JP6064498B2

JP6064498B2 - 脱硝システム

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Publication number: JP6064498B2
Application number: JP2012220043A
Authority: JP
Inventors: 敬之山田; 中島　勇人; 勇人中島
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2012-10-02
Filing date: 2012-10-02
Publication date: 2017-01-25
Anticipated expiration: 2032-10-02
Also published as: JP2014070625A

Description

本発明は、エンジンの排気ガス中に含まれる窒素酸化物を、還元剤を用いて窒素に還元する脱硝システムに関する。

船舶や、車両等のエンジンにおいて、化石燃料を燃焼させると、燃焼排ガス（排気ガス）が生じるが、この排気ガスには、窒素酸化物（以下、単にＮＯｘと称する）が含まれている。ＮＯｘは、大気汚染物質であるため、国や世界的な機関による濃度規制や、地方自治体による総量規制が行われている。したがって、エンジンから排出される排気ガスに含まれるＮＯｘ濃度が予め定められた規制値以上である場合には、ＮＯｘを除去するための脱硝装置に排気ガスを通過させる必要がある。

脱硝装置としては、ＮＯｘの還元を促進する脱硝触媒と、ＮＯｘを還元するための還元剤とを含んで構成される選択式触媒還元（Selective Catalytic Reduction）脱硝装置が普及している。脱硝装置を利用して、ＮＯｘを分解する場合、排気ガスと還元剤とを予め混合させておき、その混合気体を脱硝触媒に流通させることにより、還元剤が排気ガス中のＮＯｘを還元（分解）する。また、脱硝触媒は、ＮＯｘの還元効率を維持するために、予め定められた活性温度（例えば、２７０℃程度）に維持しておく必要がある。

しかし、エンジンの排気路に過給機のタービンを配置し、タービンの下流に脱硝触媒を設ける構成を採る場合、排気ガスの熱がタービンで消費されるため、タービンの下流の排気ガスの温度が、脱硝触媒の活性温度に到達しないことがある。また、エンジン負荷によっては、タービンの上流においても排気ガスの温度が脱硝触媒の活性温度に到達しないことがある。

そこで、過給機と脱硝装置との間の排気ガスをバーナ装置に分岐し、バーナ装置において燃料を排気ガスで燃焼させ、生成された燃焼後排気ガスを再度導入することで、排気ガスの温度を上昇させる技術が開示されている（例えば、特許文献１）。

特開平６−１７３６５８号公報

しかし、排気ガス中の酸素濃度は１５％程度と、空気（酸素濃度２１％）と比較して低いため、排気ガス中で燃料を安定して燃焼させることが困難である。そこで、エンジンが配されるエンジンルーム中の空気や外気（以下、単に室内空気と称する。）で燃料を燃焼させて燃焼後ガスを生成し、かかる燃焼後ガスを脱硝装置の上流側に導入する構成が検討されている。

しかし、室内空気は、２０℃から４０℃程度と、脱硝触媒の活性温度（例えば、２７０℃程度）と比べ非常に低い。したがって、この低温の室内空気を用いて、排気ガスの温度を活性温度まで昇温させる程度の、高温の燃焼後ガスを生成するために大量の燃料を要していた。

本発明は、このような課題に鑑み、空気源を工夫することで、脱硝触媒を昇温するバーナ装置における燃料の消費を低減することが可能な脱硝システムを提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明の脱硝システムは、エンジンから送出された排気ガスに含まれる窒素酸化物の還元を促進する脱硝触媒が内設されるとともに、排気ガスを外部に排出する脱硝ラインと、脱硝ラインにおける脱硝触媒の下流側に設けられ、脱硝触媒において還元された排気ガスと外部の空気とで熱交換を行うことで、還元された排気ガスを冷却するとともに外部の空気を加熱する排気ガス熱交換器と、排気ガス熱交換器によって加熱された外部の空気を用いて、燃料を燃焼させて燃焼後ガスを生成し、燃焼後ガスを脱硝ラインにおける脱硝触媒の上流に導入するバーナ装置と、を備えたことを特徴とする。

