WO2019123712A1 - 船舶用脱硫システム - Google Patents

船舶用脱硫システム Download PDF

Info

Publication number
WO2019123712A1
WO2019123712A1 PCT/JP2018/029987 JP2018029987W WO2019123712A1 WO 2019123712 A1 WO2019123712 A1 WO 2019123712A1 JP 2018029987 W JP2018029987 W JP 2018029987W WO 2019123712 A1 WO2019123712 A1 WO 2019123712A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
exhaust gas
exhaust
auxiliary boiler
generator
engine
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/029987
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
森　匡史
英輝 天野
晴雄 井上
貴澄 寺原
龍太 中村
Original Assignee
三菱重工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱重工業株式会社 filed Critical 三菱重工業株式会社
Priority to CN201880066609.5A priority Critical patent/CN111491858B/zh
Priority to KR1020207010124A priority patent/KR102424470B1/ko
Publication of WO2019123712A1 publication Critical patent/WO2019123712A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/48—Sulfur compounds
    • B01D53/50—Sulfur oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H21/32—Arrangements of propulsion power-unit exhaust uptakes; Funnels peculiar to vessels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63J—AUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J3/00—Driving of auxiliaries
    • B63J3/04—Driving of auxiliaries from power plant other than propulsion power plant
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Definitions

