WO2022034747A1 - 排気ガス浄化装置 - Google Patents

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WO2022034747A1
WO2022034747A1 PCT/JP2021/024020 JP2021024020W WO2022034747A1 WO 2022034747 A1 WO2022034747 A1 WO 2022034747A1 JP 2021024020 W JP2021024020 W JP 2021024020W WO 2022034747 A1 WO2022034747 A1 WO 2022034747A1
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exhaust gas
scrubber
gas purification
purification device
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PCT/JP2021/024020
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慎弥 宇井
邦幸 高橋
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富士電機株式会社
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Definitions

  • This disclosure relates to an exhaust gas purification device.
  • Patent Document 1 in a hybrid scrubber system, SOx is absorbed by the scrubber during a closed-loop operation in which seawater is circulated to the scrubber, and a sodium hydroxide (NaOH) solution is added to the seawater that has moved to the acidic side. It is in harmony. This makes it possible to secure the required SOx absorption performance when the seawater is circulated and reused.
  • NaOH sodium hydroxide
  • Patent Document 1 in the hybrid scrubber system, it is also possible to perform an open loop operation in which seawater is supplied to the scrubber, the wastewater absorbed by the scrubber is purified and discharged to the outside of the ship. In this case, the required SOx absorption performance can be ensured by the newly introduced seawater at all times.
  • a scrubber that uses seawater to purify the exhaust gas of a ship's engine, It is provided with a wastewater introduction unit that introduces wastewater having a relatively high hydrogen ion index or alkalinity discharged from a predetermined device mounted on the ship into the scrubber to which the seawater is supplied. Exhaust gas purification equipment is provided.
  • the exhaust gas purification device using the scrubber can effectively utilize the wastewater in the ship.
  • FIG. 1 is a diagram showing a first example of the exhaust gas purification device 1 according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the confluence portion 73.
  • FIG. 3 is a diagram showing a first example of a control method for the seawater pump 20B.
  • FIG. 4 is a diagram showing a second example of a control method for the seawater pump 20B.
  • FIG. 5 is a diagram showing a third example of a control method for the seawater pump 20B.
  • FIG. 5 is a flowchart schematically showing a control process corresponding to the third example of the control method of the seawater pump 20B. This flowchart is repeatedly executed, for example, at predetermined control cycles.
  • the exhaust gas purification device 1 is mounted on a ship together with a main engine 100, a boiler 200, a water production device 300, and the like.
  • shipment means a ship on which the exhaust gas purification device 1 is mounted, unless otherwise specified.
  • the exhaust gas purification device 1 purifies the exhaust gas discharged from the main engine 100 and discharges it to the outside from the chimney of the ship.
  • the main engine 100 drives the propeller to rotate and propels the ship.
  • the main engine 100 is, for example, a diesel engine that can use heavy fuel oil C as fuel.
  • the boiler 200 uses distilled water purified by the water making apparatus 300 to generate steam as a heating source. Further, the boiler 200 discharges a part of the boiler water in order to suppress the concentration of the water inside (hereinafter, "boiler water") in the process of generating steam. Since a chemical for preventing corrosion of the boiler 200 is added to the distilled water introduced into the boiler 200, the boiler water (blow water) discharged from the boiler 200 has a pH (potential of hydrogen: hydrogen ion index). ) Is relatively high (high pH water).
  • the relatively high pH means, for example, a pH capable of improving the SOx absorption performance of the scrubber 10 when wastewater (boiler water) is introduced into the seawater supplied to the scrubber 10, as described later. It means that the predetermined standard (for example, the lower limit value) of is exceeded.
  • the water making device 300 uses seawater pumped from the outside of a ship to generate distilled water, and discharges concentrated seawater (concentrated seawater) as wastewater.
  • the wastewater (concentrated seawater) of the water-making apparatus 300 has a relatively high alkalinity because the alkaline substances of the seawater are concentrated.
  • the relatively high alkalinity means that, for example, as described later, when wastewater (concentrated seawater) is introduced into the seawater supplied to the scrubber 10, it is possible to improve the SOx absorption performance of the scrubber 10. It means that the predetermined standard of alkalinity (for example, the lower limit) is exceeded.
  • the exhaust gas purification device 1 pumps seawater from the outside of the ship, purifies the exhaust gas using the seawater inside the scrubber 10, and absorbs the SOx discharged from the scrubber 10 to absorb the seawater outside the ship.
  • an open-loop scrubber system is adopted as the exhaust gas purification device 1.
  • the exhaust gas purification device 1 includes a scrubber 10, a seawater supply unit 20, a seawater discharge unit 30, a VVVF (Variable Voltage Variable Frequency) inverter 40, an external wastewater introduction unit 70, and a flow meter. 80, a gas analyzer 82, and a control device 90 are included.
  • the scrubber 10 purifies the exhaust gas by absorbing SOx contained in the exhaust gas of the main engine 100 using the seawater supplied by the seawater supply unit 20. Specifically, the scrubber 10 has a spray inside which seawater is injected into the exhaust gas, and SOx is absorbed by the seawater injected from the spray. The exhaust gas after purification (after desulfurization) that has passed through the scrubber 10 is discharged to the outside of the ship from the chimney, and the seawater that has absorbed SOx is discharged from the scrubber 10 to the seawater discharge unit 30.
  • the seawater supply unit 20 supplies seawater to the scrubber 10.
  • the seawater supply unit 20 includes a suction path 20A, a seawater pump 20B, and a discharge path 20C.
  • the suction path 20A is connected between the intake port outside the ship and the suction port of the seawater pump 20B in such a manner that seawater can flow.
  • the suction path 20A is composed of, for example, a pipe.
  • the same may apply to the discharge path 20C and the seawater discharge unit 30.
  • the seawater pump 20B sucks seawater from the suction path 20A and discharges it to the discharge path 20C.
  • the seawater pump 20B is driven by the electric power supplied from the VVVF inverter 40 under the control of the control device 90.
  • Seawater discharged from the seawater pump 20B passes through the discharge path 20C (an example of the flow path).
  • the discharge path 20C connects the discharge port of the seawater pump 20B and the inflow port of the seawater of the scrubber 10 in a manner in which seawater can flow.
  • the seawater discharge unit 30 is a route for discharging seawater after purifying the exhaust gas from the scrubber 10.
  • the seawater discharge unit 30 discharges the seawater discharged from the scrubber 10 to the outside of the ship.
  • the VVVF inverter 40 drives the seawater pump 20B under the control of the control device 90. Specifically, the VVVF inverter 40 uses the electric power supplied from the power source in the ship to generate AC electric power having a predetermined voltage and frequency, and outputs the AC electric power to the seawater pump 20B. The signal regarding the operating state of the VVVF inverter 40 is taken into the control device 90.
  • the external wastewater introduction unit 70 is an alkaline wastewater having a relatively high pH or a relative alkalinity of an external device of the exhaust gas purification device 1, that is, another device mounted on a ship. Highly high drainage (hereinafter referred to as "alkaline drainage”) is introduced into the seawater of the seawater supply unit 20.
  • the external wastewater introduction unit 70 introduces the wastewater of the boiler 200 (blow water) and the wastewater of the water production device 300 (concentrated seawater) into the seawater of the seawater supply unit 20.
  • the exhaust gas purification device 1 can improve the SOx absorption performance per unit flow rate of the seawater in the scrubber 10 by using the seawater into which the alkaline wastewater is introduced.
  • the external drainage introduction section 70 includes an introduction path 71, a check valve 72, and a merging section 73.
  • the introduction route 71 is a route for introducing alkaline wastewater from an external device of the exhaust gas purification device 1 into the seawater supply unit 20.
  • the introduction path 71 is composed of, for example, a pipe.
  • the introduction route 71 includes introduction routes 71A and 71B.
  • the introduction route 71A is a route for introducing the alkaline drainage (blow water) of the boiler 200 into the seawater supply unit 20.
  • the introduction path 71A sends the blow water to the seawater supply unit 20 by utilizing the source pressure, potential energy, and the like of the blow water discharged from the boiler 200.
  • the introduction route 71B is a route for introducing alkaline wastewater (concentrated seawater) of the water production apparatus 300 into the seawater supply unit 20.
  • the introduction path 71B sends blow water to the seawater supply unit 20 by utilizing the source pressure, potential energy, and the like of the concentrated seawater discharged from the water production apparatus 300.
  • the check valve 72 is arranged with the direction toward the seawater supply unit 20 of the introduction path 71 as the forward direction, and is configured to allow the forward flow of the fluid (alkaline drainage) while preventing the reverse flow. Ru. As a result, the check valve 72 can prevent alkaline drainage and backflow of seawater in the direction from the seawater supply unit 20 toward the discharge source of alkaline drainage through the introduction path 71.
  • the check valve 72 includes a check valve 72A provided in the introduction path 71A and a check valve 72B provided in the introduction path 71B.
  • the merging section 73 is provided at a connection position between the introduction path 71 and the discharge path 20C of the seawater supply section 20, and the alkaline wastewater introduced through the introduction path 71 is sent to the seawater flowing through the seawater supply section 20 (discharge path 20C). Let them join.
  • the merging portion 73 includes a merging portion 73A provided at a connection position between the introduction path 71A and the discharge path 20C, and a merging portion 73B provided at a connection position between the introduction path 71B and the discharge path 20C.
  • the merging portions 73A and 73B have a nozzle shape that is relatively thin with respect to the discharge path 20C, and alkaline wastewater flows out from the nozzle-shaped outlet along the direction in which seawater flows. Arranged like this. As a result, the alkaline wastewater flows in at a relatively large (high) speed with respect to the flow of seawater in the discharge path 20C, and stirring (mixing) with seawater is promoted by the ejector effect.
  • the flow meter 80 measures the flow rate of seawater near the inlet of the scrubber 10 in the discharge path 20C.
  • the signal (measurement signal) corresponding to the measured value of the flow meter 80 (hereinafter, “seawater flow rate measured value”) is taken into the control device 90.
  • the gas analyzer 82 (an example of the exhaust gas measuring unit) measures the SOx content per unit flow rate of the exhaust gas after passing through the scrubber 10 (hereinafter, simply “SOx content”), that is, the SOx content concentration. do.
  • SOx content the SOx content per unit flow rate of the exhaust gas after passing through the scrubber 10
  • gas analysis value the measurement value of the gas analyzer 82
  • the control device 90 controls the exhaust gas purification device 1.
  • the function of the control device 90 may be realized by any hardware, or a combination of any hardware and software.
  • the control device 90 includes a memory device such as a CPU (Central Processing Unit) and a RAM (RandomAccessMemory), an auxiliary storage device such as a ROM (ReadOnlyMemory), and an interface device for input / output to / from the outside. It is mainly composed of a computer.
  • the control device 90 realizes various functions by loading various programs installed in the auxiliary storage device into the memory device and executing them on the CPU, for example.
  • control device 90 may be distributed and realized by a plurality of control devices.
  • control device 90 includes, for example, a seawater pump control unit 901.
  • the seawater pump control unit 901 (an example of the seawater flow rate control unit) outputs a control signal to the VVVF inverter 40 and controls the operation of the seawater pump 20B via the VVVF inverter 40.
  • the seawater pump control unit 901 performs feedback control (for example, PID (Proportional)) regarding the deviation based on the gas analysis value by the input gas analyzer 82 and the SOx regulation value specified in advance. Integral Differential) control) may be performed.
  • the SOx regulation value is, for example, a standard value defined by international regulations regarding the SOx content of exhaust gas emitted from a ship, or a voluntary regulation value set to a value smaller than the standard value. It's okay.
  • the seawater pump control unit 901 outputs a control signal to the VVVF inverter 40 so that the deviation approaches zero in the range where the gas analysis value is equal to or less than the SOx regulation value, and the rotation speed of the seawater pump 20B (that is, that is). , The flow rate of seawater supplied to the scrubber 10) may be controlled.
  • the seawater pump control unit 901 can relatively reduce the rotation speed of the seawater pump 20B when the gas analysis value is smaller than the SOx regulation value due to the introduction of alkaline drainage into the seawater. Therefore, the control device 90 can suppress the power consumption of the seawater pump 20B and save energy while observing the regulation regarding the SOx content of the exhaust gas.
  • the same control method may be adopted in the cases of the second to ninth examples described later.
  • the seawater pump control unit 901 performs feedback control (for example, PID control) regarding the deviation based on the input seawater flow rate measurement value by the flow meter 80 and the seawater flow rate set value. You may go.
  • the seawater flow rate set value is set as the seawater flow rate required to secure the SOx absorption performance required by the scrubber 10. It may be set in advance, or it may be set (changed) according to a setting input from an operator or the like.
  • the seawater pump control unit 901 outputs a control signal to the VVVF inverter 40 so that the deviation approaches zero in the range where the seawater flow rate measurement value is equal to or higher than the seawater flow rate set value, and the rotation speed of the seawater pump 20B.
  • the seawater pump control unit 901 can relatively reduce the rotation speed of the seawater pump 20B when the measured value of the seawater flow rate is larger than the set value of the seawater flow rate due to the introduction of alkaline drainage into the seawater. can. Therefore, the control device 90 can suppress the power consumption of the seawater pump 20B and save energy while ensuring the SOx absorption performance of the scrubber 10.
  • the same control method may be adopted in the cases of the second example, the third example, and the seventh to ninth examples described later.
  • the seawater pump control unit 901 performs seawater according to the relationship between the measured value (gas analysis value) of the SOx content in the exhaust gas at the outlet of the scrubber 10 and the SOx regulation value.
  • the flow rate set value may be varied.
  • the initial value of the seawater flow rate setting value when the seawater flow rate setting value is variable is large enough to sufficiently lower the SOx content of the exhaust gas after passing through the scrubber 10 from the SOx regulation value. Set to a value.
  • step S102 the seawater pump control unit 901 determines whether or not the SOx content (gas analysis value) in the exhaust gas at the outlet of the scrubber 10 has reached a state of less than the SOx regulation value.
  • the seawater pump control unit 901 proceeds to step S104 if the gas analysis value has not reached the SOx regulation value or less, and proceeds to step S114 if the gas analysis value has reached the SOx regulation value.
  • step S104 the seawater pump control unit 901 determines whether or not the SOx content in the exhaust gas at the outlet of the scrubber 10 is reduced. Specifically, the seawater pump control unit 901 exhausts gas when the gas analysis value decreases between the processing of the current flowchart and the processing of the previous flowchart, and the decrease amount is equal to or more than a predetermined threshold value. It may be determined that the SOx content in the gas is reduced. The seawater pump control unit 901 proceeds to step S106 when the gas analysis value is decreasing, and proceeds to step S112 when the gas analysis value is not decreasing.
  • step S106 the seawater pump control unit 901 determines whether or not the SOx content (gas analysis value) in the exhaust gas at the outlet of the scrubber 10 has reached a state of less than the SOx regulation value.
  • the seawater pump control unit 901 proceeds to step S108 when the gas analysis value has not reached the state of less than the SOx regulation value, and proceeds to step S110 when the gas analysis value has reached the SOx regulation value.
  • step S108 the seawater pump control unit 901 lowers (decreases) the seawater flow rate set value by a predetermined value ⁇ sv.
  • the predetermined value ⁇ sv is predetermined as an adjustment range when adjusting the seawater flow rate set value.
  • the seawater pump control unit 901 can perform feedback control (PID control) regarding the flow rate of the seawater flowing into the scrubber 10 by using the seawater flow rate set value changed to a relatively small value. Therefore, the seawater pump control unit 901 can control the seawater pump 20B via the VVVF inverter 40 in step S128 described later, and can relatively reduce the rotation speed of the seawater pump 20B. This is because the SOx content of the exhaust gas at the outlet of the scrubber 10 is steadily decreasing toward the SOx regulation value, and it can be judged that there is a margin for reducing the flow rate of seawater flowing into the scrubber 10.
  • step S108 When the process of step S108 is completed, the control device 90 proceeds to step S128.
  • step S110 the seawater pump control unit 901 maintains the seawater flow rate set value in the current state.
  • the seawater pump control unit 901 can perform feedback control (PID control) regarding the flow rate of the seawater flowing into the scrubber 10 by using the maintained seawater flow rate set value. Therefore, the seawater pump control unit 901 can control the seawater pump 20B via the VVVF inverter 40 in step S128 described later, and can maintain the rotation speed of the seawater pump 20B in the current state. This is because the SOx content of the exhaust gas at the outlet of the scrubber 10 reaches a state of less than the SOx regulation value, and it is necessary to maintain that state.
  • step S110 When the process of step S110 is completed, the control device 90 proceeds to step S128.
  • step S112 the seawater pump control unit 901 raises (increases) the seawater flow rate set value by a predetermined value ⁇ sv.
  • the seawater pump control unit 901 can perform feedback control (PID control) regarding the flow rate of the seawater flowing into the scrubber 10 by using the seawater flow rate set value changed to a relatively large value. Therefore, the seawater pump control unit 901 can control the seawater pump 20B via the VVVF inverter 40 in step S128 described later, and can relatively increase the rotation speed of the seawater pump 20B. This is because the SOx content in the exhaust gas at the outlet of the scrubber 10 has not decreased toward the SOx regulation value.
  • step S112 When the process of step S112 is completed, the control device 90 proceeds to step S128.
  • step S114 the seawater pump control unit 901 determines whether or not the SOx content (gas analysis value) in the exhaust gas at the outlet of the scrubber 10 has increased. Specifically, in the seawater pump control unit 901, when the gas analysis value increases (increases) between the processing of the current flowchart and the processing of the previous flowchart, the SOx content in the exhaust gas increases. It may be determined that it is rising. The seawater pump control unit 901 proceeds to step S116 when the SOx content in the exhaust gas at the outlet of the scrubber 10 has increased, and proceeds to step S122 when the SOx content in the exhaust gas has not increased.
