WO2012117980A1 - 推進システム、これを備えた船舶およびこの制御方法 - Google Patents

推進システム、これを備えた船舶およびこの制御方法 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a propulsion system that obtains propulsion power from a diesel engine, a ship equipped with the propulsion system, and a control method thereof, and more particularly, to a propulsion system having an exhaust gas processing device that processes exhaust gas discharged from a diesel engine. It is.
  • exhaust gas exhausted from a diesel engine used in a ship's main engine contains harmful substances such as NOx, SOx and dust, and substances that give a load to the environment.
  • harmful substances such as NOx, SOx and dust
  • substances that give a load to the environment In particular, in a marine diesel engine in which low-quality fuel (C heavy oil) is used, the content of harmful substances discharged is large. Therefore, selective catalytic reduction (SCR), exhaust gas recirculation (EGR), installation of a scrubber, and the like are adopted as various methods that do not discharge such harmful substances.
  • SCR selective catalytic reduction
  • EGR exhaust gas recirculation
  • installation of a scrubber and the like are adopted as various methods that do not discharge such harmful substances.
  • FIG. 2 shows a schematic configuration diagram of a conventional marine vessel propulsion system having a diesel engine and a scrubber as an exhaust gas treatment device.
  • the propeller 105 is connected to the diesel engine 102 via the propeller shaft 104. Therefore, when the diesel engine 102 is operated, the propeller 105 is rotationally driven to generate thrust. Thereby, a ship (not shown) propels.
  • exhaust gas is discharged from the diesel engine 102 by the operation of the diesel engine 102.
  • Exhaust gas discharged from the diesel engine 102 is guided to, for example, the exhaust gas economizer 103, and exchanges heat with boiler water guided from a water supply system (not shown). As a result, steam supplied into the ship is generated.
  • the exhaust gas whose temperature has decreased due to heat exchange in the exhaust gas economizer 103 is guided to the scrubber 106.
  • the SOx component therein is washed with seawater or fresh water.
  • the exhaust gas thus cleaned in the scrubber 106 and having reduced SOx components is discharged out of the ship through a chimney (not shown).
  • MGO Marine Gas Gas Oil
  • the port for loading natural gas which is fuel
  • the natural gas has a low specific gravity, so a large volume tank is required. There is also a risk that we will be forced to reduce it.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and a propulsion system having an exhaust gas treatment device for reducing harmful substances in exhaust gas discharged from a diesel engine, a ship equipped with the same, and a control thereof It aims to provide a method.
  • a propulsion system includes a plurality of diesel engines that supply power for propulsion, an exhaust gas processing device that processes exhaust gas discharged from each diesel engine, each diesel engine, and the exhaust gas processing And an exhaust gas blocking means provided between the apparatus and blocking the flow of exhaust gas in conjunction with the operation of the diesel engine.
  • This configuration makes it possible to reduce the number of exhaust gas treatment devices compared to the number of diesel engines. Therefore, it is possible to reduce the installation volume of the exhaust gas processing device in the ship.
  • the propulsion system according to the present invention may be configured such that the exhaust gas processing device has a capacity capable of processing the amount of exhaust gas discharged from one diesel engine.
  • the capacity of the exhaust gas treatment device can be reduced and the exhaust gas treatment device can be miniaturized.
  • a ship according to the present invention includes any one of the propulsion systems described above.
  • the ship according to the present invention uses a propulsion system that can be reduced in size by reducing the number of exhaust gas treatment devices.
  • an exhaust gas treatment device can be installed on the bottom of the ship, and a pump for guiding seawater or the like to the exhaust gas treatment device and equipment associated with the exhaust gas treatment device for treating the exhaust gas can be reduced in size and reduced. . Therefore, it is possible to reduce inboard power consumption related to the exhaust gas treatment.
  • the exhaust gas processing device can be installed at a low position by setting the exhaust to the rear rather than the upper side, the power for pumping the washing water can be reduced, and the power consumption in the ship can be further reduced.
  • a propulsion system control method includes a plurality of diesel engines that supply propulsion power, an exhaust gas treatment device that processes exhaust gas discharged from the diesel engines, the diesel engines, A method for controlling a propulsion system for a ship, comprising an exhaust gas blocking means provided between an exhaust gas processing device and blocking an exhaust gas flow in conjunction with an operation of the diesel engine, the diesel engine When the operation is stopped, the exhaust gas blocking means is closed.
