KR20100077181A

KR20100077181A - 디젤 엔진의 저온작동 탈질 장치

Info

Publication number: KR20100077181A
Application number: KR1020107009311A
Authority: KR
Inventors: 나오히로 히라오카; 아키히로 미야나기; 유지 와카츠키
Original assignee: 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
Priority date: 2008-03-18
Filing date: 2009-03-11
Publication date: 2010-07-07
Also published as: EP2216523B1; CN102741514A; KR101290384B1; WO2009116549A1; EP2216523A4; CN102741514B; EP2216523A1; JP2009222005A; JP5344831B2

Abstract

선박용 대형 디젤 주기관에 있어서, 산성 황산 암모늄의 생성에 의해 저하된 촉매 성능을 재생시키는 수단을 간단하고 또한 저비용인 장치에 의해 실현 가능하게 한 저온작동 탈질 촉매의 재생 기구를 갖는 저온작동 탈질 장치를 제공한다. 디젤 주기관의 배기 가스 통로에, 병렬로 복수의 개폐 밸브에 의해 각각 개폐되는 탈질 촉매를 형성하고, 상기 탈질 촉매는 배기 가스의 온도가 소정 온도 이하일 때에 작동이 이루어지도록 구성되어 있는 탈질 촉매의 재생 기구를 갖는 저온작동 탈질 장치에 있어서, 상기 탈질 촉매의 재생시에, 상기 디젤 주기관과는 별개로 형성되며, 배기 가스의 온도가 상기 소정 온도를 초과하는 발전용 디젤 엔진의 배기 가스를, 상기 개폐 밸브를 열어 그 배기 가스를 탈질 촉매에 통류시켜 탈질 촉매의 온도를 상승시켜 당해 탈질 촉매를 재생시키는 것을 특징으로 한다.

Description

디젤 엔진의 저온작동 탈질 장치{LOW-TEMPERATURE-ACTUATED DENITRATION DEVICE FOR DIESEL ENGINE}

본 발명은 선박용 대형 디젤 엔진의 저온작동 탈질 (脫硝) 촉매의 재생 장치에 적용되는 저온 탈질 장치에 관한 것으로서, 특히 디젤 주기관의 배기 가스 통로에, 병렬로 복수의 개폐 밸브에 의해 각각 개폐되는 탈질 촉매를 형성하고, 상기 탈질 촉매는 배기 가스의 온도가 소정 온도 이하일 때에 작동이 이루어지도록 구성되어 있는 탈질 촉매의 재생 기구를 갖는 저온작동 탈질 장치에 관한 것이다.

도 5 는, 선박용 대형 디젤 엔진의 저온작동 탈질 장치의 일례를 나타낸다. 도 5 에 있어서, 1 은 디젤 주기관으로서, 그 디젤 주기관 (1) 의 배기 가스 주통로 (2a) 는, 복수의 배기 가스 통로 (3) 로 분할되고, 각 배기 가스 통로 (3) 에는 개폐 밸브 (13) 에 의해 각각 개폐되는 탈질 촉매 (12) 가 형성되어 있다. 4 는 상기 배기 가스 주통로 (2) 로부터 상기 탈질 촉매 (12) 를 바이패스하여 배기 가스 출구 통로 (22) 에 접속되는 바이패스 통로로서, 그 바이패스 통로 (4) 에는 바이패스 밸브 (5) 가 형성되어 있다. 7 은 상기 각 탈질 촉매 (12) 출구의 배기 가스 출구 통로이다.

이러한 선박용 대형 디젤 주기관 (1) 에 있어서는, 통상 배기 가스 온도는 300 ℃ 이하로 낮으며, 이 때문에 선택 환원식 탈질 장치에서는 산성 황산 암모늄이 생성되고, 이것이 촉매 표면을 피독시켜, 탈질률이 저하된다는 문제를 안고 있다. 촉매 표면을 피독시킨 산성 황산 암모늄은 고온으로 함으로써 촉매 표면으로부터 제거하는 것이 가능하며, 이것을 재생이라고 한다.

