专利名称：船舶用脱硝系统及设有该系统的船舶的制作方法
技术领域：
本发明涉及适用于如柴油发动机废气的脱硝中的被装载在船舶上的船舶用脱硝系统及设有该系统的船舶。
背景技术：
为了去除船舶推进用柴油发动机(主发动机)所产生的氮氧化物(NOx)，在船舶上装载了脱硝装置。
下述专利文献I中，公开了一种作为脱硝催化剂的还原剂所使用的氨在船舶上生成可能的发明。由于氨能在船舶上生成，因此，不必向船舶上搬运液体氨和在船舶内储存液体氨。另外，由于液体氨作为危险物品看待，虽然需要设置泄漏检测传感器和双重配管这样的特别贮藏设备，但若能在船舶上生成需要量的氨，就没有必要设置特别贮藏设备。
现有技术文献专利文献
专利文献1:日本专利特开平11-292531号公报
发明内容
在船舶上生成氨中，通常认为需要驱动水的电分解和运送泵等的电能。所述专利文献I中，显示了利用作为辅机的柴油发电机的电力情况。
但是，由于一般柴油发电机比主发动机的热效率低，从柴油发电机得到的电力，为了生成氨，需要浪费更多的能源，从节省能源的观点来看，并不可取。
另外，生成氨所必要的电力，希望是与船内所需电力和主发动机负荷等无关的、并能稳定供应的电力。
鉴于这样的情况，形成本发明。本发明的目的在于提供一种船舶用脱硝系统及设有该系统的船舶，其中，在作为脱硝用还原剂的氨生成时，该船舶用脱硝系统能以低消耗能源稳定供应必要的电能。
为解决上述课题，本发明的船舶用脱硝系统及设有该系统的船舶采用以下手段。
即关于本发明第I状态的船舶用脱硝系统，设有氨发生器、脱硝催化剂部、发电机和电性连接于该发电机的蓄电池；
所述氨发生器具有由水制造氢气的氢气制造部和由空气制造氮气的氮气制造部，通过所述氢气制造部所制造的氢气和所述氮气制造部所制造的氮气生成氨；所述脱硝催化剂部设置于船舶推进用的主发动机和/或发电用发动机的废气通道，同所述氨发生器生成的氨一起进行废气脱硝；
所述发电机采用所述主发动机的排气能量进行发电；
所述发电机和所述蓄电池连接于对氨发生器进行电力供应的电力系统。
氨发生器具有由水制造氢气的氢气制造部以及由空气制造氮气的氮气制造部，并通过氢气制造部和氮气制造部所制造的氢气和氮气生成氨。如此，由于作为原料的水和空气在船舶上能生成氨，因而，在船舶上，不必设置液体氨(例如氨水溶液)和尿素等还原剂的储存空间。因此，在船舶内，能设置无需确保大空间的船舶用脱硝系统。
另外，采用主发动机的排气能量进行发电的发电机连接于对氨发生器进行电力供应的电力系统，由于发电机的发电输出供应于氨发生器，因此，氨发生器能以少量消费能源进行运转。另外，由于能有效利用主发动机的排气能量，因此，能回避另外设置柴油发电机等发电辅机的容量增大和增台。
另外，由于设有连接于对氨发生器进行电力供应的电力系统的蓄电池，即使主发动机产生负荷变化、发电机的发电输出产生变化，也能使用蓄电池的电力。特别是，主发动机低负荷时，发电机的发电输出在不能充分得到的情况下，也是有用的。因此，能向氨发生器进行稳定的电力供应。更进一步说，由于蓄电池和发电机同样连接于电力系统，因此，发电机中产生的剩余电力能进行蓄电。
另外，在船舶上设置发电用发动机时，由于通过设有的蓄电池能抑制负荷变化，因此，可以降低发电用发动机的容量和尺寸。
更进一步说，关于所述第I状态的船舶用脱硝系统，进一步优选设有对被导入到所述脱硝催化剂部的废气进行加热的电加热器，该电加热器由所述电力系统进行电力供应。
作为脱硝催化剂部主要使用的选择接触还原法(SCR)的SCR催化剂中，具有废气温度越低温催化剂越易中毒的可能。所述第I状态时，由于通过电加热器使废气温度上升，因此，能防止SCR催化剂中毒。
另外，电加热器能由连接于发电机和蓄电池的电力系统进行稳定的电力供应。
更进一步说，关于所述第I状态的船舶用脱硝系统中，所述电力系统能连接有太阳能发电装置。