  • a plurality of engines for supplying propulsion power are provided, and an exhaust gas blocking means for blocking the flow of exhaust gas discharged from each engine to the exhaust gas processing device is provided between each engine and the exhaust gas processing device. It was decided. Therefore, the number of exhaust gas blocking means can be reduced compared to the number of engines. Therefore, the installation volume of the exhaust gas treatment device installed in the ship can be reduced.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a ship propulsion system according to an embodiment of the present invention. It is a schematic block diagram which shows the structure of the conventional ship propulsion system.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a ship propulsion system according to an embodiment of the present invention.
  • a marine (not shown) propulsion system 1 according to an embodiment of the present invention includes two (a plurality of) marine diesel engines (hereinafter referred to as “main engines”) 2 as main engines.
  • Propeller shafts 4 are respectively connected to the main engine (diesel engine) 2, and two propellers and two shafts are provided with propellers 5 at the ends of the respective propeller shafts 4.
  • the propulsion system 1 is provided between a scrubber (exhaust gas processing device) 6 that cleans (treats) SOx components in the exhaust gas discharged from each main engine 2, and between each main engine 2 and the scrubber 6.
  • the exhaust gas switching damper (exhaust gas blocking means) 7 is provided.
  • the two main engines 2A and 2B installed can be operated independently of each other.
  • Propellers 5A and 5B are provided on the stern side of the main engines 2A and 2B via propeller shafts 4A and 4B, respectively.
  • Clutchs 8A and 8B are provided between the propeller shafts 4A and 4B and the main engines 2A and 2B, respectively.
  • Each main engine 2A, 2B rotationally drives each propeller 5A, 5B to generate a propulsive force for the ship.
  • the clutches 8A and 8B can be fitted and detached between the main engines 2A and 2B and the propeller shafts 4A and 4B connected to the main engines 2A and 2B.
  • the propeller shafts 4A and 4B are rotationally driven by the main engines 2A and 2B when the clutches 8A and 8B are engaged.
  • the propellers 5A and 5B are rotated by driving the propeller shafts 4A and 4B to generate a propulsion force for the ship.
  • the scrubber 6 is for cleaning the SOx component in the exhaust gas by spraying the fresh water supplied by a fresh water supply pump (not shown) onto the exhaust gas led to the inside.
  • One scrubber 6 is provided in the propulsion system 1, and the exhaust gas discharged from one main engine 2 ⁇ / b> A or 2 ⁇ / b> B of the two main engines 2 ⁇ / b> A and 2 ⁇ / b> B constituting the propulsion system 1. It is set as the volume which can make SOx component below into regulation value.
  • the exhaust gas of the main engine 2A or 2B that has passed through the exhaust gas economizer 3A or 3B described later is guided to the scrubber 6.
  • Each exhaust gas economizer 3A, 3B exchanges heat between exhaust gas discharged from each main engine 2A, 2B and boiler water led from a water supply system (not shown). Boiler water heated by exchanging heat with exhaust gas in each exhaust gas economizer 3A, 3B is supplied into the ship as steam used in the ship.
  • the exhaust gas switching damper 7 has one place (7A and 7B in FIG. 1) on the pipes 13A and 13B, which will be described later, and one place (7C and 7D in FIG. 1) on the pipes 12A and 12B. It is provided at four places (plural).
  • the exhaust gas switching dampers 7A, 7B, 7C, and 7D are opened and closed according to the operating state of the main engines 2A and 2B.
  • Such a propulsion system 1 includes pipes 11A and 11B connecting the main engines 2A and 2B and the exhaust gas economizers 3A and 3B, the exhaust gas economizers 3A and 3B, and the chimneys 9 (in FIG. Piping 12A, 12B connecting to the chimney 9B), and piping connecting the piping 12A, 12B and the inlet of the scrubber 6 by joining the intermediate positions of the piping 12A, 12B. 13A, 13B, and a pipe 14 connecting the outlet of the scrubber 6 and the pipe 12B.
  • the exhaust gas switching damper 7C is provided on the downstream side where the pipe 13A joins the pipe 12A, and the exhaust gas switching damper 7D is provided on the pipe 12B. It is provided on the pipe 12B between the pipe 13B and the pipe 14 that join the 12B.
  • the control method of the propulsion system 1 of the present embodiment will be described.
