the chimney 57. Therefore, an exhaust gas pipe 55 for connecting to the denitration reactor 54 is provided between the engine 51 and the supercharger 54. Reference numeral 58 is a bypass pipe (conventional example 2).
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところで、船舶の場
合、出入港時などには主機関を正転あるいは逆転させる
ことにより海水に対する推力の方向を制御してブレー
キ、あるいは前後進の制御を行っている。そのため、港
内においてはエンジン負荷を急激に変化させることが頻
繁に起こる。By the way, in the case of a ship, when the ship enters or leaves the port, the main engine is rotated in the forward or reverse direction to control the direction of the thrust with respect to the seawater, thereby controlling the braking or the forward / backward movement. There is. Therefore, abrupt changes in engine load frequently occur in the port.
【０００７】従って、上記従来例１は、ある程度一定な
負荷である陸上ディーゼルエンジンを対象としているた
め、急激な負荷変動に対する対策がなされておらず、こ
の陸上用機関のやり方をそのまま採用すると脱硝反応器
５４へ入る排ガス温度が高くなり過ぎたり低くなり過ぎ
たりして脱硝反応に適さない状態となってしまい、舶用
ディーゼルエンジンには採用することができない。ま
た、船舶においては構造上配置スペースが限られている
ため、このような陸上用の技術をそのまま船舶に適用す
るには、各装置の配置等の様々な問題を生じる点からも
採用することができない。Therefore, since the above-mentioned Conventional Example 1 is intended for a land diesel engine which has a rather constant load, no measures are taken against a sudden load change, and if the method of this land engine is adopted as it is, the denitration reaction will occur. The temperature of the exhaust gas entering the vessel 54 becomes too high or too low, which makes it unsuitable for the denitration reaction, and cannot be used for a marine diesel engine. In addition, since the arrangement space of the ship is structurally limited, in order to directly apply such land-based technology to the ship, it can be adopted from the viewpoint of causing various problems such as the arrangement of each device. Can not.
【０００８】一方、上記従来例２の場合には、ディーゼ
ルエンジン５１から脱硝反応器５３に入った排ガスを過
給機５４へ戻すような排ガス管５５を必要とするが、こ
の脱硝反応器５３は高さが約１７ｍ程度もある場合があ
り、限られたスペースの機関室内に脱硝反応器５３及び
それに接続する排ガス管５５を配置するのは非常に難し
く、そのために船体構造を変更する必要を生じる場合も
ある。On the other hand, in the case of the above-mentioned conventional example 2, the exhaust gas pipe 55 for returning the exhaust gas that has entered the denitration reactor 53 from the diesel engine 51 to the supercharger 54 is required, but this denitration reactor 53 is Since the height may be about 17 m, it is very difficult to dispose the denitration reactor 53 and the exhaust gas pipe 55 connected to the denitration reactor 53 in the engine room of a limited space, and therefore it is necessary to change the hull structure. In some cases.
【０００９】また、この場合には脱硝反応器５３内の触
媒等が損傷した場合、これらの異物が過給機５４に飛び
込み、過給機５４を損傷するという故障を生じる可能性
があり、この場合にはエンジン５１が運転不能になって
しまうという危険性、あるいは、エンジンの低負荷時に
は排ガス温度が低くなり、脱硝率が低下してしまうとい
う問題も生じる。Further, in this case, if the catalyst or the like in the denitration reactor 53 is damaged, these foreign substances may fly into the supercharger 54 and damage the supercharger 54. In this case, there is a risk that the engine 51 will be inoperable, or there will be a problem that the exhaust gas temperature will be low when the engine load is low and the NOx removal rate will be reduced.
【００１０】更に、脱硝反応器５３内の還元剤にアンモ
ニアを用いた場合、このアンモニアが過給機５４へ入る
可能性があり、この場合には過給機５４内部の腐食等の
問題を生じる場合もある。Further, when ammonia is used as the reducing agent in the denitration reactor 53, this ammonia may enter the supercharger 54, and in this case, problems such as corrosion inside the supercharger 54 occur. In some cases.
