KR20170117143A

KR20170117143A - 급수 탱크, 배기 가스 처리 장치, 선박

Info

Publication number: KR20170117143A
Application number: KR1020177025451A
Authority: KR
Inventors: 가즈히사 이토; 나오히로 히라오카; 다카히로 나카가와; 다카시 우에다
Original assignee: 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤; 가부시키가이샤 자판엔진코포레숀
Priority date: 2015-03-13
Filing date: 2016-03-03
Publication date: 2017-10-20
Also published as: WO2016147882A1; CN107427776B; KR102059252B1; JP6147786B2; CN107427776A; JP2016168573A

Abstract

급수 탱크, 배기 가스 처리 장치, 선박에 있어서, 메이크업 워터 탱크 (50) 로서, 탱크 본체 (51) 와, 연소용 가스를 냉각시킴으로써 발생한 응축수를 탱크 본체 (51) 에 공급하는 드레인수 배출 라인 (W3) 과, 청수를 탱크 본체 (51) 에 공급하는 청수 공급 라인 (W4) 과, 청수 공급 라인 (W4) 에 형성되고 탱크 본체 (51) 의 저수량에 따라 개폐하는 청수 밸브 (55) 와, 탱크 본체 (51) 의 저류수를 스크러버 (32) 에 공급하는 급수 라인 (W5) 을 형성함으로써, 처리수를 유효 이용함으로써 장치의 대형화 및 고비용화를 억제 가능하게 한다.

Description

급수 탱크, 배기 가스 처리 장치, 선박{WATER SUPPLY TANK, EXHAUST GAS TREATMENT DEVICE, AND SHIP}

본 발명은, 예를 들어, 배용의 디젤 엔진으로부터 배출되는 배기 가스를 처리하는 물을 저류하는 급수 탱크, 이 급수 탱크가 적용되는 배기 가스 처리 장치, 배기 가스 처리 장치를 갖는 선박에 관한 것이다.

디젤 엔진으로부터 배출되는 배기 가스는, NOx 나 SOx, 매진 (煤塵) 등의 유해 물질이 포함되어 있다. 특히, 저질인 연료가 사용되는 배용의 디젤 엔진은, 배기 가스에 포함되는 유해 물질의 양도 많아진다. 그 때문에, 배용의 디젤 엔진은, 최근 엄격해지는 각종 배기 가스 규제에 대응하기 위해서, 이 유해 물질을 처리하는 기술이나 배기 가스 처리 장치가 필요하다.

배기 가스 중의 NOx 를 저감시키는 방법으로는, 배기 가스 재순환 (EGR) 이 있다. 이 EGR 은, 디젤 엔진의 연소실로부터 배출된 배기 가스의 일부를, 연소용 공기에 혼입하여 연소용 가스로 하여, 연소실로 되돌리는 것이다. 그 때문에, 연소용 가스는, 산소 농도가 저하되고, 연료와 산소의 반응인 연소의 속도를 늦춤으로서 연소 온도가 저하되어, Nox 의 발생량을 감소시킬 수 있다.

그런데, 디젤 엔진으로부터 배출되는 배기 가스는, 전술한 바와 같이 엔진에 대해서도 유해한 SOx, 매진이 포함되어 있기 때문에, EGR 밸브를 통과하여 스크러버에 의해 SOx 나 매진 등의 유해 물질이 제거된 후, 대기로부터 흡입된 연소용 공기에 혼입되고 나서 디젤 엔진으로 되돌아간다. 이 때, 스크러버는, 배기 가스에 대해 수분사를 실시함으로써 유해 물질을 제거하고 있다. 이 스크러버는, 재순환 가스뿐만 아니라 굴뚝으로부터 배출되는 배기 가스의 SOx 나 매진을 제거하는 장치로서도 유효하다.

또한, 배기 가스 재순환 시스템으로는, 예를 들어, 하기 특허문헌 1 에 기재된 것이 있다. 또, 발생한 드레인수를 처리하는 드레인수 처리 장치로는, 예를 들어, 특허문헌 2 에 기재된 것이 있다.

일본 공개특허공보 2012-127205호 일본 공개특허공보 평04-139302호

상기 서술한 종래의 배기 가스 처리 장치에서, 배기 가스의 재순환 라인에 형성된 스크러버는, 배기 가스에 수분사를 실시함으로써 유해 물질을 제거하고 있다. 이 경우, 유해 물질을 제거하기 위해서 분사된 물은, 회수되어 분리기를 통과함으로써 재처리된 후, 다시, 유해 물질 제거를 위해서 사용된다. 한편, 배기 가스는, 고온인 점에서 수분사에 의해 수증기가 발생하고, 이 수증기가 배기 가스에 의해 사라지기 때문에, 유해 물질의 제거 처리에 사용되는 물은, 분리기에 의한 수처리나 고온의 배기 가스에 의한 증발에 의해 서서히 감소한다. 그 때문에, 종래에는, 청수 (淸水) 탱크에 저류되어 있는 청수를 스크러버에 보급하고 있다. 이 청수는, 선박에 탑재되어 있는 조수기에 의해 제조하는 것으로, 스크러버에 대한 보급수가 증가하면, 조수기의 대형화를 초래하여, 선박 설비에 대한 부담이 커진다.

본 발명은 상기 서술한 과제를 해결함으로써, 처리수를 유효 이용함으로써 장치의 대형화 및 고비용화를 억제 가능하게 하는 급수 탱크, 배기 가스 처리 장치, 선박을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 급수 탱크는, 탱크 본체와, 엔진에 공급되는 연소용 가스를 냉각시킴으로써 발생한 응축수를 상기 탱크 본체에 공급하는 드레인수 공급관과, 청수를 상기 탱크 본체에 공급하는 청수 공급관과, 상기 청수 공급관에 형성되고 상기 탱크 본체의 저수량에 따라 개폐하는 청수 밸브와, 상기 탱크 본체의 저류수를 스크러버에 공급하는 급수관을 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.

따라서, 탱크 본체는, 연소용 가스를 냉각시켜 발생한 응축수가 드레인수 공급관으로부터 공급됨과 함께, 청수가 청수 공급관으로부터 공급되는 한편, 저류수를 급수관으로부터 스크러버에 공급한다. 그 때문에, 스크러버에서 배기 가스에 분사하는 물로서 연소용 가스의 응축수를 사용함으로써, 청수의 사용량이 감소하여, 처리수를 유효 이용함으로써 장치의 대형화 및 고비용화를 억제할 수 있다.

본 발명의 급수 탱크에서는, 상기 탱크 본체는, 저수량이 미리 설정된 상한값을 초과하면 배수하는 배수관이 형성되는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 탱크 본체의 저수량이 상한값을 초과하면 배수관으로부터 배수됨으로써, 탱크 본체에 필요 이상의 물을 담아 두지 않고, 적정한 저수량으로 유지할 수 있다.

본 발명의 급수 탱크에서는, 상기 탱크 본체는, 저수량을 계측하는 제 1 계측 센서가 형성되는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 제 1 계측 센서가 탱크 본체의 저수량을 계측하고, 이 저수량에 따라 청수 밸브가 개폐되기 때문에, 탱크 본체의 저수량이 저하되면 청수를 보충할 수 있어, 탱크 본체의 저수량을 적정량으로 유지할 수 있다.

또, 본 발명의 배기 가스 처리 장치는, 엔진으로부터 배출된 배기 가스의 일부를 연소용 가스의 일부로서 상기 엔진에 재순환하는 배기 가스 재순환 라인과, 상기 배기 가스 재순환 라인을 흐르는 배기 가스에 대해 물을 분사함으로써 유해 물질을 제거하는 스크러버와, 공기와 재순환 가스를 혼합한 연소용 가스를 냉각시키는 냉각기와, 상기 냉각기에 의해 연소용 가스를 냉각시킴으로써 발생한 응축수를 저류함과 함께 저류수를 상기 스크러버에 공급하는 상기 급수 탱크를 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.

따라서, 엔진으로부터 배출된 배기 가스는, 그 일부가 배기 가스 재순환 라인을 통과할 때, 스크러버에 의해 이 배기 가스 재순환 라인을 흐르는 배기 가스에 대해 물이 분사됨으로써 유해 물질이 제거되고, 과급기에서 공기와 혼합되어 연소용 가스가 된 후, 냉각기에 의해 이 연소용 가스가 냉각된다. 이 때, 냉각기에 의해 연소용 가스를 냉각시킴으로써 발생한 응축수가 급수 탱크에 저류되고, 배기 가스에 분사하는 물로서 스크러버에 공급된다. 그 때문에, 스크러버에 대해 배기 가스에 분사하는 물로서 공급하는 청수 등의 필요량이 감소하여, 처리수를 유효 이용함으로써 장치의 대형화 및 고비용화를 억제할 수 있다.

