(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶に搭載される舶用ディーゼルエンジンの燃焼による排ガスを処理する舶用ディーゼルエンジン排ガス処理システムであって、
前記舶用ディーゼルエンジンから排出される排ガス中の粒子状物質を捕集する電気集塵装置と、
該電気集塵装置で粒子状物質が除去された排ガスに海水を噴霧する海水スクラバと、
前記海水スクラバによる処理後の排ガス成分を検出する排ガス成分検出部と、
前記海水スクラバで噴霧された海水を回収して成分調整を行う海水成分調整部と、
前記海水成分調整部で成分調整された回収海水の水質を監視する水質計測部と、
前記排ガス成分検出部で検出した排ガス処理後の成分濃度が規定範囲内となるように前記電気集塵装置及び前記海水スクラバの稼働状態を調整する排ガス処理制御部と、
前記水質計測部で検出した海水成分が規定範囲内となるように前記海水成分調整部の稼動状態を調整する海水成分制御部とを備え、
前記海水スクラバは、前記海水成分調整部で成分調整された前記回収海水を排ガスに噴霧し、
前記排ガス成分検出部は、前記海水スクラバによる処理後の排ガスに含まれる第１のＳＯ２濃度及びＣＯ２濃度を検出し、
前記排ガス処理制御部は、これらの検出値から前記第１のＳＯ２濃度を前記ＣＯ２濃度で除算する演算を行い、この演算結果に基づいてＳＯ２濃度目標値を生成し、前記排ガス成分検出部で検出された前記第１のＳＯ２濃度を前記ＳＯ２濃度目標値に一致させる第１指令値を算出し、該第１指令値に基づいて前記海水スクラバの稼働状態を制御するスクラバ制御部を有することを特徴とする舶用ディーゼルエンジン排ガス処理システム。
【請求項２】
前記排ガス成分検出部は、前記海水スクラバによる処理前の排ガスに含まれる第２のＳＯ２濃度をさらに検出し、
前記スクラバ制御部は、前記海水スクラバによる処理前の排ガスに含まれる前記第２のＳＯ２濃度の検出値から第２指令値を算出した後、該第２指令値に前記第１指令値を加算して加算値を算出し、該加算値に基づいて前記海水スクラバの稼働状態を制御することを特徴とする請求項１に記載の舶用ディーゼルエンジン排ガス処理システム。
【請求項３】
前記スクラバ制御部は、前記海水スクラバによる処理前の排ガスに含まれる前記第２のＳＯ２濃度の検出値と、前記海水スクラバによる処理後の排ガスに含まれる前記第１のＳＯ２濃度の検出値とに基づいて、ＳＯＸ除去率を算出し、該ＳＯＸ除去率が所定範囲になるように前記海水スクラバの稼働状態を制御することを特徴とする請求項２に記載の舶用ディーゼルエンジン排ガス処理システム。
【請求項４】
前記海水成分調整部で成分調整した前記回収海水を排水する排水ルートをさらに備え、
前記海水成分制御部は、前記回収海水が、前記海水スクラバで排ガスに噴霧されるか、または前記排水ルートから排水されるかのいずれかを選択して実行することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の舶用ディーゼルエンジン排ガス処理システム。
【請求項５】
前記海水成分調整部は、前記水質計測部で計測した値が環境規制により予め定められている排水規制値を超える前に、前記排水ルートから前記回収海水を排水するとともに、必要量の海水を汲み上げることを特徴とする請求項４に記載の舶用ディーゼルエンジン排ガス処理システム。
【請求項６】
前記水質計測部は、前記回収海水の濁質成分濃度を測定する濁度計を有することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の舶用ディーゼルエンジン排ガス処理システム。
【請求項７】
前記排ガス処理制御部は、前記濁度計で測定した濁質成分濃度に基づいて前記電気集塵装置を制御することを特徴とする請求項６に記載の舶用ディーゼルエンジン排ガス処理システム。
【請求項８】
船舶に搭載される舶用ディーゼルエンジンの燃焼による排ガスを処理する舶用ディーゼルエンジン排ガス処理システムであって、
前記舶用ディーゼルエンジンから排出される排ガス中の粒子状物質を捕集する電気集塵装置と、