  • the clutches 8A and 8B provided on the stern side of the main engines 2A and 2B are used. Fit. After engaging the clutches 8A and 8B, the main engines 2A and 2B are put into operation. Further, the exhaust gas switching dampers 7C and 7D provided on the pipes 12A and 12B are opened, and the exhaust gas switching dampers 7A and 7B provided on the pipes 13A and 13B are closed.
  • the propeller shafts 4A and 4B are rotationally driven when the main engines 2A and 2B are in operation.
  • the propeller shafts 4A and 4B are rotationally driven, the propellers 5A and 5B rotate to generate thrust. This will propel the ship.
  • the exhaust gas led out to the pipes 11A and 11B is led to the exhaust gas economizers 3A and 3B.
  • the exhaust gas guided to each exhaust gas economizer 3A, 3B exchanges heat with the boiler water guided from the water supply system inside each exhaust gas economizer 3A, 3B. By performing heat exchange, the temperature of the exhaust gas decreases, and the boiler water is heated.
  • Exhaust gas whose temperature has decreased due to heat exchange with boiler water in each exhaust gas economizer 3A, 3B is a pipe 12A connecting each exhaust gas economizer 3A, 3B and each chimney 9A (not shown), 9B. , 12B.
  • the exhaust gas switching dampers 7C and 7D provided on the pipes 12A and 12B are in an open state, and the exhaust gas switching dampers 7A and 7B provided on the pipes 13A and 13B joined to the pipes 12A and 12B. Is closed, the exhaust gas led out to the pipes 12A and 12B is discharged from the chimneys 9A and 9B to the outside of the ship through the exhaust gas switching dampers 7C and 7D.
  • the operation of the main engine 2B for example, of the two main engines 2A and 2B is stopped. Further, the clutch 8B provided on the stern side of the main engine 2B in the operation stop state is disengaged, and the clutch 8A provided on the stern side of the main engine 2A in the operation state is engaged. . Further, the exhaust gas switching dampers 7C and 7D provided on the pipes 12A and 12B are closed, and the exhaust gas switching dampers 7A and 7B provided on the pipes 13A and 13B are opened.
  • the propeller shaft 4A Since the clutch 8A is engaged, the propeller shaft 4A is rotationally driven by the operation of the main engine 2A. When the propeller shaft 4A is driven to rotate, the propeller 5A rotates and thrust is generated. This will propel the ship. On the other hand, since the clutch 8B is disengaged, the propeller shaft 4B and the propeller 5B do not rotate. In this way, since the ship navigates only by the propulsion force by the propeller 5A, the navigation is reduced.
  • Exhaust gas is discharged from the operating main engine 2A.
  • the exhaust gas discharged from the main engine 2A is led out to a pipe 11A connecting the main engine 2A and the exhaust gas economizer 3A.
  • the exhaust gas led out to the pipe 11A is led to the exhaust gas economizer 3A.
  • the exhaust gas guided to the exhaust gas economizer 3A exchanges heat with boiler water guided from the water supply system inside the exhaust gas economizer 3A. By performing heat exchange, the temperature of the exhaust gas decreases, and the boiler water is heated.
  • the exhaust gas whose temperature has decreased due to heat exchange with boiler water in the exhaust gas economizer 3A is led to a pipe 12A connecting the exhaust gas economizer 3A and the chimney 9A.
  • the exhaust gas switching dampers 7C and 7D provided on the pipes 12A and 12B are closed, and the exhaust gas switching dampers 7A and 7B provided on the pipes 13A and 13B joined to the pipes 12A and 12B. Is open, the exhaust gas led to the pipe 12 ⁇ / b> A is guided to the inlet of the scrubber 6.
  • the exhaust gas guided to the inlet of the scrubber 6 is cleaned of SOx components by spraying fresh water in the scrubber 6.
  • the exhaust gas that has been cleaned and the amount of SOx is reduced is led out to the pipe 14 connected to the outlet of the scrubber 6.
  • the cleaned exhaust gas led to the pipe 14 joins the pipe 12B and is discharged from the chimney 9B to the outside of the ship.
  • the ship including the propulsion system 1, and the control method the following operational effects can be obtained.
  • Two main engines (diesel engines) 2 for supplying power for propulsion are provided, and a scrubber for exhaust gas discharged from each main engine 2A, 2B in conjunction with the operation of each main engine 2A, 2B (Exhaust gas treatment device)
  • Exhaust gas switching dampers (exhaust gas blocking means) 7A, 7B, 7C, 7D for blocking the flow to 6 are provided. Therefore, the number (1) of scrubbers 6 can be reduced compared to the number (2) of main engines 2. Therefore, the inboard installation volume of the scrubber 6 can be reduced.