  • the SOx content gas analysis value
  • step S116 the seawater pump control unit 901 determines whether or not the SOx content in the exhaust gas at the outlet of the scrubber 10 is likely to exceed the SOx regulation value. For example, the seawater pump control unit 901 determines the SOx content in the exhaust gas based on the amount of increase in the gas analysis value between this time and the previous time, the difference between the current gas analysis value and the SOx regulation value, and the like. It may be determined whether or not there is a high possibility that the SOx regulation value will be exceeded. The seawater pump control unit 901 proceeds to step S118 when the SOx content in the exhaust gas is not likely to exceed the SOx regulation value, and when the SOx content in the exhaust gas is likely to exceed the SOx regulation value. , Step S120.
  • step S118 the seawater pump control unit 901 raises (increases) the seawater flow rate set value by a predetermined value ⁇ sv.
  • the seawater pump control unit 901 can control the seawater pump 20B via the VVVF inverter 40 in step S128 described later, and can relatively increase the rotation speed of the seawater pump 20B. This is because the SOx content in the exhaust gas is increasing, and it is necessary to suppress the increase in the SOx content.
  • step S118 the control device 90 proceeds to step S128.
  • step S120 the seawater pump control unit 901 returns the seawater flow rate set value to the initial value.
  • the seawater pump control unit 901 can perform feedback control (PID control) regarding the flow rate of the seawater flowing into the scrubber 10 by using the initial value of the seawater flow rate set value set to a somewhat large value. Therefore, the seawater pump control unit 901 can control the seawater pump 20B via the VVVF inverter 40 in step S128 described later, and can greatly increase the rotation speed of the seawater pump 20B. This is because it is necessary to ensure that the SOx content in the exhaust gas of the scrubber 10 does not exceed the SOx regulation value.
  • the seawater flow rate set value is set to a command value determined by other control instead of the initial value. You may.
  • step S120 When the process of step S120 is completed, the control device 90 proceeds to step S128.
  • step S122 the seawater pump control unit 901 determines whether or not the SOx content in the exhaust gas at the outlet of the scrubber 10 is reduced. When the SOx content in the exhaust gas is reduced, the seawater pump control unit 901 proceeds to step S124, and the SOx content in the exhaust gas is not reduced, that is, the SOx content in the exhaust gas is approximately the same. If there is no change, the process proceeds to step S126.
  • step S124 the seawater pump control unit 901 lowers (decreases) the seawater flow rate set value by a predetermined value ⁇ sv.
  • the seawater pump control unit 901 can control the seawater pump 20B via the VVVF inverter 40 in step S128 described later, and can relatively reduce the rotation speed of the seawater pump 20B. This is because it can be judged that the SOx content (gas analysis value) in the exhaust gas is smaller than the SOx regulation value, the SOx content is further reduced, and there is room to reduce the flow rate of seawater flowing into the scrubber 10. be.
  • step S124 the control device 90 proceeds to step S128.
  • step S126 the seawater pump control unit 901 maintains the seawater flow rate set value in the current state.
  • the seawater pump control unit 901 can control the seawater pump 20B via the VVVF inverter 40 in step S128 described later, and can maintain the rotation speed of the seawater pump 20B in the current state. This is because the SOx content (gas analysis value) in the exhaust gas is smaller than the SOx regulation value, and the SOx content does not change substantially, and the state may be maintained.
  • step S126 When the process of step S126 is completed, the control device 90 proceeds to step S128.
  • step S1208 the seawater pump control unit 901 outputs a control signal to the VVVF inverter 40 based on the seawater flow rate set value set in any one of steps S108, S110, S112, S118, S120, S124, and S126.
  • Controls the seawater pump 20B Specifically, the seawater pump control unit 901 controls the rotation speed of the seawater pump 20B so that the flow rate of the seawater flowing into the scrubber 10 becomes the seawater flow rate set value. Thereby, the rotation speed of the seawater pump 20B can be increased or decreased according to the variable seawater flow rate set value.
  • the exhaust gas purification device 1 introduces the alkaline wastewater discharged from the boiler 200 and the water production device 300 into the seawater of the seawater supply unit 20, and the seawater into which the alkaline wastewater is introduced is transferred to the scrubber 10. Can be supplied. Therefore, the SOx absorption performance per unit flow rate of seawater in the scrubber 10 can be improved, and as a result, the flow rate for ensuring the SOx absorption performance required by the scrubber 10 can be relatively reduced. Therefore, for example, the rotation speed of the seawater pump 20B can be relatively lowered to suppress the flow rate of the seawater supplied to the scrubber 10, and the power consumption of the seawater pump 20B can be suppressed. That is, by suppressing the power consumption of the seawater pump 20B, it is possible to suppress the running cost related to the operation of the exhaust gas purification device 1.
  • FIG. 6 is a diagram showing a second example of the exhaust gas purification device 1 according to the present embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing a first example of a control method for the liquid feed pumps 75 (liquid feed pumps 75A and 75B). The flowchart shown in FIG. 7 is repeatedly executed, for example, at predetermined control cycles.
  • the exhaust gas purification device 1 has a scrubber 10, a seawater supply unit 20, a seawater discharge unit 30, a VVVF inverter 40, and an external wastewater introduction unit 70, as in the case of the first example described above.
  • the flow meter 80, the gas analyzer 82, and the control device 90 are included.
  • the external drainage introduction section 70 includes an introduction path 71, a check valve 72, and a merging section 73, as in the case of the first example described above. Further, the external drainage introduction unit 70 includes a storage tank 74, a liquid feed pump 75, and a VVVF inverter 76, unlike the first example described above.
  • the storage tank 74 (an example of a drainage tank) stores alkaline drainage from an external device.
  • the storage tank 74 includes storage tanks 74A and 74B.
  • the storage tank 74A stores the alkaline drainage (blow water) of the boiler 200.
  • the storage tank 74A is, for example, an overflow type.
  • the storage tank 74B stores alkaline wastewater (concentrated seawater) of the water production device 300.
  • the storage tank 74B is, for example, an overflow type.
  • the liquid feed pump 75 (an example of a drainage introduction pump) sucks alkaline drainage from the storage tank 74 and discharges it toward the seawater supply unit 20. As a result, the alkaline wastewater is pumped to the seawater supply unit 20.
  • the liquid feed pump 75 is driven by the electric power supplied from the VVVF inverter 76 under the control of the control device 90.
  • the liquid feed pump 75 includes liquid feed pumps 75A and 75B.
  • the liquid feed pump 75A pumps the blow water of the boiler 200 stored in the storage tank 74A toward the seawater supply section 20 (merging section 73A).
  • the liquid feed pump 75B pumps the concentrated seawater of the water making apparatus 300 stored in the storage tank 74B toward the seawater supply unit 20.
  • the VVVF inverter 76 drives the liquid feed pump 75 under the control of the control device 90.
  • the VVVF inverter 76 includes VVVF inverters 76A and 76B. The signal regarding the operating state of the VVVF inverters 76A and 76B is taken into the control device 90.
  • the VVVF inverter 76A uses the electric power supplied from the power source in the ship to generate AC power having a predetermined voltage and frequency, and outputs the AC power to the liquid feed pump 75A.
  • the VVVF inverter 76B uses the electric power supplied from the power source in the ship to generate AC power having a predetermined voltage and frequency, and outputs the AC power to the liquid feed pump 75B.
  • the introduction route 71 includes the introduction routes 71A and 71B as in the case of the first example described above.
  • the introduction route 71A includes routes 71A1 to 71A3, unlike the case of the first example described above.
  • Route 71A1 connects between the drainage port of the blow water of the boiler 200 and the inlet of the storage tank 74A.
  • the path 71A2 connects between the outlet of the storage tank 74A and the suction port of the liquid feed pump 75A.
  • the path 71A3 connects between the discharge port of the liquid feed pump 75A and the confluence portion 73A (discharge path 20C).
  • the introduction route 71B includes routes 71B1 to 71B3, unlike the case of the first example described above.
  • Route 71B1 connects between the drainage port of concentrated seawater of the water production device 300 and the inlet of the storage tank 74B.
  • the route 71B2 connects between the outlet of the storage tank 74B and the suction port of the liquid feed pump 75B.
  • the path 71B3 connects between the discharge port of the liquid feed pump 75B and the confluence portion 73B (discharge path 20C).
  • the check valve 72 includes the check valves 72A and 72B as in the case of the first example described above.
  • the check valves 72A and 72B are arranged in the paths 71A3 and 71B3, respectively.
  • the control device 90 includes a liquid feed pump control unit 902, unlike the case of the first example described above.
  • the liquid feed pump control unit 902 executes the flowchart configured in steps S202 to S206.
  • the flowchart shown in FIG. 7 is repeatedly executed, for example, at predetermined control cycles.
  • the same control method may be adopted in the cases of the third example, the fifth example, the sixth example, the eighth example, and the ninth example, which will be described later.
  • step S202 the liquid feed pump control unit 902 determines whether or not the seawater pump 20B is in operation based on the signal regarding the operating state taken from the VVVF inverter 40.
  • the liquid feed pump control unit 902 proceeds to step S204 when the seawater pump 20B is not in operation (that is, stopped), and proceeds to step S206 when the seawater pump 20B is in operation.
  • step S204 the liquid feed pump control unit 902 stops the liquid feed pump 75 (liquid feed pumps 75A and 75B).
  • the alkaline drainage of the storage tanks 74A and 74B is unnecessarily discharged in the state where the seawater is not supplied from the seawater pump 20B to the scrubber 10, that is, the exhaust gas purification device 1 is stopped, and the storage amount is increased. It is possible to suppress the situation where the number decreases.
  • step S204 the control device 90 ends the processing of the current flowchart.
  • step S206 the liquid feed pump control unit 902 operates the liquid feed pump 75 (liquid feed pumps 75A, 75B) in a predetermined state.
  • the alkaline drainage of the storage tanks 74A and 74B can be introduced into the seawater supplied from the seawater pump 20B to the scrubber 10, and the SOx absorption performance per unit flow rate of the seawater can be improved.
  • step S206 the control device 90 ends the processing of the current flowchart.
  • liquid feed pump control unit 902 When seawater is introduced from the liquid feed pumps 75A and 75B into the discharge path 20C (in the case of step S206), for example, alkaline drainage having a predetermined constant flow rate may be introduced into the seawater of the seawater supply unit 20.
  • the liquid feed pump control unit 902 outputs a control signal to the VVVF inverters 76A and 76B, and operates the liquid feed pumps 75A and 75B at a predetermined constant rotation speed.
  • the constant rotation speeds of the liquid feed pumps 75A and 75B may be the same or different.
  • the same control method may be adopted in the cases of the third example, the fifth example, the sixth example, the eighth example, and the ninth example, which will be described later.
  • the seawater of the seawater supply unit 20 is introduced through the liquid feed pumps 75A and 75B, respectively.
  • the flow rate of the introduced alkaline wastewater may be variable.
  • the storage amount of the storage tanks 74A and 74B may be determined by the control device 90 based on, for example, the output of the level switch or the level sensor installed in each of the storage tanks 74A and 74B.
  • the liquid feed pump control unit 902 uses the liquid feed pump 75A via the VVVF inverter 76A so that the larger (larger) the amount of blow water stored in the storage tank 74A, the higher the rotation speed of the liquid feed pump 75A. May be controlled. Further, the liquid feed pump control unit 902 may adopt the same control method for the liquid feed pump 75B. As a result, when the storage amount of the storage tank 74 is relatively small, the control device 90 can relatively reduce the flow rate of the alkaline wastewater introduced into the seawater supply unit 20 and suppress the depletion of the alkaline wastewater. ..
  • control device 90 when the storage amount of the storage tank 74 is relatively large, the control device 90 relatively increases the flow rate of the alkaline wastewater introduced into the seawater supply unit 20, further improving the SOx absorption performance per unit flow rate of seawater. Can be improved.
  • the same control method may be adopted in the cases of the third example, the fifth example, the sixth example, the eighth example, and the ninth example, which will be described later.
  • the liquid feeding pumps 75A and 75B may be stopped when the alkaline drainage of the storage tanks 74A and 74B is exhausted.
  • the liquid feed pump control unit 902 may stop the liquid feed pump 75A when the amount of blow water stored in the storage tank 74A drops beyond the level indicating the depletion of the blow water.
  • the liquid feed pump control unit 902 may adopt the same control method for the liquid feed pump 75B. As a result, the control device 90 suppresses a situation in which the liquid feed pumps 75A and 75B continue to operate and consume unnecessary electric power even though the alkaline drainage of the storage tanks 74A and 74B is depleted. be able to.
  • the flow rate of drainage may be variable.
  • the liquid feed pump control unit 902 uses the VVVF inverters 76A and 76B to feed the liquid feed pump so that the deviation between the gas analysis value and the SOx regulation value approaches zero in the range where the gas analysis value is equal to or less than the SOx regulation value.
  • 75A and 75B may be controlled.
  • control device 90 can suppress the power consumption of the liquid feed pumps 75A and 75B and save energy while observing the regulation regarding the SOx content of the exhaust gas.
  • the same control method may be adopted in the cases of the third example, the fifth example, the sixth example, the eighth example, and the ninth example, which will be described later.
  • alkaline wastewater is stored in the storage tank 74 (storage tanks 74A, 74B), and the seawater supply unit 20 is stored from the storage tank 74 by using the liquid feed pump 75 (liquid feed pumps 75A, 75B). Seawater can be introduced into (discharge path 20C). Therefore, for example, even when the operation timing of the boiler 200 or the water production device 300 and the operation timing of the exhaust gas purification device 1 are different, the alkaline wastewater is effectively utilized and the SOx absorption performance is improved. be able to.
  • FIG. 8 is a diagram showing a third example of the exhaust gas purification device 1 according to the present embodiment.
  • the exhaust gas purification device 1 includes a scrubber 10, a seawater supply unit 20, a seawater discharge unit 30, a VVVF inverter 40, and an external wastewater introduction unit, as in the case of the first example described above. 70, a flow meter 80, a gas analyzer 82, and a control device 90 are included.
  • the external drainage introduction section 70 includes an introduction path 71, a check valve 72, and a merging section 73, as in the case of the first example described above. Further, the external drainage introduction unit 70 includes a storage tank 74, a liquid feed pump 75, and a VVVF inverter 76, as in the second example described above.
  • the introduction route 71 includes routes 711 to 713, and is configured to combine the blow water of the boiler 200 and the concentrated seawater of the water production device 300.
  • Route 711 includes routes 711A and 711B.
  • Route 711A connects between the drainage port of the blow water of the boiler 200 and the inlet of the storage tank 74.
  • Route 711B connects between the drainage port of the water production device 300 concentrated seawater and the inlet of the storage tank 74.
  • the route 712 connects between the outlet of the storage tank 74 and the suction port of the liquid feed pump 75.
  • the path 713 connects between the discharge port of the liquid feed pump 75 and the confluence portion 73 (discharge path 20C).
  • the check valve 72 is arranged on the path 713. That is, the check valve 72 is one, unlike the case of the first example described above.
  • the merging portion 73 is provided at a connection position between the path 713 and the discharge path 20C. That is, unlike the first example described above, the merging portion 73 is one.
  • the storage tank 74 stores both the blow water of the boiler 200 and the concentrated seawater of the water making device 300, unlike the case of the second example described above. That is, in this example, there is only one storage tank 74. As a result, alkaline wastewater from a plurality of devices (boiler 200 and water production device 300) can be stored in one storage tank 74. Therefore, it is possible to simplify the configuration of the external wastewater introduction unit 70 and suppress the equipment cost (initial cost) while ensuring the function of storing the alkaline wastewater of the external device.
  • the liquid feed pump 75 sucks in the alkaline drainage of the storage tank 74, that is, the blow water of the boiler 200 and the mixed drainage of the concentrated seawater of the water production device 300, and the seawater supply unit 20 ( It is pumped toward the discharge path 20C).
  • the alkaline drainage of a plurality of devices can be introduced into the seawater supply unit 20 by one liquid feeding pump 75 and the VVVF inverter 76. Therefore, the configuration of the external wastewater introduction unit 70 can be simplified and the equipment cost can be suppressed.
  • the VVVF inverter 76 is one, unlike the case of the second example described above, and drives the liquid feed pump 75 under the control of the control device 90.
  • alkaline wastewater from a plurality of devices is collected in one route and introduced into the seawater supply unit 20.
  • the configuration of the external wastewater introduction unit 70 can be simplified and the equipment cost can be suppressed.
  • alkaline wastewater from a plurality of devices (boiler 200 and water production device 300) is stored in one storage tank 74.
  • FIG. 9 is a diagram showing a fourth example of the exhaust gas purification device 1 according to the present embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram showing a first example of a control method for the drug injection pump 50.
  • FIG. 11 is a diagram showing a second example of a control method for the drug injection pump 50.
  • the exhaust gas purifying device 1 neutralizes the seawater that has absorbed SOx discharged from the scrubber 10 and circulates the seawater in a form of being reused by the scrubber 10. .. That is, in this example, a closed-loop scrubber system is adopted as the exhaust gas purification device 1.
  • a closed-loop scrubber system is adopted as the exhaust gas purification device 1.
  • the exhaust gas purification device 1 has a scrubber 10, a seawater supply unit 20, a seawater discharge unit 30, a VVVF inverter 40, and an external wastewater introduction unit, as in the case of the first example described above. 70, a gas analyzer 82, and a control device 90 are included. Further, the exhaust gas purifying device 1 includes a decontamination device 25, a chemical injection pump 50, a VVVF inverter 60, a water quality meter 84, and a water quality meter 86, unlike the case of the first example described above.
  • the seawater supply unit 20 includes a suction path 20A, a seawater pump 20B, and a discharge path 20C, as in the first example described above. Further, the seawater supply unit 20 includes a storage tank 20D, unlike the first example described above.
  • the storage tank 20D (an example of a seawater tank) stores seawater to be circulated in the scrubber 10.
  • the storage tank 20D is connected to the suction path 20A, and the seawater in the storage tank 20D is supplied to the scrubber 10 by the power of the seawater pump 20B. Further, the storage tank 20D is connected to the seawater discharge unit 30, and the seawater discharged from the scrubber 10 is returned to the storage tank 20D through the seawater discharge unit 30.