본 발명의 배기 가스 처리 장치에서는, 상기 급수관에 형성되는 급수 밸브와, 배기 가스에 대해 분사된 물을 저류하는 저수부와, 상기 저수부의 저수량을 계측하는 제 2 계측 센서와, 상기 제 2 계측 센서가 계측한 상기 저수부의 저수량이 미리 설정된 하한값보다 적어진 때에 상기 급수 밸브를 개방하는 제어 장치가 형성되는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 제 2 계측 센서가 저수부의 저수량을 계측하고, 이 저수부의 저수량이 하한값보다 적어진 때에, 급수 밸브를 개방함으로써, 스크러버에 있어서의 저수부의 저수량을 항상 적정량으로 유지할 수 있다.

본 발명의 배기 가스 처리 장치에서는, 상기 탱크 본체의 저류수를 순환하는 순환수 경로가 형성되고, 상기 급수관은, 기단부가 상기 순환수 경로에 접속되고, 선단부가 상기 스크러버에 접속되고, 상기 급수 밸브는, 상기 탱크 본체의 저류수의 공급처를 상기 순환수 경로와 상기 급수관 사이에서 전환 가능하고, 상기 제어 장치는, 상기 제 2 계측 센서가 계측한 상기 저수부의 저수량이 하한값보다 적어진 때에 상기 급수 밸브에 의해 상기 탱크 본체의 저류수의 공급처를 상기 순환수 경로에서 상기 급수관으로 전환하는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 저수부의 저수량이 충분할 때, 급수 밸브에 의해 탱크 본체의 저류수의 공급처를 순환수 경로로 전환되어 있고, 저수부의 물은, 스크러버에 공급되지 않고 순환수 경로를 순환하고 있다. 그리고, 저수부의 저수량이 하한값보다 적어진 때에, 급수 밸브에 의해 탱크 본체의 저류수의 공급처를 급수관으로 전환함으로써, 저수부의 물은 스크러버에 공급된다. 그 때문에, 저수부의 저수량이 저하되면, 순환수 경로를 순환하고 있는 물을 즉시 스크러버에 공급할 수 있어, 저수부의 저수량을 조기에 회복시킬 수 있다.

본 발명의 배기 가스 처리 장치에서는, 상기 순환수 경로에 있어서의 상기 급수관과의 접속부보다 하류측에 스로틀부가 형성됨과 함께, 상기 순환수 경로에 있어서의 상기 급수관과의 접속부보다 상류측으로부터 분기되어 상기 스크러버의 배기 가스 도입부에 급수하는 세정수 경로가 형성되는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 저수부의 저수량이 충분할 때, 탱크 본체의 물은, 스크러버에 공급되지 않고 순환수 경로를 순환함과 함께, 일부가 세정수 경로에 의해 스크러버의 배기 가스 도입부에 급수됨으로써, 배기 가스 도입부를 세정할 수 있다. 이 때, 순환수 경로에 스로틀부가 형성됨으로써, 이 스로틀부가 저항이 되어, 적정량의 물을 세정수 경로에 흘릴 수 있다. 그리고, 저수부의 저수량이 하한값보다 적어진 때에, 탱크 본체의 물이 급수관에 의해 스크러버에 공급되는데, 급수관의 압력 손실과 스로틀부의 저항을 동일하게 설정함으로써, 이 때에도, 적정량의 물을 세정수 경로에 흘릴 수 있다.

또, 본 발명의 선박은, 상기 배기 가스 처리 장치를 구비하는 것이다.

따라서, 처리수를 유효 이용함으로써 장치의 대형화 및 고비용화를 억제할 수 있다.

본 발명의 급수 탱크, 배기 가스 처리 장치, 선박에 의하면, 탱크 본체에, 연소용 가스를 냉각시켜 발생한 응축수를 공급하는 드레인수 공급관과, 청수를 공급하는 청수 공급관과, 저류수를 스크러버에 공급하는 급수관을 접속하므로, 스크러버로 배기 가스에 분사하는 물로서 연소용 가스의 응축수를 사용할 수 있어, 청수의 사용량이 감소하여, 처리수를 유효 이용함으로써 장치의 대형화 및 고비용화를 억제할 수 있다.

도 1 은 제 1 실시형태의 배기 가스 처리 장치를 나타내는 개략 구성도이다.
도 2 는 저수부에 있어서의 급수 제어의 처리의 흐름을 나타내는 플로 차트이다.
도 3 은 메이크업 워터 탱크에 있어서의 급수 제어의 처리의 흐름을 나타내는 플로 차트이다.
도 4 는 저수부에 대한 급수 제어를 설명하기 위한 개략도이다.
도 5 는 메이크업 워터 탱크에 대한 급수 제어를 설명하기 위한 개략도이다.
도 6 은 제 2 실시형태의 배기 가스 처리 장치를 나타내는 개략 구성도이다.
도 7 은 제 3 실시형태의 배기 가스 처리 장치를 나타내는 개략 구성도이다.

이하에 첨부 도면을 참조하여, 본 발명에 관련된 급수 탱크, 배기 가스 처리 장치, 선박의 바람직한 실시형태를 상세하게 설명한다. 또한, 이 실시형태에 의해 본 발명이 한정되는 것이 아니고, 또, 실시형태가 복수 있는 경우에는, 각 실시형태를 조합하여 구성하는 것도 포함하는 것이다.

[제 1 실시형태]

도 1 은 제 1 실시형태의 배기 가스 처리 장치를 나타내는 개략 구성도이다.

제 1 실시형태의 배기 가스 처리 장치는, 배용 디젤 엔진으로부터 배출된 배기 가스의 일부를 공기와 혼합한 후, 과급기에 의해 압축하여 연소용 가스 (배기 가스와 공기의 혼합 가스, 또는 공기) 로서 배용 디젤 엔진으로 재순환할 때, 이 재순환하는 배기 가스로부터 유해 물질을 제거하는 것이다.

제 1 실시형태의 배기 가스 처리 장치에 있어서, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 배용 디젤 엔진 (11) 은 도시하지 않지만, 프로펠러축을 통하여 추진용 프로펠러를 구동 회전시키는 추진용의 기관 (주기관) 이다. 이 배용 디젤 엔진 (11) 은, 유니플로 소배기식의 디젤 엔진으로서, 2 스트로크 디젤 엔진이며, 실린더 내의 흡배기의 흐름을 하방에서 상방으로의 일 방향으로 하고, 배기의 잔류를 없애도록 한 것이다. 배용 디젤 엔진 (11) 은, 피스톤이 상하 이동하는 실린더 (연소실) (12) 와, 실린더 (12) 에 연통하는 소기 챔버 (13) 와, 실린더 (12) 에 연통함과 함께 배기 밸브가 형성되는 배기 포트 (14) 를 갖고 있다. 그리고, 배용 디젤 엔진 (11) 은, 소기 챔버 (13) 에 급기 라인 (G1) 이 연결되고, 배기 포트 (14) 에 배기 라인 (G2) 이 연결되어 있다.

과급기 (21) 는, 컴프레서 (22) 와 터빈 (23) 이 회전축 (24) 에 의해 일체로 회전하도록 연결되어 구성되어 있다. 이 과급기 (21) 는, 배용 디젤 엔진 (11) 의 배기 라인 (G2) 으로부터 배출된 배기 가스에 의해 터빈 (23) 이 회전하고, 터빈 (23) 의 회전이 회전축 (24) 에 의해 전달되어 컴프레서 (22) 가 회전하고, 이 컴프레서 (22) 가 공기 및/또는 재순환 가스를 압축하여 급기 라인 (G1) 으로부터 배용 디젤 엔진 (11) 에 공급한다.

과급기 (21) 는, 터빈 (23) 을 회전시킨 배기 가스를 배출하는 배기 라인 (G3) 이 연결되어 있고, 이 배기 라인 (G3) 은, 도시되지 않은 굴뚝 (퍼넬) 에 연결되어 있다. 또, 배기 라인 (G3) 은, 중도부로부터 배기 가스 재순환 라인 (G4) 이 분기되어 형성되어 있다. 배기 가스 재순환 라인 (G4) 은, EGR 밸브 (유량 제어 밸브) (31) 가 형성되어 있고, 스크러버 (32) 에 연결되어 있다. EGR 밸브 (31) 는, 배기 가스 재순환 라인 (G4) 을 통과하는 배기 가스의 유량을 조정하는 것으로, 배기 라인 (G3) 으로부터 배기 가스 재순환 라인 (G4) 으로 분류 (分流) 하는 배기 가스량을 조정한다. 스크러버 (32) 는, 배기 가스에 대해 물을 분사함으로써, 함유하는 SOx 나 매진 등의 유해 물질을 제거하는 것이다. 본 실시형태에서는, 벤투리식 스크러버를 채용하고 있는데, 이 구성에 한정되는 것은 아니다.