該電気集塵装置で粒子状物質が除去された排ガスに海水を噴霧する海水スクラバと、
前記海水スクラバによる処理後の排ガス成分を検出する排ガス成分検出部と、
前記海水スクラバで噴霧された海水を回収して成分調整を行う海水成分調整部と、
前記海水成分調整部で成分調整された回収海水の水質を監視する濁度計を備えた水質計測部と、
前記濁度計で測定した排ガス処理後の濁質成分濃度が規定範囲内となるように前記電気集塵装置及び前記海水スクラバの稼働状態を調整する排ガス処理制御部と、
前記水質計測部で検出した海水成分が規定範囲内となるように前記海水成分調整部の稼動状態を調整する海水成分制御部とを備え、
前記海水スクラバは、前記海水成分調整部で成分調整された前記回収海水を排ガスに噴霧することを特徴とする舶用ディーゼルエンジン排ガス処理システム。
【請求項９】
システム管理部をさらに備え、
前記排ガス処理制御部は、前記排ガス成分検出部で検出した値と、前記電気集塵装置の印加電流値と、前記濁度計で計測した濁質成分濃度とに基づいて前記電気集塵装置の稼動状態を監視し、前記電気集塵装置の異常を検出したときに第１の異常情報を前記システム管理部へ送信し、
前記システム管理部は、前記第１の異常情報を受信したときに警報を発する警報発生部を備えていることを特徴とする請求項６乃至８の何れか一項に記載の舶用ディーゼルエンジン排ガス処理システム。
【請求項１０】
前記排ガス処理制御部は、前記排ガス成分検出部で検出した値と、前記海水スクラバの配管流量値とに基づいて、前記海水スクラバの稼働状態を監視し、前記海水スクラバの異常を検出したときに第２の異常情報を前記システム管理部へ送信し、前記警報発生部は、前記第２の異常情報を受信したときに警報を発することを特徴とする請求項９に記載の舶用ディーゼルエンジン排ガス処理システム。
【請求項１１】
前記排ガス処理制御部は、前記排ガス成分検出部で検出した値と、前記電気集塵装置の印加電流値と、前記濁度計で計測した濁質成分濃度と、前記海水スクラバの配管流量値とに基づいて、前記電気集塵装置及び前記海水スクラバの保守時期を決定する第１の保守時期決定部を備えていることを特徴とする請求項６乃至１０の何れか一項に記載の舶用ディーゼルエンジン排ガス処理システム。
【請求項１２】
前記海水成分調整部は、前記海水スクラバから回収した前記回収海水に中和剤を投入してｐＨを調整するｐＨ調整部を有し、
前記海水成分制御部は、前記水質計測部で計測した値に基づいて、前記ｐＨ調整部の保守時期を決定する第２の保守時期決定部を備えていることを特徴とする請求項１１に記載の舶用ディーゼルエンジン排ガス処理システム。
【請求項１３】
前記電気集塵装置は、捕集した前記粒子状物質を燃焼させることを特徴とする請求項１乃至１２の何れか一項に記載の舶用ディーゼルエンジン排ガス処理システム。
【請求項１４】
前記排ガス成分検出部は、前記電気集塵装置の入側に配置された第１のレーザ分析計と、前記電気集塵装置の出側に配置された第２のレーザ分析計とを備え、
前記排ガス処理制御部は、前記第１のレーザ分析計及び前記第２のレーザ分析計で検出した値に基づいて前記電気集塵装置の集塵率を算出し、前記集塵率が予め設定された集塵率閾値を下回らないように、電流指令値を前記電気集塵装置へ出力することを特徴とする請求項１乃至１３の何れか一項に記載の舶用ディーゼルエンジン排ガス処理システム。
【請求項１５】
船舶に搭載される舶用ディーゼルエンジンの燃焼による排ガスを処理する舶用ディーゼルエンジン排ガス処理システムであって、
前記舶用ディーゼルエンジンから排出される排ガス中の粒子状物質を捕集する電気集塵装置と、
該電気集塵装置で粒子状物質が除去された排ガスに海水を噴霧する海水スクラバと、
前記海水スクラバによる処理後の排ガス成分を検出する排ガス成分検出部と、
前記海水スクラバで噴霧された海水を回収して成分調整を行う海水成分調整部と、
前記海水成分調整部で成分調整された回収海水の水質を監視する水質計測部と、
前記排ガス成分検出部で検出した排ガス処理後の成分濃度が規定範囲内となるように前記電気集塵装置及び前記海水スクラバの稼働状態を調整する排ガス処理制御部と、