【００１１】本発明は上記課題に鑑みて、排ガス温度及
び還元剤供給量を脱硝反応に最適な温度及び過不足のな
い量に制御することにより脱硝反応率を最適にした舶用
ディーゼルエンジンの排ガス脱硝方法と脱硝装置を提供
することを目的とする。In view of the above problems, the present invention has an exhaust gas denitration of a marine diesel engine in which the denitration reaction rate is optimized by controlling the exhaust gas temperature and the reducing agent supply amount to the optimum temperature for the denitration reaction and an amount that is sufficient. An object of the present invention is to provide a method and a denitration device.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の舶用ディーゼルエンジン用排ガス脱硝方法
は、ディーゼルエンジンの負荷変動と排ガス温度，排ガ
ス量，ＮＯX 濃度、及び脱硝反応器中の排ガス温度と出
口ＮＯX 濃度を検知し、これらの信号に基づいて、排ガ
スの加熱量並びに脱硝反応器への還元剤供給量を制御す
ることを特徴とするものである。Means for Solving the Problems] To achieve the above object, an exhaust gas denitration method for marine diesel engines of the present invention, the load change and the exhaust gas temperature of the diesel engine, the exhaust gas amount, NO X concentration, and denitration reactor detecting the exhaust gas temperature and the outlet concentration of NO X, based on these signals, it is characterized in that for controlling the reducing agent supply amount to the heating amount and denitration reactor exhaust gas.
【００１３】また、本発明の舶用ディーゼルエンジン用
排ガス脱硝装置は、ディーゼルエンジンと、該ディーゼ
ルエンジンからの排ガスにより吸気を圧送するための過
給機とを有する船舶ディーゼルエンジンの排ガス脱硝装
置において、上記過給機の後流側に排ガスを加熱する加
熱装置を設け、該加熱装置の後流側に還元剤供給装置と
脱硝反応器とを設け、上記ディーゼルエンジンの負荷変
動を検出する検出手段を設けて上記加熱装置による排ガ
ス加熱温度を制御したことを特徴とするものである。Further, the exhaust gas denitration apparatus for a marine diesel engine of the present invention is an exhaust gas denitration apparatus for a marine diesel engine having a diesel engine and a supercharger for pumping intake air by the exhaust gas from the diesel engine, A heating device for heating exhaust gas is provided on the downstream side of the supercharger, a reducing agent supply device and a denitration reactor are provided on the downstream side of the heating device, and detection means for detecting load fluctuation of the diesel engine is provided. The heating temperature of the exhaust gas is controlled by the heating device.
【００１４】[0014]
【作用】上記排ガス脱硝方法によれば、排ガスの加熱量
並びに脱硝反応器への還元剤供給量は、ディーゼルエン
ジンの負荷変動と排ガス温度と排ガス量とＮＯX 濃度、
及び脱硝反応器中の排ガス温度と出口ＮＯX 濃度からの
信号により制御され、排ガスは脱硝反応に最適な排ガス
温度に加熱され、所定のＮＯX 濃度にするための過不足
ない量の還元剤が供給される。According to the above exhaust gas denitration method, the heating amount of the exhaust gas and the reducing agent supply amount to the denitration reactor are as follows: load fluctuation of the diesel engine, exhaust gas temperature, exhaust gas amount, NO x concentration,
And is controlled by a signal from the exhaust gas temperature and the outlet concentration of NO X in the denitration reactor, the exhaust gas is heated to the optimum exhaust gas temperature in the denitration reaction, excess and deficiency no amount of reducing agent to a predetermined of the NO X concentration Supplied.
