JPH09317587A - エマルジョン燃料の制御装置 - Google Patents
エマルジョン燃料の制御装置Info
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- JPH09317587A JPH09317587A JP8154870A JP15487096A JPH09317587A JP H09317587 A JPH09317587 A JP H09317587A JP 8154870 A JP8154870 A JP 8154870A JP 15487096 A JP15487096 A JP 15487096A JP H09317587 A JPH09317587 A JP H09317587A
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Abstract
料の混合比率を制御する装置において、エンジンオペレ
ータの判断によることなく、排気ガス中のNOx濃度を
望ましいレベル以下に自動的且つ的確に低減し得るエマ
ルジョン燃料の制御装置を提供する。 【解決手段】 重油と水のどちらか一方の流量を調整し
てエマルジョン燃料の混合比率を制御する制御手段に排
気ガス中のNOx濃度の計測値を入力し、該計測値に基
づいてエマルジョン燃料の混合比率を設定する。
Description
用されるエマルジョン燃料の混合比率を制御する装置に
関する。
されるため、排気ガス中の大気汚染物質についてあまり
問題視されなかった。しかし、海上輸送量の増大に伴い
海上交通が錯綜し、沿岸に近く且つ交通量の多い領域で
は、舶用ディーゼル機関は大気汚染源として無視できな
い存在として認識されるようになり、国際海事機構(I
MO)・海洋環境保護委員会(MEPC)においてNO
x、SOxの排出規制が論議され実施に移されようとし
ている。
Oxの低減手法として、給気中への水噴霧、シリンダ内
への水噴霧、多口燃料噴霧、エマルジョン燃料の使用な
どがあるが、図6は重油と水の両者のうち水の流量を調
整してエマルジョン燃料の混合比率を制御する従来のエ
マルジョン燃料の制御装置の一例の基本的な構成の説明
図である。
装置で、重油流量計6、エマルジョン燃料流量計7、自
動制御装置8、水供給ポンプ9、混合装置10とこれら
の間を連通する実線で示した管路及び点線で示した制御
用回路から形成され、前記重油流量計6は重油タンク2
に連通し、水供給ポンプ9は水タンク3に連通してい
る。4は前記生成装置1からエマルジョン燃料の供給を
うけるディーゼル機関である。
示したフローチャートを参照して説明する。従来の装置
ではエマルジョン燃料の生成に際して、まずエンジンの
オペレータがエンジンの作動状況に対応させてあらかじ
め重油Fと水Wの混合比率を設定する。重油流量計6及
びエマルジョン燃料流量計7から計測した重油Fとエマ
ルジョン燃料(F+W)の流量信号が出力され自動制御
装置8に入力する。
ルジョン燃料(F+W)の流量信号に基づき重油Fと水
Wの実測混合比率を算出し、あらかじめ設定した混合比
率と比較する。この比較の結果、水Wの混入比率が設定
値より小さい場合は、水Wの混入比率を上げるため、水
供給ポンプ9への供給電流を増加させる指示信号を出力
する。水供給ポンプ9の回転数が上昇し、水Wの混入比
率が上がる。
場合は、水Wの混入比率を下げるため、水供給ポンプ9
への供給電流を減少させる指示信号を出力する。もし、
水Wの混入比率が設定値と同レベルのときは現状を維持
することになる。
10%程度の水を混入したエマルジョン燃料を使用した
就航船が長時間運航された実例がある。水の混入比率を
燃料の30%程度にすると、水の蒸発及び熱解離によっ
て火炎温度が低下してNOxはおよそ30%程度減少す
る。同時に水が入っただけ噴射燃料のモーメンタムが増
大し噴霧の分散が改善されるため、ばいじんを低減させ
る効果もある。
来のエマルジョン燃料の制御装置には次のような問題点
がある。即ち、従来の装置では重油と水の混合比率はエ
ンジンのオペレータがエンジンの作動状況に対応させて
あらかじめ設定しておく必要があった。
よって混合比率にばらつきを生じ、必要量以上の水の供
給による燃料消費の悪化や、水供給量の不足による排気
ガス中のNOx濃度の上昇等の不具合を生じるおそれが
ある。また、NOx濃度は運転条件によって変化するの
で、環境規制値等の目標値を常時満足するようにエマル
ジョン燃料の混合比率を設定することは極めてむずかし
い。
気ガス中のNOx濃度を計測し、その計測値に基づいて
エマルジョン燃料の混合比率を自動的且つ的確に調整す
ることにより、エンジンオペレータの判断によることな
くNOxの排出濃度を望ましいレベルまで低減し得るエ
マルジョン燃料の制御装置を提供するにある。
料の制御装置は、重油と水とのどちらか一方の流量を調