  • the scrubber 6 having a capacity capable of processing the amount of exhaust gas discharged from one main engine 2A was used. Therefore, the capacity of the scrubber 6 can be reduced and the scrubber 6 can be downsized.
  • the propulsion system 1 capable of reducing the number of scrubbers 6 to one and reducing the size was used. Therefore, the scrubber 6 is installed on the bottom of the ship, and a fresh water supply pump (not shown) that directs fresh water to the scrubber 6 and a device attached to the scrubber 6 for processing exhaust gas are reduced in size and number of units. Can do. Therefore, it is possible to reduce inboard power consumption related to the exhaust gas treatment.
  • a gear may be provided on the stern side of each of the main engines 2A and 2B so that the two main shafts have a single propeller shaft 4.
  • the number of 2 may be two or more.
  • the exhaust gas economizer 3 may not be provided in the propulsion system 1, and the exhaust gas economizer 3 may be a catalyst oil boiler. Furthermore, it is good also as what sprays seawater instead of the fresh water sprayed by exhaust gas in a scrubber. Moreover, although this embodiment demonstrated as a ship which uses a diesel engine as a main engine, the electric propulsion ship equipped with a generator engine may be sufficient.
  • the scrubber 6 that can reduce the amount of SOx in the exhaust gas is used as the exhaust gas treatment device, but EGR (exhaust gas recirculation method) or SCR (contact catalyst reduction method) is used to reduce NOx. May be.

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Abstract

ディーゼルエンジンから排出される排気ガス中の有害物質を低減する排気ガス処理装置を有する推進システム、これを備えた船舶およびこの制御方法を提供する。推進用の動力を供給する複数台のディーゼルエンジン(2A,2B)と、各ディーゼルエンジン(2A,2B)から排出される排気ガスを処理して導出する排気ガス処理装置(6)と、各ディーゼルエンジン(2A,2B)と排気ガス処理装置(6)との間に設けられて、ディーゼルエンジン(2A,2B)の運転に連動して排気ガスの流通を遮断する排気ガス遮断手段(7A,7B,7C,7D)と、を備える。

Description

推進システム、これを備えた船舶およびこの制御方法
 本発明は、ディーゼルエンジンから推進用の動力を得る推進システム、これを備えた船舶およびこの制御方法に関し、特に、ディーゼルエンジンから排出される排気ガスを処理する排気ガス処理装置を有する推進システムに関するものである。