【００１５】また、上記排ガス脱硝装置によれば、ディ
ーゼルエンジンから排出された排ガスは、過給機から加
熱装置へ入り、この加熱装置により所定の温度まで加熱
された後、還元剤供給装置により還元剤を供給した後、
脱硝反応器により脱硝される。この加熱装置による加熱
と還元剤供給装置による還元剤の供給量は、ディーゼル
エンジンの負荷変動を検出する検出手段からの信号によ
り制御され、排ガスは脱硝反応に最適な排ガス温度に加
熱され、所定のＮＯX 濃度にするための過不足ない量の
還元剤が供給される。According to the above exhaust gas denitration device, the exhaust gas discharged from the diesel engine enters the heating device from the supercharger, is heated to a predetermined temperature by this heating device, and is then reduced by the reducing agent supply device. After supplying the agent
It is denitrated by the denitration reactor. The heating amount by the heating device and the reducing agent supply amount by the reducing agent supply device are controlled by a signal from the detection means for detecting the load fluctuation of the diesel engine, and the exhaust gas is heated to the exhaust gas temperature optimum for the denitration reaction, and the predetermined temperature is set. A sufficient amount of the reducing agent for supplying the NO X concentration is supplied.
【００１６】[0016]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本発明に係るディーゼルエンジン用脱硝装
置を示す計装図であり、図示するように、ディーゼルエ
ンジン１の排気側に配設された排気マニホールド２の後
流側には過給機３が設けられており、この過給機３の後
流側には排ガス加熱装置４と脱硝反応器５が直列に設け
られ、この脱硝反応器５に排気管２１が接続されてい
る。また、排ガス加熱装置４と脱硝反応器５との間には
還元剤供給装置６が設けられており、この還元剤供給装
置６から還元剤供給量制御弁７を介して加熱後の排ガス
中に還元剤が供給されるよう構成されている。更に、上
記排ガス加熱装置４には燃料油噴射ノズル８が設けられ
ており、この燃料油噴射ノズル８は、供給燃料の量を制
御するための燃料油供給量制御弁９を介して燃料油供給
装置１０と接続されている。なお、１１，１２は排ガス
加熱装置４及び脱硝反応器５に設けられたバイパス管路
であり、１３はそれぞれの管路を開閉するためのバルブ
である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an instrumentation view showing a denitration device for a diesel engine according to the present invention. As shown in the figure, a supercharger 3 is provided on the downstream side of an exhaust manifold 2 arranged on the exhaust side of a diesel engine 1. The exhaust gas heating device 4 and the denitration reactor 5 are provided in series on the downstream side of the supercharger 3, and the exhaust pipe 21 is connected to the denitration reactor 5. Further, a reducing agent supply device 6 is provided between the exhaust gas heating device 4 and the denitration reactor 5, and from the reducing agent supply device 6 through the reducing agent supply amount control valve 7 into the exhaust gas after heating. The reducing agent is supplied. Further, the exhaust gas heating device 4 is provided with a fuel oil injection nozzle 8, and the fuel oil injection nozzle 8 supplies fuel oil through a fuel oil supply amount control valve 9 for controlling the amount of supplied fuel. It is connected to the device 10. In addition, 11 and 12 are bypass pipe lines provided in the exhaust gas heating device 4 and the denitration reactor 5, and 13 is a valve for opening and closing the respective pipe lines.
【００１７】一方、ディーゼルエンジン１にはエンジン
の負荷変動を検出するための検出手段たる負荷検出器１
４が設けられ、また、排ガス加熱装置 の入口側には、
排ガス温度と排ガス量とＮＯX 濃度を検出するための排
ガス温度検出器１５，排ガス量検出器１６，ＮＯX 濃度
検出器１７が設けられ、更に、脱硝反応器５には脱硝反
応器中の排ガスの温度を検出するための排ガス温度検出
器１８が設けられ、脱硝反応器５の後流側にはＮＯX 濃
度検出器１９がそれぞれ設けられている。On the other hand, the diesel engine 1 has a load detector 1 which is a detecting means for detecting load fluctuation of the engine.