상기와 같이, 이러한 선박용 대형 디젤 주기관 (1) 에 있어서는, 과급기 후의 배기 가스 온도는 300 ℃ 이하로 낮으며, 이 때문에 선택 환원식 탈질 장치에서는 산성 황산 암모늄이 생성되고, 이것이 촉매 표면을 피독시킨다는 문제를 가지며, 이러한 산성 황산 암모늄의 피독에 의한 탈질률의 저하를 회피하고, 장시간 운전하기 위해서는 재생이 필요해진다.

그리고 상기 산성 황산 암모늄의 피독에 의한 탈질률의 저하를 회피하는 수단의 하나로서, 재생시에 배기 가스를 연소시켜 배기 가스 온도를 높이는 수단이 제공되고 있다.

예를 들어 특허 문헌 1 (일본 공개특허공보 평5－285343호) 에 있어서는, 선박용 2 사이클 디젤 기관을 비롯하여 배기 가스 온도가 낮은 디젤 기관에도 사용 가능한 SCR 식 탈질 장치를 제공하는 것을 목적으로 하며, 암모니아 함유 가스가 유입되는 본체 케이싱 내부를 단열 격벽에 의해 복수의 가스 유로로 분할하여, 각 가스 유로에 입구 댐퍼와 출구 댐퍼를 형성하고, 각 가스 유로의 내부에 촉매 유닛을 수납하고, 상기 입구 댐퍼와 촉매 유닛 사이에 개폐 밸브 장착 고온 가스 노즐을 형성하고, 상기 입구 댐퍼 및 출구 댐퍼를 개방함으로써 암모니아 함유 가스가 촉매 유닛을 통과하고, 상기 입구 댐퍼 및 출구 댐퍼를 폐쇄하고 고온 가스 노즐의 개폐 밸브를 개방함으로써, 촉매 유닛이 가열되어 재생되도록 구성한 기술이 개시되어 있다.

그러나, 이러한 선행 기술은 본체 케이싱을 복수의 가스 유로로 분할하여, 각 가스 유로에 입구 댐퍼, 촉매 유닛, 및 개폐 밸브와 고온 가스 노즐을 형성하고, 그 개폐 밸브 (7) 및 고온 가스 노즐을 전환하는 구조이기 때문에 장치가 복잡하며 또한 고비용이 된다.

또, 이러한 특허 문헌 1 에는, 1 대의 주디젤 기관의 배기 가스 온도 관리에 대하여 나타내어져 있으며, 주디젤 기관과 다른 1 대의 디젤 기관의 관계에 대해서는 서술되어 있지 않다.

본 발명은 이러한 종래 기술의 과제를 감안하여, 선박용 대형 디젤 주기관에 있어서, 산성 황산 암모늄의 생성에 의해 저하된 촉매 성능을 재생시키는 수단을, 당해 디젤 주기관과 다른 디젤 기관을 조합함으로써, 간단하고 또한 저비용인 장치에 의해 실현 가능하게 한 저온작동 탈질 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 이러한 과제를 해결하기 위하여, 디젤 주기관의 배기 가스 주통로를 복수의 배기 가스 통로로 분할하고, 그 분할된 각 배기 가스 통로에, 제 1 개폐 밸브에 의해 각각 통기 제어되는 탈질 촉매를 형성함과 함께, 그 탈질 촉매는 배기 가스의 온도의 높낮이에 따라 재생을 선택적으로 실시하도록 한 저온작동 탈질 장치에 있어서,

상기 탈질 촉매의 재생시에, 상기 디젤 주기관과는 별개로 형성되며, 배기 가스의 온도가 상기 탈질 촉매의 재생 가능한 온도를 초과하도록 설정된 제 2 디젤 기관 (예를 들어 발전용 디젤 기관) 과, 그 제 2 디젤 기관의 배기 가스 통로와 상기 분할된 각 배기 가스 통로를 연락하는 연락 통로와, 그 연락 통로 상에 형성된 제 2 개폐 밸브와,