上記課題を解決するために、本発明の他の脱硝システムは、船舶に推進力を供給する推進用のエンジンから送出された排気ガスに含まれる窒素酸化物の還元を促進する脱硝触媒が内設されるとともに、排気ガスを外部に排出する脱硝ラインと、船舶に電力を供給する発電機が有する発電機熱交換器によって発電機が排出した排気ガスと熱交換が為されることで加熱された外部の空気を用いて、燃料を燃焼させて燃焼後ガスを生成し、燃焼後ガスを脱硝ラインにおける脱硝触媒の上流に導入するバーナ装置と、を備えたことを特徴とする。

上記課題を解決するために、本発明の他の脱硝システムは、エンジンから送出された排気ガスによって回転するタービン、および、タービンの回転を利用して空気を圧縮しエンジンに圧縮した空気を導入する圧縮機を有する過給機と、圧縮機の下流に設けられ、圧縮機で圧縮された空気と外部の空気とで熱交換を行うことで、圧縮された空気を冷却するとともに外部の空気を加熱するエンジン熱交換器と、エンジンから送出された排気ガスに含まれる窒素酸化物の還元を促進する脱硝触媒が内設されるとともに、排気ガスを外部に排出する脱硝ラインと、エンジン熱交換器によって加熱された外部の空気を用いて、燃料を燃焼させて燃焼後ガスを生成し、燃焼後ガスを脱硝ラインにおける脱硝触媒の上流に導入するバーナ装置と、を備えたことを特徴とする。

本発明は、空気源を工夫することで、脱硝触媒を昇温するバーナ装置における燃料の消費を低減することが可能となる。

第１の実施形態にかかる脱硝システムを説明するための図である。第２の実施形態にかかる脱硝システムを説明するための図である。第３の実施形態にかかる脱硝システムを説明するための図である。第４の実施形態にかかる脱硝システムを説明するための図である。第５の実施形態にかかる脱硝システムを説明するための図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態にかかる推進システム１００を説明するための図である。図１に示すように、推進システム１００は、エンジンユニット１１０と、過給機１２０と、エアクーラ１３０と、補助ブロワ１４０と、脱硝ライン２２０と、ＮＯｘ検出部２２６と、還元剤調整部２２８と、還元剤導入部２３０と、第１熱交換器２３２と、排気ガスエコノマイザ（図中において「排エコ」と称する）２３４と、バーナ装置２４０とを含んで構成される。本実施形態において、過給機１２０と、脱硝ライン２２０と、バーナ装置２４０とは、脱硝システムとして機能する。図１中、物質（排気ガス、還元剤）の流れを実線の矢印で示し、信号の流れを破線の矢印で示す。また、ここでは、排気ガスＸ１に還元剤を導入し、還元剤の導入位置の下流に配した脱硝触媒２２４で、排気ガスＸ１中のＮＯｘの還元を促進して窒素を生成する選択式触媒還元方式を採用している。

エンジンユニット１１０は、エンジン１１２と、排気集合管１１４とを含んで構成され、当該推進システム１００が搭載される船舶（例えば、コンテナ船やタンカー）に推進力を供給する。エンジン１１２は、ユニフロー型の２サイクル（２ストローク）のディーゼルエンジンである。排気集合管１１４は、エンジン１１２を構成する複数のシリンダ（図示せず）と連通する複数の排気路を集約する。

過給機１２０は、タービン１２２と、タービン１２２と同軸の圧縮機（コンプレッサ）１２４とを含んで構成される。タービン１２２は、エンジン１１２から排出された排気ガスＸ１によって回転し、圧縮機１２４は、タービン１２２の回転を利用し、外部から導入される空気を圧縮する。

エアクーラ（エンジン熱交換器）１３０は、圧縮機１２４で圧縮された空気（以下、単に圧縮空気と称する）と熱媒体とで熱交換を行うことで、圧縮された空気を冷却する。そして、冷却された圧縮空気は、エンジン１１２に導入される。このように、圧縮機１２４で圧縮され、エアクーラ１３０で冷却された圧縮空気をエンジン１１２に導入することで、エンジン１１２への掃気圧を高める。こうして、エンジン１１２の出力を向上させることができる。