  • the storage tank 20D is, for example, an overflow type.
  • the overflowed seawater is discharged into the sea outside the ship.
  • the seawater circulated in the scrubber 10 is introduced into the seawater supply unit 20 from the sea outside the ship in advance by using another pump.
  • the decontamination device 25 circulates seawater between the storage tank 20D and the storage tank 20D to remove pollutant components (dust, particulate matter, etc.) of the seawater in the storage tank 20D.
  • the chemical injection pump 50 (an example of the chemical introduction unit) pumps seawater (hereinafter, “make-up water”) or a solution of an alkaline substance (hereinafter, “alkaline agent”) outside the ship into the storage tank 20D.
  • make-up water or a solution of an alkaline substance (hereinafter, “alkaline agent”) outside the ship into the storage tank 20D.
  • alkaline agent an alkaline substance outside the ship into the storage tank 20D.
  • the chemical injection pump 50 is driven by the electric power supplied from the VVVF inverter 60 under the control of the control device 90.
  • the alkaline agent is, for example, an aqueous solution of sodium hydroxide (NaOH), sodium carbonate (Na 2 CO3), magnesium hydroxide (Mg (OH) 2 ), calcium oxide (CaO), calcium carbonate (CaCO 3 ) and the like. Further, the alkaline agent may be an aqueous solution of another kind of alkaline substance.
  • the VVVF inverter 60 drives the drug injection pump 50 under the control of the control device 90. Specifically, the VVVF inverter 60 uses the electric power supplied from the power source in the ship to generate AC power having a predetermined voltage and frequency, and outputs the AC power to the chemical injection pump 50. The signal regarding the operating state of the VVVF inverter 60 is taken into the control device 90.
  • the external wastewater introduction unit 70 includes an introduction route 71 as in the case of the first example described above.
  • the introduction route 71 includes the introduction routes 71A and 71B as in the case of the first example described above.
  • the introduction route 71A connects between the drainage port of the blow water of the boiler 200 and the inlet of the storage tank 20D.
  • the blow water of the boiler 200 is introduced into the storage tank 20D. Therefore, the scrubber 10 can absorb SOx, and the seawater in the storage tank 20D whose SOx absorption performance has deteriorated can be neutralized with blow water to improve (recover) the SOx absorption performance.
  • the introduction route 71B connects between the drainage port of the concentrated seawater of the water production device 300 and the inlet of the storage tank 20D.
  • the concentrated seawater of the water making apparatus 300 is introduced into the storage tank 20D.
  • the scrubber 10 absorbs SOx, and the seawater in the storage tank 20D whose SOx absorption performance has deteriorated can be neutralized with blow water to improve (recover) the SOx absorption performance.
  • the water quality meter 84 (water quality measuring unit, an example of the second water quality measuring unit) measures the water quality (for example, pH) of the seawater in the discharge path 20C, that is, the seawater supplied to the scrubber 10.
  • the signal (measurement signal) corresponding to the measurement value of the water quality meter 84 (hereinafter, “scrubber inlet pH measurement value”) is taken into the control device 90.
  • the water quality meter 86 (water quality measurement unit, an example of the first water quality measurement unit) measures the water quality (for example, pH) of the wastewater that overflows from the storage tank 20D and is discharged into the sea outside the ship.
  • the signal (measurement signal) corresponding to the measurement value of the water quality meter 86 (hereinafter, “scrubber wastewater pH measurement value”) is taken into the control device 90.
  • control device 90 includes a drug injection pump control unit 903, unlike the case of the first example described above.
  • the drug injection pump control unit 903 (an example of the drug introduction control unit) outputs a control signal to the VVVF inverter 60, and controls the operation of the drug injection pump 50 via the VVVF inverter 60.
  • the drug injection pump control unit 903 performs feedback control (for example, PID) regarding the deviation based on the input pH measurement value of the scrubber inlet by the water quality meter 84 and the predetermined pH control value. Control) may be performed.
  • the pH control value (an example of the water quality reference value) may be, for example, the lower limit value of the pH of the seawater for realizing the minimum SOx absorption performance required for the seawater supplied to the scrubber 10.
  • the chemical injection pump control unit 903 outputs a control signal to the VVVF inverter 60 so that the deviation approaches zero in the range where the pH measurement value at the scrubber inlet is equal to or higher than the pH control value, and the chemical injection pump 50.
  • the rotation speed (that is, the amount of the alkaline agent introduced) may be controlled.
  • the chemical injection pump control unit 903 can relatively reduce the rotation speed of the chemical injection pump 50 or medicine.
  • Note Pump 50 can be stopped. Therefore, the control device 90 suppresses the introduction amount of the alkaline agent and the power consumption of the chemical injection pump 50 while ensuring the required SOx absorption performance of seawater by the action of the alkaline wastewater introduced preferentially.
  • the same control method may be adopted in the cases of the fifth to ninth examples described later.
  • the chemical injection pump control unit 903 performs feedback control (PID) regarding the deviation based on the scrubber drainage pH measurement value by the input water quality meter 86 and the predetermined pH regulation value. Control) may be performed.
  • the pH regulation value (an example of a water quality standard value and a wastewater regulation value) is, for example, a standard value (lower limit) stipulated by international regulations regarding the pH value of wastewater discharged from a ship, or a larger than the standard value. It may be a voluntary regulation value set in the value.
  • the chemical injection pump control unit 903 outputs a control signal to the VVVF inverter 60 so that the deviation of the scrubber drainage pH measurement value approaches zero in a range larger than the pH regulation value, and the chemical injection pump 50.
  • the rotation speed (that is, the amount of the alkaline agent introduced) may be controlled.
  • the chemical injection pump control unit 903 may relatively reduce the rotation speed of the chemical injection pump 50 or medicine. Note Pump 50 can be stopped.
  • control device 90 utilizes the alkaline wastewater that is preferentially introduced into the seawater, suppresses the introduction amount of the alkaline agent while complying with the regulation regarding the pH of the discharged seawater, and suppresses the introduction amount of the alkaline agent, or the chemical injection pump 50. It is possible to suppress power consumption and save energy.
  • the same control method may be adopted in the cases of the fifth to ninth examples described later.
  • the alkaline drainage of the external equipment (blow water of the boiler 200 and concentrated seawater of the water making device 300) is introduced into the seawater supply unit 20 (storage tank 20D). Can be done.
  • the alkaline wastewater can be used to neutralize and reuse the seawater that has passed through the scrubber 10. Therefore, the introduction amount of the alkaline agent can be suppressed and the running cost can be suppressed.
  • the alkaline wastewater can be introduced into the seawater supply unit 20 (storage tank 20D) with priority over the alkaline agent.
  • the water quality standard for example, pH control value or pH regulation value
  • the amount of the alkaline agent introduced can be further suppressed.
  • FIG. 12 is a diagram showing a fifth example of the exhaust gas purification device 1 according to the present embodiment.
  • the exhaust gas purification device 1 includes a scrubber 10, a seawater supply unit 20, a seawater discharge unit 30, a VVVF inverter 40, and an external wastewater introduction unit, as in the case of the first example described above. 70, a gas analyzer 82, and a control device 90 are included. Further, the exhaust gas purification device 1 includes a decontamination device 25, a chemical injection pump 50, a VVVF inverter 60, a water quality meter 84, and a water quality meter 86, as in the case of the fourth example described above.
  • the external drainage introduction unit 70 includes an introduction path 71, a storage tank 74, a liquid feed pump 75, and a VVVF inverter 76.
  • the storage tank 74 includes the storage tanks 74A and 74B as in the case of the second example described above.
  • the liquid feed pump 75 includes the liquid feed pumps 75A and 75B as in the case of the second example described above.
  • the VVVF inverter 76 includes the VVVF inverters 76A and 76B as in the case of the second example described above.
  • the introduction route 71 includes the introduction routes 71A and 71B as in the case of the first example described above.
  • the introduction route 71A includes a route 71A1, a route 71A2, and a route 71A3 as in the case of the second example described above.
  • the path 71A3 connects between the discharge port of the liquid feed pump 75A and the inlet of the storage tank 20D. As a result, the blow water of the boiler 200, which is pumped through the liquid feed pump 75A, can be introduced into the storage tank 20D.
  • the introduction route 71B includes a route 71B1, a route 71B2, and a route 71B3 as in the case of the second example described above.
  • the path 71B3 connects between the discharge port of the liquid feed pump 75B and the inlet of the storage tank 20D. As a result, the concentrated seawater of the water production apparatus 300, which is pumped through the liquid feed pump 75B, can be introduced into the storage tank 20D.
  • the control device 90 of the chemical injection pump 50 and the liquid feed pump 75 so as to introduce the alkaline wastewater into the seawater of the seawater supply unit 20 (storage tank 20D) with priority over the alkaline agent.
  • the control device 90 introduces alkaline drainage from the storage tank 74 by using the control method of the liquid feed pump 75 of the above-mentioned second example, and under the premise, the chemical injection pump 50 of the above-mentioned fourth example.
  • the control method of may be used.
  • the water quality standard for example, pH control value or pH regulation value
  • the water quality standard for example, pH control value or pH regulation value
  • an alkaline agent is introduced. This is because there is no need.
  • the same control method may be adopted in the cases of the sixth example, the eighth example, and the ninth example described later.
  • alkaline wastewater is stored in the storage tank 74 (storage tanks 74A and 74B), and the liquid feed pump 75 (liquid feed pumps 75A and 75B) is used. Therefore, seawater can be introduced from the storage tank 74 into the seawater supply unit 20. As a result, the same action / effect is obtained.
  • the alkaline wastewater can be introduced into the seawater supply unit 20 (storage tank 20D) with priority over the alkaline agent under the premise of storing the alkaline wastewater.
  • the seawater supply unit 20 storage tank 20D
  • FIG. 13 is a diagram showing a sixth example of the exhaust gas purification device 1 according to the present embodiment.
  • the exhaust gas purification device 1 includes a scrubber 10, a seawater supply unit 20, a seawater discharge unit 30, a VVVF inverter 40, and an external wastewater introduction unit, as in the case of the first example described above. 70, a gas analyzer 82, and a control device 90 are included. Further, the exhaust gas purification device 1 includes a decontamination device 25, a chemical injection pump 50, a VVVF inverter 60, a water quality meter 84, and a water quality meter 86, as in the case of the fourth example described above.
  • the external drainage introduction unit 70 includes an introduction path 71, a storage tank 74, a liquid feed pump 75, and a VVVF inverter 76, as in the case of the fifth example described above.
  • the introduction route 71 includes routes 711 to 713 as in the case of the third example described above.
  • Route 711 includes routes 711A and 711B for introducing blow water from the boiler 200 and concentrated seawater of the water production device 300 into the storage tank 74, as in the case of the third example described above. As a result, the alkaline wastewater from the boiler 200 and the water production device 300 can be collected in one storage tank 74.
  • Route 713 connects between the discharge port of the liquid feed pump 75 and the inlet of the storage tank 20D.
  • the alkaline wastewater collected in the storage tank 74 is pressure-fed by the liquid feed pump 75 and introduced into the storage tank 20D.
  • the storage tank 74 is one as in the case of the third example described above, and stores both the blow water of the boiler 200 and the concentrated seawater of the water production device 300.
  • the liquid feed pump 75 is one as in the case of the third example described above, and sucks in the alkaline drainage of the storage tank 74, that is, the blow water of the boiler 200 and the mixed drainage of the concentrated seawater of the water making device 300. It is pumped toward the seawater supply unit 20 (storage tank 20D).
  • the VVVF inverter 76 is one as in the case of the third example described above, and drives the liquid feed pump 75 under the control of the control device 90.
  • alkaline wastewater from a plurality of devices (boiler 200 and water production device 300) is collected in one route and introduced into the seawater supply unit 20. As a result, the same action / effect is obtained.
  • alkaline wastewater from a plurality of devices (boiler 200 and water production device 300) is stored in one storage tank 74. As a result, the same action / effect is obtained.
  • FIG. 14 is a diagram showing a seventh example of the exhaust gas purification device 1 according to the present embodiment.
  • the exhaust gas purification device 1 includes a scrubber 10, a seawater supply unit 20, a seawater discharge unit 30, a VVVF inverter 40, and an external wastewater introduction unit, as in the case of the first example described above. 70, a flow meter 80, a gas analyzer 82, and a control device 90 are included. Further, the exhaust gas purification device 1 includes a decontamination device 25, a chemical injection pump 50, a VVVF inverter 60, a water quality meter 84, and a water quality meter 86, as in the case of the fourth example described above.
  • the external drainage introduction section 70 includes an introduction path 71, a check valve 72, and a merging section 73, as in the case of the first example described above.
  • the introduction route 71 includes the introduction routes 71A and 71B as in the case of the first example described above.
  • the check valve 72 includes the check valves 72A and 72B as in the case of the first example described above.
  • the merging portion 73 includes the merging portions 73A and 73B provided at the connection positions between the introduction paths 71A and 71B and the discharge path 20C, respectively, as in the case of the first example described above.
  • the alkaline drainage of the external device (blow water and water production of the boiler 200) is supplied to the seawater supply unit 20 (discharge path 20C). Concentrated seawater of the device 300) can be introduced. Therefore, it has the same action and effect.
  • the alkaline wastewater can be introduced into the seawater supply unit 20 (discharge path 20C) with priority over the alkaline agent. As a result, the same action / effect is obtained.
  • FIG. 15 is a diagram showing an eighth example of the exhaust gas purification device 1 according to the present embodiment.
  • the exhaust gas purification device 1 includes a scrubber 10, a seawater supply unit 20, a seawater discharge unit 30, a VVVF inverter 40, and an external wastewater introduction unit, as in the case of the first example described above. 70, a flow meter 80, a gas analyzer 82, and a control device 90 are included. Further, the exhaust gas purification device 1 includes a decontamination device 25, a chemical injection pump 50, a VVVF inverter 60, a water quality meter 84, and a water quality meter 86, as in the case of the fourth example described above.
  • the external drainage introduction section 70 includes an introduction path 71, a check valve 72, a merging section 73, a storage tank 74, a liquid feed pump 75, and a VVVF inverter 76, as in the case of the second example described above. ..
  • the introduction route 71 includes the introduction routes 71A and 71B as in the case of the first example described above.
  • the introduction route 71A includes routes 71A1 to 71A3 as in the case of the second and fifth examples described above.
  • the introduction route 71B includes routes 71B1 to 71B3 as in the case of the second and fifth examples described above.
  • the check valve 72 includes the check valves 72A and 72B arranged in the paths 71A3 and 71B3, respectively, as in the case of the second example described above.
  • the merging portion 73 includes the merging portions 73A and 73B provided at the connection positions between the respective paths 71A and 71B3 and the discharge path 20C, as in the case of the second example described above.
  • the storage tank 74 includes the storage tanks 74A and 74B as in the case of the second and fifth examples described above.
  • the liquid feed pump 75 includes the liquid feed pumps 75A and 75B as in the cases of the second and fifth examples described above.
  • the VVVF inverter 76 includes the VVVF inverters 76A and 76B as in the case of the second and fifth examples described above.
  • the alkaline wastewater is stored in the storage tank 74, and the seawater supply unit 20 (from the storage tank 74 to the seawater supply unit 20 by using the liquid feed pump 75). Seawater can be introduced into the discharge path 20C). As a result, the same action / effect is obtained.
  • the alkaline wastewater may be introduced into the seawater supply unit 20 (storage tank 20D) with priority over the alkaline agent under the premise of storing the alkaline wastewater. can. As a result, the same action / effect is obtained.
  • FIG. 16 is a diagram showing a ninth example of the exhaust gas purification device 1 according to the present embodiment.
  • the exhaust gas purification device 1 includes a scrubber 10, a seawater supply unit 20, a seawater discharge unit 30, a VVVF inverter 40, and an external wastewater introduction unit, as in the case of the first example described above. 70, a flow meter 80, a gas analyzer 82, and a control device 90 are included. Further, the exhaust gas purification device 1 includes a decontamination device 25, a chemical injection pump 50, a VVVF inverter 60, a water quality meter 84, and a water quality meter 86, as in the case of the fourth example described above.
  • the external drainage introduction section 70 includes an introduction path 71, a check valve 72, a merging section 73, a storage tank 74, a liquid feed pump 75, and a VVVF inverter 76, as in the case of the eighth example described above. ..
  • the introduction route 71 includes routes 711 to 713 as in the case of the third and sixth examples described above.
  • Route 711 includes routes 711A and 711B for introducing blow water from the boiler 200 and concentrated seawater of the water production apparatus 300 into the storage tank 74, as in the case of the third and sixth examples described above.
  • the path 713 connects between the discharge port of the liquid feed pump 75 and the confluence portion 73 (discharge path 20C) as in the case of the third example described above.
  • the storage tank 74 is one as in the case of the third example and the sixth example described above, and stores both the blow water of the boiler 200 and the concentrated seawater of the water production device 300.
  • the liquid feed pump 75 is one as in the case of the third example and the sixth example described above, and is a mixture of alkaline drainage of the storage tank 74, that is, blow water of the boiler 200 and concentrated seawater of the water production device 300. The wastewater is sucked in and pumped toward the seawater supply unit 20 (discharge path 20C).
  • the VVVF inverter 76 is one as in the case of the third example and the sixth example described above, and drives the liquid feed pump 75 under the control of the control device 90.
  • the alkaline wastewater from the plurality of devices (boiler 200 and water production device 300) is collected in one path and the seawater supply unit 20 is used. Introduce to. As a result, the same action / effect is obtained.
  • alkaline wastewater from a plurality of devices (boiler 200 and water production device 300) is stored in one storage tank 74. As a result, the same action / effect is obtained.
  • the exhaust gas purifying device 1 of the first to ninth examples described above may be appropriately modified or modified.
  • the exhaust gas purification device 1 is an alkaline drainage system of either the boiler 200 or the water production device 300. It may be configured to introduce only the seawater supply unit 20 into the seawater supply unit 20.