상기 디젤 주기관의 탈질 촉매의 재생시에, 상기 제 1 개폐 밸브와 제 2 개폐 밸브를 개폐 제어하여 제 2 디젤 엔진과의 배기 가스를, 상기 제 2 개폐 밸브를 개재하여 대응하는 각 배기 가스 통로에 형성된 탈질 촉매에 통류 (通流) 시켜 (탈질 촉매의 온도를 재생 가능한 온도까지 상승시켜) 당해 탈질 촉매를 재생시키는 컨트롤러를 구비한 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명은 구체적으로는 다음과 같이 구성하는 것이 바람직하다.

(1) 상기 복수의 탈질 촉매의 입구 및 출구에 NOx 농도계를 형성함과 함께, 상기 컨트롤러는, 그 2 개의 NOx 농도계로부터의 NOx 농도 검출값으로부터 그 농도차를 산출하고, 그 NOx 농도차가 미리 설정된 허용 농도차보다 작을 때에, 상기 제 2 개폐 밸브를 열어 상기 제 2 디젤 엔진의 배기 가스를, 탈질 촉매에 통류시켜 당해 탈질 촉매를 재생시키도록 구성한다.

(2) 상기 각 탈질 촉매 입구측 및 출구측의 배기 가스의 온도를 검출하는 촉매 전후의 배기 가스 온도 센서를 형성함과 함께, 상기 컨트롤러는 상기 촉매의 입구측과, 출구측의 각 배기 가스 온도 센서로부터의 온도 검출값으로부터 그 배기 가스 온도차를 산출하고, 그 배기 가스 온도차가 미리 설정된 허용 온도차보다 클 때에, 상기 제 2 개폐 밸브를 열어 상기 제 2 디젤 엔진의 배기 가스를, 탈질 촉매에 통류시켜 당해 탈질 촉매를 재생시키도록 구성한다.

(3) 상기 저온작동 탈질 장치에 있어서, 상기 디젤 주기관의 총 회전수를 계측하는 적산 회전계를 형성함과 함께, 상기 컨트롤러는, 상기 적산 회전계의 회전수가 미리 설정된 회전수에 도달하였을 때에, 상기 제 2 개폐 밸브를 열어 상기 제 2 디젤 엔진의 배기 가스를, 탈질 촉매에 통류시켜 당해 탈질 촉매를 재생시키도록 구성한다.

(4) 상기 저온작동 탈질 장치에 있어서, 상기 디젤 주기관의 총 회전수를 계측하는 적산 회전계를 형성함과 함께, 상기 컨트롤러는, 상기 적산 회전계의 일정 회전수마다, 상기 분할된 각 배기 가스 통로 상에 형성된 제 1 개폐 밸브와, 그 각 배기 가스 통로를 연락하는 연락 통로 상에 형성된 제 2 개폐 밸브를 순차 개폐 제어하여, 상기 제 2 개폐 밸브를 개재하여 대응하는 각 배기 가스 통로에 형성된 탈질 촉매에 순차 통류시켜, 대응하는 탈질 촉매를 재생시키도록 구성한다.

본 발명에 의하면, 디젤 주기관보다 항상 배기 가스 온도가 높은, 디젤 주기관과는 별개로 형성된 제 2 디젤 엔진의 배기 가스를, (상기 분할된 각 배기 가스 통로 상에 형성된 제 1 개폐 밸브와, 그 각 배기 가스 통로를 연락하는 연락 통로 상에 형성된 제 2 개폐 밸브를 개폐 제어하는) 컨트롤러의 제어에 의해 상기 주기관의 탈질 촉매의 재생시에 이용함으로써, 저온의 탈질 촉매의 재생에 그 발전용 디젤 엔진의 고온의 배기 가스열을 이용할 수 있다.