 一般に、船舶の主機に用いられているディーゼルエンジンから排出される排気ガス中には、NOx、SOxおよび煤塵等の有害物質や環境に負荷を与える物質が含まれている。特に、低質な燃料(C重油)が使用される船舶用のディーゼルエンジンにあっては、排出される有害物質の含有量も多い。そのため、このような有害物質を排出しない種々の方式として、選択触媒還元(SCR)、排ガス再循環(EGR)方式や、スクラバの設置などが採用されている。
 近年では、環境保全の観点から、IMO(International Marine
Organization、国際海事機関)によるエンジンからの排ガス規制が段階的に厳しく定められている。そのため、ECA海域(Emission Control Area、大気汚染物質放出規制海域)を航行する船舶では、エンジン本体の改良に加え、図2に示すようなスクラバ等の排気ガス処理装置の設置や、硫黄分が低い燃料の使用、硫黄分を含んでいない天然ガス燃料等の代替燃料への転換が検討されている。
 図2には、ディーゼルエンジンと排気ガス処理装置としてスクラバとを有している従来の船舶の推進システムの概略構成図が示されている。
 プロペラ105は、プロペラ軸104を介してディーゼルエンジン102に接続されている。そのため、ディーゼルエンジン102が運転することによって、プロペラ105が回転駆動されて推力が発生する。これにより、船舶(図示せず)が推進する。
 また、ディーゼルエンジン102の運転によって、ディーゼルエンジン102から排気ガスが排出される。ディーゼルエンジン102から排出される排気ガスは、例えば、排ガスエコノマイザ103へと導かれて、図示しない給水系統から導かれたボイラ水と熱交換する。これによって、船内に供給される蒸気を発生させることとなる。
 図2のように、排ガスエコノマイザ103において熱交換して温度の低下した排気ガスは、スクラバ106へと導かれる。スクラバ106に導かれた排気ガスは、その中のSOx成分が海水や清水によって洗浄される。このようにしてスクラバ106内で洗浄されてSOx成分が低減した排気ガスは、煙突(図示せず)から船外へと排出される。
実開昭61-86554号公報
 特許文献1や図2に示すような1台のディーゼルエンジン102を備える推進システム101において、船内にスクラバ106を設置した場合には、船舶の最大出力に相当する容量のスクラバ106を設置する必要があるため、スクラバ106が巨大となって設置場所の制約が大きくなるという問題があった。また、通常排気ガスは機関室(図示せず)上部の煙突(図示せず)から排出される為、スクラバ106の配置は機関室上ケーシング(図示せず)内部に設置する必要が生じ、洗浄水の揚水に大きな動力が必要となり、さらには巨大なスクラバ106を設置することによって、貨物の積荷量を削減する必要性も懸念される。
 また、2015年以降に硫黄分が低い燃料を用いる場合には、燃料中の硫黄成分を0.1%以下にしたMGO(Marine Gas Oil)を用いることが要求されている。MGOは、従来から使用されてきたC重油に比べて価格が高いため、船舶の運航費用の増大を招く恐れがある。さらに、燃料中の硫黄成分が0.1%の燃料の安定供給についても懸念されている。
 さらに、天然ガスを燃料に用いた場合には、天然ガス焚きのエンジンの搭載と共に、天然ガス用の燃料タンクの装備が必要となる。そのため、従来から使用されているディーゼルエンジンに比べて高価であるガス焚きエンジンを搭載すると共に、天然ガス用の燃料タンクを装備することによって建造コストが嵩むという問題がある。
 また、燃料である天然ガスの積み込み港が限定されることや、天然ガス用の燃料タンクを装備した場合には、天然ガスの比重が軽いために大きな容積のタンクが必要となり、貨物の積荷量の削減を余儀なくされる恐れもある。
 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、ディーゼルエンジンから排出される排気ガス中の有害物質を低減する排気ガス処理装置を有する推進システム、これを備えた船舶およびこの制御方法を提供することを目的とする。
 本発明に係る推進システムは、推進用の動力を供給する複数台のディーゼルエンジンと、各該ディーゼルエンジンから排出される排気ガスを処理する排気ガス処理装置と、各前記ディーゼルエンジンと前記排気ガス処理装置との間に設けられて、前記ディーゼルエンジンの運転に連動して排気ガスの流通を遮断する排気ガス遮断手段と、を備える。
 このように構成することにより、ディーゼルエンジンの台数に比べて、排気ガス処理装置の台数を減らすことができる。したがって、排気ガス処理装置の船内設置容積を低減することができる。
 上記本発明に係る推進システムは、前記排気ガス処理装置が、1台の前記ディーゼルエンジンから排出される排気ガス量を処理することが可能な容量である構成としてもよい。