  • the exhaust gas purification device 1 has a configuration capable of introducing alkaline drainage from another device in addition to the alkaline drainage from the boiler 200 and the water making device 300. May be good.
  • the merging portion 73 may be provided on the suction side of the seawater pump 20B, that is, on the suction path 20A.
  • the storage tank 74 is separated into the storage tanks 74A and 74B, and the outlets of the storage tanks 74A and 74B and the suction port of the liquid feed pump 75 are used. It may be a mode in which the routes merge with and from.
  • either one of the blow water of the boiler 200 and the concentrated seawater of the water production apparatus 300 is preferentially treated as the seawater of the seawater supply unit 20.
  • the operation of the liquid feed pumps 75A and 75B may be controlled so as to be introduced.
  • the control device 90 preferentially introduces one of the alkaline wastewaters stored in the storage tanks 74A and 74B into the seawater of the seawater supply unit 20, and when it is necessary to further introduce the alkaline wastewater, the other alkaline wastewater.
  • the liquid feed pumps 75A and 75B may be controlled so as to introduce.
  • control device 90 preferentially introduces the alkaline wastewater having a high contribution to the SOx absorption performance into the seawater of the seawater supply unit 20, and when it is necessary to further introduce the alkaline wastewater, the other alkali.
  • the liquid feed pumps 75A and 75B may be controlled so as to introduce drainage.
  • the exhaust gas purifying device 1 of the first to ninth examples described above may be a hybrid scrubber system capable of switching between open loop operation and closed loop operation. That is, the configuration of the exhaust gas purification device 1 of the first to third examples described above may be adopted as a configuration relating to the open loop operation of the hybrid scrubber system. Similarly, the control method of the exhaust gas purification device of the first to third examples described above may be adopted as a control method for open-loop operation of the hybrid scrubber system. Further, the configuration of the exhaust gas purifying device 1 of the fourth to ninth examples described above may be adopted as a configuration relating to the closed loop operation of the hybrid scrubber system. Similarly, the control method of the exhaust gas purifying device 1 of the fourth to ninth examples described above may be adopted as a control method for closed operation of the hybrid scrubber system.
  • the external wastewater introduction unit 70 may directly introduce alkaline wastewater into the scrubber 10 instead of the seawater supply unit 20.
  • the exhaust gas purification device 1 includes a scrubber 10 and an external wastewater introduction unit 70.
  • the scrubber 10 uses seawater to purify the exhaust gas of the main engine 100 of the ship.
  • the external wastewater introduction unit 70 introduces alkaline wastewater having a relatively high pH or alkalinity, which is discharged from a predetermined device mounted on the ship (for example, a boiler 200 or a water production device 300), into the scrubber 10. ..
  • the exhaust gas purification device 1 can effectively utilize the alkaline wastewater in the ship and improve the absorption performance of SOx.
  • the external wastewater introduction unit 70 may introduce alkaline wastewater into the seawater supplied to the scrubber 10 (that is, the seawater of the seawater supply unit 20). That is, the external wastewater introduction unit 70 may introduce alkaline wastewater into the scrubber 10 through the seawater supply unit 20.
  • the exhaust gas purification device 1 can supply the seawater mixed with the alkaline wastewater to the scrubber 10.
  • the seawater supply unit 20 includes a storage tank 20D for storing the seawater discharged from the scrubber 10, and the seawater in the storage tank 20D may be supplied to the scrubber 10. That is, the exhaust gas purifying device 1 may be a closed-loop scrubber system that can reuse seawater that has passed through the scrubber 10, or a hybrid scrubber system during closed-loop operation.
  • the exhaust gas purification device 1 can neutralize the reused seawater by using alkaline wastewater. Therefore, the exhaust gas purification device 1 can suppress the cost for neutralizing the reused seawater.
  • the exhaust gas purifying device 1 may include a chemical injection pump 50 that introduces a predetermined alkaline chemical (for example, an aqueous solution of sodium hydroxide) into the storage tank 20D.
  • a chemical injection pump 50 that introduces a predetermined alkaline chemical (for example, an aqueous solution of sodium hydroxide) into the storage tank 20D.
  • the exhaust gas purification device 1 can use an alkaline chemical in combination with the alkaline wastewater in order to neutralize the reused seawater. Therefore, the exhaust gas purifying device 1 can surely realize the required SOx absorption performance in the closed loop operation.
  • the exhaust gas purifying device 1 may preferentially introduce alkaline wastewater into the scrubber 10 over the above-mentioned chemicals.
  • the exhaust gas purification device 1 can use an alkaline chemical only when, for example, the required SOx absorption performance cannot be realized only by alkaline wastewater. Therefore, the exhaust gas purifying device 1 can relatively reduce the amount of the alkaline chemical used. Therefore, the exhaust gas purifying device 1 can suppress the running cost for neutralizing the reused seawater.
  • the exhaust gas purification device 1 may include a water quality measuring unit (for example, a water quality meter 84,86) and a chemical injection pump control unit 903.
  • the water quality measuring unit may measure the pH of seawater.
  • the chemical injection pump control unit 903 may control the amount of the drug introduced by the chemical injection pump 50 based on the measured value of the water quality measurement unit and the predetermined water quality reference value.
  • the exhaust gas purification device 1 can adjust the amount of the chemical introduced so as to satisfy the water quality standard corresponding to the condition regarding the water quality standard value according to the measured value of the water quality (pH) of the circulating seawater. can. Therefore, the exhaust gas purification device 1 can suppress, for example, the amount of the chemical used to the minimum level necessary for satisfying the condition regarding the water quality reference value. Therefore, the exhaust gas purifying device 1 can suppress the amount of alkaline chemicals used while satisfying the water quality standard of circulating seawater.
  • the water quality measuring unit may include a water quality meter 86 that measures the pH of seawater overflowing from the storage tank 20D.
  • the above water quality reference value may include a drainage regulation value in the operating sea area of the ship on which the exhaust gas purification device 1 is mounted. Then, the chemical injection pump control unit 903 may control the amount of the chemical introduced by the chemical injection pump 50 based on the measured value of the water quality meter 86 and the above-mentioned drainage regulation value.
  • the exhaust gas purification device 1 overflows from the storage tank 20D and adjusts the introduction amount of the chemical so that the pH of the seawater discharged to the outside of the ship satisfies the condition regarding the drainage regulation value in the operating sea area of the ship. can do. Therefore, the exhaust gas purification device 1 can suppress the amount of alkaline chemicals used while complying with the regulations regarding wastewater in the sea area operated by the ship.
  • the water quality measuring unit may include a water quality meter 84 that measures the pH of the seawater supplied to the scrubber 10 by the seawater supply unit 20. Then, the chemical injection pump control unit 903 may control the amount of the chemical introduced by the chemical injection pump 50 based on the measured value of the water quality meter 84 and the above water quality reference value (specifically, the control value). ..
  • the exhaust gas purifying device 1 can adjust the introduction amount of the chemical so as to satisfy the control standard regarding the pH of the seawater supplied to the scrubber 10. Therefore, the exhaust gas purifying device 1 can suppress the amount of alkaline chemicals used while satisfying the water quality standard (control standard) regarding the pH of the seawater supplied to the scrubber 10.
  • the external wastewater introduction unit 70 may introduce alkaline wastewater into the storage tank 20D.
  • the exhaust gas purification device 1 can supply the scrubber 10 with seawater neutralized by alkaline drainage or the like in the storage tank 20D.
  • the exhaust gas purification device 1 may supply the seawater pumped from the outside of the ship to the scrubber 10 and discharge the seawater discharged from the scrubber 10 to the outside of the ship. That is, the exhaust gas purification device 1 may be an open-loop type scrubber system or a hybrid-type scrubber system during open-loop operation.
  • the exhaust gas purification device 1 can further introduce alkaline wastewater into the seawater pumped from the outside and improve the absorption performance of SOx. Therefore, the exhaust gas purifying device 1 can suppress the flow rate of seawater supplied to the scrubber 10 by the seawater pump 20B, for example, in accordance with the improvement of the absorption performance of SOx per unit flow rate. Therefore, the exhaust gas purifying device 1 can suppress the power consumption of the seawater pump 20B and improve the energy efficiency of the ship by suppressing the rotation speed of the seawater pump 20B to be relatively small.
