提供一种能够节约能量地供给向生成脱硝用的氨的氨生成器供给的电力的船舶用脱硝系统。具备：氨生成器(2)，其从船内电力系统(30)被供给电力；SCR催化剂部(4)，其进行废气脱硝；混合动力排气涡轮增压器，其使用主发动机(3)的废气能量进行发电，向船内电力系统(30)供给电力；轴发电机马达(13)，其能够进行向船内电力系统(30)供给电力的发电运转，并且由从船内电力系统(30)供给的电力驱动而对螺旋桨轴(10)加力；动力管理系统(72)，其控制向氨生成器(2)供给的供给电力、混合动力排气涡轮增压器的发电输出、以及向轴发电机马达(13)供给的供给电力及发电输出。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及例如在来自柴油发动机的废气的脱硝中使用而搭载于适合的船舶上的。
技术介绍
为了将从船舶推进用的柴油发动机(主发动机)产生的氮氧化物(NOx)除去，而在船舶上搭载脱硝装置。在下述专利文献I中公开了一种在船舶上能够生成作为脱硝催化剂的还原剂而使用的氨的专利技术。氨由于在船舶上能够生成，因此无需将液体氨向船舶输送并储藏在船舶内。而且，由于液体氨被作为危险物处理，因此需要设置泄漏探测传感器或双重配管这样的特别的储藏设备，但在船舶上无需为了生成必要量的氨而设置特别的储藏设备。在先技术文献专利文献专利文献I日本特开平11-292531号公报专利技术的概要专利技术要解决的课题在船舶上为了 生成氨而需要用于电解水或驱动输送泵等的电能。在上述专利文献I中，示出了利用来自作为辅机的柴油发动机驱动型发电机的电力的情况。然而，通常柴油发动机驱动型发电机比主发动机的热效率低，因此若从柴油发动机驱动型发电机得到电力的话，为了生成氨而更加浪费能量，从节约能量的观点出发不优选。另外，在船内产生了剩余电力时，希望有效地利用该剩余电力。
技术实现思路
本专利技术鉴于这种情况而作出，目的在于提供一种能够节约能量且稳定地供给向生成脱硝用的氨的氨生成器供给的电力的船舶用脱硝系统及具备该系统的船舶以及船舶用脱硝系统的控制方法。用于解决课题的手段为了解决上述课题，本专利技术的船舶用脱硝系统及具备该系统的船舶以及船舶用脱硝系统的控制方法采用以下的机构。S卩，本专利技术的第一形态的船舶用脱硝系统具备氨生成器，其具有由水制造氢的氢制造部及由空气制造氮的氮制造部，由通过所述氢制造部制造出的氢及通过所述氮制造部制造出的氮来生成氨，并且从船内电力系统被供给电力；脱硝催化剂部，其设置在船舶用推进用的主发动机的废气通路上，与通过所述氨生成器生成的氨一起进行废气脱硝；发电机，其使用所述主发动机的废气能量进行发电，向所述船内电力系统供给电力；轴发电机马达，其由所述主发动机驱动而发电，能够进行向所述船内电力系统供给电力的发电运转，并且由从所述船内电力系统供给的电力驱动而对螺旋桨轴加力；发电输出控制部，其控制向所述氨生成器供给的供给电力、所述发电机的发电输出、以及向所述轴发电机马达供给的供给电力及所述轴发电机马达的发电输出。氨生成器具有由水制造氢的氢制造部和由空气制造氮的氮制造部,利用由氢制造部及氮制造所制造出的氢及氮来生成氨。这样的话，以水及空气为原料而能够在船舶上生成氨，因此在船舶上无需设置储藏液体氨(例如氨水溶液)或尿素等还原剂的空间。因此，不用确保大的空间就能够将船舶用脱硝系统设置在船舶内。另外，从主发动机的废气能量回收的发电输出经由船内电力系统而使用在氨生成器中。由此，能够以少的消耗能量使氨生成器运转，因此能够避免另行设置的柴油发动机驱动型发电机等的发电用辅机的容量增大或台数增加。另外，由于设有对螺旋桨轴加力的轴发电机马达，因此能够减少主发动机的燃料消耗率。而且，对螺旋桨轴加力的轴发电机马达由于从船内电力系统接受电力供给，因此使用由发电机排热回收的电力来驱动轴发电机马达，由此能够构筑出热效率高的系统。尤其是在不需要废气脱硝的海域中航行时无需向氨生成器供给电力，因此能够将通过排热回收而得到的电力的剩余部分对于轴发电机马达有效地利用。而且，所述第一形态的船舶用脱硝系统可以具备与所述船内电力系统连接的蓄电池。由于具备与船内电力系统连接的蓄电池，因此即使主发动机产生负载变动而发电机的发电输出发生变动，也可以使用蓄电池的电力。尤其是在主发动机的低负载时无法充分得到来自发电机的发电输出的情况下有用。因此，能够经由船内电力系统对氨生成器稳定地供给电力。此外，由于蓄电池与发电机同样地与船内电力系统连接，因此能够蓄积由发电机产生的剩余电力。而且，在主发动机的减速时，可以利用蓄电池进行动力回收。在船舶上设置发电用发动机时，通过具备蓄电池而能够抑制负载变动，因此能够减少发电用发动机的容量及尺寸。此外，根据所述第一形态的船舶用脱硝系统，可以在所述船内电力系统上连接太阳能发电装置。由于将太阳能发电装置与电力系统连接，因此能够将太阳能发电装置的发电输出向蓄电池供给。由此，能够更稳定地进行电力供给。此外，根据所述第一形态的船舶用脱硝系统，可以在所述船内电力系统上连接从船舶的外部的电源接受电力的供给的外部电力输入部。