이로써, 제 2 디젤 엔진 (발전용 디젤 엔진) 으로부터 저온의 탈질 촉매까지를 연락하는 배관을 추가할 뿐이라는, 간단하고 또한 저비용인 장치에 의해 배기 가스 온도를 높여 산성 황산 암모늄의 생성에 의해 저하된 촉매 성능을 재생시키는 수단을 제공할 수 있다.

상기 디젤 주기관과는 별개로 형성된 발전용 디젤 엔진의 배기 가스의 열을 사용하여, 저온의 탈질 촉매를 재생시키는 수단과, 그 저온의 탈질 촉매를 재생시키게 하는 상기 컨트롤러는, NOx 농도차가 작아져 탈질 촉매의 기능이 떨어졌을 때에 탈질 촉매를 재생시키도록 구성해도 되고, 또 상기 촉매의 입구측과 출구측의 배기 가스 온도차를 감시해 두고, 촉매 출구측의 배기 가스 온도가 저하되었을 때에, 당해 개폐 밸브를 열어 상기 발전용 디젤 엔진의 배기 가스를 당해 탈질 촉매에 공급하여 탈질 촉매를 재생시키도록 구성해도 되고, 또한 적산 회전계에 의해 적산 회전수가 미리 설정된 재생 회전수가 되면, 자동적으로 재생시키도록 구성해도 되며, 어느 방법이나 기존의 센서를 이용하여 장치가 간단하고 또한 비용이 저감된다.

또한, 상기 디젤 주기관의 총 회전수를 계측하는 적산 회전계를 형성하고, 그 적산 회전계의 일정 회전수마다, 상기 발전용 디젤 엔진으로부터의 배기 가스를, 순차 상기 분할된 각 배기 가스 통로 상에 형성된 탈질 촉매에 순차 공급하도록 구성할 수도 있다.

이와 같이 하면, 상기 일정 회전수를 양호한 고정밀도로 설정하면, 보다 간단하게 재생을 실시할 수 있다.

도 1 은, 본 발명의 실시예에 관한 선박용 대형 디젤 엔진의 저온작동 탈질 장치의 전체 구성도이다.
도 2 는, 본 발명의 제 2 실시예에 관한 저온작동 탈질 장치의 제어 블록도이다.
도 3 은, 본 발명의 제 3 실시예에 관한 저온작동 탈질 장치의 제어 블록도이다.
도 4 는, 본 발명의 제 4 실시예에 관한 저온작동 탈질 장치의 제어 블록도이다.
도 5 는, 선박용 대형 디젤 엔진의 저온작동 탈질 장치의 일례를 나타내는 전체 구성도이다.

발명의 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 본 발명을 도면에 나타낸 실시예를 사용하여 상세하게 설명한다. 단, 이 실시예에 기재되어 있는 구성 부품의 치수, 재질, 형상, 그 상대 배치 등은 특별히 특정적인 기재가 없는 한, 이 발명의 범위를 그것에만 한정하는 취지가 아니며, 단순한 설명예에 지나지 않는다.

도 1 은, 본 발명의 실시예에 관한 선박용 대형 디젤 엔진의 저온작동 탈질 촉매 장치의 전체 구성도이다. 또한, 상기 도 1 은, 이러한 실시예 1 ∼ 실시예 5 를 포괄하여 나타낸다.

[실시예 1]

도 1 에 있어서, 1 은 디젤 주기관으로서, 그 디젤 주기관 (1) 의 배기 가스 주통로 (2) 는, 복수의 배기 가스 통로 (3) 로 분할되고, 각 배기 가스 통로 (3) 에는 개폐 밸브 (13) 에 의해 각각 개폐되는 저온작동의 탈질 촉매 (12) 가 형성되어 있다. 그 탈질 촉매 (12) 에 대한 배기 가스 입구 온도는 300 ℃ 정도로 낮다.

