[发明专利]使用重油的船舶用柴油发动机的排放气体处理装置

说明书

本发明提供一种可有效地对包含在使用重油的船舶用柴油发动机的排放气体中的PM进行捕集的高PM捕集率的船舶用柴油发动机排放气体处理装置。柴油发动机排放气体处理装置具备电气集尘单元和集尘单元；该电气集尘单元具有由使包含在排放气体中的颗粒物带电的放电电极及对带电的颗粒物进行捕集的集尘电极构成的管状捕集部，而且由配设在管状捕集部内的放电电极构成；该集尘单元对从管状捕集部剥离了的颗粒物进行捕集；还在管状捕集部的下游侧设置颗粒物的低浓度排放气体导出管和高浓度排放气体导出部，在高浓度排放气体导出部设置集尘单元；该柴油发动机排放气体处理装置的特征在于，在由放电电极及集尘电极构成的管状捕集部，组合1个或多个在轴向上尺寸短且直径不同的管状捕集模块来构成。

技术领域

本发明涉及一种大排气量柴油发动机的排放气体处理技术，该大排气量柴油发动机为船舶用、发电用、一般产业用等的、特别是使用重油(重油(燃料油)，在船用工业界被表述成柴油(Diesel Oil：DO)、船用柴油机燃料(Marine Diesel Fuel：MDF)或船用柴油(Marine Diesel Oil：MDO)、船用燃料油(Marine Fuel Oil：MFO)、重质燃料油(Heavy FuelOil：HFO)、残渣燃料油(Residual Fuel Oil：RFO)，但将这些表述统称为“重油”)及比上述重油低质的燃料，且排出高温排放气体的大排气量柴油发动机，该大排气量柴油发动机的排放气体处理技术将包含在柴油发动机的排放气体中的以碳为主体的颗粒物(Particulate Matter：以下称为“PM”)、有害气体除去而净化。更为详细地说，本发明涉及船舶用、发电用、一般产业用发动机等大排气量柴油发动机中利用电晕放电的排放气体的电气式处理技术。

另外，在本发明中，将重油及比重油低质的燃料统称为重油。

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被广泛采用，然而，从此柴油发动机排出的排放气体中包含的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，所以，该排放气体的净化极为重要。因此，关于柴油发动机的燃烧方式的改善、各种排放气体过滤器的采用、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，柴油发动机的排放气体中的PM(颗粒物)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：InsolubleOrganic Fractions，以下称为“ISF”)2种，其中SOF成分是燃料、润滑油的未燃烧成分为主的成分，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，最好排放气体中的此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排放气体用电气式处理方法及装置，该柴油发动机的排放气体用电气式处理方法及装置如在图23中简略地表示的那样，采用了以下方式，即，在排放气体通路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，由电晕放电的电子129使排放气体G1中的以碳为主体的PM128带电，由配置在该排放气体通路121上的捕集板123对上述带电的PM128进行捕集。并且，该柴油发动机的排放气体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的排放气流的流动方向长度短，而且捕集板123相对于排放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是排放气体引导管。