对于电力系统中连接有太阳能发电装置，因此，太阳能发电装置的发电输出能供应给蓄电池。如此，使更稳定的电力供应成为可能。
更进一步说，关于所述第I状态的船舶用脱硝系统中，所述电力系统能连接有接受船舶外部电源的电力供应的外部电力输入部。
由于接受船舶外部电源的电力供应的外部电力输入部连接于电力系统，例如船舶靠岸时，能接受外部(陆地方面)的电力供应。如此，船舶靠岸时，不必起动发电用发动机，就能达到所谓的零排放。
更进一步说，关于所述第I状态的船舶用脱硝系统中，得到所述主发动机的排气涡轮增压器的旋转输出进行发电的增压器侧发电机能作为所述发电机来使用。
作为设有得到主发动机的排气涡轮增压器的旋转输出而进行发电的增压器侧发电机的增压器，已知有混合排气涡轮增压器。该增压器侧发电机，作为对氨发生器进行电力供应的发电机来使用。如此，能有效利用主发动机的排气能量。
更进一步说，关于所述第I状态的船舶用脱硝系统中，能将通过所述主发动机的废气作为驱动源的动力涡轮进行发电的动力涡轮侧发电机作为所述发电机来使用。
通过主发动机的废气作为驱动源的动力涡轮进行发电的动力涡轮侧发电机的输出电力，在氨发生器中使用。如此，能有效利用主发动机的排气能量。
更进一步说，关于所述第I状态的船舶用脱硝系统中，能将所述主发动机的废气作为驱动源的动力涡轮和通过使用所述主发动机废气的废气锅炉生成的蒸汽作为驱动源的蒸汽涡轮进行发电的异种涡轮侧发电机，作为所述发电机来使用。
异种涡轮侧发电机中，将动力涡轮和蒸汽涡轮这样的不同种类(异种)的涡轮进行连接。通过采用该异种涡轮侧发电机，由于在以主发动机的废气作为驱动源的动力涡轮基础上，加上通过采用主发动机废气的废气锅炉所生成的蒸汽作为驱动源的蒸汽涡轮进行发电，能更加有效利用主发动机的排气能量。
另外，关于所述第I状态的船舶用脱硝系统中，能将通过采用所述主发动机废气的废气锅炉所生成的蒸汽作为驱动源的蒸汽涡轮进行发电的蒸汽涡轮侧发电机，作为所述发电机来使用。
更进一步说，关于所述第I状态的船舶用脱硝系统中，能将通过与所述主发动机的套管和空气冷却器的冷却水和/或废气进行过热交换的加热水再进行热交换而蒸气化的热媒作为驱动源的涡轮进行发电的热媒涡轮侧发电机，作为所述发电机来使用。
所述热媒一般被认为是采用比水沸点更低的氟利昂代替品(例如R-245fa、R-134a等)、戊烷、丁烷等有机热媒的系统，被称为兰金循环。
另外，关于本发明第2状态的船舶，设有船舶推进用的主发动机和/或发电用发动机、及以上任何一个所述的船舶用脱硝系统。
任何一个所述的船舶用脱硝系统，由于使稳定的电力供应成为可能，因此，适用于装载在船舶上。
发明的效果
本发明中，由于在氨生成中，采用了利用主发动机的排气能量进行发电的发电机的发电输出，因此，能以很少消耗能源进行船舶用脱硝系统的运转。
另外，由于设有蓄电池，即使主发动机产生负荷变化、发电机的发电输出产生变化，还能使用蓄电池的电力，使稳定的电力供应成为可能。
图1是显示设置的关于本发明实施例1的船舶用脱硝系统的柴油发动机周围的概略构成图。
图2是显示图1中所示的氨发生器的概况的概略构成图。
图3是显示设置的关于本发明实施例2的船舶用脱硝系统的柴油发动机周围的概略构成图。
图4是显示设置的关于本发明实施例3的船舶用脱硝系统的柴油发动机周围的概略构成图。
图5是显示设置的关于本发明实施例4的船舶用脱硝系统的柴油发动机周围的概略构成图。
符号说明
I船舶用脱硝系统2氨发生器
3柴油发动机(主发动机)
4 SCR催化剂部
5混合排气涡轮增压器
5’排气涡轮增压器
5c混合发电机马达(增压器侧发电机)
7动力涡轮8热媒涡轮9蒸汽涡轮
11废气预热器(废气锅炉)
30船舶内系统(电力系统)