整してエマルジョン燃料の混合比率を制御する制御手段
を備えたディーゼル機関のエマルジョン燃料の制御装置
において、排気ガス中のNOx濃度の計測値を前記制御
手段に入力し、該計測値に基づいてエマルジョン燃料の
混合比率を設定するように構成したことを特徴としてい
る。
料流量計、自動制御装置、水供給ポンプ、混合装置、こ
れらの間を連通する管路及び制御回路などからなるエマ
ルジョン燃料生成装置と、重油タンク及び水タンクと、
排気ガス中のNOxの濃度を検出し実測データを前記エ
マルジョン燃料生成装置中の自動制御装置に出力する排
気ガス計測装置などによって構成される。
用について説明する。あらかじめ、目標とする排気ガス
中のNOx濃度と、エマルジョン燃料(F+W)中の水
Wの混入比率の上限値を設定しておく。エマルジョン燃
料生成装置においては、重油流量計及びエマルジョン燃
料流量計から出力される流量信号と、排気ガス計測装置
から出力される排気ガス中のNOx濃度の実測データの
信号とが自動制御装置に入力される。
+W)の重油Fと水Wの混合比率が演算され、あらかじ
め設定した水Wの混入比率の上限値と比較される。この
比較の結果、実測データに基づく水Wの混入比率が設定
上限値より大きいと判定された場合には、水Wの混入比
率を下げるため水供給ポンプへの供給電流を減少させる
指示信号が出力される。
が設定してあった水Wの混入比率の上限値より小さいか
等しいと判定された場合には、実測データに基づく排気
ガス中のNOx濃度とあらかじめ設定した目標NOx濃
度を比較する。このNOx濃度の比較の結果、実測NO
x濃度が目標NOx濃度より高い場合は、実測されるN
Ox濃度を下げるべく水Wの混入比率を上げるため水供
給ポンプへの供給電流を増加させる指示信号が出力され
る。
り低い場合は、水Wの混入比率を下げるため水供給ポン
プへの供給電流を減少させる指示信号を出力する。も
し、実測NOx濃度が目標NOx濃度に等しい場合には
現状を維持することになる。
ータの経験に基づく判断によることなく、エマルジョン
燃料(F+W)の重油Fと水Wの混合比率をエンジンの
作動状況に応じて自動的且つ的確に調整し、混合装置で
十分にエマルジョン化してからエンジンにエマルジョン
燃料が供給される。これにより、排気ガス中のNOx濃
度を望ましいレベルまで低減し得るエマルジョン燃料の
制御装置として機能する。
エマルジョン燃料の制御装置の構成説明図で、図2はこ
の構成による作用を説明するフローチャートである。以
下、図1、2を参照してその構成と作用について説明す
る。
装置で、重油流量計6、エマルジョン燃料流量計7、自
動制御装置8、水供給ポンプ9、混合装置10とこれら
の間を連通する実線で示した管路及び点線で示した制御
用回路から形成され、前記重油流量計6は重油タンク2
に連通し、水供給ポンプ9は水タンク3に連通してい
る。4は前記生成装置1からエマルジョン燃料の供給を
うけるディーゼル機関である。5は排気ガス計測装置
で、前記ディーゼル機関4の排気管路から排気ガスを抽
出して分析し、NOxの濃度についての信号を前記自動
制御装置8に出力する。
構成による作用について説明する。あらかじめ、目標と
する排気ガス中のNOx濃度と、エマルジョン燃料(F
+W)中の水Wの混入比率の上限値を設定しておく。こ
の設定の一例を図3に示した。エマルジョン燃料生成装
置1においては、重油流量計6から出力される重油Fの
流量信号と、エマルジョン燃料流量計7から出力される
エマルジョン燃料(F+W)の流量信号と、排気ガス計
測装置5から出力される排気ガス中のNOx濃度の実測
データの信号とが自動制御装置8に入力される。
(F+W)の重油Fと水Wの混合比率が演算され、あら
かじめ設定した水Wの混入比率の上限値と比較される。
この比較の結果、実測データに基づく水Wの混入比率が
あらかじめ設定してあった水Wの混入比率の上限値より
大きい判定された場合には、水Wの混入比率を下げるた
め水供給ポンプ9への供給電流を減少させる指示信号が
出力され、水供給ポンプ9の回転数が低下し、水Wの混
入比率が下がる。
が設定してあった水Wの混入比率の上限値より小さいか
等しいと判定された場合には、実測データに基づく排気
ガス中のNOx濃度とあらかじめ設定した目標NOx濃
度を比較する。
濃度が目標NOx濃度より高い場合は、水Wの混入比率
を上げるため水供給ポンプ9への供給電流を増加させる
指示信号が出力され,水供給ポンプ9の回転数が上昇
し、水Wの混入比率が上がる。反対に、実測NOx濃度
が目標NOx濃度より低い場合は、水Wの混入比率を下
げるため水供給ポンプ9への供給電流を減少させる指示
信号を入力する。もし、実測NOx濃度が目標NOx濃
度に等しい場合には現状を維持することになる。
1では、重油流量計6とエマルジョン燃料流量計7から