由于从船舶的外部的电源接受电力的供给的外部电力输入部与电力系统连接，因此例如在船舶的靠岸时能够从外部(陆地侧)接受电力的供给。由此，在船舶的靠岸时无需使发电用发动机起动，能够实现所谓零排放。此外，所述第一形态的船舶用脱硝系统可以具备对于向所述脱硝催化剂部导入的废气进行加热的电加热器，对于该电加热器，从所述船内电力系统进行电力供给。在作为脱硝催化剂部而主要使用的选择接触还原法(SCR)的SCR催化剂中，废气温度越低温越可能发生中毒。根据上述结构，由于利用电加热器使废气温度上升，因此能够防止SCR催化剂的中毒。另外，由于电加热器与船内电力系统连接，因此能够从轴发电机马达接受电力供给。例如，在主发动机起动时废气能量低而无法进行排热回收，因此这种情况下可以将通过轴发电机马达发出的电力向电加热器供给，因此有效。此外，所述第一形态的船舶用脱硝系统可以使用增压器侧发电机作为所述发电机，该增压器侧发电机得到所述主发动机的排气涡轮增压器的旋转输出而发电。作为具备得到主发动机的排气涡轮增压器的旋转输出而发电的增压器侧发电机的增压器，已知有混合动力排气涡轮增压器。使用该增压器侧发电机作为向船内电力系统进行电力供给的发电机。由此，能够有效地利用主发动机的排气能量。此外，所述第一形态的船舶用脱硝系统可以使用动力涡轮侧发电机作为所述发电机，该动力涡轮侧发电机通过以所述主发动机的废气为驱动源的动力涡轮而发电。使用动力涡轮侧发电机作为向船内电力系统进行电力供给的发电机，该动力涡轮侧发电机通过以主发动机的废气为驱动源的动力涡轮而发电。由此，能够有效地利用主发动机的排气能量。此外，所述第一形态的船舶用脱硝系统可以使用蒸气涡轮侧发电机作为所述发电机，该蒸气涡轮侧发电机通过蒸气涡轮而发电，该蒸气涡轮以通过使用了所述主发动机的废气的废气锅炉而生成的蒸气为驱动源。使用蒸气涡轮侧发电机作为向船内电力系统进行电力供给的发电机，该蒸气涡轮侧发电机通过蒸气涡轮而发电，该蒸气涡轮以通过使用主发动机的废气的废气锅炉而生成的蒸气为驱动源。由此，能够有效地利用主发动机的排气能量。此外，所述第一形态的船舶用脱硝系统可以使用异种涡轮侧发电机作为所述发电机，该异种涡轮侧发电机通过动力涡轮及蒸气涡轮而发电，该动力涡轮以所述主发动机的废气为驱动源，该蒸气涡轮以通过使用所述主发动机的废气的废气锅炉而生成的蒸气为驱动源。在异种涡轮侧发电机上连接有动力涡轮及蒸气涡轮这样不同种类(异种)的涡轮。通过使用该异种涡轮侧发电机，除了以主发动机的废气为驱动源的动力涡轮之外，还使用蒸气涡轮进行发电，该蒸气涡轮以通过使用了主发动机的废气的废气锅炉而生成的蒸气为驱动源，因此能够更有效地利用主发动机的排气能量。此外，所述第一形态的船舶用脱硝系统可以使用热介质涡轮侧发电机作为所述发电机，该热介质涡轮侧发电机通过以与冷却水及/或加热水进行热交换并蒸气化的热介质为驱动源的涡轮而发本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.26 JP 2010-1895051.一种船舶用脱硝系统，其中，具备 氨生成器，其具有由水制造氢的氢制造部及由空气制造氮的氮制造部，由通过所述氢制造部制造出的氢及通过所述氮制造部制造出的氮来生成氨，并且从船内电力系统被供给电力； 脱硝催化剂部，其设置在船舶用推进用的主发动机的废气通路上，与通过所述氨生成器生成的氨一起进行废气脱硝； 发电机，其使用所述主发动机的废气能量进行发电，向所述船内电力系统供给电力；轴发电机马达，其由所述主发动机驱动而发电，能够进行向所述船内电力系统供给电力的发电运转，并且由从所述船内电力系统供给的电力驱动而对螺旋桨轴加力； 发电输出控制部，其控制向所述氨生成器供给的供给电力、所述发电机的发电输出、以及向所述轴发电机马达供给的供给电力及所述轴发电机马达的发电输出。2.根据权利要求1所述的船舶用脱硝系统，其中， 还具备与所述船内电力系统连接的蓄电池。3.根据权利要求1或2所述的船舶用脱硝系统，其中， 还具备与所述船内电力系统连接的太阳能发电装置。4.根据权利要求1 3中任一项所述的船舶用脱硝系统，其中， 在所述船内电力系统上连接有从船舶的外部的电源接受电力的供给的外部电力输入部。5.根据权利要求1 4中任一项所述的船舶用脱硝系统，其中， 还具备对向所述脱硝催化剂部导入的废气进行加热的电加热器， 从所述船内电力系统对于该电加热器进行电力供给。6.根据权利要求1 5中任一项所述的船舶用脱硝系统，其中， 使用增压器侧发电机作为所述发电机，该增压器侧发电机获得所述主发动机的排气涡轮增压器的旋转输出而发电。7.根据权利要求1 5中任一项所述的船舶用脱硝系统，其中， 使用动力涡轮侧发电机作为所述发电机，该动力涡轮侧发电机通过以所述主发动机的废气为驱动源的动力涡轮而发...
【专利技术属性】
技术研发人员：村田聪，平冈直大，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：
国别省市：
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