33动力涡轮侧发电机50异种涡轮侧发电机67蓄电池69太阳能发电装置71外部电力输入部73电加热器81氢气制造部83氮气制造部93热媒涡轮侧发电机
具体实施例方式以下的关于本发明实施方式，参照说明书附图进行说明。
以下的关于本发明第I实施方式，采用图1进行说明。
图1显示了设置的关于本发明实施例1的船舶用脱硝系统的柴油发动机周围的概略构成图。
船舶内设有船舶推进用柴油发动机(主发动机)3、对柴油发动机3的废气进行脱硝的船舶用脱硝系统1、由柴油发动机3的废气进行驱动的混合排气涡轮增压器5和通过柴油发动机3的废气而生成蒸气的废气预热器(废气锅炉)11。
柴油发动机3的输出通过推进器轴，与螺旋推进器直接或间接地连接。另外，柴油发动机3的各气缸的缸体部13的排气口与作为废气集合管的排气岐管15连接。排气岐管15通过第I排气管LI，与混合排气涡轮增压器5的涡轮部5a的入口侧连接。
另外，船舶用脱硝系统I也可用于发电用发动机61、63的废气脱硝。
另一方面，各缸体部13的供气口与供气岐管17连接；供气岐管17通过供气管K1，与混合排气涡轮增压器5的压缩器部5b连接。另外，供气管Kl中设置有空气冷却器(中间冷却器)18。
混合排气涡轮增压器5设有涡轮部5a、压缩器部5b和混合发电机马达(增压器侧发电机)5c。涡轮部5a、压缩器部5b及混合发电机马达5c通过旋转轴5d，以同轴连接。
混合发电机马达5c通过涡轮部5a得到的旋转输出进行发电，另一方面，援助得到船舶内系统30电力的压缩器部5b的旋转。混合发电机马达5c和船舶内系统(电力系统)30之间，从混合发电机马达5c端开始依次设置有将交流电转换成直流电的转换器19、将直流电转换成交流电的逆变器20和开关21。
船舶内系统30中，设有发电机62的第I发电用柴油发动机61、设有发电机64的第2发电用柴油发动机63、蓄电池67、太阳能发电装置69和外部电力输入部71并列连接。
作为蓄电池67，例如可使用锂离子二次电池。蓄电池67将来自第I发电用柴油发动机61、第2发电用柴油发动机63、太阳能发电装置69和混合发电机马达5c的电力进行蓄电。另外，蓄电池67的放电及充电通过图中未显示的控制部进行。
外部电力输入部71提供来自船舶外部(即陆地)的电源。通过外部电力输入部71供应的电力对蓄电池67进行充电。
船舶内系统30与氨发生器2和后述的电加热器73连接，从而对该氨发生器2和电加热器73进行电力供应。
废气预热器11与混合排气涡轮增压器5的涡轮部5a的出口侧的第2排气管L2连接，使柴油发动机3排出的废气和通过供水管23供应的水进行热交换，产生蒸汽。废气预热器11的上游侧设置了控制废气出入的废气预热器用开关阀22。废气预热器用开关阀22的切换时机由图中未显示的控制部决定。
船舶用脱硝系统I设有氨发生器2和采用选择接触还原法(SCR Selective CatalyticReduction)的SCR催化剂部4。氨发生器2及SCR催化剂部4与第2排气管L2连接，其中，在废气流的上游侧设置氨发生器2，在下游侧设置SCR催化剂部4。
如图2所示，氨发生器2设有由水制造氢气的氢气制造部81、由空气制造氮气的氮气制造部83和由氢气和氮气生成氨的氨生成部80。
氢气制造部81中使用的水，采用由海水经船舶搭载的造水机85所制造的淡水，进一步采用通过船舶搭载的纯水制造机87所制造的纯水。氢气制造部81中，采用以离子交换膜作为电解质进行纯水电解的固体高分子电解质膜法。氢气制造部81产生的氢气，经氢干燥机(图中未显示)干燥后，被送往氨生成部80。
氮气制造部83中，通过PSA (Pressure Swing Adsorption)法等从空气中获得氮气。氮气制造部83中所得的氮气被送往氨生成部80。
氨生成部80中，氢气和氮气被混合加热，并在钌催化剂等反应催化剂下生成氨。