  • the present invention relates to a ship desulfurization system.
  • a generator engine provided separately from the main engine and cargo handling equipment in addition to the main engine used for the main engine driving the propulsion device of the vessel.
  • a plurality of engines such as an auxiliary boiler, which discharges exhaust gas using fuel oil are mounted.
  • a desulfurization system capable of efficiently performing desulfurization treatment while effectively utilizing a limited space on the ship.
  • This invention is made in view of the above, and an object of this invention is to provide the desulfurization system for ships which can perform desulfurization processing efficiently, using a limited inboard space effectively.
  • the ship desulfurization system is provided to a ship separately from a main engine, and includes a generator having a generator engine and a working fluid supplied to a cargo handling device having a steam engine and performing cargo handling work on the ship.
  • a common reaction tower connected to the auxiliary boiler that generates the exhaust gas, and the exhaust ports of the generator engine and the auxiliary boiler, for desulfurizing the first exhaust gas from the generator engine and the second exhaust gas from the auxiliary boiler
  • a desulfurization apparatus having the
  • desulfurization treatment of the first exhaust gas from the generator engine and the second exhaust gas from the auxiliary boiler can be efficiently performed using a common reaction tower.
  • the installation space of the reaction tower can be reduced. Thereby, the desulfurization treatment can be efficiently performed while effectively utilizing the limited inboard space.
  • the displacement of the first exhaust gas in a predetermined period is C1
  • the displacement of the second exhaust gas in the predetermined period is C2
  • the exhaust discharge pressure of the first exhaust gas in the predetermined period is Assuming that an average value is V1 and a maximum value of a difference between the exhaust gas discharge pressure of the first exhaust gas and the average value in the predetermined period is V2, the displacement C1, the displacement C2, the average V1, and
  • the maximum value V2 is (V2 / V1) ⁇ (C1 / C2) ⁇ 0.3 May satisfy the relationship of
  • the inventor sets the exhaust amount of the first exhaust gas in a predetermined period as C1, the exhaust amount of the second exhaust gas in the predetermined period as C2, and the average value of the exhaust discharge pressure of the first exhaust gas in the predetermined period as V1.
  • the maximum value of the difference between the exhaust gas discharge pressure of the first exhaust gas and the average value in the predetermined period is V2
  • the displacement C1, the displacement C2, the average value V1, and the maximum value V2 are (V2 / V1) ⁇ (C1). It has been found that the influence on stable combustion in the auxiliary boiler is reduced when the relationship of /C2) ⁇ 0.3 is satisfied. Therefore, in the present aspect, since the above relationship is satisfied, the influence on stable combustion in the auxiliary boiler is reduced.
  • the above-described ship desulfurization system is controlled to satisfy the relationship with respect to the displacement C1, the displacement C2, the average value V1, and the maximum value V2 by controlling the load of the generator and the auxiliary boiler. You may provide a part.
  • the above-described vessel desulfurization system includes a pipe that connects the exhaust port of the auxiliary boiler to the reaction tower, and the pipe reduces the maximum value V2 to reduce the displacement C1 and the displacement C2. You may have the wide part which satisfies the said relationship about the said average value V1 and the said maximum value V2.
  • the reaction tower may be connected to an exhaust port of the main engine to perform desulfurization treatment of the third exhaust gas from the main engine.
  • the desulfurization treatment of the first exhaust gas, the second exhaust gas, and the third exhaust gas can be efficiently performed using the common reaction tower, and the installation space of the reaction tower can be reduced.
  • the cargo handling operation is performed while the ship is anchored, that is, when the operation of the main engine is stopped. Therefore, the second exhaust gas from the auxiliary boiler is discharged during a period in which the third exhaust gas from the main engine is not discharged. Therefore, the desulfurization treatment of the first exhaust gas, the second exhaust gas, and the third exhaust gas can be efficiently performed without increasing the volume of the reaction tower.
  • the desulfurization treatment can be efficiently performed from the exhaust gas contained in the generator engine and the auxiliary boiler, and the installation space of the reaction tower can be reduced.
  • FIG. 1 is a view showing an example of a ship and a ship desulfurization system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a graph schematically showing how the exhaust gas discharge pressure of the first exhaust gas pulsates.
  • FIG. 3 is a graph schematically showing propagation of pulsation of exhaust discharge pressure.
  • FIG. 4 is a graph showing the fluctuation rate of combustion air in the auxiliary boiler.
  • FIG. 5 is a view showing an example of a ship and a ship desulfurization system according to a second embodiment.
  • FIG. 6 is a graph showing the fluctuation rate of combustion air in the auxiliary boiler.
  • FIG. 1 is a view showing an example of a ship 100 and a ship desulfurization system SYS according to the first embodiment.
  • the ship desulfurization system SYS shown in FIG. 1 is mounted on a ship 100 such as a tanker.
  • the ship 100 travels by driving the propulsion device 61 by the main engine 10.
  • the main engine 10 for example, a diesel engine, a steam turbine engine or the like is used.
  • the main engine 10 has a main engine 11.
  • the main engine 11 is an internal combustion engine including, for example, a cylinder and a piston.
  • the main engine 10 may have a generator connected to the main engine 11.
  • the main engine 11 discharges an exhaust gas (third exhaust gas) G3 from the exhaust port 11a.
  • the ship desulfurization system SYS includes a generator 20, an auxiliary boiler 30, a desulfurization device 40, and a control unit 50.
  • the generator 20 supplies power to the electric devices 62 such as lighting devices, instruments, and pumps of the ship 100.
  • the generator 20 is provided separately from the main engine 10.
  • the generator 20 has a generator engine 21 as a power source.
  • a diesel generator etc. are mentioned, for example.
  • the generator engine 21 has an internal combustion engine including, for example, a cylinder and a piston, and a supercharger provided in the internal combustion engine.
  • the generator engine 21 discharges the first exhaust gas G1 from the exhaust port 21a.
  • An exhaust port 21 a of the generator engine 21 is connected to an exhaust pipe 25. Therefore, the first exhaust gas G1 discharged from the exhaust port 21a flows through the exhaust pipe 25.
  • the exhaust pipe 25 is provided with a pressure sensor 22 for measuring the exhaust discharge pressure of the first exhaust gas G1. The detection result of the pressure sensor 22 is transmitted to the control unit 50.
  • the generator engine 21 discharges the first exhaust gas G1 without suppressing the exhaust discharge pressure in order to effectively use the exhaust energy.
  • the exhaust discharge pressure P1 of the first exhaust gas G1 discharged from the generator engine 21 pulsates according to the intermittent exhaust from the cylinder inside the generator engine 21.
  • FIG. 2 is a graph schematically showing how the exhaust gas discharge pressure of the first exhaust gas G1 pulsates.
  • the vertical axis indicates the exhaust gas discharge pressure
  • the horizontal axis indicates the passage of time.
  • the exhaust discharge pressure P1 of the first exhaust gas G1 vibrates in a cycle corresponding to the cycle of the intermittent exhaust from the cylinders of the generator engine 21 (proportional to the number of cylinders ⁇ number of rotations).
  • the auxiliary boiler 30 generates a working fluid to be supplied to a cargo handling equipment 63 having a steam engine.
  • the working fluid is, for example, steam.
  • the working fluid may be any other fluid as long as it can convert thermal energy into kinetic energy.
  • a transfer pump etc. which transfer fuel oil, seawater etc. are mentioned, for example.
  • the cargo handling equipment 63 includes, for example, a cargo oil pump and a cargo oil pump turbine used for the cargo handling operation of oil which is a load.
  • the cargo oil pump turbine includes, for example, a steam turbine.
  • the auxiliary boiler 30 supplies a large amount of steam to the cargo oil pump turbine as compared with other cargo handling equipment 63 such as, for example, a transfer pump.
  • the auxiliary boiler 30 discharges the second exhaust gas G2 from the exhaust port 30a.
  • the exhaust port 30 a of the auxiliary boiler 30 is connected to the exhaust pipe 35. Therefore, the second exhaust gas G2 discharged from the exhaust port 30a flows through the exhaust pipe 35.
  • the exhaust pipe 35 is provided with a pressure sensor 32 for measuring the exhaust discharge pressure of the second exhaust gas G2. The detection result of the pressure sensor 32 is transmitted to the control unit 50.
  • the desulfurization device 40 desulfurizes the first exhaust gas G ⁇ b> 1 discharged from the generator 20 and the second exhaust gas G ⁇ b> 2 discharged from the auxiliary boiler 30.
  • the desulfurization device 40 may be either a dry desulfurization device or a wet desulfurization device.
  • the desulfurization apparatus 40 has a reaction tower 41.
  • a junction pipe 45 is connected to the reaction tower 41.
  • the merging pipe 45 is connected to the exhaust port 21 a of the generator engine 21 via the exhaust pipe 25.
  • the merging pipe 45 is connected to the exhaust port 30 a of the auxiliary boiler 30 via the exhaust pipe 35.
  • the merging pipe 45 joins the first exhaust gas G1 from the generator engine 21 and the second exhaust gas G2 from the auxiliary boiler 30.
  • the desulfurization device 40 performs the denitration treatment of the exhaust gas G3 discharged from the exhaust port 11a of the main engine 11. That is, the ship desulfurization system SYS uses the desulfurization system of the main engine 11 as the desulfurization system 40.
  • the merging pipe 45 is connected to the exhaust port 11 a of the main engine 11 via the exhaust pipe 15. Therefore, in the merging pipe 45, the first exhaust gas G1, the second exhaust gas G2, and the exhaust gas G3 of the main engine 11 merge. The respective exhaust gases merged in the merging pipe 45 are sent to the reaction tower 41 and desulfurized.
  • the control unit 50 controls the operation of the ship 100.
  • the control unit 50 may be realized by a control circuit having a processing device such as a central processing unit (CPU) or a storage device such as a random access memory (RAM) or a read only memory (ROM). controller).
  • the control unit 50 includes a main engine control unit 51, a generator control unit 52, and a boiler control unit 53.
  • the main engine control unit 51 controls the operation of the main engine 10 of the ship 100.
  • the generator control unit 52 controls the operation of the generator 20.
  • the boiler control unit 53 controls the operation of the auxiliary boiler 30.
  • the main engine 10 When the above ship 100 travels, the main engine 10 operates under the control of the main engine control unit 51, and the propulsion device 61 is driven by the main engine 10. In this case, the exhaust gas G3 is discharged from the main engine 11 of the main engine 10. The exhaust gas G3 is sent to the reaction tower 41 via the exhaust pipe 15 and the joining pipe 45, and is desulfurized.