4 는 바이패스 통로로서, 상기 배기 가스 주통로 (2) 로부터 상기 탈질 촉매 (12) 를 바이패스하여 배기 가스 출구 통로 (22) 에 접속된다. 그 바이패스 통로 (4) 에는 바이패스 밸브 (5) 가 설치되어 있다. 7 은 상기 각 탈질 촉매 (12) 출구의 배기 가스 출구 통로로서, 상기 바이패스 통로 (4) 와 함께, 상기 배기 가스 출구 통로 (22) 에 합류한다.

각 배기 가스 출구 통로 (7) 에는, 개폐용 댐퍼 (9) 가 설치되어 있다.

14 는 발전용 디젤 엔진 (이하 DG 라고 한다) 으로서, 선박 1 척에 복수대 형성되어 있다. 그 DG (14) 는, 상기 디젤 주기관 (1) 과는 별개로 상기와 같이 복수대 형성되고, 배기 가스의 온도가 상기 탈질 촉매 (12) 보다 고온 (약 350 ℃ 정도) 으로 유지되어 있다.

이 실시예에 있어서, 10 은 컨트롤러로서, 상기 DG (14) 로부터의 고온 (약 350 ℃ 정도) 의 배기 가스를, 배기 가스 통로 (16) 의 관로를 개폐하는 개폐 밸브 (17) 를 열어, DG 배기 가스 통로 (16) 에 의해, 배기 가스 입구 온도가 300 ℃ 정도로 낮은 각 탈질 촉매 (12) 에 공급하게 한다.

또, 18 은 DG 바이패스 통로로서, 상기 탈질 촉매 (12) 를 바이패스하여 배기 가스 출구 통로 (22) 에 합류한다. 그 DG 바이패스 통로 (18) 에는 DG 바이패스 밸브 (19) 가 설치되어 있다.

즉, 도 1 에 있어서, 상기 컨트롤러 (10) 는, 재생 중인 탈질 촉매 (12) (최하방의 탈질 촉매) 에 있어서는, 상기 DG (14) 의 개폐 밸브 (17) 를 열고 탈질 촉매 (12) 의 개폐 밸브 (13) 는 닫아, DG (14) 로부터 고온 (약 350 ℃ 정도) 의 배기 가스를, DG 배기 가스 통로 (16) 를 통과하여 탈질 촉매 (12) 에 공급하여, 그 탈질 촉매 (12) 를 재생시킨다. 21 은 상기 컨트롤러 (10) 에 접속된 적산 회전계이기도 하다.

따라서 이러한 실시예에 의하면, 컨트롤러 (10) 에 의해, 디젤 주기관 (1) 보다 항상 배기 가스 온도 (약 350 ℃ 정도) 가 높은, 그 디젤 주기관과는 별개로 형성된 발전용 디젤 엔진 (DG : 14) 의 배기 가스를, 상기 주기관 (1) 의 탈질 촉매 (12) 의 재생시에 이용함으로써, 저온의 탈질 촉매 (12) 의 재생에 그 DG (14) 의 고온의 배기 가스열을 이용할 수 있다.

따라서, DG (14) 로부터 저온의 탈질 촉매 (12) 까지의 배관 (16) 등을 추가할 뿐이라는 간단하고 또한 저비용인 장치에 의해, 배기 가스 온도를 높여 산성 황산 암모늄의 생성에 의해 저하된 촉매 성능을 재생시킬 수 있다.

[실시예 2]

도 2 는, 본 발명의 제 2 실시예에 관한 저온작동 탈질 장치의 제어 블록도이다.

도 2 및 먼저 참조한 도 1 에 있어서, 디젤 주기관 (1) 의 배기 가스 통로 (3) 의, 각 탈질 촉매 (12) 의 입구 및 출구에 NOx 농도계 (6a, 6b) 를 형성함과 함께, 그 2 개의 NOx 농도계 (6a, 6b) 로부터의 NOx 농도 검출값을 컨트롤러 (10) 에 입력한다.