氨发生器2中，由于需要如氢气制造部81的电解等的电力消耗，作为该电力，采用所述混合发电机马达5c的电力。
氨发生器2中生成的氨(气)，如图1所示，通过氨发生器用开关阀24直接供应给第2排气管L2。如此，生成的氨不会在中途储存而直接被供应至废气中。氨发生器用开关阀24的切换时机由图中未显示的控制部所决定。
SCR催化剂部4中，通过SCR用开关阀26，将来自第2排气管L2的废气导入。SCR用开关阀26的切换时机由图中未显示的控制部所决定。SCR催化剂部4中，排气中的NOx通过催化剂，被选择性还原，分解成无害的氮和水蒸气。
SCR催化剂部4的上游侧设有对导入的废气进行加热的电加热器73。
SCR用开关阀26和废气预热器用开关阀22，择一的被选择进行开闭。即在废气NOx规定严格的海域航行时，在废气脱硝必要情况下，打开SCR用开关阀26，关闭废气预热器用开关阀22。另一方面，在废气NOx规定相对缓和的海域航行时，在废气无需脱硝的情况下，关闭SCR用开关阀26，打开废气预热器用开关阀22。
另外，SCR用开关阀26及废气预热器用开关阀22，也可采用一个三通阀代替使用。
接着，对所述构成的船舶用脱硝系统I的运用方法进行说明。
柴油发动机3所排出的废气，通过第I排气管LI从排气岐管15导入混合排气涡轮增压器5的涡轮部5a。涡轮部5a通过所得的排气能量进行旋转，并通过旋转轴5d，将该旋转输出传达至压缩器部5b和混合发电机马达5c。压缩器部5b中，吸入的空气(外部空气)进行压缩后，经空气冷却器18传送给供气岐管17。混合发电机马达5c中，通过涡轮部5a得到的旋转输出进行发电，并向船舶内系统30供应该发电输出。被供应的来自混合发电机马达5c的电力,被传送到氨发生器2,用于氢气制造部81的电分解和运送中间生成气体及所生成氨的运送泵等。
另外，混合发电机马达5c的发电输出供应给与船舶内系统30连接的蓄电池67。
船舶内系统30中连接有太阳能发电装置69，通过太阳能发电产生的电力被供应给船舶内系统30，在用于与船舶内系统30连接的图中未显示的负荷的同时，对蓄电池67进行充电。
通过发电用柴油发动机61、63发电而得的电力也同样供应给船舶内系统30，在用于与船舶内系统30连接的图中未显示的负荷的同时，对蓄电池67进行充电。
船舶靠岸的情况下，通过外部电力输入部71，从陆地接受电力供应，在用于与船舶内系统30连接的图中未显示的负荷的同时，对蓄电池67进行充电。在这种情况下，优选发电用 柴油发动机61、63停止工作。
氣发生器2中，米用船舶内系统30的电力，使氣气制造部81制造的氣气和氣气制造部83制造的氮气生成氨。
在废气NOx规定严格的海域(ECA !Emission Control Area)进行航行时，需要进行废气脱硝。在这种情况下，关闭废气预热器用开关阀22，打开氨发生器用开关阀24和SCR用开关阀26。
混合排气涡轮增压器5的涡轮部5a所排出的废气，通过第2排气管L2，与氨发生器2供应的氨(气)混合。与氨混合的废气，通过SCR用开关阀26，被导入到SCR催化剂部4。在导入SCR催化剂部4之前，当废气温度不足所规定值时，通过图未示的控制部启动电加热器73，加热废气。另一方面，当废气温度在所规定值以上时，通过图未示的控制部停止电加热器73的运作。通过电加热器73的废气，经SCR催化剂部4脱硝后，由图未示的烟囱排到外部。
在废气NOx规定相对缓和的海域进行航行时，无需进行废气脱硝。在这种情况下，打开废气预热器用开关阀22，关闭氨发生器用开关阀24和SCR用开关阀26。
混合排气涡轮增压器5的涡轮部5a所排出的废气，通过第2排气管L2，经废气预热器用开关阀22，被导入到废气预热器11。废气预热器11中，供水管23供应的水通过废气加热，生成蒸汽。所生成的蒸汽，可用于船内的各个地方。废气预热器11所排出的废气通过图中未显示的烟囱排到外部。