4 is provided, and on the inlet side of the exhaust gas heating device,
An exhaust gas temperature detector 15, an exhaust gas amount detector 16, and a NO x concentration detector 17 for detecting the exhaust gas temperature, the exhaust gas amount, and the NO x concentration are provided, and the denitration reactor 5 further includes the exhaust gas in the denitration reactor. exhaust gas temperature detector 18 for detecting the temperature of the is provided on the downstream side of the denitration reactor 5 NO X concentration detector 19 are respectively provided.
【００１８】そして、負荷検出器１４からのエンジン負
荷信号、排ガス温度検出器１５からの排ガス温度信号、
排ガス量検出器１６からの排ガス量信号、ＮＯX 濃度検
出器１７からのＮＯX 濃度信号、脱硝反応器中の排ガス
温度検出器１８からの排ガス温度信号、出口ＮＯX 濃度
検出器１９からのＮＯX 濃度信号がそれぞれ制御装置２
０に送られるよう構成されている。この制御装置２０か
らは、これらの信号に基づいて排ガスを所望のＮＯX 濃
度にするための脱硝反応に最適な排ガス温度等の条件と
なるよう燃料油供給量制御弁９と還元剤投入量制御弁７
を制御する信号がそれぞれ送られる。The engine load signal from the load detector 14, the exhaust gas temperature signal from the exhaust gas temperature detector 15,
Exhaust gas amount signal from the exhaust gas amount detector 16, NO X concentration signal from the NO X concentration detector 17, the exhaust gas temperature signal from the exhaust gas temperature detector 18 in the denitration reactor, NO from the outlet NO X concentration detector 19 X concentration signal is control device 2 respectively
It is configured to be sent to 0. Based on these signals, the control device 20 controls the fuel oil supply amount control valve 9 and the reducing agent input amount control so that the conditions such as the exhaust gas temperature that are optimum for the denitration reaction for making the exhaust gas have a desired NO x concentration are satisfied. Valve 7
A signal for controlling each is sent.
【００１９】なお、この実施例では脱硝反応器５に排ガ
ス温度検出器１８を、また、脱硝反応器５の後流側にＮ
ＯX 濃度検出器１９を設けることにより、排ガス温度検
出器１８で検出した脱硝反応器中の排ガス温度が所望の
温度になっているか、また、このＮＯX 濃度検出器１９
で検出したＮＯX 濃度が所望のＮＯX 濃度以下になって
いるかどうかをフィードバックさせるように構成してい
る。In this embodiment, the exhaust gas temperature detector 18 is provided in the denitration reactor 5 and the N flow is provided at the downstream side of the denitration reactor 5.
By providing the O X concentration detector 19, whether the exhaust gas temperature of the denitration reactor detected by the exhaust gas temperature detector 18 is in the desired temperature, also the NO X concentration detector 19
It is configured to feed back whether or not the NO X concentration detected in step 3 is below the desired NO X concentration.
【００２０】以上のように構成された舶用ディーゼルエ
ンジンの排ガス脱硝装置Ａにおける排ガスの流れを説明
すると、ディーゼルエンジン１から排出された排ガス
は、排気マニホールド２を介して過給機３に入り、この
過給機３から排ガス加熱装置４へ入って加熱され、加熱
装置４を通過した排ガスは、還元剤供給装置６から還元
剤、例えばアンモニアが供給された後、脱硝反応器５に
入る。この脱硝反応器５は、例えば、セラミックを用い
た触媒が用いられ、この触媒内で化学変化を行わせるこ
とによりＮＯX が除去された後、所定ＮＯX 濃度以下と
なった排ガスが排気管１８から煙突を介して大気中へ排
出される。Explaining the flow of the exhaust gas in the exhaust gas denitration apparatus A of the marine diesel engine having the above-described structure, the exhaust gas discharged from the diesel engine 1 enters the supercharger 3 via the exhaust manifold 2, The exhaust gas that has entered the exhaust gas heating device 4 from the supercharger 3 and has been heated and has passed through the heating device 4 enters the denitration reactor 5 after being supplied with the reducing agent, for example, ammonia, from the reducing agent supply device 6. The denitration reactor 5, for example, a catalyst is used which uses ceramic, after the NO X is removed by causing a chemical change within this catalyst, exhaust gas becomes equal to or less than a predetermined NO X concentration exhaust pipe 18 Is emitted into the atmosphere through the chimney.