도 2 에 있어서, 상기 컨트롤러 (10) 의, NOx 농도차 산출부 (101) 에서는 상기 NOx 농도계 (6a) 와 NOx 농도계 (6b) 의 NOx 농도차를 산출하고, NOx 농도차 비교부 (103) 에 입력한다.

102 는 NOx 농도차 설정부로서, 상기 NOx 농도차의 허용값, 요컨대 탈질 촉매 (12) 의 기능이 저하되는 NOx 농도차의 허용값이 미리 설정되어 있다. 상기 NOx 농도차 비교부 (103) 에 있어서는, 상기 NOx 농도차의 산출값과 NOx 농도차의 허용값을 비교하여, 그 NOx 농도차의 산출값이 미리 설정된 허용 농도차보다 작을 때에, 개폐 밸브 조작부 (104) 에 개폐 밸브 (17) 의 개시 신호를 그 개폐 밸브 (17) 에 보낸다. 또, 이 때 개폐 밸브 (13) 는 닫혀 있다.

이러한 개시 신호를 받은 개폐 밸브 (17) 가 열려, 상기 고온의 DG (14) 로부터의 배기 가스를 당해 탈질 촉매 (12) 에 공급한다.

따라서, 이러한 제 2 실시예에 의하면, 컨트롤러 (10) 의 제어에 의해, 상기 탈질 촉매 (12) 의, NOx 농도차의 산출값과 NOx 농도차의 허용값의 NOx 농도차가 작아져, 탈질 촉매 (12) 의 기능이 떨어진 탈질 촉매 (12) 에 DG (14) 로부터의 고온의 배기 가스를 공급하여, 탈질 촉매 (12) 를 재생시킬 수 있다.

[실시예 3]

도 3 은, 본 발명의 제 3 실시예에 관한 저온작동 탈질 장치의 제어 블록도이다.

도 3 및 먼저 참조한 도 1 에 있어서, 11 은 상기 촉매 입구의 배기 가스의 온도를 검출하는 촉매 전 온도 센서, 8 은 각 탈질 촉매 출구의 배기 가스의 온도를 검출하는 촉매 후 배기 가스 온도 센서로서, 이러한 배기 가스 온도 센서 (11, 8) 에 의한 온도 검출값은, 컨트롤러 (10) 의 배기 가스 온도차 산출부 (106) 에 입력된다.

107 은 배기 가스 온도차 설정부로서, 상기 각 탈질 촉매 (12) 의 온도가 지나치게 저하되어 있는 것을 나타내는 허용 온도차, 요컨대 DG (14) 로부터의 고온의 배기 가스의 공급을 필요로 하는 배기 가스 온도차가 설정되어 있다.

상기 배기 가스 온도차 산출부 (106) 에 있어서는, 상기 촉매 전후 배기 가스 온도의 온도차의 산출값과 상기 배기 가스 온도차 설정부 (107) 의 허용값을 비교하여, 그 배기 가스 온도차의 산출값이 미리 설정된 허용 온도차보다 클 때에, 개폐 밸브 조작부 (109) 에 신호를 출력한다.

한편, 개폐 밸브 조작부 (109) 에 있어서는, 재생 배기 가스 비교부 (121) 를 개재하여, DG (14) 의 배기 가스량의 검출값이 배기 가스량 센서 (25) 에 의해, 또 DG 배기 가스 온도가 DG 온도 센서 (20) 에 의해 입력되어 있으며, 그 배기 가스량의 검출값과 DG 배기 가스 온도가 미리 재생 배기 가스 설정부 (122) 에 설정된 허용값에 도달해 있고, 또한 상기 배기 가스 온도차 산출부 (106) 에 미리 설정된 허용 온도차보다 클 때에, 개폐 밸브 (17) 의 개시 신호를 그 개폐 밸브 (17) 에 보낸다.