補助ブロワ１４０は、エンジン１１２と、エアクーラ１３０との間の流路に空気を送り込む。エンジン１１２の起動時から起動後予め定められた時間までの間は、エンジン１１２から排出される排気ガスの流量が少ないため、圧縮機１２４がエンジン１１２に必要な圧縮空気を送出できる程度までタービン１２２の回転数が到達しない。そこで、補助ブロワ１４０は、エンジン１１２の起動時から起動後予め定められた時間までの間に、圧縮空気に加えて、または圧縮空気に代えて、エンジン１１２へ空気を送り込む役割を担う。

脱硝ライン２２０は、ダスト除去器２２２（図中において「ＤＰＦ」と称する）と、脱硝触媒２２４とが内設されるとともに、エンジン１１２から送出された排気ガスＸ１を外部に排出する。

ダスト除去器２２２は、ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）とも呼ばれ、タービン１２２を通過した排気ガスＸ１中の粒子状物質を捕集する。

脱硝触媒２２４は、バナジウム、タングステン、モリブデン等の金属またはその酸化物と酸化チタン等で構成され、排気ガスＸ１に含まれるＮＯｘの還元を促進する。本実施形態において、脱硝触媒２２４は、脱硝ライン２２０におけるタービン１２２の下流に設けられる。

ＮＯｘ検出部２２６は、タービン１２２とダスト除去器２２２の間の排気ガスＸ１のＮＯｘの濃度を検出する。還元剤調整部２２８は、ＮＯｘ検出部２２６が検出したＮＯｘの濃度に基づいて、ＮＯｘを適切に還元できるように、還元剤導入部２３０が導入する尿素水の量を調整する。還元剤導入部２３０は、脱硝ライン２２０における脱硝触媒２２４の上流に還元剤（ここでは還元剤の前駆体として尿素水）を導入（噴霧）する。

ＮＯｘ検出部２２６および還元剤調整部２２８を備える構成により、排気ガスＸ１中のＮＯｘが少ないときに必要以上に尿素水を導入してしまい、脱硝触媒２２４においてアンモニアが酸化されずに、外部に排出してしまったり、アンモニアと排気ガスＸ１中のＳＯｘとで生成される硫酸アンモニウム（硫安）によって脱硝触媒２２４が被毒してしまったりする事態を回避することができる。また、ＮＯｘが多いときにそのＮＯｘを還元するために必要な量の尿素水を導入することが可能となる。

第１熱交換器２３２は、脱硝触媒２２４において還元された（ＮＯｘが除去された）排気ガスＸ２と熱媒体とで熱交換を行うことで、排気ガスＸ２を冷却する。

このように、エンジン１１２から排出された排気ガスＸ１は、脱硝ライン２２０に導入され、脱硝触媒２２４においてＮＯｘが還元されて、排気ガスＸ２として外部に排出される。なお、本実施形態において推進システム１００は、タービン１２２を迂回させて排気ガスＸ１を排出するための第１迂回ライン１５０や、脱硝触媒２２４を迂回させて排気ガスＸ１を排出する第２迂回ライン１５２を備えている。

排気ガスエコノマイザ２３４は、排気ガスＸ１が第２迂回ライン１５２を通過する場合に排気ガスＸ１と熱媒体とで熱交換を行うことで、排気ガスＸ１を冷却する。また、排気ガスエコノマイザ２３４は、排気ガスＸ１が脱硝ライン２２０を通過する場合に第１熱交換器２３２で冷却された排気ガスＸ２と熱媒体とで熱交換を行うことで、排気ガスＸ２をさらに冷却することもできる。

以上説明したように、推進システム１００では、エンジン１１２から排出された排気ガスＸ１に還元剤（アンモニア）を作用させることで、排気ガスＸ１中のＮＯｘを窒素に還元する（脱硝する）。

しかし、タービン１２２の下流に脱硝触媒２２４を備えると、排気ガスＸ１の熱がタービン１２２で消費されてしまい、タービン１２２の下流の排気ガスＸ１の温度が、脱硝触媒２２４の活性温度に到達しないことがある。また、エンジン負荷によっては、タービン１２２の上流においても排気ガスＸ１の温度が脱硝触媒２２４の活性温度に到達しないことがある。