【００２１】ところで、最も効率の良い脱硝反応を行わ
すための、脱硝反応器５内における排ガス温度は２９０
°Ｃ〜３６０°Ｃ位である。しかし、急激なディーゼル
エンジン１の負荷変動によって、排ガス温度，排ガス
量，ＮＯX 濃度は大幅に変動するので、この排ガス温度
に応じた加熱装置４による加熱温度の制御及び脱硝反応
に最適な還元剤供給量の制御も必要となる。By the way, the exhaust gas temperature in the denitration reactor 5 for performing the most efficient denitration reaction is 290.
It is in the range of ° C to 360 ° C. However, the load fluctuation of the rapid diesel engine 1, exhaust gas temperature, the amount of exhaust gas, because NO X concentration varies greatly, the optimal reducing agent control and denitration reaction of the heating temperature by the heating device 4 in accordance with the exhaust gas temperature It is also necessary to control the supply amount.
【００２２】この温度及び還元剤供給量の制御は制御装
置２０により行われており、先ず、ディーゼルエンジン
１のエンジン負荷が負荷検出器１４により検出され、こ
の負荷により、予め解析しておいたディーゼルエンジン
１の負荷と排ガス温度，排ガス量，ＮＯX 濃度の関係か
ら検出負荷に対応した排ガス温度，排ガス量，ＮＯX濃
度を察知し、過給機３の後流側に設けた排ガス温度検出
器１５，排ガス量検出器１６，ＮＯX 濃度検出器１７か
らの信号により、過給機３の後流側における排ガス温
度，排ガス量，ＮＯX 濃度を検出する。また、脱硝反応
器５に設けた排ガス温度検出器１８，脱硝反応器５後流
に設けたＮＯX 濃度検出器１９からの信号により脱硝反
応器中の排ガス温度及び出口ＮＯX 濃度を検出する。そ
して、これらの信号に基づいて、脱硝反応に最適な排ガ
ス加熱温度に合致した燃料供給量信号を燃料油供給量制
御弁９へ送ることにより排ガス温度を制御すると共に、
最適な還元剤供給量の信号を還元剤供給量制御弁７へ送
って還元剤供給量を制御する。The control of the temperature and the reducing agent supply amount is performed by the control device 20, and first, the engine load of the diesel engine 1 is detected by the load detector 14, and the diesel load which has been analyzed in advance is detected by this load. load and the exhaust gas temperature, the exhaust gas amount of the engine 1, NO X concentration exhaust gas temperature corresponding to the detected load from the relationship, the amount of exhaust gas, NO X concentration perceive the exhaust gas temperature detector provided on the downstream side of the supercharger 3 15, the exhaust gas temperature, the exhaust gas amount, and the NO x concentration on the downstream side of the supercharger 3 are detected by the signals from the exhaust gas amount detector 16, and the NO x concentration detector 17. Further, the exhaust gas temperature and the outlet NO x concentration in the denitration reactor are detected by signals from the exhaust gas temperature detector 18 provided in the denitration reactor 5 and the NO x concentration detector 19 provided downstream of the denitration reactor 5. Then, based on these signals, the exhaust gas temperature is controlled by sending a fuel supply amount signal matching the exhaust gas heating temperature optimum for the denitration reaction to the fuel oil supply amount control valve 9,
An optimum reducing agent supply amount signal is sent to the reducing agent supply amount control valve 7 to control the reducing agent supply amount.