스크러버 (32) 는, 중공 형상을 이루는 본체 (33) 와, 배기 가스가 도입되는 벤투리부 (34) 와, 배수를 저류하는 저수부 (35) 를 구비하고 있다. 스크러버 (32) 는, 벤투리부 (34) 에 도입된 배기 가스에 대해 물을 분사하는 수분사부 (36) 를 갖고 있고, 저수부 (35) 의 배수를 이 수분사부 (36) 에 순환하는 배수 순환 라인 (W1) 이 형성되고, 배수 순환 라인 (W1) 에 펌프 (37) 가 형성되어 있다. 스크러버 (32) 는, 유해 물질이 제거된 배기 가스를 배출하는 가스 배출부 (38) 가 형성되고, 가스 배출 라인 (G5) 이 연결되어 있다. 가스 배출 라인 (G5) 은, 미스트 분리기 (미스트 엘리미네이터) (39) 와 블로어 (송풍기) (40) 가 형성되고, 혼합기 (믹서) (41) 에 연결되어 있다.

블로어 (40) 는, 스크러버 (32) 내의 배기 가스를 가스 배출부 (38) 로부터 가스 배출 라인 (G5) 에 배출하는 것이다. 미스트 분리기 (39) 는, 수분사에 의해 유해 물질이 제거된 배기 가스에 함유하는 소직경 입자의 액적을 분리하는 것으로, 분리한 분리수는, 분리수 라인 (W2) 에 의해 스크러버 (32) 의 저수부 (35) 로 되돌아간다. 혼합기 (믹서) (41) 는, 외기로부터 흡입한 공기와 가스 배출 라인 (G5) 으로부터의 배기 가스 (재순환 가스) 를 혼합하여 연소용 가스를 생성하는 것으로, 이 연소용 가스를 과급기 (21) 의 컴프레서 (22) 에 공급하는 연소용 공기 공급 라인 (G6) 이 형성되어 있다. 그리고, 과급기 (21) 는, 컴프레서 (22) 가 압축한 연소용 가스를 급기 라인 (G1) 으로부터 배용 디젤 엔진 (11) 에 공급 가능하고, 급기 라인 (G1) 에 에어 쿨러 (냉각기) (42) 가 형성되어 있다. 이 에어 쿨러 (42) 는, 컴프레서 (22) 에 의해 압축되어 고온이 된 연소용 가스와 냉각수를 열교환함으로써, 연소용 가스를 냉각시키는 것이다.

에어 쿨러 (42) 는, 고온의 연소용 가스를 냉각시키면, 이 연소용 가스의 온도와 압력이 저하되는 점에서, 연소용 가스에 함유하는 수증기가 응축함으로써, 응축수 (드레인수) 가 발생한다. 에어 쿨러 (42) 는, 발생한 드레인수를 배출하는 드레인수 배출 라인 (W3) 이 형성되고, 이 드레인수 배출 라인 (W3) 은, 메이크업 워터 탱크 (급수 탱크) (50) 에 연결되어 있다.

메이크업 워터 탱크 (50) 는, 탱크 본체 (51) 와, 드레인수 배출 라인 (드레인수 공급관) (W3) 과, 청수 공급 라인 (청수 공급관) (W4) 과, 급수 라인 (급수관) (W5) 과, 오버플로 라인 (배수관) (W6) 을 구비하고 있다.

탱크 본체 (51) 는, 중공 형상을 이루고, 소정량의 물 (드레인수와 청수) 을 저류할 수 있다. 탱크 본체 (51) 는, 상부에 드레인수 배출 라인 (W3) 을 구성하는 배관이 접속되어 있고, 에어 쿨러 (42) 에서 발생한 드레인수가 이 드레인수 배출 라인 (W3) 을 통해 공급된다. 또, 탱크 본체 (51) 는, 측부에 청수 공급 라인 (W4) 을 구성하는 배관이 접속되어 있고, 청수가 이 청수 공급 라인 (W4) 을 통해 공급된다. 선박은, 청수를 제조하기 위한 조수기 (52) 가 탑재되어 있고, 조수기 (52) 에 의해 제조된 청수를 저류하는 청수 탱크 (53) 가 연결되어 있다. 그리고, 청수 탱크 (53) 는, 청수 공급 라인 (W4) 에 의해 탱크 본체 (51) 에 연결되어 있고, 청수 공급 라인 (W4) 에 청수 펌프 (54) 와 청수 밸브 (55) 가 형성되어 있다.

탱크 본체 (51) 는, 측부에 오버플로 라인 (W6) 을 구성하는 배관이 접속되어 있고, 탱크 본체 (51) 의 저수량이 미리 설정된 상한값을 초과하면, 저류수가 이 오버플로 라인 (W6) 을 통해 배출된다. 드레인수 처리 라인 (W7) 은, 드레인수 탱크 (56) 와 펌프 (57) 가 형성되고, 처리 장치 (58) 에 연결되어 있다. 이 처리 장치 (58) 는, 드레인수로부터 배용 디젤 엔진 (11) 의 윤활유나 시스템유 등의 유분을 제거하는 것으로, 처리수는 그대로 배수하고, 분리한 폐기물은 도시되지 않은 폐기물 용기에 수용한다.

탱크 본체 (51) 는, 하부에 급수 라인 (W5) 을 구성하는 배관이 접속되고, 이 급수 라인 (W5) 은, 스크러버 (32) 에 연결되어 있고, 탱크 본체 (51) 의 저류수가 이 급수 라인 (W5) 을 통해 스크러버 (32) 에 공급된다. 급수 라인 (W5) 은, 급수 펌프 (59) 와 급수 밸브 (60) 가 형성되어 있고, 급수 펌프 (59) 는, 급수 라인 (W5) 에 있어서의 탱크 본체 (51) 측에 형성되고, 급수 밸브 (60) 는, 스크러버 (32) 측, 요컨대, 급수 펌프 (59) 보다 하류측에 형성되어 있다.

제어 장치 (61) 는, EGR 밸브 (31), 청수 밸브 (55), 급수 밸브 (60) 를 개폐 제어 가능하고, 펌프 (37), 블로어 (40), 청수 펌프 (54), 펌프 (57), 급수 펌프 (59) 를 구동 제어 가능하게 되어 있다. 이 제어 장치 (61) 는, 선박의 운항 상태 (운행 해역) 에 따라 EGR 밸브 (31) 를 개폐 제어한다. 즉, 제어 장치 (61) 는, 현재의 선박의 운행 해역이 NOx 의 배출량을 규제하는 NOx 규제 해역 외이면, EGR 작동 신호가 출력되지 않고 EGR 밸브 (31) 를 폐지한다. 한편, 제어 장치 (61) 는, 현재의 선박의 운행 해역이 NOx 의 배출량을 규제하는 NOx 규제 해역 내이면, EGR 작동 신호가 출력되어 EGR 밸브 (31) 를 개방한다. 또한, 후술하지만, EGR 작동 신호는, 승무원이 NOx 규제 해역을 판단하여 EGR 작동 스위치를 조작하여 출력해도 되고, 제어 장치 (61) 가 NOx 규제 해역을 판정하여 출력해도 된다.

그리고, 제어 장치 (61) 는, 현재의 선박의 운행 해역이 NOx 규제 해역 내이고, EGR 작동 신호에 의해 EGR 밸브 (31) 가 개방되면, 스크러버 (32) 를 작동시킨다. 즉, 제어 장치 (61) 는, EGR 밸브 (31) 를 개방하고, 펌프 (37) 및 블로어 (40) 를 구동시킨다. 그 때문에, 배기 라인 (G3) 의 배기 가스가 배기 가스 재순환 라인 (G4) 에 흘러들었을 때, 스크러버 (32) 는, 배기 가스에 대해 물을 분사함으로써, 함유하는 SOx 나 매진 등의 유해 물질을 제거할 수 있다.

또, 제어 장치 (61) 는, 스크러버 (32) 의 저수부 (35) 에 있어서의 저수량에 따라, 급수 펌프 (59) 를 구동 제어함과 함께 급수 밸브 (60) 를 개폐 제어한다. 즉, 스크러버 (32) 는, 배기 가스에 수분사를 실시함으로써 유해 물질을 제거하는 점에서, 분사수의 일부가 고온의 배기 가스에 의해 수증기가 되어, 배기 가스로 사라진다. 또, 스크러버 (32) 는, 도시하지 않지만, 저수부 (35) 의 배수를 필터에 의해 세정하는 점에서, 일부의 배수가 폐기물과 함께 사라진다. 그 때문에, 스크러버 (32) 는, 배기 가스에 분사하기 위해서 저수부 (35) 에 저류되어 있는 물을 정기적으로 보급할 필요가 있다.

스크러버 (32) 는, 저수부 (35) 에 저류되어 있는 저수량을 계측하는 수량 센서 (제 2 계측 센서) (62) 가 형성되어 있다. 제어 장치 (61) 는, 수량 센서 (62) 가 계측한 저수부 (35) 의 저수량이 미리 설정된 하한값보다 적어지면, 급수 펌프 (59) 를 구동시키고, 급수 밸브 (60) 를 개방함으로써, 메이크업 워터 탱크 (50) 의 저류수를 급수 라인 (W5) 에 의해 스크러버 (32) 의 저수부 (35) 에 공급한다. 한편, 제어 장치 (61) 는, 수량 센서 (62) 가 계측한 저수부 (35) 의 저수량이 미리 설정된 상한값보다 많아지면, 급수 펌프 (59) 의 구동을 정지시키고, 급수 밸브 (60) 를 폐지함으로써, 메이크업 워터 탱크 (50) 로부터 급수 라인 (W5) 을 통한 저수부 (35) 로의 급수를 정지한다.