そこで、第１の実施形態では、バーナ装置２４０を通じて、燃料を空気で燃焼させて燃焼後ガスを生成し、かかる高温の燃焼後ガスを脱硝触媒２２４の上流に導入することで、脱硝触媒２２４を昇温する。

バーナ装置２４０は、空気を用いて燃料を燃焼させて燃焼後ガスＢを生成する。そして生成した燃焼後ガスＢを、脱硝ライン２２０における脱硝触媒２２４の上流（本実施形態では、タービン１２２とダスト除去器２２２の間）に導入する。

バーナ装置２４０を備える構成により、脱硝触媒２２４を活性温度まで昇温することが可能となる。また、本実施形態においてバーナ装置２４０は、排気ガスＸ１より酸素濃度が高い空気のみを用いている。したがって、バーナ装置２４０は、安定的に燃料を燃焼させることができる。

しかし、バーナ装置２４０に導入する空気として、脱硝触媒の活性温度（例えば、２７０℃程度）と比べ非常に低温である室内空気（エンジンルーム中の空気や外気）を利用すると、排気ガスＸ１の温度を活性温度まで昇温させる程度高温の燃焼後ガスを生成するためには大量の燃料を要することとなる。

そこで、本実施形態のバーナ装置２４０は、空気源として、圧縮空気を利用する。圧縮機１２４の下流の圧縮空気は、１６０℃〜１８０℃程度と、室内空気の温度（２０℃から４０℃程度）よりも高温である。したがって、バーナ装置２４０が圧縮空気を用いて、燃料を燃焼させることにより、少ない燃料で高温の燃焼後ガスＢを生成することが可能となる。なお、この場合、バーナ装置２４０と圧縮機１２４との間に流量調整装置を設けるとよい。

（第２の実施形態）
上述した第１の実施形態では、バーナ装置２４０が利用する空気として、圧縮機１２４が圧縮した空気を利用していた。第２の実施形態では、バーナ装置が、他の機能部で加熱した空気を利用する場合について説明する。

図２は、第２の実施形態にかかる推進システム３００を説明するための図である。図２に示すように、推進システム３００は、エンジンユニット１１０と、過給機１２０と、エアクーラ１３０と、補助ブロワ３４０と、脱硝ライン２２０と、ＮＯｘ検出部２２６と、還元剤調整部２２８と、還元剤導入部２３０と、第１熱交換器３７２と、排気ガスエコノマイザ２３４と、バーナ装置３８０とを含んで構成される。本実施形態において、脱硝ライン２２０と、補助ブロワ３４０と、第１熱交換器３７２と、バーナ装置３８０とは、脱硝システムとして機能する。なお、上述した実施形態で既に述べた構成要素については、同一の符号を付して重複説明を省略し、ここでは、構成が相違する、補助ブロワ３４０、第１熱交換器３７２、バーナ装置３８０について詳述する。

補助ブロワ３４０は、エンジン１１２と、エアクーラ１３０との間の流路に空気を送り込むとともに、第１熱交換器３７２へも空気を送り込む。

第１熱交換器（排気ガス熱交換器）３７２は、脱硝ライン２２０における脱硝触媒２２４の下流側に設けられ、脱硝触媒２２４において還元された排気ガスＸ２と熱媒体とで熱交換を行うことで、排気ガスＸ２を冷却する。ここで、第１熱交換器３７２が排気ガスＸ２を冷却すると、熱媒体は昇温される。

そこで、第１熱交換器３７２は、昇温された熱媒体の熱を利用して、補助ブロワ３４０から導入された空気（室内空気）を加熱する。そうすると、第１熱交換器３７２は、本来の設置目的である排気ガスＸ２の冷却を、低温の室内空気を利用することで効率よく行うことができると同時に、高温の排気ガスＸ２の熱を利用して外部の空気を加熱することが可能となる。