  • moves by control of the generator control part 52.
  • the first exhaust gas G1 is discharged from the generator engine 21 of the generator 20.
  • the first exhaust gas G1 is sent to the reaction tower 41 via the exhaust pipe 25 and the joining pipe 45, and is desulfurized.
  • the operation of the main engine 10 is stopped by the control of the main engine control unit 51, and the propulsion device 61 is stopped.
  • the main engine 11 of the main engine 10 is stopped, and the emission of the exhaust gas G3 is stopped.
  • the auxiliary boiler 30 is operated by the control of the boiler control unit 53 in order to supply steam to the cargo oil pump turbine which is the cargo handling equipment 63.
  • the second exhaust gas G2 is discharged from the exhaust port 30a of the auxiliary boiler 30.
  • the second exhaust gas G2 is sent to the reaction tower 41 via the exhaust pipe 35 and the joining pipe 45, and is desulfurized.
  • the generator 20 is in operation by the control of the generator control unit 52. Therefore, when the cargo handling work is performed while the ship 100 is anchored, the discharge of the exhaust gas G3 from the main engine 11 stops, and the first exhaust gas G1 discharged from the generator engine 21 and the second discharged from the auxiliary boiler 30 The exhaust gas G2 is sent to the junction pipe 45.
  • the above-described ship desulfurization system SYS is configured such that the generator engine 21 and the auxiliary boiler 30 are connected to the common reaction tower 41. Specifically, the exhaust port 21 a of the generator engine 21 and the exhaust port 30 a of the auxiliary boiler 30 are connected to the junction pipe 45 of the reaction tower 41.
  • the pulsation of the exhaust discharge pressure causes combustion of the auxiliary boiler 30 via the junction pipe 45. It has been found that it propagates to the air flow rate and affects the stable combustion in the auxiliary boiler.
  • FIG. 3 is a graph schematically showing propagation of pulsation of exhaust discharge pressure.
  • the vertical axis indicates the exhaust gas discharge pressure
  • the horizontal axis indicates the passage of time.
  • a curve (denoted by P1) indicating the exhaust discharge pressure P1 of the generator engine 21 and a straight line (denoting P2) indicating the exhaust discharge pressure P2 of the auxiliary boiler 30 and an exhaust discharge pressure P3 of the merging pipe 45
  • a straight line (denoted P4) indicating the exhaust discharge pressure P4 of the reaction tower 41.
  • the exhaust discharge pressure P3 of the junction pipe 45 pulsates.
  • the pressure difference between the exhaust discharge pressure P2 of the auxiliary boiler 30 connected to the junction pipe 45 and the exhaust discharge pressure P3 of the junction pipe 45 fluctuates due to the pulsation of the exhaust discharge pressure P3.
  • the air flow rate may vibrate to affect the stable combustion of the auxiliary boiler 30.
  • the inventor sets the displacement of the first exhaust gas G1 in a predetermined period to C1, sets the displacement of the second exhaust gas G2 in the predetermined period to C2, and sets the exhaust discharge pressure of the first exhaust gas G1 in the predetermined period.
  • the displacement C1, displacement C2, average The value V1 and the maximum value V2 are (V2 / V1) ⁇ (C1 / C2) ⁇ 0.3 (1) It has been found that the effect on stable combustion in the auxiliary boiler 30 is reduced, and the effect on stable combustion may be negligible, if the relationship
  • the value of (V2 / V1) indicates the ratio of the pulsation change to the average value V1 of the exhaust gas discharge pressure of the first exhaust gas G1.
  • the value of (C1 / C2) indicates the ratio of the displacement C1 of the first exhaust gas G1 of the generator engine 21 to the displacement C2 of the second exhaust gas G2 of the auxiliary boiler 30.
  • FIG. 4 is a graph showing the fluctuation rate of the combustion air in the auxiliary boiler 30.
  • the vertical axis indicates the fluctuation rate of the combustion air in the auxiliary boiler 30, and the horizontal axis indicates the value of (V2 / V1) ⁇ (C1 / C2) which is the left side of the above equation (1).
  • the relationship between the value of (V 2 / V 1) ⁇ (C 1 / C 2) in the above equation (1) and the fluctuation ratio of the combustion air in the auxiliary boiler 30 is indicated by a curve L 1.
  • the value of X is a value which becomes the stable combustion limit, and is, for example, 10 (%) or more and 20 (%) or less. Therefore, according to the graph of FIG. 4, when the variation ratio of the combustion air is X% or less, that is, when the value of (V2 / V1) ⁇ (C1 / C2) is 0.3 or less, in the auxiliary boiler 30 Stable combustion is possible.
  • the control unit 50 controls the operation of the generator engine 21 so that the value of the displacement C1 of the first exhaust gas G1 decreases when the auxiliary boiler 30 is operated at a low load, so that (V2 / V1) ⁇ Make the value of (C1 / C2) 0.3 or less.
  • the control unit 50 may control the operation of the generator engine 21 and the auxiliary boiler 30 based on the detection result transmitted from the pressure sensors 22 and 32. Thereby, the auxiliary boiler 30 can perform stable combustion even at the time of low load operation.
  • control unit 50 when the control unit 50 approaches a condition that does not satisfy the relationship of the equation (1) from the state of satisfying the relationship of the equation (1), the control unit 50 performs control to reduce the output of the generator 20 Alternatively, the control may be performed to maintain the state satisfying the relationship of the above equation (1) by controlling the output of the auxiliary boiler 30 to increase.
  • the ship desulfurization system SYS is provided to the ship 100 separately from the main engine 10, and is supplied to the generator 20 having the generator engine 21 and the cargo handling equipment 63 having the above period.
  • the first exhaust gas G1 from the generator engine 21 and the second exhaust gas from the auxiliary boiler 30 are connected to the auxiliary boiler 30 that generates the steam and the exhaust port 21a of the generator engine 21 and the exhaust port 30a of the auxiliary boiler 30.
  • a desulfurizing apparatus having a common reaction tower 41 for desulfurizing the G2.
  • desulfurization treatment of the first exhaust gas G1 from the generator engine 21 and the second exhaust gas G2 from the auxiliary boiler 30 can be efficiently performed using the common reaction tower 41.
  • the installation space of the reaction tower 41 can be reduced. Thereby, the desulfurization treatment can be efficiently performed while effectively utilizing the limited inboard space.
  • the exhaust amount of the first exhaust gas G1 in a predetermined period is C1
  • the exhaust amount of the second exhaust gas G2 in the predetermined period is C2
  • the exhaust discharge of the first exhaust gas G1 in the predetermined period Assuming that the average value of the pressure is V1 and the maximum value of the difference between the exhaust gas discharge pressure of the first exhaust gas G1 and the average value in a predetermined period is V2, the displacement C1, the displacement C2, the average V1 and the maximum V2 are , (V2 / V1) ⁇ (C1 / C2) ⁇ 0.3 Satisfy the relationship.
  • the ship desulfurization system SYS controls the operation of the generator 20 and the auxiliary boiler 30 to satisfy the relationship of (V2 / V1) ⁇ (C1 / C2) ⁇ 0.3. May be provided. Therefore, stable combustion in the auxiliary boiler 30 becomes possible by controlling the operation of the generator 20 and the auxiliary boiler 30 by the control unit 50.
  • the reaction tower 41 is connected to the exhaust port 11 a of the main engine 11 and performs the desulfurization treatment of the third exhaust gas G3 from the main engine 11. Therefore, the desulfurization treatment of the first exhaust gas G1, the second exhaust gas G2, and the third exhaust gas G3 can be efficiently performed using the common reaction tower 41, and the installation space of the reaction tower 41 can be suppressed.
  • the cargo handling operation is performed while the ship is anchored, that is, when the operation of the main engine 11 is stopped. Therefore, the second exhaust gas G2 from the auxiliary boiler 30 is discharged during a period in which the exhaust gas G3 from the main engine 11 is not discharged. Therefore, the desulfurization treatment of the first exhaust gas G1, the second exhaust gas G2, and the exhaust gas G3 from the main engine 11 can be efficiently performed without increasing the capacity of the reaction tower 41 or the merging pipe 45.
  • FIG. 5 is a view showing an example of a ship 200 and a ship desulfurization system SYS2 according to the second embodiment.
  • the ship desulfurization system SYS2 shown in FIG. 5 is different from that of the first embodiment in the configuration of the exhaust pipe connecting the exhaust port 21a of the generator engine 21 and the merging pipe 45, and the other configurations are the first. It is the same as that of the embodiment.
  • the exhaust pipe 125 in the ship desulfurization system SYS2 has a widened portion 125a.
  • the widened portion 125a is set to have a larger diameter than the other portions.
  • the exhaust pipe 125 has the same configuration as the exhaust pipe 25 of the first embodiment except that the widening portion 125 a is provided.
  • the widening portion 125a is provided, for example, at a connection portion with the junction pipe 45, but is not limited to this, and may be provided at another portion.
  • FIG. 6 is a graph showing the fluctuation rate of the combustion air in the auxiliary boiler 30.
  • the vertical axis indicates the fluctuation rate of the combustion air in the auxiliary boiler 30, and the horizontal axis indicates the size of the volume of the widening portion 125 a in the exhaust system of the generator engine 21.
  • the relationship between the fluctuation ratio of the combustion air in the auxiliary boiler 30 and the size of the volume in the exhaust system of the generator engine 21 is shown by a curve L2.
  • the fluctuation ratio of the combustion air in the auxiliary boiler 30 is smaller.
  • the pulsation change of the exhaust discharge pressure of the first exhaust gas G1 that is, the average of the exhaust discharge pressure of the first exhaust gas G1 in a predetermined period It is possible to reduce the value of the maximum value V2 of the difference from the value. Therefore, the value of (V2 / V1) can be reduced on the left side of the above equation (1).
  • the diameter of the widened portion 125a may be set so that, for example, as in the first embodiment, the displacement C1, the displacement C2, the average value V1, and the maximum value V2 satisfy the relationship of the above equation (1). it can.
  • the fluctuation ratio of the combustion air is made equal to or less than the stable combustion limit by providing the widened portion 125a so as to satisfy the relationship of the above equation (1).
  • the control unit 50 may control the operations of the generator engine 21 and the auxiliary boiler 30 based on the detection results transmitted from the pressure sensors 22 and 32. Thus, stable combustion can be performed more reliably in the auxiliary boiler 30.
  • the desulfurization system for desulfurizing the exhaust gas G3 of the main engine 11 is used as the desulfurization apparatus 40 in the ship desulfurization system SYS, SYS2 of the above embodiment, the invention is not limited thereto.
  • a desulfurization device for desulfurizing the first exhaust gas G1 from the generator engine 21 and the second exhaust gas G2 from the auxiliary boiler 30 separately from the desulfurization device for the main engine 11 is provided as the desulfurization device 40 Good.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