  • the external drainage introduction unit 70 may include a storage tank 74 and a liquid feed pump 75.
  • the storage tank 74 may store alkaline wastewater from the above-mentioned predetermined device. Then, the liquid feed pump 75 may introduce the alkaline drainage of the storage tank 74 into the seawater supply unit 20.
  • the exhaust gas purification device 1 can store alkaline wastewater in advance and use only the required amount when necessary. Therefore, for example, even if the discharge timing of the alkaline wastewater and the use timing of the alkaline wastewater are completely different, or even if the discharge timing of the alkaline wastewater is limited, the exhaust gas purification device 1 is appropriately alkaline. Drainage can be used.
  • the storage tank 74 may store alkaline wastewater from a plurality of predetermined devices (for example, the boiler 200 and the water production device 300).
  • the exhaust gas purification device 1 can simplify the configuration while realizing the function of storing alkaline wastewater from a plurality of predetermined devices.
  • the liquid feed pump control unit 902 may stop the liquid feed pump 75 when seawater is not supplied to the scrubber 10.
  • the exhaust gas purification device 1 unnecessarily discharges alkaline wastewater from the storage tank 74 and stores it in a situation where seawater is not supplied to the scrubber 10, that is, in a situation where it is not necessary to purify the exhaust gas. It is possible to suppress a situation in which the amount decreases.
  • the external wastewater introduction unit 70 may collect alkaline wastewater from a plurality of predetermined devices (for example, the boiler 200 and the water production device 300) and introduce the alkaline wastewater into the seawater supply unit 20.
  • the exhaust gas purification device 1 can simplify the configuration while introducing alkaline wastewater from a plurality of predetermined devices.
  • the external wastewater introduction unit 70 may include a confluence unit 73 for merging alkaline wastewater with the discharge path 20C through which seawater flows in the seawater supply unit 20.
  • the exhaust gas purification device 1 can merge the alkaline wastewater with the seawater flowing through the seawater supply unit 20.
  • the merging portion 73 may allow alkaline wastewater to flow into the seawater of the discharge path 20C at a relatively high flow rate along the direction in which the seawater flows.
  • the exhaust gas purification device 1 can promote agitation (mixing) between the seawater in the discharge path 20C and the alkaline wastewater by utilizing the ejector effect.
  • the exhaust gas purification device 1 may include a gas analyzer 82 and a seawater pump control unit 901.
  • the gas analyzer 82 may measure the SOx content of the exhaust gas that has passed through the scrubber 10.
  • the seawater pump control unit 901 determines the flow rate of seawater supplied from the seawater supply unit 20 to the scrubber 10 based on the measured value of the gas analyzer 82 and a predetermined exhaust gas reference value (for example, SOx regulation value). You may control it.
  • the exhaust gas purification device 1 can adjust the flow rate of the seawater supplied from the seawater pump 20B to the scrubber 10 so as to satisfy the standard regarding the SOx content of the exhaust gas discharged to the outside of the ship. .. Therefore, the exhaust gas purification device 1 can suppress, for example, the power consumption of the seawater pump 20B to the minimum necessary level for satisfying the standard regarding the SOx content of the exhaust gas discharged to the outside of the ship. .. Therefore, the exhaust gas purifying device 1 can suppress the power consumption of the seawater pump 20B while satisfying the standard regarding the SOx content of the exhaust gas.
  • Exhaust gas purification device 10 Scrubber 20 Seawater supply unit 20A Suction path 20B Seawater pump 20C Discharge path (flow path) 20D storage tank (seawater tank) 25 Decontamination device 30 Seawater discharge section 40 VVVF inverter 50 Chemical injection pump (drug introduction section) 60 VVVF Inverter 70 External drainage introduction section (drainage introduction section) 71, 71A, 71B Introduction route 71A1 to 71A3 route 71B1 to 71B3 route 72, 72A, 72B Check valve 73, 73A, 73B Confluence 74, 74A, 74B Storage tank (drainage tank) 75, 75A, 75B Liquid feed pump (drainage introduction pump) 76,76A, 76B VVVF Inverter 80 Flowmeter 82 Gas Analyzer (Exhaust Gas Measurement Unit) 84 Water quality meter (water quality measurement unit, second water quality measurement unit) 86 Water quality meter (water quality measurement unit, first water quality measurement unit) 90

Abstract

スクラバを用いる排気ガス浄化装置において、船舶内の排水を有効活用することが可能な技術を提供することを課題とする。その課題を解決するため、本開示の一実施形態に係る排気ガス浄化装置1は、海水を用いて、船舶の主機エンジン100の排気ガスを浄化するスクラバ10と、船舶に搭載されるボイラ200や造水装置300から排出される、pH(水素イオン指数)或いはアルカリ度が相対的に高い排水を、海水が供給されているスクラバ10に導入する外部排水導入部70と、を備える。

Description

排気ガス浄化装置
 本開示は、排気ガス浄化装置に関する。
 従来、船舶用エンジンの排気ガス中の硫黄酸化物(SOx)を硫酸として海水中に吸収させるスクラバを用いた排気ガスの浄化方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
 特許文献1では、ハイブリッド方式のスクラバシステムにおいて、海水をスクラバに循環させるクローズドループ運転中に、スクラバでSOxの吸収し、酸性側に移行した海水に水酸化ナトリウム(NaOH)溶液を加えることで中和している。これにより、海水を循環して再利用する場合の必要なSOx吸収性能を確保することができる。
 また、特許文献1では、ハイブリッド方式のスクラバシステムにおいて、海水をスクラバに供給し、スクラバでSOxを吸収した排水を浄化処理して船舶の外部に排出するオープンループ運転を行うこともできる。この場合、常時、新たに導入される海水によって、必要なSOx吸収性能を確保することができる。
特開2004-81933号公報
 しかしながら、例えば、船舶には、高アルカリ性や高アルカリ度の排水を排出する機器が存在する。そのため、船舶内の高アルカリ性や高アルカリ度の排水を有効活用して、排気ガス浄化装置に必要なSOx吸収性能が確保されることが望ましい。
 そこで、上記課題に鑑み、スクラバを用いる排気ガス浄化装置において、船舶内の排水を有効活用することが可能な技術を提供することを目的とする。
 上記目的を達成するため、本開示の一実施形態では、
 海水を用いて、船舶のエンジンの排気ガスを浄化するスクラバと、
 前記船舶に搭載される所定の機器から排出される、水素イオン指数又はアルカリ度が相対的に高い排水を、前記海水が供給されている前記スクラバに導入する排水導入部と、を備える、
 排気ガス浄化装置が提供される。
 上述の実施形態によれば、スクラバを用いる排気ガス浄化装置において、船舶内の排水を有効活用することができる。
排気ガス浄化装置の第1例を示す図である。 合流部の一例を示す図である。 海水ポンプの制御方法の第1例を示す図である。 海水ポンプの制御方法の第2例を示す図である。 海水ポンプの制御方法の第3例を示す図である。 排気ガス浄化装置の第2例を示す図である。 送液ポンプの制御方法の第1例を示す図である。 排気ガス浄化装置の第3例を示す図である。 排気ガス浄化装置の第4例を示す図である。 薬注ポンプの制御方法の第1例を示す図である。 薬注ポンプの制御方法の第2例を示す図である。 排気ガス浄化装置の第5例を示す図である。 排気ガス浄化装置の第6例を示す図である。 排気ガス浄化装置の第7例を示す図である。 排気ガス浄化装置の第8例を示す図である。 排気ガス浄化装置の第9例を示す図である。
 以下、図面を参照して実施形態について説明する。
 [排気ガス浄化装置の第1例]
 図1~図5を参照して、本実施形態に係る排気ガス浄化装置1の第1例について説明する。
 図1は、本実施形態に係る排気ガス浄化装置1の第1例を示す図である。図2は、合流部73の一例を示す図である。図3は、海水ポンプ20Bの制御方法の第1例を示す図である。図4は、海水ポンプ20Bの制御方法の第2例を示す図である。図5は、海水ポンプ20Bの制御方法の第3例を示す図である。具体的には、図5は、海水ポンプ20Bの制御方法の第3例に対応する制御処理を概略的に示すフローチャートである。本フローチャートは、例えば、所定の制御周期ごとに繰り返し実行される。
 排気ガス浄化装置1は、主機エンジン100、ボイラ200、及び造水装置300等と共に、船舶に搭載される。以下、「船舶」とは、特に断らない限り、排気ガス浄化装置1が搭載される船舶を意味する。
 排気ガス浄化装置1は、主機エンジン100から排出される排気ガスを浄化し、船舶の煙突から外部に排出する。
 主機エンジン100は、プロペラを回転駆動し、船舶を推進させる。主機エンジン100は、例えば、C重油を燃料として利用可能なディーゼルエンジンである。
 ボイラ200(所定の機器の一例)は、造水装置300により精製される蒸留水を利用して、加熱源としての蒸気を発生させる。また、ボイラ200は、蒸気の発生過程での内部の水(以下、「ボイラ水」)の濃縮を抑制するため、ボイラ水の一部を排出する。ボイラ200に導入される蒸留水には、ボイラ200の腐食防止等のための薬剤が添加されるため、ボイラ200から排出されるボイラ水(ブロー水)は、pH(potential of hydrogen:水素イオン指数)が相対的に高い(高pH水)。pHが相対的に高いとは、例えば、後述の如く、スクラバ10に供給される海水に排水(ボイラ水)が導入された場合に、スクラバ10でのSOx吸収性能を向上させることが可能なpHの所定基準(例えば、下限値)を超えていることを意味する。
 造水装置300(所定の機器の一例)は、船舶の外部から汲み上げた海水を用いて、蒸留水を生成し、排水として、濃縮された海水(濃縮海水)を排出する。造水装置300の排水(濃縮海水)は、海水のアルカリ性物質が濃縮されるため、アルカリ度が相対的に高い。アルカリ度が相対的に高いとは、例えば、後述の如く、スクラバ10に供給される海水に排水(濃縮海水)が導入された場合に、スクラバ10でのSOx吸収性能を向上させることが可能なアルカリ度の所定基準(例えば、下限値)を超えていることを意味する。
 本例では、排気ガス浄化装置1は、船舶の外部から海水を汲み上げ、スクラバ10の内部で海水を用いて、排気ガスを浄化し、スクラバ10から排出されるSOxを吸収した海水を船舶の外部に排出する。つまり、本例では、排気ガス浄化装置1として、オープンループ方式のスクラバシステムが採用されている。以下、後述の第2例及び第3例についても同様である。
 図1に示すように、排気ガス浄化装置1は、スクラバ10と、海水供給部20と、海水排出部30と、VVVF(Variable Voltage Variable Frequency)インバータ40と、外部排水導入部70と、流量計80と、ガス分析計82と、制御装置90とを含む。
 スクラバ10は、海水供給部20により供給される海水を用いて、主機エンジン100の排気ガスに含まれるSOxを吸収させることにより、排気ガスを浄化する。具体的には、スクラバ10は、その内部に海水を排気ガスに噴射するスプレを有し、スプレから噴射される海水にSOxが吸収される。スクラバ10を通過した浄化後(脱硫後)の排気ガスは、煙突から船舶の外部に排出され、SOxを吸収した海水は、スクラバ10から海水排出部30に排出される。
 海水供給部20は、スクラバ10に海水を供給する。海水供給部20は、吸込経路20Aと、海水ポンプ20Bと、吐出経路20Cとを含む。
 吸込経路20Aは、海水ポンプ20Bにより吸い込まれる海水が通流する。本例では、吸込経路20Aは、船舶の外部の取水口と海水ポンプ20Bの吸込口との間を海水が通流可能な態様で接続する。吸込経路20Aは、例えば、管(パイプ)により構成される。以下、吐出経路20Cや海水排出部30についても同様であってよい。
 海水ポンプ20Bは、吸込経路20Aから海水を吸い込み、吐出経路20Cに吐出する。海水ポンプ20Bは、制御装置90の制御下で、VVVFインバータ40から供給される電力により駆動される。
 吐出経路20C(流路の一例)は、海水ポンプ20Bから吐出される海水が通流する。吐出経路20Cは、海水ポンプ20Bの吐出口とスクラバ10の海水の流入口との間を海水が通流可能な態様で接続する。
 海水排出部30は、スクラバ10から排気ガスを浄化後の海水を排出する経路である。本例では、海水排出部30は、スクラバ10から排出される海水を船舶の外部に排出する。
 VVVFインバータ40は、制御装置90の制御下で、海水ポンプ20Bを駆動する。具体的には、VVVFインバータ40は、船舶内の電源から供給される電力を用いて、所定の電圧及び周波数の交流電力を生成し、海水ポンプ20Bに出力する。VVVFインバータ40の運転状態に関する信号は、制御装置90に取り込まれる。
 外部排水導入部70(排水導入部の一例)は、排気ガス浄化装置1の外部の機器、即ち、船舶に搭載される他の機器の相対的にpHの高いアルカリ性の排水や相対的にアルカリ度の高い排水(以下、「アルカリ排水」)を海水供給部20の海水に導入する。本例では、外部排水導入部70は、ボイラ200の排水(ブロー水)及び造水装置300の排水(濃縮海水)を海水供給部20の海水に導入する。これにより、排気ガス浄化装置1は、アルカリ排水が導入された海水を利用することで、スクラバ10における海水の単位流量当たりでのSOx吸収性能を向上させることができる。
 外部排水導入部70は、導入経路71と、逆止弁72と、合流部73とを含む。
 導入経路71は、排気ガス浄化装置1の外部の機器のアルカリ排水を海水供給部20に導入するための経路である。導入経路71は、例えば、管(パイプ)により構成される。導入経路71は、導入経路71A,71Bを含む。
 導入経路71Aは、ボイラ200のアルカリ排水(ブロー水)を海水供給部20に導入するための経路である。導入経路71Aは、ボイラ200から排出されるブロー水の元圧や位置エネルギ等を利用して、ブロー水を海水供給部20まで送る。
 導入経路71Bは、造水装置300のアルカリ排水(濃縮海水)を海水供給部20に導入するための経路である。導入経路71Bは、造水装置300から排出される濃縮海水の元圧や位置エネルギ等を利用して、ブロー水を海水供給部20まで送る。
 逆止弁72は、導入経路71の海水供給部20に向かう方向を順方向として配置され、流体(アルカリ排水)の順方向の流れを許容する一方、逆方向の流れを防止するように構成される。これにより、逆止弁72は、導入経路71を通じて、海水供給部20からアルカリ排水の排出元に向かう方向へのアルカリ排水や海水の逆流を防止することができる。逆止弁72は、導入経路71Aに設けられる逆止弁72Aと、導入経路71Bに設けられる逆止弁72Bとを含む。