そして、バーナ装置３８０は、空気源として、第１熱交換器３７２によって昇温された熱媒体で加熱された空気（以下、加熱空気と称する）を利用する。このように、バーナ装置３８０が、加熱空気を用いて燃料を燃焼させることにより、少ない燃料で、高温の燃焼後ガスＢを生成することが可能となる。なお、この場合、バーナ装置３８０と第１熱交換器３７２との間に流量調整装置を設けるとよい。

（第３の実施形態）
上述した第２の実施形態では、バーナ装置３８０が利用する空気として、第１熱交換器３７２が加熱した空気を利用していた。第３の実施形態では、バーナ装置が、他の機能部で加熱した空気を利用する場合について説明する。

図３は、第３の実施形態にかかる推進システム４００を説明するための図である。図３に示すように、推進システム４００は、エンジンユニット１１０と、過給機１２０と、エアクーラ１３０と、補助ブロワ４４０と、脱硝ライン２２０と、ＮＯｘ検出部２２６と、還元剤調整部２２８と、還元剤導入部２３０と、第１熱交換器２３２と、排気ガスエコノマイザ４７４と、バーナ装置４８０とを含んで構成される。本実施形態において、脱硝ライン２２０と、補助ブロワ４４０と、排気ガスエコノマイザ４７４と、バーナ装置４８０とは、脱硝システムとして機能する。なお、上述した実施形態で既に述べた構成要素については、同一の符号を付して重複説明を省略し、ここでは、構成が相違する、補助ブロワ４４０、排気ガスエコノマイザ４７４、バーナ装置４８０について詳述する。

補助ブロワ４４０は、エンジン１１２と、エアクーラ１３０との間の流路に空気を送り込むとともに、排気ガスエコノマイザ４７４へも空気を送り込む。

排気ガスエコノマイザ（排気ガス熱交換器）４７４は、脱硝ライン２２０における脱硝触媒２２４の下流側に設けられ、脱硝触媒２２４において還元された排気ガスＸ２と熱媒体とで熱交換を行うことで、排気ガスＸ２を冷却する。ここで、排気ガスエコノマイザ４７４が排気ガスＸ２を冷却すると、熱媒体は昇温される。

そこで、排気ガスエコノマイザ４７４は、昇温された熱媒体の熱を利用して、補助ブロワ４４０から導入された空気（室内空気）を加熱する。そうすると、排気ガスエコノマイザ４７４は、本来の設置目的である排気ガスＸ２の冷却を、低温の室内空気を利用することで効率よく行うことができると同時に、高温の排気ガスＸ２の熱で室内空気を加熱することが可能となる。

そして、バーナ装置４８０は、空気源として、排気ガスエコノマイザ４７４によって昇温された熱媒体で加熱された空気（以下、加熱空気と称する）を利用する。このように、バーナ装置４８０が、加熱空気を用いて、燃料を燃焼させることにより、少ない燃料で、高温の燃焼後ガスＢを生成することが可能となる。なお、この場合、バーナ装置４８０と排気ガスエコノマイザ４７４との間に流量調整装置を設けるとよい。

（第４の実施形態）
上述した第３の実施形態では、バーナ装置４８０が利用する空気として、排気ガスエコノマイザ４７４が加熱した空気を利用していた。第４の実施形態では、バーナ装置が、他の機能部で加熱した空気を利用する場合について説明する。

図４は、第４の実施形態にかかる推進システム５００を説明するための図である。図４に示すように、推進システム５００は、エンジンユニット１１０と、過給機１２０と、エアクーラ５３０と、補助ブロワ５４０と、脱硝ライン２２０と、ＮＯｘ検出部２２６と、還元剤調整部２２８と、還元剤導入部２３０と、第１熱交換器２３２と、排気ガスエコノマイザ２３４と、バーナ装置５８０とを含んで構成される。本実施形態において、脱硝ライン２２０と、エアクーラ５３０と、補助ブロワ５４０と、バーナ装置５８０とは、脱硝システムとして機能する。なお、上述した実施形態で既に述べた構成要素については、同一の符号を付して重複説明を省略し、ここでは、構成が相違する、エアクーラ５３０、補助ブロワ５４０、バーナ装置５８０について詳述する。