如上所述，本实施例可产生以下的作用效果。
通过氨发生器2，作为原料的水和空气在船舶上能生成氨，因而，在船舶上没有必要设置液体氨(例如氨溶液)和尿素等还原剂的储存空间。因此，在船舶内能设置无需确保大空间的船舶用脱硝系统。
由于通过柴油发动机3的废气进行发电的混合排气涡轮增压器5的混合发电机马达5c的发电输出供应给氨发生器2，因此，氨发生器2能以少量能源消耗进行运转。另外，由于能有效利用柴油发动机3的排气能量，因此，能回避另外设置柴油发电机等发电辅机的容量增大及增台。
由于设有对氨发生器2进行电力供应的与船舶内系统30连接的蓄电池67，即使柴油发动机3产生负荷变化、混合排气涡轮增压器5的发电输出产生变化，还能使用蓄电池67的电力。特别是，柴油发动机3低负荷时，混合排气涡轮增压器5的发电输出在不能充分得到的情况下，还能使用。因此，能向氨发生器2供应稳定的电力。并且由于蓄电池67与混合排气涡轮增压器5同样连接于船舶内系统30，因此，能通过发电机所产生的剩余电力进行蓄电。
另外，由于通过设有的蓄电池能抑制负荷变化，因此，能降低发电用柴油发动机61、63的容量和尺寸。
由于通过电加热器73能使流入到SCR催化剂部4的废气温度上升，因此，能防止SCR催化剂中毒。并且电加热器73中，由于能使用与蓄电池67连接的船舶内系统30的电力，因此，能接受稳定的电力供应。
由于太阳能发电装置69与船舶内系统30连接，太阳能发电装置69的发电输出可供应给蓄电池67，更加使稳定的电力供应成为可能。
由于接受陆地电力供应的外部电力输入部71与船舶内系统30连接，因此，船舶靠岸时，能接受陆地电力供应。如此，船舶靠岸时，不必启动发电用柴油发电机61、63，就能达到所谓的零排放。
接着，关于本发明的第2实施方式，采用图3进行说明。在上述第I实施方式I中，采用的是将混合排气涡轮增压器5 (参照图1)的发电输出与船舶内系统30连接应用到脱硝系统中的构成，与此相对，在本实施方式中，不同点是采用将动力涡轮(燃气涡轮)的发电输出与船舶内系统30连接应用到脱硝系统中的构成。而关于其他的共同构成，采用同一符号，在这里省略说明。
如图3所示，设置排气涡轮增压器5’代替第I实施方式中的混合排气涡轮增压器5(参照图1)。关于通过废气被驱动的涡轮部5a和压缩空气的压缩器部5b如同第I实施方式。
排气岐管15与第3排气管L3连接，通过该第3排气管L3，将柴油发动机3的废气导入到动力涡轮7的入口侧。如此，柴油发动机3废气中的一部分，在被供应给排气涡轮增压器5’之前，将其抽气以供应给动力涡轮7。通过该被抽气的废气，旋转驱动动力涡轮7。
动力涡轮7的出口侧所排出的废气，通过第4排气管L4，被导入到第2排气管L2。动力涡轮7的旋转输出通过旋转轴32被传达到动力涡轮侧发电机33。动力涡轮侧发电机33中的发电输出通过频率变换器35及开关36，供应给船舶内系统30。因而，动力涡轮侧发电机33的输出电力可供应给氨发生器2。
动力涡轮侧发电机33和频率变换器35之间，设有负载箱44。作为负载箱44，采用了负载电阻装置，为消耗动力涡轮侧发电机33的剩余电力、降低输出变化而使用。
另外，第3排气管L3中，设置了控制导入动力涡轮7的气体量的废气量调整阀37。另外，在废气量调整阀37进行阻断时，为防止排气涡轮增压器5’的涡轮部5a的过增压(超过发动机的最佳运转压力的增压)，在第3排气管L3和第4排气管L4之间设置了旁通阀40及节流孔42。
本实施方式中，其作用效果在第I实施方式的基础上增加，产生了以下的作用效果。由于以柴油发动机3的废气作为驱动源的动力涡轮7进行发电的动力涡轮侧发电机33的输出电力通过船舶内系统30，在氨发生器2中使用，因此，能有效利用柴油发动机3的排气能量。