船舶用脱硫システムは、船舶に主機関とは別個に設けられ、発電機エンジンを有する発電機と、蒸気機関を有し前記船舶における荷役作業を行う荷役機器に供給される作動流体を生成する補助ボイラと、前記発電機エンジン及び前記補助ボイラの各排気口に接続され、前記発電機エンジンからの第１排ガス及び前記補助ボイラからの第２排ガスの脱硫処理を行う共通の反応塔を有する脱硫装置とを備える。

Description

船舶用脱硫システム
　本発明は、船舶用脱硫システムに関する。
　近年の船舶に対する排ガス規制の強化に伴い、一般海域において、硫黄分が０.５％以下の燃料油の使用、又はこれと同等の効果を有する代替措置が義務付けられる。これに対しては、例えば、硫黄分が０.５％以下の燃料油はコストが高いため、代替措置として、船舶に脱硫装置を設置する対応が進められている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１４－２３３７０２号公報
　例えばタンカー船等の大型船舶では、船舶の推進装置を駆動する主機関に用いられる主機エンジンに加えて、例えば主機関とは別個に設けられる発電機エンジンや、荷役機器等に蒸気を供給するための補助ボイラ等、燃料油を使用して排ガスを排出する複数の機関が搭載される。このような複数の機関を搭載する船舶においては、限られた船内スペースを有効に活用しつつ、脱硫処理を効率的に行うことができる脱硫システムが求められている。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、限られた船内スペースを有効に活用しつつ、脱硫処理を効率的に行うことができる船舶用脱硫システムを提供することを目的とする。
　本発明に係る船舶用脱硫システムは、船舶に主機関とは別個に設けられ、発電機エンジンを有する発電機と、蒸気機関を有し前記船舶における荷役作業を行う荷役機器に供給される作動流体を生成する補助ボイラと、前記発電機エンジン及び前記補助ボイラの各排気口に接続され、前記発電機エンジンからの第１排ガス及び前記補助ボイラからの第２排ガスの脱硫処理を行う共通の反応塔を有する脱硫装置とを備える。
　従って、共通の反応塔を用いて、発電機エンジンからの第１排ガス及び補助ボイラからの第２排ガスの脱硫処理を効率的に実施することができる。また、反応塔の設置スペースを抑えることができる。これにより、限られた船内スペースを有効に活用しつつ、脱硫処理を効率的に行うことができる。
　上記の船舶用脱硫システムにおいて、所定期間における前記第１排ガスの排気量をＣ１とし、前記所定期間における前記第２排ガスの排気量をＣ２とし、前記所定期間における前記第１排ガスの排気吐出圧の平均値をＶ１とし、前記所定期間における前記第１排ガスの排気吐出圧について前記平均値との差の最大値をＶ２とすると、前記排気量Ｃ１、前記排気量Ｃ２、前記平均値Ｖ１、及び前記最大値Ｖ２は、
　（Ｖ２／Ｖ１）×（Ｃ１／Ｃ２）≦０．３
　の関係を満足してもよい。
　本発明者は、発電機エンジンと補助ボイラとを共通の反応塔に接続する構成において、発電機エンジンから排出される第１排ガスの排気吐出圧が脈動する場合には、この脈動が補助ボイラの安定燃焼に影響を与えることがある点を見出した。つまり、第１排ガスの排気吐出圧の脈動により、反応塔又は反応塔に接続される合流管内の圧力が脈動し、補助ボイラの燃焼空気の流量もその影響を受けて変動するため、補助ボイラにおける安定燃焼に影響を与えることになる。また、本発明者は、所定期間における第１排ガスの排気量をＣ１とし、所定期間における第２排ガスの排気量をＣ２とし、所定期間における第１排ガスの排気吐出圧の平均値をＶ１とし、所定期間における第１排ガスの排気吐出圧について平均値との差の最大値をＶ２とすると、排気量Ｃ１、排気量Ｃ２、平均値Ｖ１、及び最大値Ｖ２が、（Ｖ２／Ｖ１）×（Ｃ１／Ｃ２）≦０．３の関係を満足する場合に、補助ボイラにおける安定燃焼への影響が低減されることを見出した。従って、本態様では、上記の関係を満足する構成としたので、補助ボイラにおける安定燃焼への影響が低減される。
　上記の船舶用脱硫システムは、前記発電機及び前記補助ボイラの負荷を制御することで、前記排気量Ｃ１、前記排気量Ｃ２、前記平均値Ｖ１、及び前記最大値Ｖ２について前記関係を満足させる制御部を備えてもよい。
　従って、制御部により発電機及び補助ボイラの負荷を制御することで、排気量Ｃ１、排気量Ｃ２、平均値Ｖ１、及び最大値Ｖ２について、（Ｖ２／Ｖ１）×（Ｃ１／Ｃ２）≦０．３の関係を効率的に満足させることができる。
　上記の船舶用脱硫システムは、前記補助ボイラの排気口と前記反応塔とを接続する配管を備え、前記配管は、前記最大値Ｖ２を低減することで、前記排気量Ｃ１、前記排気量Ｃ２、前記平均値Ｖ１、及び前記最大値Ｖ２について前記関係を満足させる拡幅部を有してもよい。
　従って、拡幅部において第１排ガスの脈動が抑制され、最大値Ｖ２の値が低減されるため、排気量Ｃ１、排気量Ｃ２、平均値Ｖ１、及び最大値Ｖ２について、（Ｖ２／Ｖ１）×（Ｃ１／Ｃ２）≦０．３の関係を満足させることができる。
　上記の船舶用脱硫システムにおいて、前記反応塔は、前記主機エンジンの排気口に接続され、前記主機エンジンからの第３排ガスの脱硫処理を行ってもよい。
　従って、共通の反応塔を用いて、第１排ガス、第２排ガス及び第３排ガスの脱硫処理を効率的に行うことができ、反応塔の設置スペースを抑えることができる。また、荷役作業は船舶の停泊中、つまり主機エンジンの稼働が停止している場合に行われる。そのため、補助ボイラからの第２排ガスは、主機エンジンからの第３排ガスが排出されない期間に排出される。したがって、反応塔の容量を大きくすることなく、第１排ガス、第２排ガス及び第３排ガスの脱硫処理を効率的に行うことができる。
　本発明によれば、発電機エンジン及び補助ボイラに含まれる排ガスから脱硫処理を効率的に行うことができ、反応塔の設置スペースを抑えることができる。
図１は、第１実施形態に係る船舶及び船舶用脱硫システムの一例を示す図である。 図２は、第１排ガスの排気吐出圧が脈動する様子を模式的に示すグラフである。 図３は、排気吐出圧の脈動が伝播する様子を模式的に示すグラフである。 図４は、補助ボイラにおける燃焼空気の変動割合を示すグラフである。 図５は、第２実施形態に係る船舶及び船舶用脱硫システムの一例を示す図である。 図６は、補助ボイラにおける燃焼空気の変動割合を示すグラフである。
　以下、本発明に係る船舶用脱硫システムの実施形態を図面に基づいて説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
　＜第１実施形態＞
　図１は、第１実施形態に係る船舶１００及び船舶用脱硫システムＳＹＳの一例を示す図である。図１に示す船舶用脱硫システムＳＹＳは、タンカー等の船舶１００に搭載される。船舶１００は、主機関１０により推進装置６１を駆動することで進行する。主機関１０としては、例えばディーゼル機関、蒸気タービン機関等が用いられる。主機関１０は、主機エンジン１１を有する。主機エンジン１１は、例えばシリンダ及びピストンを含む内燃機関である。また、主機関１０は、主機エンジン１１に接続される発電機を有してもよい。主機エンジン１１は、排気口１１ａから排ガス（第３排ガス）Ｇ３を排出する。
　船舶用脱硫システムＳＹＳは、発電機２０と、補助ボイラ３０と、脱硫装置４０と、制御部５０とを備えている。
　発電機２０は、船舶１００の照明機器、計器、ポンプ等の電動機器６２に電力を供給する。発電機２０は、主機関１０とは別個に設けられる。この場合、発電機２０は、動力源となる発電機エンジン２１を有する。発電機２０としては、例えばディーゼル発電機等が挙げられる。発電機エンジン２１は、例えばシリンダ及びピストンを含む内燃機関と、当該内燃機関に設けられる過給機とを有する。
　発電機エンジン２１は、排気口２１ａから第１排ガスＧ１を排出する。発電機エンジン２１の排気口２１ａは、排気管２５に接続されている。したがって、排気口２１ａから排出される第１排ガスＧ１は、排気管２５を流通する。排気管２５には、第１排ガスＧ１の排気吐出圧を測定するための圧力センサ２２が設けられる。圧力センサ２２の検出結果は、制御部５０に送信される。