또, 제어 장치 (61) 는, 메이크업 워터 탱크 (50) 의 탱크 본체 (51) 에 있어서의 저수량에 따라, 청수 펌프 (54) 를 구동 제어함과 함께 청수 밸브 (55) 를 개폐 제어한다. 즉, 에어 쿨러 (42) 는, 연소용 가스를 냉각시킴으로써 드레인수를 생성하고, 이 드레인수를 드레인수 배출 라인 (W3) 으로부터 메이크업 워터 탱크 (50) 에 공급한다. 그러나, 배용 디젤 엔진 (11) 은, 운전 상태 (예를 들어, 출력) 에 따라 배기 가스량이 변동하는 점에서, 발생하는 드레인수의 양도 변동한다. 또, 상기 서술한 바와 같이, 스크러버 (32) 는, 저수부 (35) 의 저수량이 감소하면, 메이크업 워터 탱크 (50) 의 저류수를 급수 라인 (W5) 으로부터 저수부 (35) 에 공급하는 점에서, 탱크 본체 (51) 의 저수량이 감소한다. 그 때문에, 메이크업 워터 탱크 (50) 는, 탱크 본체 (51) 에 저류되어 있는 물을 정기적으로 보급할 필요가 있다.

메이크업 워터 탱크 (50) 는, 탱크 본체 (51) 에 저류되어 있는 저수량을 계측하는 수량 센서 (제 1 계측 센서) (63) 가 형성되어 있다. 제어 장치 (61) 는, 수량 센서 (63) 가 계측한 탱크 본체 (51) 의 저수량이 미리 설정된 하한값보다 적어지면, 청수 펌프 (54) 를 구동시키고, 청수 밸브 (55) 를 개방함으로써, 청수 탱크 (53) 의 저류수를 청수 공급 라인 (W4) 에 의해 메이크업 워터 탱크 (50) 의 탱크 본체 (51) 에 공급한다. 한편, 제어 장치 (61) 는, 수량 센서 (63) 가 계측한 탱크 본체 (51) 의 저수량이 미리 설정된 상한값보다 많아지면, 청수 펌프 (54) 의 구동을 정지시키고, 청수 밸브 (55) 를 폐지함으로써, 청수 탱크 (53) 로부터 청수 공급 라인 (W4) 을 통한 탱크 본체 (51) 로의 청수의 공급을 정지한다.

여기서, 제 1 실시형태의 배기 가스 처리 장치의 작용을 설명한다. 도 2 는 저수부에 있어서의 급수 제어의 처리의 흐름을 나타내는 플로 차트, 도 3 은 메이크업 워터 탱크에 있어서의 급수 제어의 처리의 흐름을 나타내는 플로 차트, 도 4 는 저수부에 대한 급수 제어를 설명하기 위한 개략도, 도 5 는 메이크업 워터 탱크에 대한 급수 제어를 설명하기 위한 개략도이다.

제 1 실시형태의 배기 가스 처리 장치에 있어서, 배용 디젤 엔진 (11) 은, 소기 챔버 (13) 로부터 실린더 (12) 내에 연소용 공기가 공급되면, 피스톤에 의해 이 연소용 공기가 압축되고, 이 고온의 공기에 대해 연료가 분사됨으로써 자연 착화되어, 연소한다. 그리고, 발생한 연소 가스는, 배기 가스로서, 배기 포트 (14) 로부터 배기 라인 (G2) 으로 배출된다. 배용 디젤 엔진 (11) 으로부터 배출된 배기 가스는, 과급기 (21) 에 있어서의 터빈 (23) 을 회전시킨 후, 배기 라인 (G3) 으로 배출되고, EGR 밸브 (31) 가 폐지되어 있을 때에는, 전체량이 배기 라인 (G3) 으로부터 외부로 배출된다.

한편, EGR 밸브 (31) 가 개방되어 있을 때, 배기 가스는, 그 일부가 배기 라인 (G3) 으로부터 배기 가스 재순환 라인 (G4) 으로 흐른다. 배기 가스 재순환 라인 (G4) 에 흐른 배기 가스는, 스크러버 (32) 에 의해, 함유하는 NOx 나 매진 등의 유해 물질이 제거된다. 즉, 스크러버 (32) 는, 배기 가스가 벤투리부 (34) 를 통과할 때, 수분사부 (36) 로부터 물을 분사함으로써, 이 물에 의해 배기 가스를 냉각시킴과 함께, SOx 나 매진 등의 미립자 (PM) 를 물과 함께 낙하시켜 제거한다. 그리고, SOx 나 매진 등을 포함한 물은, 저수부 (35) 에 저류되고, 펌프 (37) 에 의해 배수 순환 라인 (W1) 을 통해 다시 수분사부 (36) 로 되돌아간다.

스크러버 (32) 에 의해 유해 물질이 제거된 배기 가스는, 가스 배출부 (38) 로부터 가스 배출 라인 (G5) 으로 배출되고, 미스트 분리기 (39) 에 의해 소직경 입자의 액적이 분리된 후, 혼합기 (41) 에서 흡입한 공기와 혼합되어, 연소용 가스가 된다. 이 연소용 가스는, 연소용 공기 공급 라인 (G6) 을 통하여, 과급기 (21) 의 컴프레서 (22) 로 압축된 후, 에어 쿨러 (42) 로 냉각되고, 급기 라인 (G1) 으로부터 배용 디젤 엔진 (11) 에 공급된다.

에어 쿨러 (42) 는, 고온의 연소용 가스를 냉각시킴으로써, 연소용 가스 중의 수증기가 응축되어 드레인수를 발생하고, 이 드레인수가 드레인수 배출 라인 (W3) 으로 배출된다. 이 드레인수는, 드레인수 배출 라인 (W3) 을 통하여 메이크업 워터 탱크 (50) 에 공급되고, 여기에 저류된다.

제어 장치 (61) 는, 스크러버 (32) 에 있어서의 저수부 (35) 의 저수량에 따라 급수 펌프 (59) 와 급수 밸브 (60) 를 제어한다. 여기서, 제어 장치 (61) 에 의한 스크러버 (32) 에 있어서의 저수량의 제어에 대하여, 플로 차트를 사용하여 상세하게 설명한다.

도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 스텝 S11 에서, 선박이 NOx 규제 해역을 항행하고 있는지의 여부를 판정한다. 여기서, 선박이 NOx 규제 해역을 항행하고 있다고 판정 (Yes) 되면, 스텝 S12 에서, EGR 밸브 (31) 를 개방하고, 스텝 S13 에서, 스크러버 (32) 를 작동시킨다. 한편, 선박이 NOx 규제 해역을 항행하고 있지 않다고 판정 (No) 되면, 스텝 S19 에서, EGR 밸브 (31) 를 폐지하고, 스텝 S20 에서, 스크러버 (32) 를 정지시킨다.

이 경우, 선박이 NOx 규제 해역을 항행하고 있는지 여부의 판정은, 승무원이 판단하고 있고, 선박이 NOx 규제 해역에 들어가면, 승무원이 EGR 작동 스위치를 조작 (ON) 하기 때문에, 제어 장치 (61) 는, EGR 작동 신호를 받아 EGR 밸브 (31) 를 개방한다. 한편, 선박이 NOx 규제 해역에서 나오면, 승무원이 EGR 작동 스위치를 조작 (OFF) 하기 때문에, 제어 장치 (61) 는, EGR 작동 신호의 정지를 받아 EGR 밸브 (31) 를 폐지한다. 또한, 제어 장치 (61) 가 선박의 NOx 규제 해역에서의 항행 상태를 판정하여 EGR 밸브 (31) 를 개폐해도 된다.

스텝 S14 에서, 수량 센서 (62) 가 계측한 스크러버 (32) 에 있어서의 저수부 (35) 의 수량이 소정 수위에 있는 (하한값 이상) 지의 여부를 판정한다. 여기서, 스크러버 (32) 에 있어서의 저수부 (35) 의 저수량이 소정 수위에 있다 (하한값 이상) 고 판정 (Yes) 되면, 스텝 S15 에서, 급수 밸브 (60) 를 폐지하고, 스텝 S16 에서, 급수 펌프 (59) 를 정지시킨다. 한편, 스크러버 (32) 에 있어서의 저수부 (35) 의 저수량이 소정 수위에 없다 (하한값보다 적다) 고 판정 (No) 되면, 스텝 S17 에서, 급수 밸브 (60) 를 개방하고, 스텝 S18 에서, 급수 펌프 (59) 를 구동시킨다.