 合流部73は、導入経路71と海水供給部20の吐出経路20Cとの接続位置に設けられ、導入経路71を通じて導入されるアルカリ排水を海水供給部20(吐出経路20C)の流れている海水に合流させる。合流部73は、導入経路71Aと吐出経路20Cとの接続位置に設けられる合流部73Aと、導入経路71Bと吐出経路20Cとの接続位置に設けられる合流部73Bとを含む。
 例えば、図2に示すように、合流部73A,73Bは、吐出経路20Cに対して、相対的に細いノズル形状を有し、ノズル形状の出口からアルカリ排水が海水の流れる方向に沿って流出するように配置される。これにより、アルカリ排水は、吐出経路20Cの海水の流れに対して、相対的に大きい(高い)速度で流入し、エジェクタ効果で海水との攪拌(混合)が促進される。
 図1に戻り、流量計80は、吐出経路20Cにおけるスクラバ10の流入口付近の海水の流量を計測する。流量計80の計測値(以下、「海水流量計測値」)に対応する信号(計測信号)は、制御装置90に取り込まれる。
 ガス分析計82(排気ガス計測部の一例)は、スクラバ10を通過した後の排気ガスの単位流量当たりのSOx含有量(以下、単に「SOx含有量」)、即ち、SOxの含有濃度を計測する。ガス分析計82の計測値(以下、「ガス分析値」)に対応する信号(計測信号)は、制御装置90に取り込まれる。
 制御装置90は、排気ガス浄化装置1に関する制御を行う。制御装置90の機能は、任意のハードウェア、或いは、任意のハードウェア及びソフトウェアの組み合わせ等により実現されてよい。例えば、制御装置90は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)等のメモリ装置、ROM(Read Only Memory)等の補助記憶装置、及び外部との入出力用のインタフェース装置等を含むコンピュータを中心に構成される。制御装置90は、例えば、補助記憶装置にインストールされる各種プログラムをメモリ装置にロードしてCPU上で実行することにより各種機能を実現する。
 尚、制御装置90の機能は、複数の制御装置により分散して実現されてもよい。
 図3、図4に示すように、制御装置90は、例えば、海水ポンプ制御部901を含む。
 海水ポンプ制御部901(海水流量制御部の一例)は、VVVFインバータ40に制御信号を出力し、VVVFインバータ40を介して、海水ポンプ20Bの動作を制御する。
 例えば、図3に示すように、海水ポンプ制御部901は、入力されるガス分析計82によるガス分析値、及び予め規定されるSOx規制値に基づき、その偏差に関するフィードバック制御(例えば、PID(Proportional Integral Differential)制御)を行ってよい。SOx規制値は、例えば、船舶から排出される排気ガスのSOx含有量に関する国際的な規制で規定される基準値、或いは、その基準値よりも小さい値に設定される自主的な規制値であってよい。具体的には、海水ポンプ制御部901は、ガス分析値がSOx規制値以下の範囲でその偏差がゼロに近づくように、VVVFインバータ40に制御信号を出力し、海水ポンプ20Bの回転数(即ち、スクラバ10に供給される海水の流量)を制御してよい。これにより、例えば、海水ポンプ制御部901は、海水へのアルカリ排水の導入で、ガス分析値がSOx規制値より小さくなっている場合、海水ポンプ20Bの回転数を相対的に下げることができる。そのため、制御装置90は、排気ガスのSOx含有量に関する規制を遵守しつつ、海水ポンプ20Bの消費電力を抑制し、省エネルギ化を図ることができる。以下、後述の第2例~第9例の場合についても、同様の制御方法が採用されてよい。
 また、例えば、図4に示すように、海水ポンプ制御部901は、入力される流量計80による海水流量計測値、及び海水流量設定値に基づき、その偏差に関するフィードバック制御(例えば、PID制御)を行ってもよい。海水流量設定値は、スクラバ10で必要とされるSOx吸収性能を確保するために必要な海水の流量として設定される。予め設定されていてもよいし、作業者等からの設定入力に応じて設定(変更)されてもよい。具体的には、海水ポンプ制御部901は、海水流量計測値が海水流量設定値以上の範囲でその偏差がゼロに近づくように、VVVFインバータ40に制御信号を出力し、海水ポンプ20Bの回転数(即ち、スクラバ10に供給される海水の流量)を制御してよい。これにより、例えば、海水ポンプ制御部901は、海水へのアルカリ排水の導入で、海水流量計測値が海水流量設定値より大きくなっている場合、海水ポンプ20Bの回転数を相対的に下げることができる。そのため、制御装置90は、スクラバ10におけるSOx吸収性能を確保しつつ、海水ポンプ20Bの消費電力を抑制し、省エネルギ化を図ることができる。以下、後述の第2例、第3例、第7例~第9例の場合についても、同様の制御方法が採用されてよい。
 また、例えば、図5に示すように、海水ポンプ制御部901は、スクラバ10の出口の排気ガス中のSOx含有量の測定値(ガス分析値)とSOx規制値との関係に合わせて、海水流量設定値を可変させてもよい。以下、海水流量設定値が可変される場合の海水流量設定値の初期値は、スクラバ10を通過後の排気ガスのSOx含有量をSOx規制値よりも充分に低下させることが可能な程度に大きな値に設定される。
 ステップS102にて、海水ポンプ制御部901は、スクラバ10の出口の排気ガス中のSOx含有量(ガス分析値)がSOx規制値未満の状態に到達済みか否かを判定する。海水ポンプ制御部901は、ガス分析値がSOx規制値未満の状態に到達済みでない場合、ステップS104に進み、到達済みである場合、ステップS114に進む。
 ステップS104にて、海水ポンプ制御部901は、スクラバ10の出口の排気ガス中のSOx含有量が減少しているか否かを判定する。具体的には、海水ポンプ制御部901は、今回のフローチャートの処理時と前回のフローチャートの処理時との間でガス分析値が減少し、且つ、その減少量が所定閾値以上である場合、排気ガス中のSOx含有量が減少していると判定してよい。海水ポンプ制御部901は、ガス分析値が減少している場合、ステップS106に進み、減少していない場合、ステップS112に進む。
 ステップS106にて、海水ポンプ制御部901は、スクラバ10の出口の排気ガス中のSOx含有量(ガス分析値)がSOx規制値未満の状態に到達したか否かを判定する。海水ポンプ制御部901は、ガス分析値がSOx規制値未満の状態に到達していない場合、ステップS108に進み、到達した場合、ステップS110に進む。
 ステップS108にて、海水ポンプ制御部901は、海水流量設定値を所定値Δsvだけ下げる(小さくする)。所定値Δsvは、海水流量設定値を調整する場合の調整幅として予め規定される。これにより、海水ポンプ制御部901は、相対的に小さい値に変更された海水流量設定値を用いて、スクラバ10に流入する海水の流量に関するフィードバック制御(PID制御)を行うことができる。そのため、海水ポンプ制御部901は、後述のステップS128にて、VVVFインバータ40を介して海水ポンプ20Bを制御し、海水ポンプ20Bの回転数を相対的に下げることができる。スクラバ10の出口の排気ガスのSOx含有量がSOx規制値に向かって順調に下がっており、スクラバ10に流入する海水の流量を下げる余裕があると判断できるからである。
 制御装置90は、ステップS108の処理が完了すると、ステップS128に進む。
 ステップS110にて、海水ポンプ制御部901は、海水流量設定値を現在の状態に維持する。これにより、海水ポンプ制御部901は、維持される海水流量設定値を用いて、スクラバ10に流入する海水の流量に関するフィードバック制御(PID制御)を行うことができる。そのため、海水ポンプ制御部901は、後述のステップS128にて、VVVFインバータ40を介して海水ポンプ20Bを制御し、海水ポンプ20Bの回転数を現在の状態で維持することができる。スクラバ10の出口の排気ガスのSOx含有量がSOx規制値未満の状態に到達し、その状態を維持させる必要があるからである。
 制御装置90は、ステップS110の処理が完了すると、ステップS128に進む。
 ステップS112にて、海水ポンプ制御部901は、海水流量設定値を所定値Δsvだけ上げる(大きくする)。これにより、海水ポンプ制御部901は、相対的に大きい値に変更された海水流量設定値を用いて、スクラバ10に流入する海水の流量に関するフィードバック制御(PID制御)を行うことができる。そのため、海水ポンプ制御部901は、後述のステップS128にて、VVVFインバータ40を介して海水ポンプ20Bを制御し、海水ポンプ20Bの回転数を相対的に上げることができる。スクラバ10の出口の排気ガス中のSOx含有量がSOx規制値に向かって下がっていないからである。
 制御装置90は、ステップS112の処理が完了すると、ステップS128に進む。
 ステップS114にて、海水ポンプ制御部901は、スクラバ10の出口の排気ガス中のSOx含有量(ガス分析値)が上昇しているか否かを判定する。具体的には、海水ポンプ制御部901は、今回のフローチャートの処理時と前回のフローチャートの処理時との間でガス分析値が上昇(増加)している場合、排気ガス中のSOx含有量が上昇していると判定してよい。海水ポンプ制御部901は、スクラバ10の出口の排気ガス中のSOx含有量が上昇している場合、ステップS116に進み、排気ガス中のSOx含有量が上昇していない場合、ステップS122に進む。
 ステップS116にて、海水ポンプ制御部901は、スクラバ10の出口の排気ガス中のSOx含有量がSOx規制値を超える可能性が高いか否かを判定する。例えば、海水ポンプ制御部901は、今回と前回との間でのガス分析値の上昇量や今回のガス分析値とSOx規制値との間の差分等に基づき、排気ガス中のSOx含有量がSOx規制値を超える可能性が高いか否かを判定してよい。海水ポンプ制御部901は、排気ガス中のSOx含有量がSOx規制値を超える可能性が高くない場合、ステップS118に進み、排気ガス中のSOx含有量がSOx規制値を超える可能性が高い場合、ステップS120に進む。
 ステップS118にて、海水ポンプ制御部901は、海水流量設定値を所定値Δsvだけ上げる(大きくする)。これにより、海水ポンプ制御部901は、後述のステップS128にて、VVVFインバータ40を介して海水ポンプ20Bを制御し、海水ポンプ20Bの回転数を相対的に上げることができる。排気ガス中のSOx含有量が上昇しており、SOx含有量の上昇を抑制する必要があるからである。
 制御装置90は、ステップS118の処理が完了すると、ステップS128に進む。
 ステップS120にて、海水ポンプ制御部901は、海水流量設定値を初期値に戻す。これにより、海水ポンプ制御部901は、ある程度大きな値に設定される、海水流量設定値の初期値を用いて、スクラバ10に流入する海水の流量に関するフィードバック制御(PID制御)を行うことができる。そのため、海水ポンプ制御部901は、後述のステップS128にて、VVVFインバータ40を介して海水ポンプ20Bを制御し、海水ポンプ20Bの回転数を大きく上昇させることができる。スクラバ10の排気ガス中のSOx含有量がSOx規制値を確実に超えないようにする必要があるからである。
 尚、スクラバ10に流入する海水の流量に関する他の制御が並列的に行われている場合には、海水流量設定値は、初期値に代えて、他の制御で決定される指令値に設定されてもよい。
 制御装置90は、ステップS120の処理が完了すると、ステップS128に進む。
 ステップS122にて、海水ポンプ制御部901は、スクラバ10の出口の排気ガス中のSOx含有量が減少しているか否かを判定する。海水ポンプ制御部901は、排気ガス中のSOx含有量が減少している場合、ステップS124に進み、排気ガス中のSOx含有量が減少していない、即ち、排気ガス中のSOx含有量に略変化がない場合、ステップS126に進む。
 ステップS124にて、海水ポンプ制御部901は、海水流量設定値を所定値Δsvだけ下げる(小さくする)。これにより、海水ポンプ制御部901は、後述のステップS128にて、VVVFインバータ40を介して海水ポンプ20Bを制御し、海水ポンプ20Bの回転数を相対的に下げることができる。排気ガス中のSOx含有量(ガス分析値)がSOx規制値より小さい状態で、更に、SOx含有量が減少しており、スクラバ10に流入する海水の流量を下げる余裕があると判断できるからである。
 制御装置90は、ステップS124の処理が完了すると、ステップS128に進む。
 ステップS126にて、海水ポンプ制御部901は、海水流量設定値を現在の状態に維持する。これにより、海水ポンプ制御部901は、後述のステップS128にて、VVVFインバータ40を介して海水ポンプ20Bを制御し、海水ポンプ20Bの回転数を現在の状態で維持することができる。排気ガス中のSOx含有量(ガス分析値)がSOx規制値より小さい状態で、且つ、SOx含有量に略変化がなく、その状態を維持すればよいからである。
 制御装置90は、ステップS126の処理が完了すると、ステップS128に進む。
 ステップS128にて、海水ポンプ制御部901は、ステップS108,S110,S112,S118,S120,S124,S126の何れかで設定された海水流量設定値に基づき、VVVFインバータ40に制御信号を出力し、海水ポンプ20Bを制御する。具体的には、海水ポンプ制御部901は、スクラバ10に流入する海水の流量が海水流量設定値になるように、海水ポンプ20Bの回転数を制御する。これにより、可変される海水流量設定値に合わせて、海水ポンプ20Bの回転数を上げたり下げたりすることができる。
 このように、本例では、排気ガス浄化装置1は、ボイラ200や造水装置300から排出されるアルカリ排水を海水供給部20の海水に導入し、アルカリ排水が導入された海水をスクラバ10に供給することができる。そのため、スクラバ10における海水の単位流量当たりのSOx吸収性能を向上させることができ、その結果、スクラバ10で必要なSOx吸収性能を確保するための流量を相対的に小さくすることができる。よって、例えば、海水ポンプ20Bの回転数を相対的に低下させて、スクラバ10に供給される海水の流量を抑制し、海水ポンプ20Bの消費電力を抑制することができる。即ち、海水ポンプ20Bの消費電力を抑制することで、排気ガス浄化装置1の稼働に関するランニングコストを抑制することができる。
 [排気ガス浄化装置の第2例]
 次に、図6、図7を参照して、本実施形態に係る排気ガス浄化装置1の第2例について説明する。以下、上述の第1例と異なる部分を中心に説明を行い、上述の第1例と同じ或いは対応する内容に関する説明を簡略化或いは省略する場合がある。
 図6は、本実施形態に係る排気ガス浄化装置1の第2例を示す図である。図7は、送液ポンプ75(送液ポンプ75A,75B)の制御方法の第1例を示す図である。図7に示すフローチャートは、例えば、所定の制御周期ごとに、繰り返し実行される。
 図6に示すように、排気ガス浄化装置1は、上述の第1例の場合と同様、スクラバ10と、海水供給部20と、海水排出部30と、VVVFインバータ40と、外部排水導入部70と、流量計80と、ガス分析計82と、制御装置90とを含む。
 外部排水導入部70は、上述の第1例の場合と同様、導入経路71と、逆止弁72と、合流部73とを含む。また、外部排水導入部70は、上述の第1例と異なり、貯留タンク74と、送液ポンプ75と、VVVFインバータ76とを含む。
 貯留タンク74(排水タンクの一例)は、外部の機器のアルカリ排水を貯留する。貯留タンク74は、貯留タンク74A,74Bを含む。
 貯留タンク74Aは、ボイラ200のアルカリ排水(ブロー水)を貯留する。貯留タンク74Aは、例えば、オーバーフロー式である。
 貯留タンク74Bは、造水装置300のアルカリ排水(濃縮海水)を貯留する。貯留タンク74Bは、例えば、オーバーフロー式である。
 送液ポンプ75(排水導入ポンプの一例)は、貯留タンク74からアルカリ排水を吸い込み、海水供給部20に向けて吐出する。これにより、アルカリ排水は、海水供給部20に圧送される。送液ポンプ75は、制御装置90の制御下で、VVVFインバータ76から供給される電力により駆動される。送液ポンプ75は、送液ポンプ75A,75Bを含む。
 送液ポンプ75Aは、貯留タンク74Aに貯留されているボイラ200のブロー水を海水供給部20(合流部73A)に向けて圧送する。
 送液ポンプ75Bは、貯留タンク74Bに貯留されている造水装置300の濃縮海水を海水供給部20に向けて圧送する。
 VVVFインバータ76は、制御装置90の制御下で、送液ポンプ75を駆動する。VVVFインバータ76は、VVVFインバータ76A,76Bを含む。VVVFインバータ76A,76Bの運転状態に関する信号は、制御装置90に取り込まれる。
 VVVFインバータ76Aは、船舶内の電源から供給される電力を用いて、所定の電圧及び周波数の交流電力を生成し、送液ポンプ75Aに出力する。
 VVVFインバータ76Bは、船舶内の電源から供給される電力を用いて、所定の電圧及び周波数の交流電力を生成し、送液ポンプ75Bに出力する。
 導入経路71は、上述の第1例の場合と同様、導入経路71A,71Bを含む。
 導入経路71Aは、上述の第1例の場合と異なり、経路71A1~71A3を含む。
 経路71A1は、ボイラ200のブロー水の排水口と貯留タンク74Aの入口との間を接続する。
 経路71A2は、貯留タンク74Aの出口と送液ポンプ75Aの吸込口との間を接続する。
 経路71A3は、送液ポンプ75Aの吐出口と合流部73A(吐出経路20C)との間を接続する。
 導入経路71Bは、上述の第1例の場合と異なり、経路71B1~71B3を含む。
 経路71B1は、造水装置300の濃縮海水の排水口と貯留タンク74Bの入口との間を接続する。
 経路71B2は、貯留タンク74Bの出口と送液ポンプ75Bの吸込口との間を接続する。
 経路71B3は、送液ポンプ75Bの吐出口と合流部73B(吐出経路20C)との間を接続する。
 逆止弁72は、上述の第1例の場合と同様、逆止弁72A,72Bを含む。
 逆止弁72A,72Bは、それぞれ、経路71A3,71B3に配置される。
 制御装置90は、上述の第1例の場合と異なり、送液ポンプ制御部902を含む。
 例えば、図7に示すように、送液ポンプ制御部902(排水導入制御部の一例)は、ステップS202~S206で構成されるフローチャートを実行する。図7に示すフローチャートは、例えば、所定の制御周期ごとに、繰り返し実行される。以下、後述の第3例、第5例、第6例、第8例、第9例の場合についても、同様の制御方法が採用されてよい。
 ステップS202にて、送液ポンプ制御部902は、VVVFインバータ40から取り込まれる運転状態に関する信号に基づき、海水ポンプ20Bが運転中であるか否かを判定する。送液ポンプ制御部902は、海水ポンプ20Bが運転中でない(即ち、停止中である)場合、ステップS204に進み、海水ポンプ20Bが運転中である場合、ステップS206に進む。
 ステップS204にて、送液ポンプ制御部902は、送液ポンプ75(送液ポンプ75A,75B)を停止させる。これにより、海水ポンプ20Bからスクラバ10に海水が供給されていない状態で、即ち、排気ガス浄化装置1が停止中の状態で、貯留タンク74A,74Bのアルカリ排水が不要に排出され、貯留量が減少してしまうような事態を抑制することができる。
 制御装置90は、ステップS204の処理が完了すると、今回のフローチャートの処理を終了する。
 一方、ステップS206にて、送液ポンプ制御部902は、送液ポンプ75(送液ポンプ75A,75B)を所定の状態で運転させる。これにより、海水ポンプ20Bからスクラバ10に供給される海水に貯留タンク74A,74Bのアルカリ排水を導入し、海水の単位流量当たりのSOx吸収性能を向上させることができる。
 制御装置90は、ステップS206の処理が完了すると、今回のフローチャートの処理を終了する。
 送液ポンプ75A,75Bから吐出経路20Cに海水が導入される場合(ステップS206の場合)、例えば、予め規定される一定の流量のアルカリ排水が海水供給部20の海水に導入されてよい。この場合、送液ポンプ制御部902は、VVVFインバータ76A,76Bに制御信号を出力し、送液ポンプ75A,75Bを予め規定される一定の回転数で運転させる。また、この場合、送液ポンプ75A,75Bの一定の回転数は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。以下、後述の第3例、第5例、第6例、第8例、第9例の場合についても、同様の制御方法が採用されてよい。
 また、送液ポンプ75A,75Bから吐出経路20Cに海水が導入される場合、例えば、貯留タンク74A,74Bの貯留量に応じて、送液ポンプ75A,75Bのそれぞれを通じて海水供給部20の海水に導入されるアルカリ排水の流量が可変されてもよい。貯留タンク74A,74Bの貯留量は、例えば、貯留タンク74A,74Bのそれぞれに設置されるレベルスイッチやレベルセンサの出力に基づき、制御装置90により判断されてよい。例えば、送液ポンプ制御部902は、貯留タンク74Aのブロー水の貯留量が大きい(多い)ほど、送液ポンプ75Aの回転数が大きくなるように、VVVFインバータ76Aを介して、送液ポンプ75Aを制御してよい。また、送液ポンプ制御部902は、送液ポンプ75Bについても同様の制御方法を採用してよい。これにより、制御装置90は、貯留タンク74の貯留量が相対的に少ない場合、海水供給部20に導入されるアルカリ排水の流量を相対的に少なくし、アルカリ排水の枯渇を抑制することができる。また、制御装置90は、貯留タンク74の貯留量が相対的に多い場合、海水供給部20に導入されるアルカリ排水の流量を相対的に多くし、海水の単位流量当たりのSOx吸収性能を更に向上させることができる。以下、後述の第3例、第5例、第6例、第8例、第9例の場合についても、同様の制御方法が採用されてよい。
 また、送液ポンプ75A,75Bから吐出経路20Cに海水が導入される場合、貯留タンク74A,74Bのアルカリ排水が枯渇したときに、送液ポンプ75A,75Bを停止させてよい。例えば、送液ポンプ制御部902は、貯留タンク74Aのブロー水の貯留量がブロー水の枯渇を表すレベルを超えて低下した場合、送液ポンプ75Aを停止させてよい。また、送液ポンプ制御部902は、送液ポンプ75Bについても同様の制御方法を採用してよい。これにより、制御装置90は、貯留タンク74A,74Bのアルカリ排水が枯渇しているにもかかわらず、送液ポンプ75A,75Bが運転を継続し、不要な電力を消費してしまう事態を抑制することができる。