이러한 개시 신호를 받은 개폐 밸브 (17) 가 열리고, 또 개폐 밸브 (13) 가 닫힘으로써, 상기 고온의 DG (14) 로부터의 배기 가스를 당해 탈질 촉매 (12) 에 공급한다.

따라서 이러한 제 3 실시예에 의하면, 컨트롤러 (10) 에 의해, 촉매 전후 배기 가스 온도의 배기 가스 온도차를 감시해 두고, 촉매 후 배기 가스 온도가 저하되었을 때이며 또한 배기 가스량의 검출값이 미리 설정된 허용값에 도달해 있을 때, 해당되는 개폐 밸브 (17) 를 열어 상기 DG (14) 의 고온의 배기 가스를 당해 탈질 촉매 (12) 에 공급함으로써, 탈질 촉매 (12) 를 재생시킬 수 있다.

[실시예 4]

도 4 는, 본 발명의 제 4 실시예에 관한 저온작동 탈질 장치의 제어 블록도이다.

도 4 및 먼저 참조한 도 1 에 있어서, 상기 디젤 주기관 (1) 의 총 회전수를 계측하는 적산 회전계 (21) 를 형성하고, 그 적산 회전계 (21) 의 계측값을 컨트롤러 (10) 에 입력한다.

컨트롤러 (10) 의 적산 회전 설정부 (111) 에는, 미리 설정된 재생 회전수가 유지되어 있으며, 적산 회전 비교부 (110) 는, 상기 적산 회전계 (21) 의 계측값과 재생 회전 설정부 (111) 의 재생 회전수를 비교하여, 상기 개폐 밸브 조작부 (109) 에 그 결과를 입력한다.

개폐 밸브 조작부 (112) 에 있어서는, 적산 회전계의 회전수의 계측값이 미리 설정된 재생 회전수에 도달하였을 때에, 당해 재생 회전수에 도달한 탈질 촉매 (12) 의 상기 개폐 밸브 (17) 를 열어 재생시킨다. 또, 이 때, 개폐 밸브 (13) 는 닫는다.

따라서 이러한 제 4 실시예에 의하면, 적산 회전계 (21) 에 의해 계측된 적산 회전수가 미리 설정된 재생 회전수가 되면, 개폐 밸브 조작부 (112) 에 의해 자동적으로 재생을 실시하므로, 조작이 극히 간단하다.

[실시예 5]

또한, 도 4 에 있어서, 상기 디젤 주기관 (1) 의 총 회전수를 계측하는 적산 회전계 (21) 를 형성하고, 적산 회전계 (21) 에서 계측된 일정 회전수마다, 상기 적산 회전계 (21) 의 일정 회전수마다, 상기 분할된 각 배기 가스 통로 (3, …) 상에 형성된 개폐 밸브 (13, …) 와, 연락 통로 (16, …) 상에 형성된 개폐 밸브 (17, …) 를 순차 개폐 제어하여 (개폐 밸브 (13, …) 와 개폐 밸브 (17, …) 를 전환 제어해도 되고, 또 개폐 밸브 (17, …) 만을 개폐 제어해도 된다.), 모두 상기 개폐 밸브 (17, …) 를 개재하여 대응하는 각 배기 가스 통로 (3, …) 에 형성된 탈질 촉매에 순차 통류시켜, 대응하는 탈질 촉매 (12, …) 의 재생을 순차 실시하도록 구성할 수도 있다.

산업상 이용가능성

본 발명에 의하면, 선박용 대형 디젤 주기관에 있어서, 산성 황산 암모늄의 생성에 의해 저하된 촉매 성능을 재생시키는 수단을, 당해 기관과 다른 기관을 조합함으로써, 간단하고 또한 저비용인 장치에 의해 실현 가능하게 한 저온작동 탈질 장치를 제공할 수 있다.