그러면, 급수 라인 (W5) 에서, 급수 밸브 (60) 를 개방하여 급수 펌프 (59) 를 구동시킴으로써, 메이크업 워터 탱크 (50) 에 있어서의 탱크 본체 (51) 의 저류수가 급수 라인 (W5) 을 통하여 스크러버 (32) 의 저수부 (35) 에 공급된다. 그 때문에, 저수부 (35) 의 저수량이 증가한다.

그 후, 스텝 S14 에서, 저수부 (35) 의 저수량이 증가하여 소정 수위에 있다고 판정 (Yes) 되면, 스텝 S15 에서, 급수 밸브 (60) 를 폐지하고, 스텝 S16 에서, 급수 펌프 (59) 를 정지시킨다. 그 때문에, 메이크업 워터 탱크 (50) 로부터 급수 라인 (W5) 을 통한 저수부 (35) 로의 급수가 정지한다. 또, 스텝 S11 에서, 선박이 NOx 규제 해역을 벗어났다고 판정 (No) 되면, 스텝 S19 에서, EGR 밸브 (31) 를 폐지하고, 스텝 S20 에서, 스크러버 (32) 를 정지시킨다.

또한, 도 2 의 플로 차트는, EGR 밸브 (31) 의 제어와 급수 밸브 (60) 및 급수 펌프 (59) 의 제어를 통합하여 기재했지만, 실제로는 따로 따로 처리된다. 즉, 스텝 S11 에서, 선박이 NOx 규제 해역을 항행하고 있다고 판정하여, 스텝 S12 이후의 처리에 들어가면, 리턴한 후, 스텝 S14 로 되돌아와, 스텝 S14 ∼ S18 의 처리를 반복한다. 한편으로, 스텝 S11 에서, 선박이 NOx 규제 해역에서 나오면, 스텝 S19 로 이행한다.

또, 제어 장치 (61) 는, 메이크업 워터 탱크 (50) 에 있어서의 탱크 본체 (51) 의 저수량에 따라 청수 펌프 (54) 와 청수 밸브 (55) 를 제어한다. 여기서, 제어 장치 (61) 에 의한 메이크업 워터 탱크 (50) 에 있어서의 저수량의 제어에 대하여, 플로 차트를 사용하여 상세하게 설명한다.

도 1 및 도 3 에 나타내는 바와 같이, 스텝 S21 에서, 수량 센서 (63) 가 계측한 메이크업 워터 탱크 (50) 에 있어서의 탱크 본체 (51) 의 수량이 소정 수위에 있는지 (하한값 이상) 의 여부를 판정한다. 여기서, 메이크업 워터 탱크 (50) 에 있어서의 탱크 본체 (51) 의 저수량이 소정 수위에 있다 (하한값 이상) 고 판정 (Yes) 되면, 스텝 S22 에서, 청수 밸브 (55) 를 폐지하고, 스텝 S23 에서, 청수 펌프 (54) 를 정지시킨다. 한편, 메이크업 워터 탱크 (50) 에 있어서의 탱크 본체 (51) 의 저수량이 소정 수위에 없다 (하한값보다 적다) 고 판정 (No) 되면, 스텝 S24 에서, 청수 밸브 (55) 를 개방하고, 스텝 S25 에서, 청수 펌프 (54) 를 구동시킨다.

그러면, 청수 공급 라인 (W4) 에서, 청수 밸브 (55) 를 개방하여 청수 펌프 (54) 를 구동시킴으로써, 청수 탱크 (53) 의 청수가 청수 공급 라인 (W4) 을 통하여 메이크업 워터 탱크 (50) 에 있어서의 탱크 본체 (51) 에 공급된다. 그 때문에, 탱크 본체 (51) 의 저수량이 증가한다. 그 후, 스텝 S21 에서, 탱크 본체 (51) 의 저수량이 증가하여 소정 수위에 있다고 판정 (Yes) 되면, 스텝 S22 에서, 청수 밸브 (55) 를 폐지하고, 스텝 S23 에서, 청수 펌프 (54) 를 정지시킨다. 그 때문에, 청수 탱크 (53) 로부터 청수 공급 라인 (W4) 을 통한 탱크 본체 (51) 로의 청수의 공급이 정지된다.

또한, 상기 서술한 각 급수 제어에서, 저수부 (35) 및 탱크 본체 (51) 의 저수량에 대한 상한값과 하한값이 설정되어 있고, 제어 장치 (61) 는, 수량 센서 (62, 63) 가 계측한 저수부 (35) 및 탱크 본체 (51) 의 저수량이 상한값보다 많아지면, 각 밸브 (60, 55) 를 폐지하고, 각 펌프 (59, 54) 의 작동을 정지시키거나 하고 있다.

예를 들어, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 저수부 (35) 의 수위에 대해 상한값 H1 과 하한값 L1 이 설정되어 있다. 여기서, 저수부 (35) 의 초기 수위는, 하한값 L1 과 상한값 H1 의 사이에 있고, 이 때에 급수 밸브 (60) 가 폐지되고, 급수 펌프 (59) 가 정지되어 있고, 탱크 본체 (51) 로부터 저수부 (35) 로의 급수가 정지되어 있다. 재순환 가스에 수분이 사라짐으로써, 저수부 (35) 의 수위가 하한값 L1 까지 저하되면, 수위가 하한값 L1 보다 낮아진 시점에서, 급수 밸브 (60) 를 개방하여 급수 펌프 (59) 를 구동시킴으로써, 탱크 본체 (51) 로부터 저수부 (35) 로의 급수를 개시한다. 그리고, 저수부 (35) 의 수위가 상승하여, 상한값 H1 에 이른 시점에서, 급수 밸브 (60) 를 폐지하고 급수 펌프 (59) 를 정지시킴으로써, 탱크 본체 (51) 로부터 저수부 (35) 로의 급수를 정지한다.

또, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 탱크 본체 (51) 의 수위에 대해 상한값 H2 와 하한값 L2 가 설정되어 있다. 여기서, 탱크 본체 (51) 의 초기 수위는, 하한값 L2 와 상한값 H2 의 사이에 있고, 이 때에 청수 밸브 (55) 가 폐지되고, 청수 펌프 (54) 가 정지되어 있고, 청수 탱크 (53) 로부터 탱크 본체 (51) 로의 급수가 정지되어 있다. 탱크 본체 (51) 에 드레인수가 공급되는데, 저수부 (35) 에 공급되는 수량이 증가함으로써, 탱크 본체 (51) 의 수위가 하한값 L2 까지 저하되면, 수위가 하한값 L2 보다 낮아진 시점에서, 청수 밸브 (55) 를 개방하여 청수 펌프 (54) 를 구동시킴으로써, 청수 탱크 (53) 로부터 탱크 본체 (51) 로의 청수의 공급을 개시한다. 그리고, 탱크 본체 (51) 의 수위가 상승하여, 상한값 H2 에 이른 시점에서, 청수 밸브 (55) 를 폐지하고 청수 펌프 (54) 를 정지시킴으로써, 청수 탱크 (53) 로부터 탱크 본체 (51) 로의 청수의 공급을 정지한다.

또, 탱크 본체 (51) 에 있어서의 수위의 상한값 H2 는, 오버플로값 H0 보다 약간 낮은 값으로 설정되어 있다. 그 때문에, 청수 탱크 (53) 로부터 탱크 본체 (51) 에 청수를 공급할 때, 탱크 본체 (51) 의 수위가 오버플로값 H0 에 이르기 직전의 상한값 H2 에 이른 시점에서, 청수의 공급이 정지된다. 그리고, 탱크 본체 (51) 에 공급되는 드레인수 수량이, 저수부 (35) 에 공급되는 수량보다 많아지면, 탱크 본체 (51) 의 수위가 하한값 L2 를 초과한다. 여기서, 탱크 본체 (51) 의 수위가 오버플로값 H0 을 초과하면, 초과한 수량이 오버플로 라인 (W6) 에 배출된다. 탱크 본체 (51) 로부터 오버플로된 물은, 유분을 포함하고 있는 점에서, 드레인수 처리 라인 (W7) 으로 흘러 드레인수 탱크 (56) 에 모이고, 처리 장치 (58) 가 이 드레인수를 정화 처리한다.

이와 같이 제 1 실시형태의 급수 탱크에 있어서는, 메이크업 워터 탱크 (50) 로서, 탱크 본체 (51) 와, 연소용 가스를 냉각시킴으로써 발생한 응축수를 탱크 본체 (51) 에 공급하는 드레인수 배출 라인 (W3) 과, 청수를 탱크 본체 (51) 에 공급하는 청수 공급 라인 (W4) 과, 청수 공급 라인 (W4) 에 형성되고 탱크 본체 (51) 의 저수량에 따라 개폐하는 청수 밸브 (55) 와, 탱크 본체 (51) 의 저류수를 스크러버 (32) 에 공급하는 급수 라인 (W5) 을 형성하고 있다.