 上記構成とすることにより、排気ガス処理装置の容量を削減して、排気ガス処理装置を小型化することができる。
 本発明に係る船舶は、上記のいずれかの推進システムを備える。
 本発明に係る船舶は、排気ガス処理装置の台数を低減して小型化することが可能な推進システムを用いる。そのため、排気ガス処理装置を船底に設置して、排気ガス処理装置に海水等を導くポンプや、排気ガスを処理するために排気ガス処理装置に付随する機器の小型化、低減を図ることができる。したがって、排気ガス処理に係る船内電力消費量を削減することができる。また、排気を上方ではなく後方とすることで排気ガス処理装置を低位置に装備でき、洗浄水の揚水の為の動力を削減することができ更なる船内電力消費量の削減も可能である。
 本発明に係る推進システムの制御方法は、推進用の動力を供給する複数台のディーゼルエンジンと、各該ディーゼルエンジンから排出される排気ガスを処理する排気ガス処理装置と、各前記ディーゼルエンジンと前記排気ガス処理装置との間に設けられて、前記ディーゼルエンジンの運転に連動して排気ガスの流通を遮断する排気ガス遮断手段と、を備える船舶の推進システムの制御方法であって、前記ディーゼルエンジンの運転を停止する際には、前記排気ガス遮断手段を閉状態にする。
 推進用の動力を供給するエンジンを複数台設けて、各エンジンから排出される排気ガスの排気ガス処理装置への流通を遮断する排気ガス遮断手段を各エンジンと排気ガス処理装置との間に設けることとした。そのため、エンジンの台数に比べて、排気ガス遮断手段の台数を減らすことができる。したがって、船内に設置される排気ガス処理装置の設置容積を低減することができる。
本発明の一実施形態に係る船舶の推進システムの概略構成図である。 従来の船舶の推進システムの構成を示す概略構成図である。
 図1には、本発明の一実施形態に係る船舶の推進システムの概略構成図が示されている。
 本発明の一実施形態に係る船舶(図示せず)の推進システム1は、主機としての舶用ディーゼルエンジン(以下、「メインエンジン」という。)2が2台(複数台)搭載されており、各メインエンジン(ディーゼルエンジン)2にプロペラ軸4が各々接続されており、各プロペラ軸4の端部には、プロペラ5が各々設けられている2機2軸である。また、推進システム1は、各メインエンジン2から排出される排気ガス中のSOx成分を洗浄する(処理する)スクラバ(排気ガス処理装置)6と、各メインエンジン2とスクラバ6との間に設けられている排気ガス切替ダンパー(排気ガス遮断手段)7とを備えている。
 2台搭載されているメインエンジン2A,2Bは、互いに独立して運転が可能とされている。このようなメインエンジン2A,2Bの船尾側には、各々プロペラ軸4A,4Bを介してプロペラ5A,5Bが設けられている。また、プロペラ軸4A,4Bとメインエンジン2A,2Bとの間には、各々クラッチ8A,8Bが設けられている。
 各メインエンジン2A,2Bは、各プロペラ5A,5Bを回転駆動して船舶の推進力を発生させる。各クラッチ8A,8Bは、各メインエンジン2A,2Bと、メインエンジン2A,2Bの各々に接続されている各プロペラ軸4A,4Bとの間を嵌脱可能にしている。各プロペラ軸4A,4Bは、各クラッチ8A,8Bが嵌合することによって各メインエンジン2A,2Bによって回転駆動される。各プロペラ5A,5Bは、各プロペラ軸4A,4Bが回転駆動することによって回転されて、船舶の推進力を発生する。
 スクラバ6は、その内部に導かれた排気ガスに清水供給ポンプ(図示せず)によって供給された清水を噴霧することにより、排気ガス中のSOx成分を洗浄するものである。スクラバ6は、推進システム1中に1台設けられており、推進システム1を構成している2台のメインエンジン2A,2Bの内の1台のメインエンジン2Aまたは2Bから排出される排気ガス中のSOx成分を規制値以下にすることが可能な容積とされている。スクラバ6には、後述する排ガスエコノマイザ3Aまたは3Bを通過したメインエンジン2Aまたは2Bの排気ガスが導かれる。
 各排ガスエコノマイザ3A,3Bは、その内部において各メインエンジン2A,2Bから排出された排気ガスと、図示しない給水系統から導かれたボイラ水とが熱交換するものである。各排ガスエコノマイザ3A,3Bにおいて排気ガスと熱交換して加熱されたボイラ水は、船内で使用される蒸気として船内に供給される。
 排ガス切替ダンパ7は、後述する配管13A,13B上に各1箇所(図1において7A,7B)ずつ、さらに、配管12A,12B上に各1箇所(図1において7C,7D)ずつ、例えば、4箇所(複数)に設けられている。これら排ガス切替ダンパ7A,7B,7C,7Dは、各メインエンジン2A,2Bの運転状態に応じて開閉が行われる。