【００２３】そして、この燃料供給量制御弁９により調
整された量の燃料が燃料油噴射ノズル８へと供給されて
加熱装置４により所定の排ガス温度に加熱された排ガス
に、還元剤供給量制御弁７により調整された量の還元剤
が供給される。これにより排ガス温度の低い舶用ディー
ゼルエンジン１であっても、通常航海中における排ガス
温度と還元剤供給量を最適とすることができるので脱硝
反応を最適効率にすることができ、しかも、低負荷時、
あるいは急激な負荷変更時にも脱硝反応に適した排ガス
温度と還元剤量となるので、低負荷時等であっても効率
の良い脱硝反応が可能になる。Then, the amount of fuel adjusted by the fuel supply amount control valve 9 is supplied to the fuel oil injection nozzle 8 and the reducing agent supply amount is controlled for the exhaust gas heated to a predetermined exhaust gas temperature by the heating device 4. A regulated amount of reducing agent is supplied by the valve 7. As a result, even in the case of the marine diesel engine 1 having a low exhaust gas temperature, the exhaust gas temperature and the reducing agent supply amount during normal voyage can be optimized, so that the denitrification reaction can be optimized, and at the time of low load. ,
Alternatively, since the exhaust gas temperature and the reducing agent amount are suitable for the denitration reaction even when the load is suddenly changed, an efficient denitration reaction can be performed even when the load is low.
【００２４】また、上記以外の周囲条件、例えば、エン
ジンの吸入空気温度や使用燃料油の性状等が変化するこ
とによる、排ガス温度，排ガス量，ＮＯX 濃度が変化し
ても、脱硝反応器中排ガス温度検出器１８により検出し
た排ガス温度、ＮＯX 濃度検出器１９により検出したＮ
ＯX 濃度をフィードバックさせているので燃料供給量と
エンジン負荷の関係、及び還元剤供給量は補正すること
ができる。In addition, even if the exhaust gas temperature, the exhaust gas amount, and the NO x concentration change due to changes in the ambient air conditions other than the above, such as the intake air temperature of the engine and the properties of the fuel oil used, etc. in the denitration reactor. Exhaust gas temperature detected by the exhaust gas temperature detector 18, N detected by the NO x concentration detector 19
Since the O X concentration is fed back, the relationship between the fuel supply amount and the engine load and the reducing agent supply amount can be corrected.
【００２５】更に、排ガス温度により脱硝効率が変わる
ことを考慮し、設定したＮＯX 濃度を達成するために、
最も低コストとなるような燃料供給量及び還元剤供給量
を制御することも可能である。Further, considering that the denitration efficiency changes depending on the exhaust gas temperature, in order to achieve the set NO x concentration,
It is also possible to control the fuel supply amount and the reducing agent supply amount that result in the lowest cost.
【００２６】なお、脱硝反応器５の脱硝効率は排ガス温
度によって変化するので、脱硝反応器５へ入る排ガス温
度を制御することにより、この性能特性を有効に利用で
きる。すなわち、高い脱硝率を必要とするときは、排ガ
ス温度を高くし、低い脱硝率でよい時は排ガス温度を余
り高くしないように制御すればよい。Since the denitration efficiency of the denitration reactor 5 changes depending on the exhaust gas temperature, it is possible to effectively utilize this performance characteristic by controlling the exhaust gas temperature entering the denitration reactor 5. That is, when a high denitrification rate is required, the exhaust gas temperature may be raised, and when a low denitrification rate is required, the exhaust gas temperature may be controlled not to be too high.
【００２７】以上のように、本発明によれば、ディーゼ
ルエンジン１の急激な負荷変動を負荷検出器１４により
検出し、その負荷に応じた排ガス温度，排ガス量，ＮＯ
X 濃度と、排ガス温度検出器１５，排ガス量検出器１
６，ＮＯX 濃度検出器１７から得られた排ガス温度，排
ガス量，ＮＯX 濃度及び脱硝反応器中の排ガス温度検出
器１８，出口ＮＯX 濃度検出器１９から得られた脱硝反
応器中の排ガス温度，出口ＮＯX 濃度に対応して排ガス
加熱装置により脱硝最適温度に排ガスを加熱し、還元剤
供給量を制御するので、脱硝反応器における脱硝率は常
に最適となる。As described above, according to the present invention, a sudden load change of the diesel engine 1 is detected by the load detector 14, and the exhaust gas temperature, the exhaust gas amount, the NO amount according to the load are detected.