 また、送液ポンプ75A,75Bから吐出経路20Cに海水が導入される場合、ガス分析値及びSOx規制値に基づき、送液ポンプ75A,75Bのそれぞれを通じて海水供給部20の海水に導入されるアルカリ排水の流量が可変されてもよい。例えば、送液ポンプ制御部902は、ガス分析値がSOx規制値以下の範囲で、ガス分析値及びSOx規制値の偏差がゼロに近づくように、VVVFインバータ76A,76Bを介して、送液ポンプ75A,75Bを制御してよい。これにより、制御装置90は、排気ガスのSOx含有量に関する規制を遵守しつつ、送液ポンプ75A,75Bの消費電力を抑制し、省エネルギ化を図ることができる。以下、後述の第3例、第5例、第6例、第8例、第9例の場合についても、同様の制御方法が採用されてよい。
 このように、本例では、貯留タンク74(貯留タンク74A,74B)にアルカリ排水を貯留し、送液ポンプ75(送液ポンプ75A,75B)を利用して、貯留タンク74から海水供給部20(吐出経路20C)に海水を導入することができる。そのため、例えば、ボイラ200や造水装置300の運転タイミングと、排気ガス浄化装置1の運転タイミングとが異なっているような場合であっても、アルカリ排水を有効活用し、SOx吸収性能を向上させることができる。
 [排気ガス浄化装置の第3例]
 次に、図8を参照して、本実施形態に係る排気ガス浄化装置1の第3例について説明する。以下、上述の第1例等と異なる部分を中心に説明を行い、上述の第1例等と同じ或いは対応する内容に関する説明を簡略化或いは省略する場合がある。
 図8は、本実施形態に係る排気ガス浄化装置1の第3例を示す図である。
 図8に示すように、排気ガス浄化装置1は、上述の第1例等の場合と同様、スクラバ10と、海水供給部20と、海水排出部30と、VVVFインバータ40と、外部排水導入部70と、流量計80と、ガス分析計82と、制御装置90とを含む。
 外部排水導入部70は、上述の第1例等の場合と同様、導入経路71と、逆止弁72と、合流部73とを含む。また、外部排水導入部70は、上述の第2例と同様、貯留タンク74と、送液ポンプ75と、VVVFインバータ76とを含む。
 導入経路71は、経路711~713を含み、ボイラ200のブロー水、及び造水装置300の濃縮海水を合流させる態様で構成される。
 経路711は、経路711A,711Bを含む。
 経路711Aは、ボイラ200のブロー水の排水口と貯留タンク74の入口との間を接続する。
 経路711Bは、造水装置300濃縮海水の排水口と貯留タンク74の入口との間を接続する。
 経路712は、貯留タンク74の出口と送液ポンプ75の吸込口との間を接続する。
 経路713は、送液ポンプ75の吐出口と合流部73(吐出経路20C)との間を接続する。
 逆止弁72は、経路713に配置される。つまり、逆止弁72は、上述の第1例等の場合と異なり、一つである。
 合流部73は、経路713と吐出経路20Cとの間の接続位置に設けられる。つまり、合流部73は、上述の第1例と異なり、一つである。
 貯留タンク74は、上述の第2例の場合と異なり、ボイラ200のブロー水、及び造水装置300の濃縮海水の双方を貯留する。つまり、本例では、貯留タンク74は、一つである。これにより、複数の機器(ボイラ200及び造水装置300)のアルカリ排水を一つの貯留タンク74で貯留することができる。そのため、外部の機器のアルカリ排水を貯留する機能を確保しつつ、外部排水導入部70の構成を簡素化し、設備コスト(イニシャルコスト)を抑制することができる。
 送液ポンプ75は、上述の第2例の場合と異なり、貯留タンク74のアルカリ排水、即ち、ボイラ200のブロー水、及び造水装置300の濃縮海水の混合排水を吸い込み、海水供給部20(吐出経路20C)に向けて圧送する。これにより、本例では、複数の機器(ボイラ200及び造水装置300)のアルカリ排水を一つの送液ポンプ75及びVVVFインバータ76で海水供給部20に導入することができる。そのため、外部排水導入部70の構成を簡素化し、設備コストを抑制することができる。
 VVVFインバータ76は、上述の第2例の場合と異なり、一つであり、制御装置90の制御下で、送液ポンプ75を駆動する。
 このように、本例では、複数の機器(ボイラ200及び造水装置300)からのアルカリ排水を一つの経路に集約して海水供給部20に導入する。これにより、外部排水導入部70の構成を簡素化し、設備コストを抑制することができる。
 また、本例では、複数の機器(ボイラ200及び造水装置300)からのアルカリ排水を一つの貯留タンク74に貯留させる。これにより、複数の機器からのアルカリ排水を貯留する機能を実現しつつ、設備コストを抑制することができる。
 [排気ガス浄化装置の第4例]
 次に、図9~図11を参照して、本実施形態に係る排気ガス浄化装置1の第4例について説明する。以下、上述の第1例等と異なる部分を中心に説明を行い、上述の第1例等と同じ或いは対応する内容に関する説明を簡略化或いは省略する場合がある。
 図9は、本実施形態に係る排気ガス浄化装置1の第4例を示す図である。図10は、薬注ポンプ50の制御方法の第1例を示す図である。図11は、薬注ポンプ50の制御方法の第2例を示す図である。
 本例では、排気ガス浄化装置1は、上述の第1例等と異なり、スクラバ10から排出されるSOxを吸収した海水を中和して、スクラバ10で再利用する形で、海水を循環させる。つまり、本例では、排気ガス浄化装置1として、クローズドループ方式のスクラバシステムが採用されている。以下、後述の第5例~第9例についても同様である。
 図9に示すように、排気ガス浄化装置1は、上述の第1例等の場合と同様、スクラバ10と、海水供給部20と、海水排出部30と、VVVFインバータ40と、外部排水導入部70と、ガス分析計82と、制御装置90とを含む。また、排気ガス浄化装置1は、上述の第1例等の場合と異なり、除濁装置25と、薬注ポンプ50と、VVVFインバータ60と、水質計84と、水質計86とを含む。
 海水供給部20は、上述の第1例等と同様、吸込経路20Aと、海水ポンプ20Bと、吐出経路20Cとを含む。また、海水供給部20は、上述の第1例等と異なり、貯留タンク20Dを含む。
 貯留タンク20D(海水タンクの一例)は、スクラバ10に循環させる海水を貯留する。貯留タンク20Dは、吸込経路20Aと接続され、貯留タンク20Dの海水は、海水ポンプ20Bの動力で、スクラバ10に供給される。また、貯留タンク20Dは、海水排出部30と接続され、スクラバ10から排出される海水は、海水排出部30を通じて、貯留タンク20Dに戻される。
 また、貯留タンク20Dは、例えば、オーバーフロー式である。オーバーフローした海水は、船舶の外部の海中に排出される。
 尚、スクラバ10に循環される海水は、他のポンプを利用して、予め船舶の外部の海中から海水供給部20内に導入される。
 除濁装置25は、貯留タンク20Dとの間で海水を循環させて、貯留タンク20Dの海水の汚濁成分(ばいじんや粒子状物質等)を除去する。
 薬注ポンプ50(薬剤導入部の一例)は、船舶外部の海水(以下、「補給水」)或いはアルカリ性の物質の溶液(以下、「アルカリ剤」)を貯留タンク20Dに圧送する。これにより、SOx吸収性能が低下した貯留タンク20Dの海水を、補給水やアルカリ剤で中和し、SOx吸収性能を向上(回復)させることができる。薬注ポンプ50は、制御装置90の制御下で、VVVFインバータ60から供給される電力により駆動される。
 アルカリ剤は、例えば、水酸化ナトリウム(NaOH)、炭酸ナトリウム(NaCO3)、水酸化マグネシウム(Mg(OH))、酸化カルシウム(CaO)、炭酸カルシウム(CaCO)等の水溶液である。また、アルカリ剤は、他の種類のアルカリ性の物質の水溶液であってもよい。
 VVVFインバータ60は、制御装置90の制御下で、薬注ポンプ50を駆動する。具体的には、VVVFインバータ60は、船舶内の電源から供給される電力を用いて、所定の電圧及び周波数の交流電力を生成し、薬注ポンプ50に出力する。VVVFインバータ60の運転状態に関する信号は、制御装置90に取り込まれる。
 外部排水導入部70は、上述の第1例等の場合と同様、導入経路71を含む。
 導入経路71は、上述の第1例等の場合と同様、導入経路71A,71Bを含む。
 導入経路71Aは、ボイラ200のブロー水の排水口と貯留タンク20Dの入口との間を接続する。これにより、ボイラ200のブロー水は、貯留タンク20Dに導入される。そのため、スクラバ10でSOxを吸収し、SOx吸収性能が低下した貯留タンク20Dの海水を、ブロー水で中和し、SOx吸収性能を向上(回復)させることができる。
 導入経路71Bは、造水装置300の濃縮海水の排水口と貯留タンク20Dの入口との間を接続する。これにより、造水装置300の濃縮海水は、貯留タンク20Dに導入される。スクラバ10でSOxを吸収し、SOx吸収性能が低下した貯留タンク20Dの海水を、ブロー水で中和し、SOx吸収性能を向上(回復)させることができる。
 水質計84(水質計測部、第2の水質計測部の一例)は、吐出経路20Cの海水、即ち、スクラバ10に供給される海水の水質(例えば、pH)を計測する。水質計84の計測値(以下、「スクラバ入口pH計測値」)に対応する信号(計測信号)は、制御装置90に取り込まれる。
 水質計86(水質計測部、第1の水質計測部の一例)は、貯留タンク20Dからオーバーフローし、船舶外部の海中に排出される排水の水質(例えば、pH)を計測する。水質計86の計測値(以下、「スクラバ排水pH計測値」)に対応する信号(計測信号)は、制御装置90に取り込まれる。
 図10、図11に示すように、制御装置90は、上述の第1例等の場合と異なり、薬注ポンプ制御部903を含む。
 薬注ポンプ制御部903(薬剤導入制御部の一例)は、VVVFインバータ60に制御信号を出力し、VVVFインバータ60を介して,薬注ポンプ50の動作を制御する。
 例えば、図10に示すように、薬注ポンプ制御部903は、入力される水質計84によるスクラバ入口pH計測値、及び予め規定されるpH管理値に基づき、その偏差に関するフィードバック制御(例えば、PID制御)を行ってよい。pH管理値(水質基準値の一例)は、例えば、スクラバ10に供給される海水に必要とされる最低限のSOx吸収性能を実現するための海水のpHの下限値であってよい。具体的には、薬注ポンプ制御部903は、スクラバ入口pH計測値がpH管理値以上の範囲でその偏差がゼロに近づくように、VVVFインバータ60に制御信号を出力し、薬注ポンプ50の回転数(即ち、アルカリ剤の導入量)を制御してよい。これにより、薬注ポンプ制御部903は、海水へのアルカリ排水の導入で、スクラバ入口pH計測値がpH管理値を超えている場合、薬注ポンプ50の回転数を相対的に下げたり、薬注ポンプ50を停止させたりすることができる。そのため、制御装置90は、優先的に導入されるアルカリ排水の作用により、海水の必要なSOx吸収性能を確保しつつ、アルカリ剤の導入量を抑制したり、薬注ポンプ50の消費電力を抑制し、省エネルギ化を図ったりすることができる。以下、後述の第5例~第9例の場合についても、同様の制御方法が採用されてよい。
 また、例えば、図11に示すように、薬注ポンプ制御部903は、入力される水質計86によるスクラバ排水pH計測値、及び予め規定されるpH規制値に基づき、その偏差に関するフィードバック制御(PID制御)を行ってもよい。pH規制値(水質基準値、排水規制値の一例)は、例えば、船舶から排出される排水のpH値に関する国際的な規制で規定される基準値(下限)、或いは、その基準値よりも大きい値に設定される自主的な規制値であってよい。具体的には、薬注ポンプ制御部903は、スクラバ排水pH計測値がpH規制値より大きい範囲でその偏差がゼロに近づくように、VVVFインバータ60に制御信号を出力し、薬注ポンプ50の回転数(即ち、アルカリ剤の導入量)を制御してよい。これにより、薬注ポンプ制御部903は、海水へのアルカリ排水の導入で、スクラバ出口pH計測値がpH規制値を超えている場合、薬注ポンプ50の回転数を相対的に下げたり、薬注ポンプ50を停止させたりすることができる。そのため、制御装置90は、優先的に海水に導入されるアルカリ排水を利用して、排出される海水のpHに関する規制を遵守しつつ、アルカリ剤の導入量を抑制したり、薬注ポンプ50の消費電力を抑制し、省エネルギ化を図ったりすることができる。以下、後述の第5例~第9例の場合についても、同様の制御方法が採用されてよい。
 このように、本例では、クローズド方式のスクラバシステムにおいて、海水供給部20(貯留タンク20D)に外部の機器のアルカリ排水(ボイラ200のブロー水及び造水装置300の濃縮海水)を導入することができる。これにより、アルカリ排水を利用して、スクラバ10を通過した海水を中和し、再利用することができる。そのため、アルカリ剤の導入量を抑制し、ランニングコストを抑制することができる。
 また、本例では、アルカリ排水をアルカリ剤よりも優先的に海水供給部20(貯留タンク20D)に導入することができる。これにより、例えば、アルカリ排水の投入により、循環される海水の水質基準(例えば、pH管理値やpH規制値)を遵守できるのであれば、アルカリ剤を導入する必要がなくなる。そのため、アルカリ剤の導入量を更に抑制することができる。
 [排気ガス浄化装置の第5例]
 次に、図12を参照して、本実施形態に係る排気ガス浄化装置1の第5例について説明する。以下、上述の第1例等と異なる部分を中心に説明を行い、上述の第1例等と同じ或いは対応する内容に関する説明を簡略化或いは省略する場合がある。
 図12は、本実施形態に係る排気ガス浄化装置1の第5例を示す図である。
 図12に示すように、排気ガス浄化装置1は、上述の第1例等の場合と同様、スクラバ10と、海水供給部20と、海水排出部30と、VVVFインバータ40と、外部排水導入部70と、ガス分析計82と、制御装置90とを含む。また、排気ガス浄化装置1は、上述の第4例の場合と同様、除濁装置25と、薬注ポンプ50と、VVVFインバータ60と、水質計84と、水質計86とを含む。
 外部排水導入部70は、導入経路71と、貯留タンク74と、送液ポンプ75と、VVVFインバータ76とを含む。
 貯留タンク74は、上述の第2例の場合と同様、貯留タンク74A,74Bを含む。
 送液ポンプ75は、上述の第2例の場合と同様、送液ポンプ75A,75Bを含む。
 VVVFインバータ76は、上述の第2例の場合と同様、VVVFインバータ76A,76Bを含む。
 導入経路71は、上述の第1例等の場合と同様、導入経路71A,71Bを含む。
 導入経路71Aは、上述の第2例の場合と同様、経路71A1と、経路71A2と、経路71A3とを含む。
 経路71A3は、送液ポンプ75Aの吐出口と貯留タンク20Dの入口との間を接続する。これにより、送液ポンプ75Aを通じて圧送される、ボイラ200のブロー水を貯留タンク20Dに導入することができる。
 導入経路71Bは、上述の第2例の場合と同様、経路71B1と、経路71B2と、経路71B3とを含む。
 経路71B3は、送液ポンプ75Bの吐出口と貯留タンク20Dの入口との間を接続する。これにより、送液ポンプ75Bを通じて圧送される、造水装置300の濃縮海水を貯留タンク20Dに導入することができる。
 制御装置90は、アルカリ排水をアルカリ剤よりも優先的に海水供給部20(貯留タンク20D)の海水に導入するように、薬注ポンプ50及び送液ポンプ75(送液ポンプ75A,75B)の動作を制御してよい。例えば、制御装置90は、上述の第2例の送液ポンプ75の制御方法を用いて、貯留タンク74からアルカリ排水を導入し、その前提の下で、上述の第4例の薬注ポンプ50の制御方法を用いてよい。送液ポンプ75を通じたアルカリ排水の海水供給部20の海水への導入により、循環される海水の水質基準(例えば、pH管理値やpH規制値)を遵守できるのであれば、アルカリ剤を導入する必要がなくなるからである。以下、後述の第6例、第8例、及び第9例の場合についても同様の制御方法が採用されてよい。
 このように、本例では、上述の第2例の場合と同様、貯留タンク74(貯留タンク74A,74B)にアルカリ排水を貯留し、送液ポンプ75(送液ポンプ75A,75B)を利用して、貯留タンク74から海水供給部20に海水を導入することができる。これにより、同様の作用・効果を奏する。
 また、本例では、アルカリ排水を貯留する前提の下で、アルカリ排水をアルカリ剤よりも優先的に海水供給部20(貯留タンク20D)に導入することができる。これにより、例えば、アルカリ排水を貯留する機能を実現しつつ、アルカリ剤の導入量を更に抑制することができる。
 [排気ガス浄化装置の第6例]
 次に、図13を参照して、本実施形態に係る排気ガス浄化装置1の第6例について説明する。以下、上述の第1例等と異なる部分を中心に説明を行い、上述の第1例等と同じ或いは対応する内容に関する説明を簡略化或いは省略する場合がある。
 図13は、本実施形態に係る排気ガス浄化装置1の第6例を示す図である。
 図13に示すように、排気ガス浄化装置1は、上述の第1例等の場合と同様、スクラバ10と、海水供給部20と、海水排出部30と、VVVFインバータ40と、外部排水導入部70と、ガス分析計82と、制御装置90とを含む。また、排気ガス浄化装置1は、上述の第4例等の場合と同様、除濁装置25と、薬注ポンプ50と、VVVFインバータ60と、水質計84と、水質計86とを含む。
 外部排水導入部70は、上述の第5例の場合と同様、導入経路71と、貯留タンク74と、送液ポンプ75と、VVVFインバータ76とを含む。
 導入経路71は、上述の第3例の場合と同様、経路711~713を含む。
 経路711は、上述の第3例の場合と同様、ボイラ200からのブロー水,及び造水装置300の濃縮海水のそれぞれを貯留タンク74に導入する経路711A,711Bを含む。これにより、ボイラ200及び造水装置300のアルカリ排水を一つの貯留タンク74に集約させることができる。
 経路713は、送液ポンプ75の吐出口と貯留タンク20Dの入口との間を接続する。これにより、貯留タンク74に集約されたアルカリ排水は、送液ポンプ75により圧送され、貯留タンク20Dに導入される。
 貯留タンク74は、上述の第3例の場合と同様、一つであり、ボイラ200のブロー水、及び造水装置300の濃縮海水の双方を貯留する。
 送液ポンプ75は、上述の第3例の場合と同様、一つであり、貯留タンク74のアルカリ排水、即ち、ボイラ200のブロー水、及び造水装置300の濃縮海水の混合排水を吸い込み、海水供給部20(貯留タンク20D)に向けて圧送する。
 VVVFインバータ76は、上述の第3例の場合と同様、一つであり、制御装置90の制御下で、送液ポンプ75を駆動する。
 このように、本例では、上述の第3例の場合と同様、複数の機器(ボイラ200及び造水装置300)からのアルカリ排水を一つの経路に集約して海水供給部20に導入する。これにより、同様の作用・効果を奏する。
 また、本例では、上述の第3例の場合と同様、複数の機器(ボイラ200及び造水装置300)からのアルカリ排水を一つの貯留タンク74に貯留させる。これにより、同様の作用・効果を奏する。
 [排気ガス浄化装置の第7例]
 次に、図14を参照して、本実施形態に係る排気ガス浄化装置1の第7例について説明する。以下、上述の第1例等と異なる部分を中心に説明を行い、上述の第1例等と同じ或いは対応する内容に関する説明を簡略化或いは省略する場合がある。
 図14は、本実施形態に係る排気ガス浄化装置1の第7例を示す図である。
 図14に示すように、排気ガス浄化装置1は、上述の第1例等の場合と同様、スクラバ10と、海水供給部20と、海水排出部30と、VVVFインバータ40と、外部排水導入部70と、流量計80と、ガス分析計82と、制御装置90とを含む。また、排気ガス浄化装置1は、上述の第4例等の場合と同様、除濁装置25と、薬注ポンプ50と、VVVFインバータ60と、水質計84と、水質計86とを含む。
 外部排水導入部70は、上述の第1例の場合と同様、導入経路71と、逆止弁72と、合流部73とを含む。
 導入経路71は、上述の第1例の場合と同様、導入経路71A,71Bを含む。
 逆止弁72は、上述の第1例の場合と同様、逆止弁72A,72Bを含む。
 合流部73は、上述の第1例の場合と同様、導入経路71A,71Bのそれぞれと吐出経路20Cとの接続位置に設けられる合流部73A,73Bを含む。
 このように、本例では、上述の第4例の場合と同様、クローズド方式のスクラバシステムにおいて、海水供給部20(吐出経路20C)に外部の機器のアルカリ排水(ボイラ200のブロー水及び造水装置300の濃縮海水)を導入することができる。そのため、同様の作用・効果を奏する。
 また、本例では、上述の第4例の場合と同様、アルカリ排水をアルカリ剤よりも優先的に海水供給部20(吐出経路20C)に導入することができる。これにより、同様の作用・効果を奏する。
 [排気ガス浄化装置の第8例]
 次に、図15を参照して、本実施形態に係る排気ガス浄化装置1の第8例について説明する。以下、上述の第1例等と異なる部分を中心に説明を行い、上述の第1例等と同じ或いは対応する内容に関する説明を簡略化或いは省略する場合がある。
 図15は、本実施形態に係る排気ガス浄化装置1の第8例を示す図である。
 図15に示すように、排気ガス浄化装置1は、上述の第1例等の場合と同様、スクラバ10と、海水供給部20と、海水排出部30と、VVVFインバータ40と、外部排水導入部70と、流量計80と、ガス分析計82と、制御装置90とを含む。また、排気ガス浄化装置1は、上述の第4例等の場合と同様、除濁装置25と、薬注ポンプ50と、VVVFインバータ60と、水質計84と、水質計86とを含む。
 外部排水導入部70は、上述の第2例の場合と同様、導入経路71と、逆止弁72と、合流部73と、貯留タンク74と、送液ポンプ75と、VVVFインバータ76とを含む。
 導入経路71は、上述の第1例等の場合と同様、導入経路71A,71Bを含む。
 導入経路71Aは、上述の第2例及び第5例の場合と同様、経路71A1~71A3を含む。