따라서, 탱크 본체 (51) 는, 배기 가스를 냉각시켜 발생한 드레인수가 드레인수 배출 라인 (W3) 으로부터 공급됨과 함께, 청수가 청수 공급 라인 (W4) 으로부터 공급되는 한편, 저류수를 급수 라인 (W5) 으로부터 스크러버 (32) 의 저수부 (35) 에 공급한다. 그 때문에, 스크러버 (32) 에서 배기 가스에 분사하는 물로서 연소용 가스의 드레인수를 사용함으로써, 청수의 사용량이 감소하고, 처리수를 유효 이용함으로써 장치의 대형화 및 고비용화를 억제할 수 있다.

제 1 실시형태의 급수 탱크에서는, 탱크 본체 (51) 는, 저수량이 미리 설정된 오버플로값을 초과하면 배수하는 오버플로 라인 (W6) 이 형성되어 있다. 따라서, 탱크 본체 (51) 의 저수량이 오버플로값을 초과하면, 오버플로 라인 (W6) 으로부터 배수됨으로써, 탱크 본체 (51) 에 필요 이상의 물을 저장하지 않고, 적정한 저수량으로 유지할 수 있다.

제 1 실시형태의 급수 탱크에서는, 탱크 본체 (51) 는, 저수량을 계측하는 수량 센서 (62) 가 형성되어 있다. 따라서, 수량 센서 (62) 가 탱크 본체 (51) 의 저수량을 계측하고, 이 저수량에 따라 청수 밸브 (55) 가 개폐되기 때문에, 탱크 본체 (51) 의 저수량이 저하되면 청수를 보충할 수 있고, 탱크 본체 (51) 의 저수량을 적정량으로 유지할 수 있다.

또, 제 1 실시형태의 배기 가스 처리 장치에 있어서는, 배용 디젤 엔진 (11) 으로부터 배출된 배기 가스의 일부를 공기와 혼합하고, 과급기 (21) 에 의해 압축하여 연소용 가스로서 배용 디젤 엔진 (11) 에 재순환하는 배기 가스 재순환 라인 (G4) 과, 배기 가스 재순환 라인 (G4) 을 흐르는 배기 가스에 대해 물을 분사함으로써 유해 물질을 제거하는 스크러버 (32) 와, 스크러버 (32) 에 의해 유해 물질이 제거된 후에 컴프레서 (22) 에 의해 압축된 연소용 가스를 냉각시키는 에어 쿨러 (42) 와, 에어 쿨러 (42) 에 의해 연소용 가스를 냉각시킴으로써 발생한 드레인수를 저류함과 함께 저류수를 스크러버 (32) 에 공급하는 메이크업 워터 탱크 (50) 를 형성하고 있다.

따라서, 배용 디젤 엔진 (11) 으로부터 배출된 배기 가스는, 그 일부가 배기 가스 재순환 라인 (G4) 을 통하여, 과급기 (21) 에 의해 압축되어 연소용 가스로서 배용 디젤 엔진 (11) 에 재순환된다. 스크러버 (32) 는, 배기 가스 재순환 라인 (G4) 을 흐르는 배기 가스에 대해 물을 분사함으로써 유해 물질을 제거한다. 또, 에어 쿨러 (42) 는, 유해 물질이 제거된 후에 컴프레서 (22) 에 의해 압축된 연소용 가스를 냉각시킨다. 이 때, 에어 쿨러 (42) 가 연소용 가스를 냉각시킴으로써 드레인수가 발생하는 점에서, 이 드레인수를 급수 라인 (W5) 에 의해 스크러버 (32) 에 공급한다. 그 때문에, 스크러버 (32) 는, 드레인수가 공급됨으로써 물부족이 완화되어, 처리수를 유효 이용함으로써 장치의 대형화 및 고비용화를 억제할 수 있다.

[제 2 실시형태]

도 6 은 제 2 실시형태의 배기 가스 처리 장치를 나타내는 개략 구성도이다. 또한, 상기 서술한 실시형태와 동일한 기능을 갖는 부재에는, 동일한 부호를 붙이고 상세한 설명은 생략한다.

제 2 실시형태의 배기 가스 처리 장치는, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 배기 가스 재순환 라인 (G4) 과, 스크러버 (32) 와, 에어 쿨러 (42) 와, 메이크업 워터 탱크 (50) 와, 메이크업 워터 탱크 (50) 의 저류수를 순환하는 순환수 라인 (W11) 이 형성되고, 제어 장치 (61) 는, 스크러버 (32) 의 저수량이 하한값보다 적어진 때에 저류수의 공급처를 순환수 라인 (W11) 에서 급수 라인 (W5) 으로 전환한다.

메이크업 워터 탱크 (50) 는, 탱크 본체 (51) 와, 드레인수 배출 라인 (W3) 과, 청수 공급 라인 (W4) 과, 순환수 라인 (순환수 경로) (W11) 과, 급수 라인 (W5) 과, 오버플로 라인 (W6) 을 구비하고 있다.

순환수 라인 (W11) 은, 기단부가 탱크 본체 (51) 의 하부에 연결되고, 선단부가 탱크 본체 (51) 의 측부에 연결되어 있다. 급수 라인 (W5) 은, 기단부가 이 순환수 라인 (W11) 에 연결되고, 선단부가 스크러버 (32) 의 저수부 (35) 에 접속되어 있다. 급수 펌프 (59) 는, 순환수 라인 (W11) 에 있어서의 급수 라인 (W5) 과의 연결부보다 상류측에 형성되어 있다. 급수 밸브 (60) 는, 급수 라인 (W5) 에 형성되어 있다. 또, 순환수 라인 (W11) 에 있어서의 급수 라인 (W5) 과의 연결부보다 하류측에 순환 밸브 (71) 가 형성되어 있다.

여기서, 급수 밸브 (60) 와 순환 밸브 (71) 는, 탱크 본체 (51) 의 저류수의 공급처를 순환수 라인 (W11) 과 급수 라인 (W5) 사이에서 전환할 수 있다. 즉, 급수 밸브 (60) 를 폐지하고 순환 밸브 (71) 를 개방하면, 탱크 본체 (51) 의 저류수를 순환수 라인 (W11) 에 흘릴 수 있다. 한편, 급수 밸브 (60) 를 개방하고 순환 밸브 (71) 를 폐지하면, 탱크 본체 (51) 의 저류수를 급수 라인 (W5) 에 흘릴 수 있다.

제어 장치 (61) 는, 현재의 선박의 운행 해역이 NOx 의 배출량을 규제하는 NOx 규제 해역 외이면, EGR 작동 신호가 출력되지 않고 EGR 밸브 (31) 를 폐지한다. 한편, 제어 장치 (61) 는, 현재의 선박의 운행 해역이 NOx 의 배출량을 규제하는 NOx 규제 해역 내이면, EGR 작동 신호가 출력되어 EGR 밸브 (31) 를 개방한다. 그리고, 제어 장치 (61) 는, 현재의 선박의 운행 해역이 NOx 규제 해역 내이고, EGR 작동 신호에 의해 EGR 밸브 (31) 가 개방되면, 스크러버 (32) 를 작동시킨다. 즉, 제어 장치 (61) 는, EGR 밸브 (31) 를 개방하고, 펌프 (37) 및 블로어 (40) 를 구동시킨다. 그 때문에, 배기 라인 (G3) 의 배기 가스가 배기 가스 재순환 라인 (G4) 에 흘러들었을 때, 스크러버 (32) 는, 배기 가스에 대해 물을 분사함으로써, 함유하는 SOx 나 매진 등의 유해 물질을 제거할 수 있다.

또, 제어 장치 (61) 는, 스크러버 (32) 를 작동시킬 때, 급수 펌프 (59) 를 구동시켜, 급수 밸브 (60) 를 폐지하고 순환 밸브 (71) 를 개방한다. 그러면, 급수 펌프 (59) 에 의해 탱크 본체 (51) 의 저류수를 순환수 라인 (W11) 에 의해 순환시킨다. 그리고, 제어 장치 (61) 는, 스크러버 (32) 의 저수부 (35) 에 있어서의 저수량에 따라, 급수 밸브 (60) 와 순환 밸브 (71) 를 개폐 제어한다.

즉, 제어 장치 (61) 는, 수량 센서 (62) 가 계측한 저수부 (35) 의 저수량이 미리 설정된 하한값보다 적어지면, 순환 밸브 (71) 를 폐지하고, 급수 밸브 (60) 를 개방함으로써, 메이크업 워터 탱크 (50) 의 저류수를 급수 라인 (W5) 에 의해 스크러버 (32) 의 저수부 (35) 에 공급한다. 한편, 제어 장치 (61) 는, 수량 센서 (62) 가 계측한 저수부 (35) 의 저수량이 미리 설정된 기준값 (상한값) 보다 많아지면, 순환 밸브 (71) 를 개방하고 급수 밸브 (60) 를 폐지함으로써, 메이크업 워터 탱크 (50) 로부터 급수 라인 (W5) 을 통한 저수부 (35) 로의 급수를 정지한다.