接着，关于本发明的第3实施方式，采用图4进行说明。在上述第2实施方式中，采用的是将由动力涡轮7 (参照图3)得到的发电输出与船舶内系统30连接用于脱硝系统中的构成，与此相对，在本实施方式中，不同的是采用将来自于动力涡轮和蒸汽涡轮的发电输出与船舶内系统30连接用于脱硝系统的构成。因此，关于其他的共同构成，采用同一符号，在这里省略说明。
如图4所示，由废气预热器11所产生的蒸汽通过第I蒸汽管Jl，供应给蒸汽涡轮9进行旋转驱动。
从排气涡轮增压器5’的涡轮部5a的出口端通过第2排气管L2所排出的废气和从动力涡轮7的出口端通过第4排气管L4所排出的废气，被导入到废气预热器11中。废气预热器11中产生的蒸汽，通过第I蒸汽管Jl被导入到蒸汽涡轮9。蒸汽涡轮9中的完成使命的蒸汽，由第2蒸汽管J2所排出，并被导入到图中未显示的电容器(冷凝器)。
将动力涡轮7和蒸汽涡轮9串联结合来驱动异种涡轮侧发电机50。即发电机50中，动力涡轮7及蒸汽涡轮9这样的不同种类(异种)涡轮连接于同一轴上。异种涡轮侧发电机50所产生的发电输出，通过频率变换器35及开关36，供应给船舶内系统30。如此，异种涡轮侧发电机50的输出电力供应给氨发生器2。
蒸汽涡轮9的旋转轴52，通过图中未显示的减速器和连接器，与异种涡轮侧发电机50连接，另外，动力涡轮7的旋转轴32通过图中未显示的减速器和离合器53，与蒸汽涡轮9的旋转轴52连接。作为离合器53，采用被嵌脱在规定的旋转数的离合器，例如适合使用SSS(Synchro-Self-Shifting)离合器。
第I蒸汽管Jl中设置了控制导入到蒸汽涡轮机9的蒸汽量的蒸汽量调整阀54，和紧急时使用的切断向蒸汽涡轮机9的蒸汽供应的紧急停止用紧急切断阀55。另外，第I蒸汽管Jl和第2蒸汽管J2之间，设置了为调整绕过蒸汽涡轮7的蒸汽流量的蒸汽旁通阀57。
本实施方式中，在第I实施方式和第2实施方式的作用效果叠加基础上，产生了以下的作用效果。
由于在以柴油发动机3的废气作为驱动源的动力涡轮7基础上，增加了以使用柴油发动机3废气的废气预热器11所产生的蒸汽作为驱动源的蒸汽涡轮9进行发电，更能有效利用柴油发动机的排气能量。
接着，关于本发明的第4实施方式，采用图5进行说明。在上述第3实施方式中，采用的是将从动力涡轮7和蒸汽涡轮9得到的发电输出与船舶内系统30连接用于脱硝系统的构成，与此相对，在本实施方式中，不同点是采用将热媒涡轮的发电输出与船舶内系统30连接用于脱硝系统的构成。因此，关于其他的共同构成，采用同一符号，在这里省略说明。
如图5所示，第2冷却水管C2上设置了套管水用热交换器90。套管水用热交换器90中，通过循环泵48，被导入了通过第I冷却水管Cl和缸体部13进行循环的套管水，并对从冷却水槽46中导入的冷却水进行加热。
来自冷却水槽46的冷却水经循环泵47泵出，并通过热交换器90和第2冷却水管C2，经第2空气冷却器16进行阶段性加热后，通过第3冷却水管C3被导入热交换器89中。
热换热器89所蒸气化的热媒通过第I热媒管Rl，供应给热媒涡轮8，从而进行旋转驱动。热媒涡轮8中，完成使命的蒸气状热媒在预热器95中与低温热媒进行热交换后，在冷却器97中被液化，通过循环泵99在体系内进行循环。
另外，图5中，虽采用的是热媒与通过套管水用热交换器90和第2空气冷却器16的冷却水进行热交换的构成中，但也可采用与同发动机废气进行过热交换的加热水进行热交换。
热媒涡轮8的旋转输出，通过旋转轴91，传送到热媒涡轮侧发电机93。热媒涡轮侧发电机93所产生的发电输出，通过频率变换器35及开关36，供应给船舶内系统30。如此，热媒润轮侧发电机93的输出电力供应给氨发生器2。
本实施方式中，在第I实施方式、第2实施方式和第3实施方式的作用效果叠加基础上，产生了以下的作用效果。
