[发明专利]使用比重油低质的燃料的大排气量船舶用柴油发动机废气处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种船舶用、发电用、产业用等的、特别是使用比重油低质的燃料的大排气量柴油发动机的尾气处理技术，该大排气量柴油发动机的尾气处理技术将包含在柴油发动机的尾气中的以碳为主体的粒状物质(Particulate Matter，以下称为“PM”)、有害气体除去而进行净化，更详细地说，涉及排出高温的尾气的大排气量柴油发动机中的、利用电晕放电的船舶用柴油发动机废气处理装置。

背景技术

柴油发动机作为各种船舶、发电机和大型建筑机械以及各种机动车等的动力源广泛被采用，然而，从此柴油发动机排出的尾气中包含的PM如公知的那样，不仅造成大气污染，而且是对人体极为有害的物质，该尾气的净化极为重要。因此，关于柴油发动机的燃烧方式的改善、各种尾气过滤器的采用、利用电晕放电电气性地处理的方法等，已经提出了许多的方案，其一部分被实际地应用。

在这里，柴油发动机的尾气中的PM(粒状物质)的成分，分成可溶性有机成分(SOF：Soluble Organic Fractions，以下称为“SOF”)和不可溶性有机成分(ISF：Insoluble Organic Fractions，以下称为“ISF”)2种，其中SOF成分是燃料、润滑油的未燃成分为主的成分，包含具有致癌作用的多环芳香族等有害物质。另一方面，ISF成分以电阻率低的碳(碳黑)和硫酸盐(Sulfate)成分为主成分，从其对人体、环境产生的影响考虑，最好尾气中的此SOF成分及ISF成分非常少。特别是关于在机体中的PM的不良影响的程度，在其颗粒直径成为nm尺寸的场合被认为问题特别严重。

作为利用电晕放电来电气性地处理的方法，例如提出有以下记载的方法及装置(专利文献1～6)。

即，在专利文献1中提出了一种柴油发动机的尾气用电气式处理方法及装置，该柴油发动机的尾气用电气式处理方法及装置如在图5中概略地表示的那样，采用了以下方式，即，在尾气通路121上设置由电晕放电部122-1和带电部122-2构成的放电带电部122，由被电晕放电了的电子129使尾气G1中的以碳为主体的PM128带电，由配置在该尾气通路121上的捕集板123对上述带电的PM128进行捕集。并且，该柴油发动机的尾气用电气式处理方法及装置具有以下构成，即，放电带电部122的电极针124的尾气气流的流动方向长度短，而且捕集板123相对于尾气气流的流动方向被配设在直角方向上。图中，附图标记125是密封气体管，附图标记126是高压电源装置，附图标记127是尾气引导管。

另外，在专利文献2中提出了一种柴油发动机的排气PM捕集装置，该柴油发动机的排气PM捕集装置如在图6中概略地表示的那样，具备针式电极131、捕集电极132和高压直流电源134。针式电极131，用于在针尖131-1的周围产生电晕放电135，使尾气中的PM133带电。捕集电极132，用于对带电的PM133进行捕集。高压直流电源134，用于在上述针式电极131与上述捕集电极132之间施加规定的直流高电压。图中，附图标记136是偏向电极。

并且，在专利文献3中提出了一种尾气净化装置，该尾气净化装置如在图7中概略地表示的那样，具备固定圆筒体141、电极棒142、高电压电源部143和刮掉部144。固定圆筒体141，构成设置在排气路径中的PM捕集用的收集电极对的一方。电极棒142，在该固定圆筒体141的中心部沿轴向延伸设置，构成收集电极对的另一方。高电压电源部143，在上述收集电极对之间形成静电场，使尾气中的PM集聚在上述固定圆筒体141的内面上。刮掉部144，沿上述固定圆筒体141的内面相对于该固定圆筒体相对转动，将堆积在该固定圆筒体内面上的PM刮掉。图中，附图标记145是排气管，附图标记146是旋转圆筒部。

另一方面，在专利文献4中提出了一种柴油发动机废气净化装置，该柴油发动机废气净化装置具备电气集尘单元、使被集尘电极捕集而滞留的PM从该集尘电极剥离的单元和对从集尘电极剥离的PM进行分离和捕集的旋风方式的分离捕集单元，该电气集尘单元具有使包含在柴油发动机的废气中的PM带电的放电电极及对带电的PM进行捕集的集尘电极。