　発電機エンジン２１は、例えばターボチャージャー等の過給機が設けられる場合、排気エネルギーを有効利用する為に、排気吐出圧を制圧することなく第１排ガスＧ１を排出する。この場合、発電機エンジン２１から排出される第１排ガスＧ１の排気吐出圧Ｐ１は、発電機エンジン２１の内部のシリンダからの間欠的な排気に応じて脈動する。
　図２は、第１排ガスＧ１の排気吐出圧が脈動する様子を模式的に示すグラフである。図２では、縦軸が排気吐出圧を示し、横軸が時間の経過を示す。図２に示すように、第１排ガスＧ１の排気吐出圧Ｐ１は、発電機エンジン２１のシリンダからの間欠的な排気の周期（シリンダ数×回転数に比例）に対応する周期で振動する。
　補助ボイラ３０は、蒸気機関を有する荷役機器６３に供給される作動流体を生成する。本実施形態において、作動流体は、例えば蒸気である。なお、作動流体としては、熱エネルギーを運動エネルギーに変換可能であれば、他の流体であってもよい。荷役機器６３としては、例えば燃料油、海水等を移送する移送ポンプ等が挙げられる。また、タンカー船等の船舶１００において、荷役機器６３は、例えば積荷であるオイルの荷役作業に用いられるカーゴオイルポンプ及びカーゴオイルポンプタービンを含む。カーゴオイルポンプタービンは、例えば蒸気タービンを含む。この場合、補助ボイラ３０は、カーゴオイルポンプタービンに対して、例えば移送ポンプ等の他の荷役機器６３に比べて、大量の蒸気を供給する。
　補助ボイラ３０は、排気口３０ａから第２排ガスＧ２を排出する。補助ボイラ３０の排気口３０ａは、排気管３５に接続されている。したがって、排気口３０ａから排出される第２排ガスＧ２は、排気管３５を流通する。排気管３５には、第２排ガスＧ２の排気吐出圧を測定するための圧力センサ３２が設けられる。圧力センサ３２の検出結果は、制御部５０に送信される。
　脱硫装置４０は、発電機２０から排出される第１排ガスＧ１及び補助ボイラ３０から排出される第２排ガスＧ２の脱硫処理を行う。脱硫装置４０としては、乾式脱硫装置、湿式脱硫装置のいずれであってもよい。脱硫装置４０は、反応塔４１を有する。反応塔４１には、合流管４５が接続される。合流管４５は、排気管２５を介して発電機エンジン２１の排気口２１ａに接続される。また、合流管４５は、排気管３５を介して補助ボイラ３０の排気口３０ａに接続される。合流管４５は、発電機エンジン２１からの第１排ガスＧ１と、補助ボイラ３０からの第２排ガスＧ２とが合流する。
　この脱硫装置４０は、主機エンジン１１の排気口１１ａから排出される排ガスＧ３の脱硝処理を行うものである。つまり、船舶用脱硫システムＳＹＳは、脱硫装置４０として、主機エンジン１１の脱硫装置を用いている。合流管４５は、排気管１５を介して主機エンジン１１の排気口１１ａに接続される。したがって、合流管４５は、第１排ガスＧ１と、第２排ガスＧ２と、主機エンジン１１の排ガスＧ３とが合流する。合流管４５で合流した各排ガスは、反応塔４１に送られて脱硫処理される。
　制御部５０は、船舶１００の動作を制御する。制御部５０は、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）等の処理装置や、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）等の記憶装置を有する制御回路で実現してもよいが、ＰＬＣ（programmable　logic　controller）で実現してもよい。制御部５０は、主機関制御部５１と、発電機制御部５２と、ボイラ制御部５３とを有する。主機関制御部５１は、船舶１００の主機関１０の動作を制御する。発電機制御部５２は、発電機２０の動作を制御する。ボイラ制御部５３は、補助ボイラ３０の動作を制御する。
　上記の船舶１００が航行する場合、主機関制御部５１の制御によって主機関１０が稼働し、主機関１０により推進装置６１が駆動される。この場合、主機関１０の主機エンジン１１から排ガスＧ３が排出される。排ガスＧ３は、排気管１５及び合流管４５を介して反応塔４１に送られ、脱硫処理される。
　また、船舶１００の電動機器６２を使用するため、発電機制御部５２の制御によって発電機２０が稼働する。この場合、発電機２０の発電機エンジン２１から第１排ガスＧ１が排出される。第１排ガスＧ１は、排気管２５及び合流管４５を介して反応塔４１に送られ、脱硫処理される。
　一方、船舶１００が停泊する場合、主機関制御部５１の制御によって主機関１０が稼働を停止し、推進装置６１が停止される。この場合、主機関１０の主機エンジン１１が停止し、排ガスＧ３の排出が停止する。タンカー等の船舶では、船舶１００の停泊中、積荷であるオイルの荷役作業が行われる。この場合、荷役機器６３であるカーゴオイルポンプタービンに蒸気を供給するため、ボイラ制御部５３の制御により補助ボイラ３０が稼働される。補助ボイラ３０の排気口３０ａからは、第２排ガスＧ２が排出される。第２排ガスＧ２は、排気管３５及び合流管４５を介して反応塔４１に送られ、脱硫処理される。
　船舶１００では、停泊中においても電動機器６２が使用されるため、発電機制御部５２の制御によって発電機２０が稼働した状態である。したがって、船舶１００の停泊中に荷役作業を行う場合、主機エンジン１１からの排ガスＧ３の排出が停止し、発電機エンジン２１から排出される第１排ガスＧ１と、補助ボイラ３０から排出される第２排ガスＧ２とが合流管４５に送られる。
　上記の船舶用脱硫システムＳＹＳは、発電機エンジン２１と補助ボイラ３０とが共通の反応塔４１に接続される構成である。具体的には、発電機エンジン２１の排気口２１ａと補助ボイラ３０の排気口３０ａとが反応塔４１の合流管４５に接続された構成である。本発明者は、このような構成において、発電機エンジン２１から排出される第１排ガスＧ１の排気吐出圧が脈動する場合、当該排気吐出圧の脈動が合流管４５を介して補助ボイラ３０の燃焼空気の流量に伝播し、補助ボイラにおける安定燃焼に影響を与えることを見出した。
　図３は、排気吐出圧の脈動が伝播する様子を模式的に示すグラフである。図３では、縦軸が排気吐出圧を示し、横軸が時間の経過を示す。図３には、発電機エンジン２１の排気吐出圧Ｐ１を示す曲線（符号はＰ１）と、補助ボイラ３０の排気吐出圧Ｐ２を示す直線（符号はＰ２）と、合流管４５の排気吐出圧Ｐ３を示す直線（符号はＰ３）と、反応塔４１の排気吐出圧Ｐ４を示す直線（符号はＰ４）とが示されている。
　図３に示すように、第１排ガスＧ１の排気吐出圧Ｐ１の脈動により、合流管４５の排気吐出圧Ｐ３が脈動する。この排気吐出圧Ｐ３の脈動により、当該合流管４５に接続される補助ボイラ３０の排気吐出圧Ｐ２と合流管４５の排気吐出圧Ｐ３との差圧が変動し、この影響で補助ボイラ３０の燃焼空気の流量が振動し、補助ボイラ３０の安定燃焼に影響を与える場合がある。
　これに対して、本発明者は、所定期間における第１排ガスＧ１の排気量をＣ１とし、所定期間における第２排ガスＧ２の排気量をＣ２とし、所定期間における第１排ガスＧ１の排気吐出圧の平均値をＶ１（図２参照）とし、所定期間における第１排ガスＧ１の排気吐出圧について平均値との差の最大値をＶ２（図２参照）とすると、排気量Ｃ１、排気量Ｃ２、平均値Ｖ１、及び最大値Ｖ２が、
　（Ｖ２／Ｖ１）×（Ｃ１／Ｃ２）≦０．３　　…（１）
　の関係を満足する場合に、補助ボイラ３０における安定燃焼への影響が低減され、また、安定燃焼への影響を無視できる可能性もあることを見出した。
　上記式（１）において、（Ｖ２／Ｖ１）の値は、第１排ガスＧ１の排気吐出圧の平均値Ｖ１に対する脈動変化の割合を示している。また、（Ｃ１／Ｃ２）の値は、補助ボイラ３０の第２排ガスＧ２の排気量Ｃ２に対する発電機エンジン２１の第１排ガスＧ１の排気量Ｃ１の割合を示している。
　図４は、補助ボイラ３０における燃焼空気の変動割合を示すグラフである。図４では、縦軸が当該補助ボイラ３０における燃焼空気の変動割合を示し、横軸が上記式（１）の左辺である（Ｖ２／Ｖ１）×（Ｃ１／Ｃ２）の値を示す。図４に示すように、上記式（１）の（Ｖ２／Ｖ１）×（Ｃ１／Ｃ２）の値と、補助ボイラ３０における燃焼空気の変動割合との関係は、曲線Ｌ１で示される。