 導入経路71Bは、上述の第2例及び第5例の場合と同様、経路71B1~71B3を含む。
 逆止弁72は、上述の第2例の場合と同様、経路71A3,71B3のそれぞれに配置される逆止弁72A,72Bを含む。
 合流部73は、上述の第2例の場合と同様、経路71A3,71B3のそれぞれと吐出経路20Cとの接続位置に設けられる合流部73A,73Bを含む。
 貯留タンク74は、上述の第2例及び第5例の場合と同様、貯留タンク74A,74Bを含む。
 送液ポンプ75は、上述の第2例及び第5例の場合と同様、送液ポンプ75A,75Bを含む。
 VVVFインバータ76は、上述の第2例及び第5例の場合と同様、VVVFインバータ76A,76Bを含む。
 このように、本例では、上述の第2例や第5例の場合と同様、貯留タンク74にアルカリ排水を貯留し、送液ポンプ75を利用して、貯留タンク74から海水供給部20(吐出経路20C)に海水を導入することができる。これにより、同様の作用・効果を奏する。
 また、本例では、上述の第5例の場合と同様、アルカリ排水を貯留する前提の下で、アルカリ排水をアルカリ剤よりも優先的に海水供給部20(貯留タンク20D)に導入することができる。これにより、同様の作用・効果を奏する。
 [排気ガス浄化装置の第9例]
 次に、図16を参照して、本実施形態に係る排気ガス浄化装置1の第9例について説明する。以下、上述の第1例等と異なる部分を中心に説明を行い、上述の第1例等と同じ或いは対応する内容に関する説明を簡略化或いは省略する場合がある。
 図16は、本実施形態に係る排気ガス浄化装置1の第9例を示す図である。
 図16に示すように、排気ガス浄化装置1は、上述の第1例等の場合と同様、スクラバ10と、海水供給部20と、海水排出部30と、VVVFインバータ40と、外部排水導入部70と、流量計80と、ガス分析計82と、制御装置90とを含む。また、排気ガス浄化装置1は、上述の第4例等の場合と同様、除濁装置25と、薬注ポンプ50と、VVVFインバータ60と、水質計84と、水質計86とを含む。
 外部排水導入部70は、上述の第8例の場合と同様、導入経路71と、逆止弁72と、合流部73と、貯留タンク74と、送液ポンプ75と、VVVFインバータ76とを含む。
 導入経路71は、上述の第3例及び第6例の場合と同様、経路711~713を含む。
 経路711は、上述の第3例及び第6例の場合と同様、ボイラ200からのブロー水,及び造水装置300の濃縮海水のそれぞれを貯留タンク74に導入する経路711A,711Bを含む。
 経路713は、上述の第3例の場合と同様、送液ポンプ75の吐出口と合流部73(吐出経路20C)との間を接続する。
 貯留タンク74は、上述の第3例及び第6例の場合と同様、一つであり、ボイラ200のブロー水、及び造水装置300の濃縮海水の双方を貯留する。
 送液ポンプ75は、上述の第3例及び第6例の場合と同様、一つであり、貯留タンク74のアルカリ排水、即ち、ボイラ200のブロー水、及び造水装置300の濃縮海水の混合排水を吸い込み、海水供給部20(吐出経路20C)に向けて圧送する。
 VVVFインバータ76は、上述の第3例及び第6例の場合と同様、一つであり、制御装置90の制御下で、送液ポンプ75を駆動する。
 このように、本例では、上述の第3例及び第6例の場合と同様、複数の機器(ボイラ200及び造水装置300)からのアルカリ排水を一つの経路に集約して海水供給部20に導入する。これにより、同様の作用・効果を奏する。
 また、本例では、上述の第3例及び第6例の場合と同様、複数の機器(ボイラ200及び造水装置300)からのアルカリ排水を一つの貯留タンク74に貯留させる。これにより、同様の作用・効果を奏する。
 [排気ガス浄化装置の他の例]
 次に、本実施形態に係る排気ガス浄化装置1の他の例について説明する。
 上述の第1例~第9例の排気ガス浄化装置1には、適宜変形や変更が加えられてもよい。
 例えば、上述の第1例、第2例、第4例、第5例、第7例、第8例では、排気ガス浄化装置1は、ボイラ200及び造水装置300の何れか一方のアルカリ排水だけを海水供給部20に導入させる構成であってもよい。
 また、例えば、上述の第1例~第9例では、排気ガス浄化装置1は、ボイラ200及び造水装置300のアルカリ排水に加えて、他の機器のアルカリ排水を導入可能な構成であってもよい。
 また、例えば、上述の第1例~第3例、第7例~第9例では、合流部73は、海水ポンプ20Bの吸込側、即ち、吸込経路20Aに設けられてもよい。
 また、例えば、上述の第3例、第6例、第9例では、貯留タンク74は、貯留タンク74A,74Bに分離され、貯留タンク74A,74Bのそれぞれの出口と送液ポンプ75の吸込口との間で経路が合流する態様であってもよい。
 また、例えば、上述の第2例、第5例、第8例では、ボイラ200のブロー水、及び造水装置300の濃縮海水のうちの何れか一方が優先的に海水供給部20の海水に導入されるように、送液ポンプ75A,75Bの動作が制御されてもよい。例えば、制御装置90は、貯留タンク74A,74Bの貯留量が多い一方のアルカリ排水を優先的に海水供給部20の海水に導入し、更に導入する必要がある場合に、他の一方のアルカリ排水を導入するように、送液ポンプ75A,75Bを制御してよい。また、例えば、制御装置90は、SOx吸収性能への寄与度が高い一方のアルカリ排水を優先的に海水供給部20の海水に導入し、更に導入する必要がある場合に、他の一方のアルカリ排水を導入するように、送液ポンプ75A,75Bを制御してよい。
 また、例えば、上述の第1例~第9例の排気ガス浄化装置1は、オープンループ運転及びクローズドループ運転を切り換え可能なハイブリッド式のスクラバシステムであってもよい。つまり、上述の第1例~第3例の排気ガス浄化装置1の構成は、ハイブリッド式のスクラバシステムのオープンループ運転に関する構成として採用されてよい。同様に、上述の第1例~第3例の排気ガス浄化装置の制御方法は、ハイブリッド式のスクラバシステムのオープンループ運転に関する制御方法として採用されてよい。また、上述の第4例~第9例の排気ガス浄化装置1の構成は、ハイブリッド式のスクラバシステムのクローズドループ運転に関する構成として採用されてよい。同様に、上述の第4例~第9例の排気ガス浄化装置1の制御方法は、ハイブリッド式のスクラバシステムのクローズド運転に関する制御方法として採用されてよい。
 また、例えば、上述の第1例~第9例では、外部排水導入部70は、海水供給部20に代えて、直接、スクラバ10にアルカリ排水を導入してもよい。
 [作用]
 次に、本実施形態に係る排気ガス浄化装置1の作用について総括する。
 本実施形態では、排気ガス浄化装置1は、スクラバ10と、外部排水導入部70と、を備える。具体的には、スクラバ10は、海水を用いて、船舶の主機エンジン100の排気ガスを浄化する。そして、外部排水導入部70は、船舶に搭載される所定の機器(例えば、ボイラ200や造水装置300)から排出される、pH或いはアルカリ度が相対的に高いアルカリ排水をスクラバ10に導入する。
 これにより、排気ガス浄化装置1は、船舶内のアルカリ排水を有効活用し、SOxの吸収性能を向上させることができる。
 また、本実施形態では、外部排水導入部70は、スクラバ10に供給される海水(即ち、海水供給部20の海水)にアルカリ排水を導入してよい。つまり、外部排水導入部70は、海水供給部20を通じて、アルカリ排水をスクラバ10に導入してよい。
 これにより、排気ガス浄化装置1は、アルカリ排水と混合された海水をスクラバ10に供給することができる。
 また、本実施形態では、海水供給部20は、スクラバ10から排出される海水を貯留する貯留タンク20Dを含み、貯留タンク20Dの海水をスクラバ10に供給してよい。即ち、排気ガス浄化装置1は、スクラバ10を通過した海水を再利用可能なクローズドループ方式のスクラバシステム或いはクローズドループ運転中のハイブリッド方式のスクラバシステムであってよい。
 海水を再利用するクローズドループ運転の場合、例えば、薬剤や電気分解による電解アルカリ水等を用いて、海水を中和する等の方法が採用される。そのため、海水を中和するためのコスト(例えば、薬剤や電気分解のためのランニングコストや電気分解の電源設備のためのイニシャルコスト)が増大する懸念がある。
 これに対して、本実施形態では、排気ガス浄化装置1は、アルカリ排水を用いて、再利用される海水を中和することができる。そのため、排気ガス浄化装置1は、再利用される海水の中和のためのコストを抑制することができる。
 また、本実施形態では、排気ガス浄化装置1は、アルカリ性の所定の薬剤(例えば、水酸化ナトリウムの水溶液等)を貯留タンク20Dに導入する薬注ポンプ50を備えてよい。
 これにより、排気ガス浄化装置1は、再利用される海水を中和するために、アルカリ排水に加えて、アルカリ性の薬剤を併用することができる。そのため、排気ガス浄化装置1は、クローズドループ運転において、必要なSOxの吸収性能を確実に実現することができる。
 また、本実施形態では、排気ガス浄化装置1は、上記の薬剤よりもアルカリ排水を優先的にスクラバ10に導入してよい。
 これにより、排気ガス浄化装置1は、例えば、アルカリ排水だけでは必要なSOxの吸収性能を実現できないような場合に限定して、アルカリ性の薬剤を利用することができる。そのため、排気ガス浄化装置1は、アルカリ性の薬剤の使用量を相対的に少なくすることができる。よって、排気ガス浄化装置1は、再利用される海水の中和のためのランニングコストを抑制することができる。
 また、本実施形態では、排気ガス浄化装置1は、水質計測部(例えば、水質計84,86)と、薬注ポンプ制御部903とを備えてよい。具体的には、水質計測部は、海水のpHを計測してよい。そして、薬注ポンプ制御部903は、水質計測部の計測値と、所定の水質基準値とに基づき、薬注ポンプ50による薬剤の導入量を制御してよい。
 これにより、排気ガス浄化装置1は、循環する海水の水質(pH)の測定値に合わせて、水質基準値に関する条件に対応する水質基準を満足するように、薬剤の導入量を調整することができる。そのため、排気ガス浄化装置1は、例えば、薬剤の使用量を、水質基準値に関する条件を満足するために必要最小限のレベルに抑制することができる。よって、排気ガス浄化装置1は、循環する海水の水質基準を満足させつつ、アルカリ性の薬剤の使用量を抑制することができる。
 また、本実施形態では、上記の水質計測部は、貯留タンク20Dからオーバーフローする海水のpHを計測する水質計86を含んでよい。また、上記の水質基準値は、排気ガス浄化装置1が搭載される船舶の運行海域の排水規制値を含んでよい。そして、薬注ポンプ制御部903は、水質計86の計測値と、上記の排水規制値とに基づき、薬注ポンプ50による薬剤の導入量を制御してよい。
 これにより、排気ガス浄化装置1は、貯留タンク20Dからオーバーフローし、船舶の外部に排出される海水のpHが船舶の運航海域の排水規制値に関する条件を満足するように、薬剤の導入量を調整することができる。そのため、排気ガス浄化装置1は、船舶の運航海域の排水に関する規制を遵守しつつ、アルカリ性の薬剤の使用量を抑制することができる。
 また、本実施形態では、上記の水質計測部は、海水供給部20によりスクラバ10に供給される海水のpHを計測する水質計84を含んでよい。そして、薬注ポンプ制御部903は、水質計84の計測値と、上記の水質基準値(具体的には、管理値)とに基づき、薬注ポンプ50による薬剤の導入量を制御してよい。
 これにより、排気ガス浄化装置1は、スクラバ10に供給される海水のpHに関する管理基準を満足するように、薬剤の導入量を調整することができる。そのため、排気ガス浄化装置1は、スクラバ10に供給される海水のpHに関する水質基準(管理基準)を満足させつつ、アルカリ性の薬剤の使用量を抑制することができる。
 また、本実施形態では、外部排水導入部70は、アルカリ排水を貯留タンク20Dに導入してよい。
 これにより、排気ガス浄化装置1は、貯留タンク20Dでアルカリ排水等により中和された海水をスクラバ10に供給することができる。
 また、本実施形態では、排気ガス浄化装置1は、船舶の外部から汲み上げた海水をスクラバ10に供給し、スクラバ10から排出される海水を船舶の外部に排出してよい。即ち、排気ガス浄化装置1は、オープンループ方式のスクラバシステム或いはオープンループ運転中のハイブリッド方式のスクラバシステムであってよい。
 これにより、排気ガス浄化装置1は、外部から汲み上げた海水にアルカリ排水を更に導入して、SOxの吸収性能を向上させることができる。そのため、排気ガス浄化装置1は、例えば、単位流量当たりのSOxの吸収性能の向上に合わせて、海水ポンプ20Bによりスクラバ10に供給される海水の流量を抑制することができる。よって、排気ガス浄化装置1は、海水ポンプ20Bの回転数を相対的に小さく抑制することで、海水ポンプ20Bの消費電力を抑制し、船舶のエネルギ効率を向上させることができる。
 また、本実施形態では、外部排水導入部70は、貯留タンク74と、送液ポンプ75とを備えてよい。具体的には、貯留タンク74は、上記の所定の機器からのアルカリ排水を貯留してよい。そして、送液ポンプ75は、貯留タンク74のアルカリ排水を海水供給部20に導入させてよい。
 これにより、排気ガス浄化装置1は、アルカリ排水を予め溜めておいて、必要なときに必要な量だけ利用することができる。そのため、例えば、アルカリ排水の排出タイミングとアルカリ排水の利用タイミングとが全く異なっている場合や、アルカリ排水の排出タイミングが限定されている場合であっても、排気ガス浄化装置1は、適切にアルカリ排水を利用することができる。
 また、本実施形態では、貯留タンク74は、複数の所定の機器(例えば、ボイラ200及び造水装置300)からのアルカリ排水を貯留してよい。
 これにより、複数の所定の機器からのアルカリ排水を利用する場合であっても、貯留タンク74を一つで賄うことができる。そのため、排気ガス浄化装置1は、複数の所定の機器からのアルカリ排水を貯留する機能を実現しつつ、その構成を簡素化することができる。
 また、本実施形態では、送液ポンプ制御部902は、スクラバ10に海水が供給されていない場合、送液ポンプ75を停止させてよい。
 これにより、排気ガス浄化装置1は、スクラバ10に海水が供給されていないような状況で、即ち、排気ガスを浄化する必要がない状況で、不要にアルカリ排水が貯留タンク74から流出し、貯留量が減少してしまうような事態を抑制することができる。
 また、本実施形態では、外部排水導入部70は、複数の所定の機器(例えば、ボイラ200及び造水装置300)からのアルカリ排水を集約させて、海水供給部20に導入してよい。
 これにより、複数の所定の機器からのアルカリ排水を利用する場合であっても、それぞれの排水を個別に海水供給部20に導入する場合に比して、外部排水導入部70の構成を簡素化することができる。そのため、排気ガス浄化装置1は、複数の所定の機器からのアルカリ排水を導入しつつ、その構成を簡素化することができる。
 また、本実施形態では、外部排水導入部70は、海水供給部20の海水が流れる吐出経路20Cにアルカリ排水を合流させる合流部73を含んでよい。
 これにより、排気ガス浄化装置1は、海水供給部20の流れる海水にアルカリ排水を合流させることができる。
 また、本実施形態では、合流部73は、吐出経路20Cの海水の中に海水が流れる方向に沿ってアルカリ排水を相対的に高い流速で流入させてよい。
 これにより、排気ガス浄化装置1は、エジェクタ効果を利用し、吐出経路20Cの海水とアルカリ排水との攪拌(混合)を促進させることができる。
 また、本実施形態では、排気ガス浄化装置1は、ガス分析計82と、海水ポンプ制御部901と、を備えてよい。具体的には、ガス分析計82は、スクラバ10を通過した排気ガスのSOxの含有量を計測してよい。そして、海水ポンプ制御部901は、ガス分析計82の計測値と、所定の排気ガス基準値(例えば、SOx規制値)とに基づき、海水供給部20からスクラバ10に供給される海水の流量を制御してよい。
 これにより、排気ガス浄化装置1は、船舶の外部に排出される排気ガスのSOx含有量に関する基準を満足するように、海水ポンプ20Bからスクラバ10に供給される海水の流量を調整することができる。そのため、排気ガス浄化装置1は、例えば、海水ポンプ20Bの消費電力を、船舶の外部に排出される排気ガスのSOx含有量に関する基準を満足するための必要最低限のレベルに抑制することができる。よって、排気ガス浄化装置1は、排気ガスのSOx含有量に関する基準を満足させつつ、海水ポンプ20Bの消費電力を抑制することができる。
 以上、実施形態について詳述したが、本開示はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
 最後に、本願は、2020年8月12日に出願した日本国特許出願2020-136329号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願の全内容を本願に参照により援用する。
 1 排気ガス浄化装置
 10 スクラバ
 20 海水供給部
 20A 吸込経路
 20B 海水ポンプ
 20C 吐出経路(流路)
 20D 貯留タンク(海水タンク)
 25 除濁装置
 30 海水排出部
 40 VVVFインバータ
 50 薬注ポンプ(薬剤導入部)
 60 VVVFインバータ
 70 外部排水導入部(排水導入部)
 71,71A,71B 導入経路
 71A1~71A3 経路
 71B1~71B3 経路
 72,72A,72B 逆止弁
 73,73A,73B 合流部
 74,74A,74B 貯留タンク(排水タンク)
 75,75A,75B 送液ポンプ(排水導入ポンプ)
 76,76A,76B VVVFインバータ
 80 流量計
 82 ガス分析計(排気ガス計測部)
 84 水質計(水質計測部、第2の水質計測部)
 86 水質計(水質計測部、第1の水質計測部)
 90 制御装置
 100 主機エンジン
 200 ボイラ(所定の機器)
 300 造水装置(所定の機器)
 711~713 経路
 711A,711B 経路
 901 海水ポンプ制御部(海水流量制御部)
 902 送液ポンプ制御部(排水導入制御部)
 903 薬注ポンプ制御部(薬剤導入制御部)

Claims (17)

  1.  海水を用いて、船舶のエンジンの排気ガスを浄化するスクラバと、
     前記船舶に搭載される所定の機器から排出される、水素イオン指数又はアルカリ度が相対的に高い排水を、海水が供給されている前記スクラバに導入する排水導入部と、を備える、
     排気ガス浄化装置。
  2.  前記排水導入部は、前記スクラバに供給される海水に前記排水を導入する、
     請求項1に記載の排気ガス浄化装置。
  3.  前記スクラバから排出される海水を貯留する海水タンクを含み、前記海水タンクの海水を前記スクラバに供給する海水供給部を備える、
     請求項1又は2に記載の排気ガス浄化装置。
  4.  アルカリ性の所定の薬剤を前記海水タンクに導入する薬剤導入部を備える、
     請求項3に記載の排気ガス浄化装置。
  5.  前記薬剤よりも前記排水を優先的に前記スクラバに導入する、
     請求項4に記載の排気ガス浄化装置。
  6.  海水の水素イオン指数を計測する水質計測部と、
     前記水質計測部の計測値と、所定の水質基準値とに基づき、前記薬剤導入部による前記薬剤の導入量を制御する薬剤導入制御部を備える、
     請求項5に記載の排気ガス浄化装置。
  7.  前記水質計測部は、前記海水タンクからオーバーフローする海水の水素イオン指数を計測する第1の水質計測部を含み、
     前記水質基準値は、前記船舶の運行海域の排水規制値を含み、
     前記薬剤導入制御部は、前記第1の水質計測部の計測値と、前記排水規制値とに基づき、前記導入量を制御する、
     請求項6に記載の排気ガス浄化装置。
  8.  前記水質計測部は、前記海水供給部により前記スクラバに供給される海水の水素イオン指数を計測する第2の水質計測部を含み、
     前記薬剤導入制御部は、前記第2の水質計測部の計測値と、前記水質基準値とに基づき、前記導入量を制御する、
     請求項6又は7に記載の排気ガス浄化装置。
  9.  前記排水導入部は、前記排水を前記海水タンクに導入する、
     請求項3乃至8の何れか一項に記載の排気ガス浄化装置。
  10.  前記船舶の外部から汲み上げた海水を前記スクラバに供給し、前記スクラバから排出される海水を前記船舶の外部に排出する、
     請求項1乃至9の何れか一項に記載の排気ガス浄化装置。
  11.  前記排水導入部は、前記所定の機器からの前記排水を貯留する排水タンクと、
     前記排水タンクの前記排水を前記スクラバに導入するための排水導入ポンプと、を備える、
     請求項1乃至10の何れか一項に記載の排気ガス浄化装置。
  12.  前記排水タンクは、複数の前記所定の機器からの前記排水を貯留する、
     請求項11に記載の排気ガス浄化装置。
  13.  前記スクラバに海水が供給されていない場合、前記排水導入ポンプを停止させる排水導入制御部を備える、
     請求項11又は12に記載の排気ガス浄化装置。
  14.  前記排水導入部は、複数の前記所定の機器からの前記排水を集約させて、前記スクラバに導入する、
     請求項1乃至13の何れか一項に記載の排気ガス浄化装置。
  15.  前記排水導入部は、前記スクラバに供給される海水が流れる流路に前記排水を合流させる合流部を含む、
     請求項2に記載の排気ガス浄化装置。
  16.  前記合流部は、前記流路の海水の中に海水が流れる方向に沿って前記排水を相対的に高い流速で流入させる、
     請求項15に記載の排気ガス浄化装置。
  17.  前記スクラバを通過した前記排気ガスの硫黄酸化物の含有量を計測する排気ガス計測部と、
     前記排気ガス計測部の計測値と、所定の排気ガス基準値とに基づき、前記スクラバに供給される海水の流量を制御する海水流量制御部と、を備える、
     請求項1乃至16の何れか一項に記載の排気ガス浄化装置。
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