 このような推進システム1は、各メインエンジン2A,2Bと各排ガスエコノマイザ3A,3Bとの間を接続している配管11A,11B、各排ガスエコノマイザ3A,3Bと各煙突9(図1には、煙突9Bのみを示す)との間を接続している配管12A,12B、各配管12A,12Bの途中位置に合流して各配管12A,12Bとスクラバ6の入口との間を接続している配管13A,13B、スクラバ6の出口と配管12Bとの間を接続している配管14とによって接続されている。
 なお、前述した排ガス切替ダンパ7のうち排ガス切替ダンパ7Cは、配管12A上であって配管13Aが合流している下流側に設けられており、排ガス切替ダンパ7Dは、配管12B上であって配管12Bに合流している配管13Bと配管14との間の配管12B上に設けられている。
 次に、本実施形態の推進システム1の制御方法について説明する。
 まず、SECA海域(Sox Emission Control Area、硫黄酸化物排出規制海域)外の一般海域を船舶が航行する場合には、各メインエンジン2A,2Bの船尾側に設けられている各クラッチ8A,8Bを嵌合させる。各クラッチ8A,8Bを嵌合した後、各メインエンジン2A,2Bを運転状態にする。また、配管12A,12B上に設けられている排ガス切替ダンパ7C,7Dを開状態にして、配管13A,13B上に設けられている排ガス切替ダンパ7A,7Bを閉状態にする。
 各クラッチ8A,8Bが嵌合しているので、各メインエンジン2A,2Bが運転状態になることによって、各プロペラ軸4A,4Bが回転駆動される。各プロペラ軸4A,4Bが回転駆動されることによって、各プロペラ5A,5Bが回転して推力が発生する。これによって、船舶が推進する。
 各メインエンジン2A,2Bが運転状態になることによって、各メインエンジン2A,2Bから排気ガスが排出される。各メインエンジン2A,2Bから排出された排気ガスは、各メインエンジン2A,2Bと各排ガスエコノマイザ3A,3Bとの間を接続している配管11A,11Bに導出される。
 各配管11A,11Bに導出された排気ガスは、各排ガスエコノマイザ3A,3Bに導かれる。各排ガスエコノマイザ3A,3Bに導かれた排気ガスは、各排ガスエコノマイザ3A,3Bの内部において、給水系統から導かれたボイラ水と熱交換する。熱交換することによって排気ガスは、温度が低下し、ボイラ水は加熱される。
 各排ガスエコノマイザ3A,3B内でボイラ水と熱交換して温度が低下した排気ガスは、各排ガスエコノマイザ3A,3Bと各煙突9A(図示せず)、9Bとの間を接続している配管12A,12Bに導出される。
 ここで、配管12A,12B上に設けられている排ガス切替ダンパ7C,7Dが開状態であり、配管12A,12Bに合流している配管13A,13B上に設けられている排ガス切替ダンパ7A,7Bが閉状態のため、配管12A,12Bに導出された排気ガスは、排ガス切替ダンパ7C,7Dを経て各煙突9A,9Bから船外へと排出される。
 次に、SECA海域内を船舶が航行する場合には、2台のメインエンジン2A,2Bの内、例えば、メインエンジン2Bの運転を停止する。さらに、運転停止状態とされたメインエンジン2Bの船尾側に設けられているクラッチ8Bを脱状態にし、運転状態とされたメインエンジン2Aの船尾側に設けられているクラッチ8Aを嵌合状態とする。また、配管12A,12B上に設けられている排ガス切替ダンパ7C,7Dを閉状態にして、配管13A,13B上に設けられている排ガス切替ダンパ7A,7Bを開状態にする。
 クラッチ8Aが嵌合しているので、メインエンジン2Aが運転することによって、プロペラ軸4Aが回転駆動される。プロペラ軸4Aが回転駆動されることによって、プロペラ5Aが回転して推力が発生する。これによって、船舶が推進する。
 一方、クラッチ8Bが脱状態とされているので、プロペラ軸4Bおよびプロペラ5Bは回転しない。
 このように、プロペラ5Aによる推進力のみで船舶が航行することとなるので、減速航行となる。
 運転しているメインエンジン2Aからは、排気ガスが排出される。メインエンジン2Aから排出された排気ガスは、メインエンジン2Aと排ガスエコノマイザ3Aとの間を接続している配管11Aに導出される。
 配管11Aに導出された排気ガスは、排ガスエコノマイザ3Aに導かれる。排ガスエコノマイザ3Aに導かれた排気ガスは、排ガスエコノマイザ3Aの内部において、給水系統から導かれたボイラ水と熱交換する。熱交換することによって排気ガスは、温度が低下し、ボイラ水は加熱される。
 排ガスエコノマイザ3A内でボイラ水と熱交換して温度が低下した排気ガスは、排ガスエコノマイザ3Aと煙突9Aとの間を接続している配管12Aに導出される。