　本発明者は、燃焼空気の変動割合がＸ％である場合に、補助ボイラ３０において安定燃焼が可能であることを見出した。ここで、Ｘの値は、安定燃焼限界となる値であり、例えば、１０（％）以上、２０（％）以下である。したがって、図４のグラフにより、燃焼空気の変動割合がＸ％以下である場合、すなわち、（Ｖ２／Ｖ１）×（Ｃ１／Ｃ２）の値が０．３以下である場合に、補助ボイラ３０において安定燃焼が可能となる。
　そこで、本実施形態では、制御部５０は、上記式（１）における（Ｖ２／Ｖ１）×（Ｃ１／Ｃ２）の値を０．３以下にするため、発電機２０及び前記補助ボイラ３０の動作を制御する。例えば、補助ボイラ３０を起動する場合等、補助ボイラ３０を低負荷で運用する場合には、補助ボイラ３０における燃焼空気の流量が低く設定される。つまり、上記式（１）におけるＣ２の値が小さく設定される。このような場合、発電機エンジン２１の第１排ガスＧ１の排気量Ｃ１を大きく設定すると、上記式（１）の左辺の値が大きくなってしまう。
　したがって、制御部５０は、補助ボイラ３０を低負荷運用する場合、第１排ガスＧ１の排気量Ｃ１の値が低下するように発電機エンジン２１の動作を制御することで、（Ｖ２／Ｖ１）×（Ｃ１／Ｃ２）の値を０．３以下にする。この場合、制御部５０は、圧力センサ２２、３２から送信される検出結果に基づいて、発電機エンジン２１及び補助ボイラ３０の動作を制御してもよい。これにより、補助ボイラ３０は、低負荷運用時においても安定燃焼が可能となる。
　また、制御部５０は、例えば、上記式（１）の関係を満たしている状態から、上記式（１）の関係を満たさない条件に近づいた場合、発電機２０の出力を低減させように制御したり、または、補助ボイラ３０の出力を増加させるように制御したりすることで、上記式（１）の関係を満たした状態を維持するように運転を行ってもよい。
　以上のように、本実施形態に係る船舶用脱硫システムＳＹＳは、船舶１００に主機関１０とは別個に設けられ、発電機エンジン２１を有する発電機２０と、上記期間を有する荷役機器６３に供給される蒸気を生成する補助ボイラ３０と、発電機エンジン２１の排気口２１ａ及び補助ボイラ３０の排気口３０ａに接続され、発電機エンジン２１からの第１排ガスＧ１及び補助ボイラ３０からの第２排ガスＧ２の脱硫処理を行う共通の反応塔４１を有する脱硫装置とを備える。
　従って、共通の反応塔４１を用いて、発電機エンジン２１からの第１排ガスＧ１及び補助ボイラ３０からの第２排ガスＧ２の脱硫処理を効率的に行うことができる。また、反応塔４１の設置スペースを抑えることができる。これにより、限られた船内スペースを有効に活用しつつ、脱硫処理を効率的に行うことができる。
　本実施形態に係る船舶用脱硫システムＳＹＳでは、所定期間における第１排ガスＧ１の排気量をＣ１とし、所定期間における第２排ガスＧ２の排気量をＣ２とし、所定期間における第１排ガスＧ１の排気吐出圧の平均値をＶ１とし、所定期間における第１排ガスＧ１の排気吐出圧について平均値との差の最大値をＶ２とすると、排気量Ｃ１、排気量Ｃ２、平均値Ｖ１、及び最大値Ｖ２が、
　（Ｖ２／Ｖ１）×（Ｃ１／Ｃ２）≦０．３
　の関係を満足する。
　したがって、本発明者の知見により、（Ｖ２／Ｖ１）×（Ｃ１／Ｃ２）の値を０．３以下とすることにより、燃焼空気の変動割合を安定燃焼限界となる値以下にすることができ、補助ボイラ３０において安定燃焼が可能となる。
　本実施形態に係る船舶用脱硫システムＳＹＳは、発電機２０及び補助ボイラ３０の動作を制御することで、（Ｖ２／Ｖ１）×（Ｃ１／Ｃ２）≦０．３の関係を満足させる制御部５０を備えてもよい。従って、制御部５０により発電機２０及び補助ボイラ３０の動作を制御することで、補助ボイラ３０における安定燃焼が可能となる。
　本実施形態に係る船舶用脱硫システムＳＹＳにおいて、反応塔４１は、主機エンジン１１の排気口１１ａに接続され、主機エンジン１１からの第３排ガスＧ３の脱硫処理を行う。従って、共通の反応塔４１を用いて、第１排ガスＧ１、第２排ガスＧ２及び第３排ガスＧ３の脱硫処理を効率的に行うことができ、反応塔４１の設置スペースを抑えることができる。また、荷役作業は船舶の停泊中、つまり主機エンジン１１の稼働が停止している場合に行われる。そのため、補助ボイラ３０からの第２排ガスＧ２は、主機エンジン１１からの排ガスＧ３が排出されない期間に排出される。したがって、反応塔４１又は合流管４５の容量を大きくすることなく、第１排ガスＧ１、第２排ガスＧ２及び主機エンジン１１からの排ガスＧ３の脱硫処理を効率的に行うことができる。
　＜第２実施形態＞
　図５は、第２実施形態に係る船舶２００及び船舶用脱硫システムＳＹＳ２の一例を示す図である。図５に示す船舶用脱硫システムＳＹＳ２は、発電機エンジン２１の排気口２１ａと合流管４５とを接続する排気管の構成が上記第１実施形態とは異なっており、他の構成については第１実施形態と同様である。
　図５に示すように、船舶用脱硫システムＳＹＳ２における排気管１２５は、拡幅部１２５ａを有している。拡幅部１２５ａは、他の部分に比べて径が大きく設定される。排気管１２５は、拡幅部１２５ａが設けられること以外については、第１実施形態の排気管２５と同様の構成である。拡幅部１２５ａは、例えば合流管４５との接続部分に設けられるが、これに限定されず、他の部分に設けられてもよい。
　図６は、補助ボイラ３０における燃焼空気の変動割合を示すグラフである。図６では、縦軸が補助ボイラ３０における燃焼空気の変動割合を示し、横軸が発電機エンジン２１の排気系統における拡幅部１２５ａの容積の大きさを示している。図６に示すように、補助ボイラ３０における燃焼空気の変動割合と、発電機エンジン２１の排気系統における容積の大きさとの関係は、曲線Ｌ２で示される。図６に示すように、発電機エンジン２１の排気系統における拡幅部１２５ａの容積が大きいほど、補助ボイラ３０における燃焼空気の変動割合が小さくなる。
　本実施形態では、発電機エンジン２１の排気系統における拡幅部１２５ａの容積を増加させることにより、第１排ガスＧ１の排気吐出圧の脈動変化、つまり所定期間における第１排ガスＧ１の排気吐出圧について平均値との差の最大値Ｖ２の値を減少させることができる。したがって、上記式（１）の左辺において（Ｖ２／Ｖ１）の値を減少させることができる。拡幅部１２５ａの径については、例えば第１実施形態と同様、排気量Ｃ１、排気量Ｃ２、平均値Ｖ１、及び最大値Ｖ２が、上記式（１）の関係を満足するように設定することができる。
　このように、本実施形態に係る船舶用脱硫システムＳＹＳ２では、上記式（１）の関係を満足するように拡幅部１２５ａを設けることにより、燃焼空気の変動割合を安定燃焼限界となる値以下にすることができ、補助ボイラ３０において安定燃焼が可能となる。なお、本実施形態において、制御部５０は、圧力センサ２２、３２から送信される検出結果に基づいて、発電機エンジン２１及び補助ボイラ３０の動作を制御してもよい。これにより、補助ボイラ３０においてより確実に安定燃焼を行うことが可能となる。
　本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。上記した実施形態の船舶用脱硫システムＳＹＳ、ＳＹＳ２では、脱硫装置４０として、主機エンジン１１の排ガスＧ３を脱硫処理する脱硫装置を用いる場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、脱硫装置４０として、主機エンジン１１用の脱硫装置とは別個に、発電機エンジン２１からの第１排ガスＧ１及び補助ボイラ３０からの第２排ガスＧ２の脱硫処理を行う脱硫装置を設けてもよい。
１０　主機関
１１　主機エンジン
１１ａ，２１ａ，３０ａ　排気口
１５，２５，３５，１２５　排気管
２０　発電機
２１　発電機エンジン
２２，３２　圧力センサ
３０　補助ボイラ
４０　脱硫装置
４１　反応塔
４５　合流管
５０　制御部
５１　主機関制御部
５２　発電機制御部
５３　ボイラ制御部
６１　推進装置
６２　電動機器
６３　荷役機器
１００，２００　船舶
１２５ａ　拡幅部
Ｃ１，Ｃ２　排気量
Ｇ１　第１排ガス
Ｇ２　第２排ガス
Ｇ３　第３排ガス
Ｌ１，Ｌ２　曲線
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４　排気吐出圧
ＳＹＳ，ＳＹＳ２　船舶用脱硫システム