이와 같이 제 2 실시형태의 배기 가스 처리 장치에 있어서는, 탱크 본체 (51) 의 저류수를 순환하는 순환수 라인 (W11) 을 형성하고, 급수 라인 (W5) 의 기단부를 순환수 라인 (W11) 에 연결하고, 선단부가 스크러버 (32) 의 저수부 (35) 에 연결되고, 순환수 라인 (W11) 의 순환 밸브 (71) 를 형성하고, 급수 라인 (W5) 에 급수 밸브 (60) 를 형성하고, 제어 장치 (61) 는, 저수부 (35) 의 저수량이 하한값보다 적어진 때에, 순환 밸브 (71) 를 폐지하고 급수 밸브 (60) 를 개방함으로써, 탱크 본체 (51) 의 저류수의 공급처를 순환수 라인 (W11) 에서 급수 라인 (W5) 으로 전환한다.

따라서, 저수부 (35) 의 저수량이 충분할 때에는, 순환 밸브 (71) 를 개방하고 급수 밸브 (60) 를 폐지함으로써, 탱크 본체 (51) 의 저류수의 공급처를 순환수 라인 (W11) 으로 하고, 저수부 (35) 의 저수량이 감소한 때에는, 순환 밸브 (71) 를 폐지하고 급수 밸브 (60) 를 개방함으로써, 탱크 본체 (51) 의 저류수의 공급처를 급수 라인 (W5) 으로 하고 있다. 그 때문에, 저수부 (35) 의 저수량이 저하되면, 순환수 라인 (W11) 을 순환하고 있는 물을 즉시 스크러버 (32) 에 공급할 수 있어, 저수부 (35) 의 저수량을 조기에 회복시킬 수 있다. 즉, 탱크 본체 (51) 의 저류수를 급수 라인 (W5) 으로부터 저수부 (35) 로 보내기 위해서는, 급수 펌프 (59) 가 필요해지고, 급수 펌프 (59) 를 정지 상태로부터 소정의 토출압까지 상승시키기까지는, 소정의 시간을 필요로 한다. 본 실시형태에서는, 상시, 이 급수 펌프 (59) 를 구동시켜 물을 순환수 라인 (W11) 에 순환시켜 둠으로써, 저수부 (35) 의 저수량이 저하했을 때, 순환수 라인 (W11) 의 순환수를 조기에 급수 라인 (W5) 으로부터 스크러버 (32) 에 공급할 수 있어, 급수 지연을 해소할 수 있다.

[제 3 실시형태]

도 7 은 제 3 실시형태의 배기 가스 처리 장치를 나타내는 개략 구성도이다. 또한, 상기 서술한 실시형태와 동일한 기능을 갖는 부재에는, 동일한 부호를 붙이고 상세한 설명은 생략한다.

제 3 실시형태의 배기 가스 처리 장치에 있어서, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 배기 가스 재순환 라인 (G4) 과, 스크러버 (32) 와, 에어 쿨러 (42) 와, 메이크업 워터 탱크 (50) 와, 메이크업 워터 탱크 (50) 의 저류수를 순환하는 순환수 라인 (W11) 과, 순환수 라인 (W11) 으로부터 분기되어 스크러버 (32) 에 있어서의 벤투리부 (34) 에 급수하는 세정수 라인 (세정수 경로) (W12) 이 형성되고, 제어 장치 (61) 는, 스크러버 (32) 의 저수량이 하한값보다 적어진 때에 저류수의 공급처를 순환수 라인 (W11) 에서 급수 라인 (W5) 으로 전환한다.

메이크업 워터 탱크 (50) 는, 탱크 본체 (51) 와, 드레인수 배출 라인 (W3) 과, 청수 공급 라인 (W4) 과, 순환수 라인 (W11) 과, 급수 라인 (W5) 과, 오버플로 라인 (W6) 을 구비하고 있다.

세정수 라인 (W12) 은, 기단부가 순환수 라인 (W11) 에 있어서의 급수 라인 (W5) 과의 연결부보다 상류측에 연결되고, 선단부가 스크러버 (32) 에 있어서의 벤투리부 (34) 에 연결되어 있다. 세정수 라인 (W12) 은, 유량 조정 밸브 (81) 와 유량계 (82) 가 형성되어 있다. 벤투리부 (34) 는, 수분사부 (83) 가 형성되어 있고, 수분사부 (83) 는, 세정수 라인 (W12) 으로부터 공급된 물을 분사함으로써, 이 물에 의해 벤투리부 (34) 나 수분사부 (36) 의 벽면을 냉각시킴과 함께, 벤투리부 (34) 에 부착된 SOx 나 매진 등의 미립자 (PM) 를 물과 함께 낙하시켜 제거한다. 또, 순환수에서 기인하여 발생하는 석출물의 발생도 억제할 수 있다.

이 수분사부 (36) 에 의한 수분사를 개시하는 타이밍은 EGR 운전의 개시시 (EGR 밸브 (31) 의 개방시) 이며, 수분사를 종료하는 타이밍은 EGR 운전의 정지시 (EGR 밸브 (31) 의 폐지시) 이다. 한편, 수분사부 (83) 는, EGR 운전이 개시되어 벤투리부 (34) 에 있어서의 내부의 온도가 소정 온도 (예를 들어, 80 ℃) 를 초과한 후 수분사를 개시하는 것이 바람직하고, 벤투리부 (34) 에 있어서의 내부의 온도가 소정 온도보다 저하되면, 수분사를 정지하는 것이 바람직하다. 그 때문에, 수분사부 (83) 가 수분사를 개시하는 타이밍은 EGR 운전의 개시시부터 소정 시간을 경과했을 때이고, 수분사를 종료하는 타이밍은 EGR 운전의 정지로부터 소정 시간이 경과했을 때이다. 이 경우, 타이머를 사용하거나, 온도 센서를 사용하거나 하면 된다.

배수 순환 라인 (W11) 을 순환하고 있는 순환수는, 수산화나트륨 (NaOH) 이 첨가되어 있는 점에서, 부착된 채로 건조시키면 염이 석출된다. 그 때문에, 물에 의해 벤투리부 (34) 나 제 1 수분사부 (36) 의 벽면에 붙은 순환수를 씻어냄으로써, 염의 석출을 억제할 수 있다.

또, 순환수 라인 (W11) 은, 순환 밸브 (71) 보다 하류측에 오리피스 (스로틀부) (72) 가 형성되어 있다. 이 오리피스 (72) 는, 순환수 라인 (W11) 에 있어서의 저항체이며, 순환수 라인 (W11) 을 흐르는 물에 대해 압력 손실을 부여하고 있다. 순환수 라인 (W11) 에서 오리피스 (72) 에 의해 발생하는 압력 손실의 크기는, 세정수 라인 (W12) 을 통해 수분사부 (83) 에 공급하는 급수량에 따라 설정된다. 즉, 탱크 본체 (51) 의 저류수는, 급수 펌프 (59) 에 의해 순환수 라인 (W11) 을 순환한다. 여기서, 순환수 라인 (W11) 에 세정수 라인 (W12) 이 연결되어 있는 점에서, 오리피스 (72) 의 저항 (압력 손실) 이 크면, 세정수 라인 (W12) 에 흐르는 수량이 커진다.

즉, 제어 장치 (61) 는, 수량 센서 (62) 가 계측한 저수부 (35) 의 저수량이 미리 설정된 하한값보다 적어지면, 순환 밸브 (71) 를 폐지하고, 급수 밸브 (60) 를 개방함으로써, 메이크업 워터 탱크 (50) 의 저류수를 급수 라인 (W5) 에 의해 스크러버 (32) 의 저수부 (35) 에 공급한다. 급수 펌프 (59) 에 의해 탱크 본체 (51) 로부터 순환수 라인 (W11) 에 유출되는 저류수는, 오리피스 (72) 에 의해 일부가 세정수 라인 (W12) 으로 흐르고, 나머지가 순환수 라인 (W11) 에 의해 탱크 본체 (51) 로 되돌아간다. 순환 밸브 (71) 를 폐지하고 급수 밸브 (60) 를 개방하면, 급수 펌프 (59) 에 의해 탱크 본체 (51) 로부터 순환수 라인 (W11) 에 유출되는 저류수는, 순환수 라인 (W11) 에 의해 탱크 본체 (51) 로 되돌아가 있던 양의 물이 급수 라인 (W5) 으로부터 스크러버 (32) 의 저수부 (35) 에 공급되고, 세정수 라인 (W12) 으로부터 수분사부 (83) 에 공급되는 수량은 거의 변하지 않는다. 즉, 순환수 라인 (W11) 과 급수 라인 (W5) 의 압력 손실이 동등하므로, 순환수 라인 (W11) 과 급수 라인 (W5) 중의 어느 쪽에 도통하고 있어도, 세정수 라인 (W12) 으로부터 수분사부 (83) 에 공급되는 수량을 유지할 수 있다.

그리고, 제어 장치 (61) 는, 수량 센서 (62) 가 계측한 저수부 (35) 의 저수량이 미리 설정된 상한값보다 많아지면, 순환 밸브 (71) 를 개방하고, 급수 밸브 (60) 를 폐지함으로써, 메이크업 워터 탱크 (50) 로부터 급수 라인 (W5) 을 통한 저수부 (35) 로의 급수를 정지한다.