補助ブロワ５４０は、エンジン１１２と、エアクーラ５３０との間の流路に空気を送り込むとともに、エアクーラ５３０へも空気を送り込む。

エアクーラ（エンジン熱交換器）５３０は、圧縮機１２４で圧縮された空気と熱媒体とで熱交換を行うことで、圧縮された空気を冷却する。ここで、エアクーラ５３０が圧縮空気を冷却すると、熱媒体は昇温される。

そこで、エアクーラ５３０は、昇温された熱媒体の熱を利用して、補助ブロワ５４０から導入された空気（外部の空気）を加熱する。そうすると、エアクーラ５３０は、本来の設置目的である圧縮空気の冷却を、低温の室内空気（外部の空気）を利用することで効率よく行うことができると同時に、高温の圧縮空気の熱で室内空気を加熱することが可能となる。

そして、バーナ装置５８０は、空気源として、エアクーラ５３０によって昇温された熱媒体で加熱された空気（以下、加熱空気と称する）を利用する。このように、バーナ装置５８０が、加熱空気を用いて、燃料を燃焼させることにより、少ない燃料で、高温の燃焼後ガスＢを生成することが可能となる。なお、この場合、バーナ装置５８０とエアクーラ５３０との間に流量調整装置を設けるとよい。

（第５の実施形態）
上述した第２、第３、第４の実施形態では、バーナ装置３８０、４８０、５８０が利用する空気として、エンジン（主機）１１２で利用する熱交換器（第１熱交換器３７２、排気ガスエコノマイザ４７４、エアクーラ５３０）が加熱した空気を利用していた。第５の実施形態では、バーナ装置が、エンジン１１２が搭載される船舶等に設けられた他の装置で加熱した空気を利用する場合について説明する。

図５は、第５の実施形態にかかる推進システム６００を説明するための図である。図５に示すように、推進システム６００は、発電機６１０と、発電機側ブロワ６１２と、排気ガスエコノマイザ（図中において「排エコ」と称する）６１４と、エンジンユニット１１０と、過給機１２０と、エアクーラ１３０と、補助ブロワ１４０と、脱硝ライン２２０と、ＮＯｘ検出部２２６と、還元剤調整部２２８と、還元剤導入部２３０と、第１熱交換器２３２と、排気ガスエコノマイザ２３４と、バーナ装置６３０とを含んで構成される。本実施形態において、脱硝ライン２２０と、発電機側ブロワ６１２と、排気ガスエコノマイザ６１４と、バーナ装置６３０とは、脱硝システムとして機能する。なお、上述した実施形態で既に述べた構成要素については、同一の符号を付して重複説明を省略し、ここでは、構成が相違する、発電機６１０、発電機側ブロワ６１２、排気ガスエコノマイザ６１４、バーナ装置６３０について詳述する。

発電機（補機）６１０は、船舶に、１または複数（ここでは、１）搭載され、船舶に搭載された各電気機器に電力を供給する。発電機６１０は、例えば、４サイクル（４ストローク）のディーゼルエンジンを含んで構成される。発電機側ブロワ６１２は、後述する排気ガスエコノマイザ６１４に空気を送り込む。

排気ガスエコノマイザ（発電機熱交換器）６１４は、発電機６１０から排出された排気ガスＹと熱媒体とで熱交換を行うことで、排気ガスＹを冷却する。ここで、排気ガスエコノマイザ６１４が排気ガスＹを冷却すると、熱媒体は昇温される。

そこで、排気ガスエコノマイザ６１４は、昇温された熱媒体の熱を利用して、発電機側ブロワ６１２から導入された空気を加熱する。そうすると、排気ガスエコノマイザ６１４は、本来の設置目的である排気ガスＹの冷却を、低温の室内空気を利用することで効率よく行うことができると同時に、高温の排気ガスＹの熱で室内空気を加熱することが可能となる。