 ここで、配管12A,12B上に設けられている排ガス切替ダンパ7C,7Dが閉状態であり、配管12A,12Bに合流している配管13A,13B上に設けられている排ガス切替ダンパ7A,7Bが開状態のため、配管12Aに導出された排気ガスは、スクラバ6の入口に導かれる。
 スクラバ6の入口に導かれた排気ガスは、スクラバ6内で清水が噴霧されることによってSOx成分が洗浄される。洗浄されてSOx量が低減した排気ガスは、スクラバ6の出口に接続されている配管14に導出される。配管14に導出された洗浄された排気ガスは、配管12Bに合流して煙突9Bから船外へと排出される。
 このようにしては、SECA海域内を船舶が航行する場合には、メインエンジン2Aのみの減速航行となるが、メインエンジン2Aから排出された排気ガスをスクラバ6によって洗浄して規制値以下のSOx量に低減した後、船外へと排出することができる。
 以上の通り、本実施形態に係る推進システム1、これを備えている船舶およびこの制御方法によれば、以下の作用効果を奏する。
 推進用の動力を供給するメインエンジン(ディーゼルエンジン)2を2台(複数台)設けて、各メインエンジン2A,2Bの運転に連動して各メインエンジン2A,2Bから排出される排気ガスのスクラバ(排気ガス処理装置)6への流通を遮断する排ガス切替ダンパ(排気ガス遮断手段)7A,7B,7C,7Dを設けることとした。そのため、メインエンジン2の台数(2台)に比べて、スクラバ6の台数(1台)を減らすことができる。したがって、スクラバ6の船内設置容積を低減することができる。
 1台のメインエンジン2Aから排出される排気ガス量を処理することが可能な容量のスクラバ6を用いることとした。そのため、スクラバ6の容量を削減して、スクラバ6を小型化することができる。
 スクラバ6の台数を1台に低減して小型化することが可能な推進システム1を用いることとした。そのため、スクラバ6を船底に設置して、スクラバ6に清水を導く清水供給ポンプ(図示せず)や、排気ガスを処理するためにスクラバ6に付随する機器の小型化、台数の低減を図ることができる。したがって、排気ガス処理に係る船内電力消費量を削減することができる。
 また、推進システム1において排気ガスを後部の煙突9から排出する途中にスクラバ6を設けることによりスクラバ6を低位置に設置することが可能となり揚水の為の動力を削減し、更なる船内電力消費量を削減することも可能である。
 なお、本実施形態では、2機2軸として説明したが、各メインエンジン2A,2Bの船尾側にギアを設けて、プラペラ軸4を1軸にした2機1軸としても良いし、メインエンジン2の台数を2台以上にしても良い。
 さらに、推進システム1内に排ガスエコノマイザ3を設けないものとしても良く、排ガスエコノマイザ3は、触媒油ボイラでも良い。更に、スクラバ内で排気ガスに噴霧される清水の替わりに海水を噴霧するものとしても良い。
 また、本実施形態では、主機としてディーゼルエンジンを用いる船舶として説明したが、発電機エンジンを装備する電気推進船であっても良い。
 また、排気ガス処理装置として排気ガス中のSOx量を低減することができるスクラバ6を用いるとして説明したが、NOx低減の為にEGR(排ガス再循環方式)やSCR(接触触媒還元方式)を用いても良い。
1 推進システム
2,2A,2B ディーゼルエンジン(メインエンジン)
6 排気ガス処理装置(スクラバ)
7,7A,7B,7C,7D 排気ガス遮断手段(排ガス切替ダンパ)

Claims (4)

  1.  推進用の動力を供給する複数台のディーゼルエンジンと、
     各該ディーゼルエンジンから排出される排気ガスを処理する排気ガス処理装置と、
     各前記ディーゼルエンジンと前記排気ガス処理装置との間に設けられて、前記ディーゼルエンジンの運転に連動して排気ガスの流通を遮断する排気ガス遮断手段と、を備える船舶の推進システム。
  2.  前記排気ガス処理装置は、1台の前記ディーゼルエンジンから排出される排気ガス量を処理することが可能な容量である請求項1に記載の船舶の推進システム。
  3.  請求項1または請求項2に記載の推進システムを備えた船舶。
  4.  推進用の動力を供給する複数台のディーゼルエンジンと、
     各該ディーゼルエンジンから排出される排気ガスを処理する排気ガス処理装置と、
     各前記ディーゼルエンジンと前記排気ガス処理装置との間に設けられて、前記ディーゼルエンジンの運転に連動して排気ガスの流通を遮断する排気ガス遮断手段と、を備える船舶の推進システムの制御方法であって、
     前記ディーゼルエンジンの運転を停止する際には、前記排気ガス遮断手段を閉状態にする船舶の推進システムの制御方法。
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