Claims (5)

  1. 　船舶に主機関とは別個に設けられ、発電機エンジンを有する発電機と、
    　蒸気機関を有し前記船舶における荷役作業を行う荷役機器に供給される作動流体を生成する補助ボイラと、
    　前記発電機エンジン及び前記補助ボイラの各排気口に接続され、前記発電機エンジンからの第１排ガス及び前記補助ボイラからの第２排ガスの脱硫処理を行う共通の反応塔を有する脱硫装置と
    　を備える船舶用脱硫システム。
  2. 　所定期間における前記第１排ガスの排気量をＣ１とし、前記所定期間における前記第２排ガスの排気量をＣ２とし、前記所定期間における前記第１排ガスの排気吐出圧の平均値をＶ１とし、前記所定期間における前記第１排ガスの排気吐出圧について前記平均値との差の最大値をＶ２とすると、前記排気量Ｃ１、前記排気量Ｃ２、前記平均値Ｖ１、及び前記最大値Ｖ２は、
    　（Ｖ２／Ｖ１）×（Ｃ１／Ｃ２）≦０．３
    　の関係を満足する
    　請求項１に記載の船舶用脱硫システム。
  3. 　前記発電機及び前記補助ボイラの負荷を制御することで、前記排気量Ｃ１、前記排気量Ｃ２、前記平均値Ｖ１、及び前記最大値Ｖ２について前記関係を満足させる制御部を備える
    　請求項２に記載の船舶用脱硫システム。
  4. 　前記補助ボイラの排気口と前記反応塔とを接続する配管を備え、
    　前記配管は、前記最大値Ｖ２を低減することで、前記排気量Ｃ１、前記排気量Ｃ２、前記平均値Ｖ１、及び前記最大値Ｖ２について前記関係を満足させる拡幅部を有する
    　請求項２又は請求項３に記載の船舶用脱硫システム。
  5. 　前記反応塔は、前記主機関に設けられる主機エンジンの排気口に接続され、前記主機エンジンからの第３排ガスの脱硫処理を行う
    　請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の船舶用脱硫システム。
PCT/JP2018/029987 2017-12-22 2018-08-09 船舶用脱硫システム WO2019123712A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201880066609.5A CN111491858B (zh) 2017-12-22 2018-08-09 船舶用脱硫系统
KR1020207010124A KR102424470B1 (ko) 2017-12-22 2018-08-09 선박용 탈황 시스템

