气体洗涤器的海水量控制装置、气体洗涤器的海水量控制方法、碱量控制装置及碱量控制方法_3

文档序号:8416739阅读:来源:国知局
在 CO2分析仪64所测定出的出口 CO 2浓度为5%的情况下,SO 2浓度应当净化至21. 5ppm(= 4. 3X5)以下为止,该值乘上安全率0.8后得到的17. 2ppm成为出口 SO2浓度设定值。
[0049] SO2分析仪65测定从气体洗涤器10排出至大气中的已处理废气所含有的SO 2的 浓度(出口 SO2浓度)。该出口 SO 2浓度的设定值(PV)从SO 2分析仪65输出至PID控制器 67〇
[0050] PID控制器67基于作为SV值输入的出口 SO2浓度设定值与作为PV值输入的出口 S02&度测定值之间的偏差来进行PID控制运算,计算出操作量(MV),并输出至海水量修正 换算器68。此外,PID控制器67具有对于SV值、PV值以及MV值的输入或输出进行自动或 手动的切换来应对的功能。由此,在由于发生故障或进行维修等情况,而无法从例如SO 2* 析仪65获得输入的情况下,能够通过从自动输入切换成手动输入来进行应对。
[0051] 海水量修正换算器68将PID控制器67的输出即操作量(MV)设定成与最低海水 量成比例的海水量修正值,来计算出修正海水量。例如,在由最低海水量换算器61计算出 的最低海水量为l〇〇t/h,MV值为100%,比例常数为0. 5的情况下,海水量修正换算器68计 算出修正海水量为50t/h。此外,比例常数也可以不使固定值而是与最低海水量相关的变 量。
[0052] 然后,利用加运算单元69将由最低海水量换算器61计算出的最低海水量与由海 水量修正换算器68计算出的修正海水量进行加运算,从而计算出设定海水量。由加运算单 元69计算出的设定海水量被输入至泵控制装置70。泵控制装置70对海水泵单元30进行 控制,并将与该设定海水量相对应的海水提供至气体洗涤器10。
[0053] 从海水泵单元30提供至气体洗涤器10的实际海水量能够通过在海水泵单元30 设置流量仪来测定。该情况下,也可以在泵控制装置70中对测定到的实际海水量与设定海 水量进行比较,来进行反馈控制。其中,即使从海水泵单元30提供至气体洗涤器10的实际 海水量不足,使得气体洗涤器10中的出口 S02&度变高,也能利用海水量控制系统中的PID 控制器67来往增加修正海水量的方向工作。
[0054] 用于将海水提供至气体洗涤器10的泵可以是一个,也可以是多个。在具备多个泵 的情况下,随着设定海水量的增加,泵的运行台数也增加,随着设定海水量的减少,泵的运 行台数也减少,从而利用泵控制装置70来对多个泵进行控制即可。
[0055] 图5是表示具备多个泵的情况下的泵运行台数与设定海水量之间的关系的图。图 5中,具备用于将海水提供至气体洗涤器10的三台泵,实线表示泵的运行状态,虚线表示泵 的停止状态。如图5所示,在设定海水量为(F 1)至(F2)之间时仅有一台泵运行,在设定海 水量超过(F2)的情况下,第二台泵也开始运行。此外,在设定海水量超过(F 3)的情况下,第 三台泵也开始运行。另外,在设定海水量少于(F3)的情况下,第三台泵停止运行,在设定海 水量少于(F 2)的情况下,第二台泵也停止运行。
[0056] 此外,如图5所示在控制多个泵的情况下,为了避免泵频繁地重复运行状态与停 止状态,需要将海水量控制系统中的PID控制器67限定成比例控制,而不进行积分控制。
[0057] 另外,如图6、图7所示,也可以构成为利用泵控制装置70中的逆变器来控制多个 泵。该情况下,与不利用逆变器来进行控制的情况相比较,能对泵进行更细致的控制。
[0058] 图6是表示泵控制装置70具备逆变器时的结构的框图。例如,在用于对气体洗涤 器10提供海水的泵具备两台的情况下,如图6所示,泵控制装置70具备泵流量设定器70a、 第一逆变器70b、以及第二逆变器70c。泵流量设定器70a对每一台泵的流量进行设定。第 一逆变器70b对第一泵31进行控制,第二逆变器70c对第二泵32进行控制。
[0059] 图7是表示采用图6所示结构时每台泵的流量设定值与设定海水量之间的关系的 图。图7中,实线表示泵的运行状态,虚线表示泵的停止状态。