そして、バーナ装置６３０は、空気源として、排気ガスエコノマイザ６１４によって昇温された熱媒体で加熱された空気（以下、加熱空気と称する）を利用する。このように、バーナ装置６３０が、加熱空気を用いて、燃料を燃焼させることにより、少ない燃料で、高温の燃焼後ガスＢを生成することが可能となる。なお、この場合、バーナ装置６３０と排気ガスエコノマイザ６１４との間に流量調整装置を設けるとよい。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上述した第２、第３、第４実施形態において、補助ブロワ３４０、４４０、５４０が熱交換器（第１熱交換器３７２、排気ガスエコノマイザ４７４、エアクーラ５３０）に空気を導入する構成について説明した。しかし、熱交換器（第１熱交換器３７２、排気ガスエコノマイザ４７４、エアクーラ５３０）に空気を導入するための専用のブロアを別途備えてもよい。

また、上述した実施形態において、エンジン１１２として、ユニフロー型の２ストロークエンジンを例に挙げて説明したが、他の形式の２ストロークエンジンでもよい。

また、上述した実施形態において、エアクーラ１３０、５３０、第１熱交換器２３２、３７２、排気ガスエコノマイザ２３４、４７４、排気ガスエコノマイザ６１４は、熱媒体を介して室内空気を加熱しているが、これに限定されず、熱媒体を介さず室内空気を直接加熱してもよい。

本発明は、エンジンの排気ガス中に含まれる窒素酸化物を、還元剤を用いて窒素に還元する脱硝システムに利用することができる。

１００、３００、４００、５００、６００ …推進システム
１１２ …エンジン
１２０ …過給機
１２２ …タービン
１２４ …圧縮機
１３０、５３０ …エアクーラ（エンジン熱交換器）
１４０、３４０、４４０、５４０ …補助ブロワ
２２０ …脱硝ライン
２２４ …脱硝触媒
２３２、３７２ …第１熱交換器（排気ガス熱交換器）
２３４、４７４ …排気ガスエコノマイザ（排気ガス熱交換器）
２４０、３８０、４８０、５８０、６３０ …バーナ装置
６１０ …発電機
６１２ …発電機側ブロワ
６１４ …排気ガスエコノマイザ（発電機熱交換器）

Claims

エンジンから送出された排気ガスに含まれる窒素酸化物の還元を促進する脱硝触媒が内設されるとともに、該排気ガスを外部に排出する脱硝ラインと、
前記脱硝ラインにおける前記脱硝触媒の下流側に設けられ、該脱硝触媒において還元された排気ガスと外部の空気とで熱交換を行うことで、該還元された排気ガスを冷却するとともに該外部の空気を加熱する排気ガス熱交換器と、
前記排気ガス熱交換器によって加熱された前記外部の空気を用いて、燃料を燃焼させて燃焼後ガスを生成し、該燃焼後ガスを前記脱硝ラインにおける前記脱硝触媒の上流に導入するバーナ装置と、
を備えたことを特徴とする脱硝システム。
船舶に推進力を供給する推進用のエンジンから送出された排気ガスに含まれる窒素酸化物の還元を促進する脱硝触媒が内設されるとともに、該排気ガスを外部に排出する脱硝ラインと、
前記船舶に電力を供給する発電機が有する発電機熱交換器によって該発電機が排出した排気ガスと熱交換が為されることで加熱された外部の空気を用いて、燃料を燃焼させて燃焼後ガスを生成し、該燃焼後ガスを前記脱硝ラインにおける前記脱硝触媒の上流に導入するバーナ装置と、
を備えたことを特徴とする脱硝システム。
エンジンから送出された排気ガスによって回転するタービン、および、該タービンの回転を利用して空気を圧縮し該エンジンに圧縮した空気を導入する圧縮機を有する過給機と、
前記圧縮機の下流に設けられ、該圧縮機で圧縮された空気と外部の空気とで熱交換を行うことで、該圧縮された空気を冷却するとともに該外部の空気を加熱するエンジン熱交換器と、
前記エンジンから送出された排気ガスに含まれる窒素酸化物の還元を促進する脱硝触媒が内設されるとともに、該排気ガスを外部に排出する脱硝ラインと、
前記エンジン熱交換器によって加熱された外部の空気を用いて、燃料を燃焼させて燃焼後ガスを生成し、該燃焼後ガスを前記脱硝ラインにおける前記脱硝触媒の上流に導入するバーナ装置と、
を備えたことを特徴とする脱硝システム。