X concentration, exhaust gas temperature detector 15, exhaust gas amount detector 1
6, Exhaust gas temperature, amount of exhaust gas, NO x concentration obtained from NO x concentration detector 17, exhaust gas temperature detector 18 in denitration reactor, exhaust gas in denitration reactor obtained from outlet NO x concentration detector 19 temperature, corresponding to the outlet NO X concentration exhaust gas is heated to a denitration optimum temperature by the exhaust gas heating device, and controls the reducing agent supply amount, the denitration rate in the denitration reactor is always optimal.
【００２８】更に、本発明によれば脱硝反応器５を煙突
内に設けることも可能であり、従来のような配置上の問
題を生じることもない。Further, according to the present invention, the denitration reactor 5 can be provided in the chimney, and the conventional arrangement problem does not occur.
【００２９】また、本発明によれば、脱硝反応器５の表
面がマスキングした場合、排ガス温度をマスキング除去
温度以上に高くすることにより脱硝反応器５の表面を完
全に戻すこともできる。Further, according to the present invention, when the surface of the denitration reactor 5 is masked, the surface of the denitration reactor 5 can be completely returned by raising the exhaust gas temperature to the masking removal temperature or higher.
【００３０】なお、上記実施例では、加熱装置４による
排ガス温度の調整を、燃料油噴射ノズル８に供給する燃
料油供給量を調整することにより間接的に行っている
が、燃料油噴射ノズル８で直接調整するようにしてもよ
い。また、上記実施例では還元剤にアンモニアを使用し
ているが、特に限定されるものではない。In the above embodiment, the temperature of the exhaust gas is adjusted indirectly by the heating device 4 by adjusting the amount of fuel oil supplied to the fuel oil injection nozzle 8. You may make it adjust directly with. Further, although ammonia is used as the reducing agent in the above embodiment, the reducing agent is not particularly limited.
【００３１】更に、排ガス加熱装置４及び脱硝反応器５
に設けられたバイパス管路１１，１２は、加熱装置４あ
るいは脱硝反応器５の点検・整備時等に切り換えて用い
ることができ、また、加熱装置４のバイパス管路１１
は、加熱装置４により加熱した排ガスの温度を調整する
ために、排ガスの一部をバイパス管路１１を通過させて
加熱した排ガスに混合することにより、加熱装置４の後
流側で排ガス温度を調整することもできる。Further, the exhaust gas heating device 4 and the denitration reactor 5
The bypass pipelines 11 and 12 provided in the heating apparatus 4 or the denitration reactor 5 can be switched and used during inspection and maintenance of the heating apparatus 4, and the bypass pipeline 11 of the heating apparatus 4 can be used.
In order to adjust the temperature of the exhaust gas heated by the heating device 4, a part of the exhaust gas is mixed with the exhaust gas heated by passing through the bypass line 11, so that the exhaust gas temperature on the downstream side of the heating device 4 is adjusted. It can also be adjusted.
【００３２】[0032]
【発明の効果】本発明によれば、船舶の主機関特有の急
激な負荷変動による排ガス温度、排ガス量、ＮＯX 濃度
の急激な変化に対応して、排ガス加熱装置による排ガス
加熱温度を制御し、排ガス温度を脱硝反応に適した温度
にすることができるので、常に効率のよい脱硝が可能と
なる。According to the present invention, the exhaust gas temperature due to rapid load fluctuations of the main engine-specific ship, the amount of exhaust gas, in response to a sudden change of the NO X concentration, and controls the exhaust gas heating temperature of the exhaust gas heating device Since the temperature of the exhaust gas can be adjusted to a temperature suitable for the denitration reaction, efficient denitration can always be performed.
【００３３】また、排ガス加熱装置により排ガス温度を
制御すれば、脱硝反応器の脱硝率を調整することも可能
となる。Further, if the exhaust gas temperature is controlled by the exhaust gas heating device, the denitration rate of the denitration reactor can be adjusted.