出力される流量信号と、排気ガス計測装置5から出力さ
れるNOx濃度の実測データの信号とが自動制御装置8
に入力され、該自動制御装置8での演算、比較、判定の
処理結果に基づいて水供給ポンプ9を制御することによ
り、エマルジョン燃料(F+W)の重油Fと水Wの混合
比率が設定値に合致するように自動的且つ的確に調整さ
れる。
ン化してからディーゼル機関4にエマルジョン燃料が供
給される。これにより、エンジンオペレータの経験に基
づく判断によることなく、排気ガス中のNOx濃度を望
ましいレベルまで低減し得るエマルジョン燃料の制御装
置として機能する。
化した燃料の供給をうけディーゼル機関4が作動してい
る際の機関回転数と排気ガス中のNOx濃度の関係の一
例を図4に示した。図中の曲線Cはあらかじめ目標とし
て設定したNOx濃度のガイドラインで、ガイドライン
を境として領域Rでは実測濃度が目標濃度を上回ってお
り、領域Lでは実測濃度が目標濃度以下になっている。
て排気ガス中のNOx濃度を実測し、そのデータを重油
F、エマルジョン燃料(F+W)の流量信号と共に自動
制御装置8に入力し、実測NOx濃度が領域Rにあると
きは領域Lに移るように水供給ポンプ9を制御して重油
Fと水Wの混合比率を変化させ、排出NOxを低減させ
る。
ィーゼル機関の定格回転数と単位出力当りのNOx排出
量(g/kw・h)の重み付け平均値の関係の一例を示
した。図中の曲線Cは国際海事機構(IMO)の環境規
制案によるガイドラインである。NOxの単位出力当り
排出量の重み付け平均値が領域Aに入るように、実測し
た排気ガス中のNOx濃度に基づく自動制御装置8での
演算、比較、判定によって水供給ポンプ9を制御し、重
油Fと水Wの混合比率を変化させ、常時規制値以内での
運航となるように制御する。
よれば、排気ガス中のNOx濃度の実測データに基づ
き、エマルジョン燃料の重油と水の混合比率があらかじ
め設定した目標値に合致するように自動的且つ的確に調
整される。これにより、エンジンオペレータの経験に基
づく判断によることなく、排気ガス中のNOx濃度を規
制値を満足する望ましいレベルまで低減させることがで
きる。
制御装置の構成説明図。
用を説明するフローチャート。
参照するNOx濃度の目標値とエマルジョン燃料の重油
と水の混合比率の関係の説明図。
量の重み付け平均値の関係の説明図。
図。
置の作用を説明するフローチャート。
Claims (1)
- 【請求項1】 重油と水とのどちらか一方の流量を調整
してエマルジョン燃料の混合比率を制御する制御手段を
備えたディーゼル機関のエマルジョン燃料の制御装置に
おいて、排気ガス中のNOx濃度の計測値を前記制御手
段に入力し、該計測値に基づいてエマルジョン燃料の混
合比率を設定するように構成したことを特徴とするエマ
ルジョン燃料の制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15487096A JP3801263B2 (ja) | 1996-05-27 | 1996-05-27 | エマルジョン燃料の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15487096A JP3801263B2 (ja) | 1996-05-27 | 1996-05-27 | エマルジョン燃料の制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09317587A true JPH09317587A (ja) | 1997-12-09 |
JP3801263B2 JP3801263B2 (ja) | 2006-07-26 |
Family
ID=15593733
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15487096A Expired - Fee Related JP3801263B2 (ja) | 1996-05-27 | 1996-05-27 | エマルジョン燃料の制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3801263B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1996
- 1996-05-27 JP JP15487096A patent/JP3801263B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPWO2018154651A1 (ja) * | 2017-02-22 | 2020-01-16 | 株式会社大島造船所 | 燃料組成物、船舶、及び燃料組成物自動切り替えシステム |
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