이와 같이 제 3 실시형태의 배기 가스 처리 장치에 있어서는, 순환수 라인 (W11) 에 있어서의 급수 라인 (W5) 과의 연결부보다 하류측에 오리피스 (72) 를 형성함과 함께, 순환수 라인 (W11) 에 있어서의 급수 라인 (W5) 과의 연결부보다 상류측으로부터 분기되어 스크러버 (32) 의 벤투리부 (34) 에 급수하는 세정수 라인 (W12) 을 형성하고 있다.

따라서, 저수부 (35) 의 저수량이 충분할 때, 탱크 본체 (51) 의 저류수는, 스크러버 (32) 에 공급되지 않고 순환수 라인 (W11) 을 순환함과 함께, 일부가 세정수 라인 (W12) 에 의해 스크러버 (32) 의 벤투리부 (34) 에 급수됨으로써, 이 물에 의해 벤투리부 (34) 를 세정할 수 있다. 이 때, 순환수 라인 (W11) 에 오리피스 (72) 가 형성됨으로써, 이 오리피스 (72) 가 유로 저항 (압력 손실) 이 되어, 그 만큼에 상당하는 양의 물을 세정수 라인 (W12) 에 흘릴 수 있어, 적정량의 물을 세정수 라인 (W12) 에 흘릴 수 있다. 그리고, 저수부 (35) 의 저수량이 하한값보다 적어진 때에, 탱크 본체 (51) 의 저류수가 급수 라인 (W5) 에 의해 스크러버 (32) 의 저수부 (35) 에 공급되는데, 급수 라인 (W5) 의 압력 손실과 오리피스 (72) 의 저항 (압력 손실) 이 동일해지도록 설정함으로써, 이 때라 하더라도, 적정량의 물을 세정수 라인 (W12) 에 흘릴 수 있다.

또한, 상기 서술한 제 2, 제 3 실시형태에서, 탱크 본체 (51) 의 저류수의 공급처를 순환수 라인 (W11) 과 급수 라인 (W5) 사이에서 전환 가능한 급수 밸브로서, 순환수 라인 (W11) 에 형성된 순환 밸브 (71) 와 급수 라인 (W5) 에 형성된 급수 밸브 (60) 를 적용했지만, 이 구성에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 순환수 라인 (W11) 과 급수 라인 (W5) 의 연결부에 급수 밸브로서 삼방 밸브를 형성해도 된다.

또, 상기 서술한 각 실시형태에서, 청수 탱크 (53) 의 청수를 탱크 본체 (51) 에 공급하는 청수 공급 라인 (W4) 에 청수 펌프 (54) 와 청수 밸브 (55) 를 형성하였으나, 이 구성에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 청수 탱크 (53) 와 탱크 본체 (51) 사이에 고도차 (헤드차) 가 발생하도록, 청수 센서 (53) 를 탱크 본체 (51) 보다 높은 위치에 배치하고, 청수 공급 라인 (W4) 에 청수 밸브 (55) 만을 형성하여 구성해도 된다.

또, 상기 서술한 각 실시형태에서, 탱크 본체 (51) 의 저수량을 계측하는 제 1 계측 센서로서, 탱크 본체 (51) 에 수량 센서 (63) 를 형성하여 구성했지만, 이 구성에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 탱크 본체 (51) 의 저수량은, 에어 쿨러 (42) 로부터 드레인수 배출 라인 (W3) 을 통해 공급되는 드레인수의 공급량에 따라 변동되는 점에서, 제 1 계측 센서로서 드레인수 배출 라인 (W3) 에 유량 센서를 형성하여 구성해도 된다. 또, 이 에어 쿨러 (42) 로부터 드레인수 배출 라인 (W3) 을 통해 공급되는 드레인수의 공급량은, 배용 디젤 엔진 (11) 의 부하 (출력, 연료 공급량, 급기량 등) 에 따라 변동되는 점에서, 제 1 계측 센서로서 엔진의 부하 센서를 형성하여 구성해도 된다.

또, 상기 서술한 각 실시형태에서 설명한 스크러버 (32) 의 구성은, 일례로서, 다른 구성이어도 된다. 예를 들어, 스크러버 (32) 를 유해 물질로서의 SOx 나 매진을 제거하는 것으로 했지만, 이 구성에 한정되는 것은 아니다.　예를 들어, 스크러버를, SOx 나 매진 등의 유해 물질을 제거하는 제 1 스크러버와, 매진 등의 유해 물질을 제거하는 제 2 스크러버에 의해 구성하고, 각 스크러버의 저수부에 배수 라인을 개재하여 저수부를 연결하여 구성해도 된다.

또, 상기 서술한 실시형태에서는, 배용 디젤 엔진으로서, 주기관을 사용하여 설명했지만, 발전기로서 사용되는 디젤 엔진에도 적용할 수 있다.

11 : 배용 디젤 엔진
21 : 과급기
31 : EGR 밸브
32 : 스크러버
34 : 벤투리부
35 : 저수부
36 : 수분사부
42 : 에어 쿨러 (냉각기)
50 : 메이크업 워터 탱크 (급수 탱크)
51 : 탱크 본체
52 : 조수기
53 : 청수 탱크
54 : 청수 펌프
55 : 청수 밸브
59 : 급수 펌프
60 : 급수 밸브
61 : 제어 장치
62 : 수량 센서 (제 2 계측 센서)
63 : 수량 센서 (제 1 계측 센서)
71 : 순환 밸브
72 : 오리피스 (스로틀부)
81 : 유량 조정 밸브
83 : 수분사부
G4 : 배기 가스 재순환 라인
W3 : 드레인수 배출 라인 (드레인수 공급관)
W4 : 청수 공급 라인 (청수 공급관)
W5 : 급수 라인 (급수관)
W6 : 오버플로 라인 (배수관)
W11 : 순환수 라인
W12 : 세정수 라인

Claims

탱크 본체와,
엔진에 공급되는 연소용 가스를 냉각시킴으로써 발생한 응축수를 상기 탱크 본체에 공급하는 드레인수 공급관과,
청수를 상기 탱크 본체에 공급하는 청수 공급관과,
상기 청수 공급관에 형성되고 상기 탱크 본체의 저수량에 따라 개폐하는 청수 밸브와,
상기 탱크 본체의 저류수를 스크러버에 공급하는 급수관을 구비하는 것을 특징으로 하는 급수 탱크.
제 1 항에 있어서,
상기 탱크 본체는, 저수량이 미리 설정된 상한값을 초과하면 배수하는 배수관이 형성되는 것을 특징으로 하는 급수 탱크.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 탱크 본체는, 저수량을 계측하는 제 1 계측 센서가 형성되는 것을 특징으로 하는 급수 탱크.
엔진으로부터 배출된 배기 가스의 일부를 연소용 가스의 일부로서 상기 엔진에 재순환하는 배기 가스 재순환 라인과,
상기 배기 가스 재순환 라인을 흐르는 배기 가스에 대해 물을 분사함으로써 유해 물질을 제거하는 스크러버와,
공기와 재순환 가스를 혼합한 연소용 가스를 냉각시키는 냉각기와,
상기 냉각기에 의해 연소용 가스를 냉각시킴으로써 발생한 응축수를 저류함과 함께 저류수를 상기 스크러버에 공급하는 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 급수 탱크를 구비하는 것을 특징으로 하는 배기 가스 처리 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 급수관에 형성되는 급수 밸브와, 배기 가스에 대해 분사된 물을 저류하는 저수부와, 상기 저수부의 저수량을 계측하는 제 2 계측 센서와, 상기 제 2 계측 센서가 계측한 상기 저수부의 저수량이 미리 설정된 하한값보다 적어진 때에 상기 급수 밸브를 개방하는 제어 장치가 형성되는 것을 특징으로 하는 배기 가스 처리 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 탱크 본체의 저류수를 순환하는 순환수 경로가 형성되고, 상기 급수관은, 기단부가 상기 순환수 경로에 접속되고, 선단부가 상기 스크러버에 접속되고, 상기 급수 밸브는, 상기 탱크 본체의 저류수의 공급처를 상기 순환수 경로와 상기 급수관 사이에서 전환 가능하고, 상기 제어 장치는, 상기 제 2 계측 센서가 계측한 상기 저수부의 저수량이 하한값보다 적어진 때에 상기 급수 밸브에 의해 상기 탱크 본체의 저류수의 공급처를 상기 순환수 경로에서 상기 급수관으로 전환하는 것을 특징으로 하는 배기 가스 처리 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 순환수 경로에 있어서의 상기 급수관과의 접속부보다 하류측에 스로틀부가 형성됨과 함께, 상기 순환수 경로에 있어서의 상기 급수관과의 접속부보다 상류측으로부터 분기되어 상기 스크러버의 배기 가스 도입부에 급수하는 세정수 경로가 형성되는 것을 특징으로 하는 배기 가스 처리 장치.
제 4 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 배기 가스 처리 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 선박.