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-246884 2017-12-22
JP2017246884A JP7117100B2 (ja) 2017-12-22 2017-12-22 船舶用脱硫システム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019123712A1 true WO2019123712A1 (ja) 2019-06-27

Family

ID=66993999

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2018/029987 WO2019123712A1 (ja) 2017-12-22 2018-08-09 船舶用脱硫システム

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP7117100B2 (ja)
KR (1) KR102424470B1 (ja)
CN (1) CN111491858B (ja)
WO (1) WO2019123712A1 (ja)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005306259A (ja) * 2004-04-23 2005-11-04 Sumitomo Heavy Industries Marine & Engineering Co Ltd 船舶におけるエンジンケーシング
JP2009222005A (ja) * 2008-03-18 2009-10-01 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 低温脱硝装置
US20140090379A1 (en) * 2012-10-01 2014-04-03 John Powell Exhaust Gas Diverter and Collection System For Ocean Going Vessels
JP2014221594A (ja) * 2013-05-13 2014-11-27 三菱重工業株式会社 船舶、船舶の改造方法、排ガス処理システムの取付方法及び取外し方法
EP3037635A1 (en) * 2014-12-22 2016-06-29 Alfa Laval Corporate AB Exhaust gas treatment system and method, as well as ship comprising, and use of, such a system
JP2016118323A (ja) * 2014-12-19 2016-06-30 三菱重工業株式会社 排熱回収システム及びこれを備えた船舶ならびに排熱回収方法
JP2016172205A (ja) * 2015-03-16 2016-09-29 富士電機株式会社 排ガス処理装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1646799B (zh) * 2002-04-05 2012-02-08 纳幕尔杜邦公司 用于控制气体排放过程的方法、装置和相关部件
KR20030096991A (ko) * 2002-06-18 2003-12-31 현대모비스 주식회사 유속 균일화 장치
JP6290533B2 (ja) * 2012-12-10 2018-03-07 三菱重工業株式会社 舶用推進システムおよびその運用方法
WO2014171366A1 (ja) * 2013-04-17 2014-10-23 富士電機株式会社 排ガス処理装置、船舶及び排ガス処理方法
JP2014233702A (ja) 2013-06-04 2014-12-15 三菱重工業株式会社 海水脱硫装置及び海水脱硫システム
DK179038B1 (en) * 2015-11-02 2017-09-11 Man Diesel & Turbo Filial Af Man Diesel & Turbo Se Tyskland A two-stroke internal combustion engine with a SCR reactor located downstream of the exhaust gas receiver
CN105797553A (zh) * 2016-05-06 2016-07-27 哈尔滨工程大学 一种船舶柴油机尾气脱硫脱硝联合处理装置
CN205782868U (zh) * 2016-07-14 2016-12-07 郑州锅炉股份有限公司 一种抑制污染物生成的节能型循环流化床锅炉

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005306259A (ja) * 2004-04-23 2005-11-04 Sumitomo Heavy Industries Marine & Engineering Co Ltd 船舶におけるエンジンケーシング
JP2009222005A (ja) * 2008-03-18 2009-10-01 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 低温脱硝装置
US20140090379A1 (en) * 2012-10-01 2014-04-03 John Powell Exhaust Gas Diverter and Collection System For Ocean Going Vessels
JP2014221594A (ja) * 2013-05-13 2014-11-27 三菱重工業株式会社 船舶、船舶の改造方法、排ガス処理システムの取付方法及び取外し方法
JP2016118323A (ja) * 2014-12-19 2016-06-30 三菱重工業株式会社 排熱回収システム及びこれを備えた船舶ならびに排熱回収方法
EP3037635A1 (en) * 2014-12-22 2016-06-29 Alfa Laval Corporate AB Exhaust gas treatment system and method, as well as ship comprising, and use of, such a system
JP2016172205A (ja) * 2015-03-16 2016-09-29 富士電機株式会社 排ガス処理装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SEKINO, DAISUKE ET AL.: "Alfa Laval Green Technology - SOx Reduction Technology for ECA and Fuel Recovery Solution", JOURNAL OF THE JIME, vol. 50, no. 1, 2015, pages 101 - 106, XP055622051 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111491858A (zh) 2020-08-04
CN111491858B (zh) 2022-03-18
JP7117100B2 (ja) 2022-08-12
JP2019111932A (ja) 2019-07-11
KR102424470B1 (ko) 2022-07-22
KR20200051747A (ko) 2020-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5465407B2 (ja) 船舶搭載用の排気ガス浄化装置
JP5819753B2 (ja) 電気推進船
JP2017019415A (ja) 洗浄水供給システム
US20170122174A1 (en) Housing member for enclosing aftertreatment module of engine
WO2011074310A1 (ja) 往復動内燃機関の排ガス浄化方法及び排ガス浄化システム
JP2010071150A (ja) 排気ガス浄化装置
KR101505571B1 (ko) 선박의 배기가스 배출 장치
WO2019123712A1 (ja) 船舶用脱硫システム
JP6715579B2 (ja) ドライブユニット及びその操作方法
JP2018149842A (ja) 船舶及びその動力システム及び運転方法
US9562459B2 (en) SCR-module
WO2010032738A1 (ja) 排気ガス浄化装置
CN111051671A (zh) 用于操作多内燃机的系统的控制器
JP6114803B2 (ja) 船舶搭載用の排気ガス浄化装置
KR20240005781A (ko) 선박
JP2013015149A (ja) 船舶搭載用の排気ガス浄化装置
JP4353157B2 (ja) ２次空気供給装置および２次空気供給装置の異常検出方法
JP6250206B2 (ja) 船舶搭載用の排気ガス浄化装置
JP6102329B2 (ja) 脱硝装置および脱硝方法
JP2012071710A (ja) 船舶の運転制御方法及びその船舶
KR200477409Y1 (ko) 선박 엔진의 에어쿨러 배출라인 구조
KR20150077801A (ko) 환원제 공급라인
JP6613179B2 (ja) 液化ガス運搬船
US20180029673A1 (en) Hybrid Cargo Handling Method of Oil Tanker and Cargo Pump Prime Mover System for the Method
JP6064476B2 (ja) 脱硝装置および脱硝方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18893039

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20207010124

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18893039

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1