[0060] 如图7所示,在设定海水量为(F1)至(F2)之间时仅第一泵31运行,在设定海水量 从(F 1)增大至(F2)的情况下,第一泵31中的流量设定值也随之增大。在设定海水量超过 (F 2)的情况下,第二泵32也开始运行。此时,随着第二泵32的运行,第一泵31的流量设定 值减少。随着设定海水量从(F 2)增大到(F3),第一泵31及第二泵32中的流量设定值也随 之增大。
[0061] 另外,随着设定海水量从(F3)减小,第一泵31及第二泵32中的流量设定值也随 之减少。在设定海水量小于(F 2)的情况下,第二泵32停止运行。然后,随着第二泵32的 停止运行,第一泵31的流量设定值增加。
[0062] 利用图6、图7所示的逆变器进行的多个泵的控制在将所能获得的设定海水量的 值设定得较宽的情况、即将发动机负载变动的范围或燃油的硫成分的范围设定得较宽等情 况下较为有效。
[0063] 此外,在图4所示的各设定器、换算器及PID控制器67可以通过组合各个设备来 构成,也可以由可编程逻辑控制器(PLC)来构成。
[0064] 根据上述海水量控制系统,进行如下控制:根据发动机输出及所使用的重油的硫 成分来计算出对已消耗的重油中包含的硫氧化物(尤其是二氧化硫(SO 2))进行中和所需 的碱成分以作为最低海水量,进而计算出使得从气体洗涤器10排出至大气中的已处理废 气所含有的硫氧化物浓度不超过排出限制值的修正海水量,并将所述最低海水量与所述修 正海水量相加后的设定海水量提供给气体洗涤器10。通过上述结构,提供给气体洗涤器10 的海水量不会过多也不会不足,能够将恰当的海水量提供给气体洗涤器,进行稳定的运行, 以使得处理后的废气中的硫氧化物浓度不超过限制值。
[0065] 接着,以下参照附图对本发明的实施方式2进行详细说明。此外,在实施方式2中, 对于与实施方式1相同的结构要素标注相同标号,并省略其图示、说明。
[0066] 图8是表示以实施方式2所涉及的气体洗涤器为中心的废气处理系统的简图。如 图8所示,废气处理系统主要包括:从发动机200提供废气的气体洗涤器10 ;将海水提供给 气体洗涤器10的海水泵300 ;以及对从气体洗涤器10排出的排水进行过滤的过滤器单元 400。气体洗涤器10构成为能提供使洗净用的使海水进行循环而得到的循环海水、以及没 有在洗净中用过的新鲜海水。
[0067] 从发动机200排出的废气被导入气体洗涤器10。该废气中含有50~1500ppm的 二氧化硫(SO 2)。在该废气在气体洗涤器10内上升的过程中,经由海水泵300将导入到气 体洗涤器10中的海水进行喷雾,进行气液接触。
[0068] 如实施方式1中的式(1)~(3)所示那样进行反应,去除二氧化硫(SO2)后的废 气从气体洗涤器10的上部被排出至大气中。
[0069] 在气体洗涤器10内进行了喷雾的海水沿着气体洗涤器10的内壁面因自重而落 下,储存于气体洗涤器10下方的储存部中。已储存的海水从气体洗涤器10被排出后,经过 过滤器单元400的过滤而被排出至海洋中。
[0070] 此外,因船舶的运行海域的不同,可能由于规定而储存于气体洗涤器10的海水无 法排入海洋。该情况下,通过将储存于气体洗涤器10的储存部或另外设置的水箱的海水经 由循环量控制阀310再次提供至海水泵300中,从而用于气体洗涤器10中的废气处理。
[0071] 循环量控制阀310构成为,在全闭时仅将新鲜海水提供至海水泵300,在全开时, 仅将循环海水提供至海水泵300。循环量控制阀310的阀门开度由运行海域中所允许的排 水量而定。此外,排水量可以根据预先获得的阀门开度及海水泵能力来计算出,也可以在新 鲜海水的入口设置流量计来测得。
[0072] 由于发动机200的废气为200°C至400°C的高温,因此循环海水由于所吸收的废气 的热量而温度上升。因此,从气体洗涤器10经由循环量控制阀310被提供至海水泵300的 循环海水在热交换器320中经由冷却水冷却,之后再次被提供至气体洗涤器10。
[0073] 另外,通过由循环海水在气体洗涤器10中吸收二氧
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