Claims

디젤 주기관의 배기 가스 주통로를 복수의 배기 가스 통로로 분할하고, 그 분할된 각 배기 가스 통로에, 제 1 개폐 밸브에 의해 각각 통기 제어되는 탈질 촉매를 형성함과 함께, 그 탈질 촉매는 배기 가스의 온도의 높낮이에 따라 재생을 선택적으로 실시하도록 한 저온작동 탈질 장치에 있어서,
상기 탈질 촉매의 재생시에, 상기 디젤 주기관과는 별개로 형성되며, 배기 가스의 온도가 상기 탈질 촉매의 재생 가능한 온도를 초과하도록 설정된 제 2 디젤 기관과, 그 제 2 디젤 기관의 배기 가스 통로와 상기 분할된 각 배기 가스 통로를 연락하는 연락 통로와, 그 연락 통로 상에 형성된 제 2 개폐 밸브와,
상기 디젤 주기관의 탈질 촉매의 재생시에, 상기 제 1 개폐 밸브와 제 2 개폐 밸브를 개폐 제어하여 제 2 디젤 엔진과의 배기 가스를, 상기 제 2 개폐 밸브를 개재하여 대응하는 각 배기 가스 통로에 형성된 탈질 촉매에 통류시켜 (탈질 촉매의 온도를 재생 가능한 온도까지 상승시켜) 당해 탈질 촉매를 재생시키는 컨트롤러를 구비한 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 저온작동 탈질 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 복수의 탈질 촉매의 입구 및 출구에 NOx 농도계를 형성함과 함께, 상기 컨트롤러는, 그 2 개의 NOx 농도계로부터의 NOx 농도 검출값으로부터 그 농도차를 산출하고, 그 NOx 농도차가 미리 설정된 허용 농도차보다 작을 때에, 상기 제 2 개폐 밸브를 열어 상기 제 2 디젤 엔진의 배기 가스를, 탈질 촉매에 통류시켜 당해 탈질 촉매를 재생시키도록 구성하는 것을 특징으로 하는 저온작동 탈질 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 각 탈질 촉매 입구측 및 출구측의 배기 가스의 온도를 검출하는 촉매 전후의 배기 가스 온도 센서를 형성함과 함께, 상기 컨트롤러는 상기 촉매의 입구측과, 출구측의 각 배기 가스 온도 센서로부터의 온도 검출값으로부터 그 배기 가스 온도차를 산출하고, 그 배기 가스 온도차가 미리 설정된 허용 온도차보다 클 때에, 상기 제 2 개폐 밸브를 열어 상기 제 2 디젤 엔진의 배기 가스를, 탈질 촉매에 통류시켜 당해 탈질 촉매를 재생시키도록 구성하는 것을 특징으로 하는 저온작동 탈질 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 디젤 주기관의 총 회전수를 계측하는 적산 회전계를 형성함과 함께, 상기 컨트롤러는, 상기 적산 회전계의 회전수가 미리 설정된 회전수에 도달하였을 때에, 상기 제 2 개폐 밸브를 열어 상기 제 2 디젤 엔진의 배기 가스를, 탈질 촉매에 통류시켜 당해 탈질 촉매를 재생시키도록 구성하는 것을 특징으로 하는 저온작동 탈질 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 디젤 주기관의 총 회전수를 계측하는 적산 회전계를 형성함과 함께, 상기 컨트롤러는, 상기 적산 회전계의 일정 회전수마다, 상기 분할된 각 배기 가스 통로 상에 형성된 제 1 개폐 밸브와, 그 각 배기 가스 통로를 연락하는 연락 통로 상에 형성된 제 2 개폐 밸브를 순차 개폐 제어하여,
상기 개방된 각각의 제 2 개폐 밸브를 개재하여 대응하는 배기 가스 통로에 형성된 탈질 촉매에 순차 통류시켜, 대응하는 탈질 촉매를 재생시키도록 구성하는 것을 특징으로 하는 저온작동 탈질 장치.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 2 디젤 엔진이, 발전용 디젤 기관인 것을 특징으로 하는 저온작동 탈질 장치.