【００３４】更に、同じ脱硝率を得る場合でも、最適な
排ガス温度と最も効率がよい還元剤供給量をあわせて制
御すれば、ランニングコストを低くできるという効果も
奏する。Further, even when the same denitration rate is obtained, the running cost can be reduced by controlling the optimum exhaust gas temperature and the most efficient reducing agent supply amount together.
【図１】本発明に係るディーゼルエンジン用脱硝装置を
示す計装図である。FIG. 1 is an instrumentation view showing a denitration device for a diesel engine according to the present invention.
【図２】従来のディーゼルエンジン用脱硝装置を示す計
装図である。FIG. 2 is an instrumentation diagram showing a conventional denitration device for a diesel engine.
１…ディーゼルエンジン ２…排気マニホールド ３…過給機 ４…排ガス加熱装置 ５…脱硝反応器 ６…還元剤供給装置 ７…還元剤供給量制御弁 ８…燃料油噴射ノズル ９…燃料油供給量制御弁 １０…燃料油供給装置 １４…エンジン負荷検出器（検出手段） １５…排ガス温度検出器 １６…排ガス量検出器 １７…ＮＯX 濃度検出器 １８…排ガス温度検出器 １９…ＮＯX 濃度検出器 ２０…制御装置 Ａ…排ガス脱硝装置DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Diesel engine 2 ... Exhaust manifold 3 ... Supercharger 4 ... Exhaust gas heating device 5 ... Denitration reactor 6 ... Reductant supply device 7 ... Reductant supply amount control valve 8 ... Fuel oil injection nozzle 9 ... Fuel oil supply amount control Valve 10 ... Fuel oil supply device 14 ... Engine load detector (detection means) 15 ... Exhaust gas temperature detector 16 ... Exhaust gas amount detector 17 ... NO X concentration detector 18 ... Exhaust gas temperature detector 19 ... NO X concentration detector 20 … Control device A… Exhaust gas denitration device
Claims (2)
温度，排ガス量，ＮＯX 濃度、及び脱硝反応器中の排ガ
ス温度と出口ＮＯX 濃度を検知し、これらの信号に基づ
いて、排ガスの加熱量並びに脱硝反応器への還元剤供給
量を制御することを特徴とする舶用ディーゼルエンジン
の排ガス脱硝方法。1. A load fluctuation of a diesel engine, an exhaust gas temperature, an exhaust gas amount, a NO x concentration, and an exhaust gas temperature and an outlet NO x concentration in a denitration reactor are detected, and the exhaust gas heating amount and the exhaust NO x concentration are detected based on these signals. An exhaust gas denitration method for a marine diesel engine, characterized by controlling the amount of reducing agent supplied to the denitration reactor.
ンジンからの排ガスにより吸気を圧送するための過給機
とを有する船舶ディーゼルエンジンの排ガス脱硝装置に
おいて、 上記過給機の後流側に排ガスを加熱する加熱装置を設
け、該加熱装置の後流側に還元剤供給装置と脱硝反応器
とを設け、上記ディーゼルエンジンの負荷変動を検出す
る検出手段を設けて上記加熱装置による排ガス加熱温度
を制御したことを特徴とする舶用ディーゼルエンジン用
排ガス脱硝装置。2. An exhaust gas denitration device for a marine diesel engine having a diesel engine and a supercharger for pumping intake air by means of exhaust gas from the diesel engine, wherein exhaust gas is heated to the downstream side of the supercharger. A heating device is provided, a reducing agent supply device and a denitration reactor are provided on the downstream side of the heating device, and a detection means for detecting load fluctuation of the diesel engine is provided to control the exhaust gas heating temperature by the heating device. Exhaust gas denitration equipment for marine diesel engines.
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| JP32764292A JPH076380B2 (en) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | Exhaust gas denitration method and denitration device for marine diesel engine |
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- 1992-12-08 JP JP32764292A patent/JPH076380B2/en not_active Expired - Lifetime
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