由于通过以与柴油发动机3的冷却水进行热交换、而蒸气化的热媒作为驱动源的热媒涡轮8进行发电的热媒涡轮侧发电机93的输出电力，通过船舶内系统30，在氨发生器中使用，因此，能有效利用柴油发动机3的低温排气能量。另外，在上述第I实施方式和第2实施方式中，虽采用了使用废气预热器11的构成，但也可采用省略废气预热器11的构成。
另外，在第3实施方式中，也可采用省略动力涡轮7、第3排气管L3和第4排气管L4，仅采用蒸汽涡轮9进行发电的构成。
权利要求
1.一种船舶用脱硝系统，设有氨发生器、和脱硝催化剂部； 所述氨发生器具有由水制造氢气的氢气制造部和由空气制造氮气的氮气制造部，从所述氢气制造部所制造的氢气和所述氮气制造部所制造的氮气生成氨； 所述脱硝催化剂部设置于船舶推进用的主发动机和/或发电用发动机的废气通道上，同所述氨发生器生成的氨一起进行废气脱硝； 所述船舶用脱硝系统中具备发电机和电性连接于该发电机的蓄电池； 所述发电机使用所述主发动机和/或发电用发动机的废气能量进行发电； 所述发电机和所述蓄电池连接于对所述氨发生器进行电力供应的电力系统。
2.如权利要求1记载的船舶用脱硝系统，其设有对导入到所述脱硝催化剂部的废气进行加热的电加热器，该电加热器由所述电力系统进行电力供应。
3.如权利要求1或2记载的船舶用脱硝系统，所述电力系统连接有太阳能发电装置。
4.如权利要求1-3任一项记载的船舶用脱硝系统，所述电力系统连接有接受船舶外部电源的电力供应的外部电力输入部。
5.如权利要求1-4任一项记载的船舶用脱硝系统，其将得到所述主发动机和/或发电用发动机的排气涡轮增压器的旋转输出而进行发电的增压器侧发电机作为所述发电机来使用。
6.如权利要求1-5任一项记载的船舶用脱硝系统，其将通过动力涡轮进行发电的动力涡轮侧发电机作为所述发电机来使用，所述动力涡轮以所述主发动机和/或发电用发动机的废气作为驱动源。
7.如权利要求1-5任一项记载的船舶用脱硝系统，其将通过动力涡轮和蒸汽涡轮进行发电的异种涡轮侧发电机作为所述发电机来使用，所述动力涡轮以所述主发动机和/或发电用发动机的废气作为驱动源，所述蒸汽涡轮以使用所述主发动机和/或发电用发动机废气的废气锅炉生成的蒸汽作为驱动源。
8.如权利要求1-5任一项记载的船舶用脱硝系统，其将通过蒸汽涡轮进行发电的蒸汽涡轮侧发电机作为所述发电机来使用，所述蒸汽涡轮以使用所述主发动机和/或发电用发动机废气的废气锅炉生成的蒸汽作为驱动源。
9.如权利要求1-8任一项记载的船舶用脱硝系统，其将通过涡轮进行发电的热媒涡轮侧发电机作为所述发电机来使用，所述涡轮以与加热水进行热交换而蒸气化的热媒作为驱动源，所述加热水与所述主发动机和/或发电用发动机的套管、或空气冷却器的冷却水和/或废气进行过热交换。
10.一种船舶，设有如权利要求1-9任一项记载的船舶用脱硝系统，以及船舶推进用主发动机和/或发电用发动机。
全文摘要
本发明提供一种作为脱硝用还原剂的氨生成时，稳定供应必要电能的船舶用脱硝系统。船舶用脱硝系统设有氨发生器(2)、SCR催化剂部(4)、混合排气涡轮增压器(5)和蓄电池(67)；所述氨发生器(2)具有由水制造氢气的氢气制造部(81)以及由空气制造氮气的氮气制造部(83)，由所述氢气制造部(81)所制造的氢气和所述氮气制造部所(83)制造的氮气生成氨；所述SCR催化剂部(4)设置于作为船舶推进用柴油发动机(3)废气通道的第2排气管(L2)，同所述氨发生器(2)生成的氨一起进行废气脱硝；所述混合排气涡轮增压器(5)和蓄电池的发电输出供应给氨发生器(2)。
文档编号F01N5/04GK103026021SQ201180036400
公开日2013年4月3日 申请日期2011年8月18日 优先权日2010年8月26日
发明者村田聪, 平冈直大 申请人:三菱重工业株式会社