前記水質計測部で検出した海水成分が規定範囲内となるように前記海水成分調整部の稼動状態を調整する海水成分制御部とを備え、
前記排ガス成分検出部は、前記電気集塵装置の入側に配置された第１のレーザ分析計と、前記電気集塵装置の出側に配置された第２のレーザ分析計とを備え、
前記排ガス処理制御部は、前記第１のレーザ分析計及び前記第２のレーザ分析計で検出した値に基づいて前記電気集塵装置の集塵率を算出し、前記集塵率が予め設定された集塵率閾値を下回らないように、電流指令値を前記電気集塵装置へ出力するとともに、当該電流指令値が予め定められた閾値に達した場合に、前記電気集塵装置に捕集された前記粒子状物質の回収処理を行うことを特徴とする舶用ディーゼルエンジン排ガス処理システム。
【請求項１６】
前記排ガス処理制御部は、前記回収処理が終了した直後から所定時間の間に前記集塵率の回復が見られないときに、前記電気集塵装置のメンテナンスが必要と判断することを特徴とする請求項１５に記載の舶用ディーゼルエンジン排ガス処理システム。
【請求項１７】
前記電気集塵装置から回収された前記粒子状物質を減容化する圧縮機をさらに備えることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の舶用ディーゼルエンジン排ガス処理システム。
【請求項１８】
前記排ガス成分検出部は、前記海水スクラバの出側に配置された第３のレーザ分析計を有し、
前記第１のレーザ分析計、前記第２のレーザ分析計及び前記第３のレーザ分析計のそれぞれで検出した値が、前記第１のレーザ分析計、前記第２のレーザ分析計及び前記第３のレーザ分析計の順に減少しているか否かを判定することにより、前記第１のレーザ分析計、前記第２のレーザ分析計及び前記第３のレーザ分析計の異常判断を行うことを特徴とする請求項１４乃至１７の何れか一項に記載の舶用ディーゼルエンジン排ガス処理システム。
【請求項１９】
バラストタンクをさらに備え、
前記海水成分制御部は、前記バラストタンク内に海水が積み込まれていないときに、必要量の海水を汲み上げて循環海水として使用し、前記バラストタンク内に海水が積み込まれているときに、前記バラストタンク内の海水を汲み上げて前記循環海水として使用することを特徴とする請求項１乃至１８の何れか一項に記載の舶用ディーゼルエンジン排ガス処理システム。
【請求項２０】
前記電気集塵装置で粒子状物質が捕集された排ガスを熱交換することによって排熱を回収するエコノマイザをさらに備えていることを特徴とする請求項１乃至１９の何れか一項に記載の舶用ディーゼルエンジン排ガス処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶に搭載される舶用ディーゼルエンジンからの排ガスを処理する舶用ディーゼルエンジン排ガス処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
舶用ディーゼルエンジンから排出される排気ガスには、窒素化合物（ＮＯｘ）、硫黄酸化物（ＳＯｘ）の他、炭素を主成分とする粒子状物質（ＰＭ：Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｍａｔｔｅｒ）などの有害物質が含まれている。特に、ＰＭは、人間が呼吸によりＰＭを体内に吸い込むと様々な健康被害が発生することが知られている。そのため、船舶に搭載される舶用ディーゼルエンジンには、ＰＭを効率良く除去するＰＭ除去装置が必要となる。【０００３】
このような舶用ディーゼルエンジンのＰＭ除去装置として、排気ダクト中に、フィルタを設置する方法がある。しかし、フィルタは目詰まりし易く、圧力損失が大きいなどの課題がある。これに対して電気集塵機は、目詰まりせず、圧力損失が小さいため、内燃機関の排気ダクトに取り付けるには有効である。しかしながら、乾式の電気集塵機では排ガス中のＳＯｘ等のガス成分を処理することが困難である。【０００４】
このため、従来、舶用ディーゼルエンジンから排出される排ガスを洗浄してＳＯｘおよびＰＭを低減する装置として、電気集塵方式を応用したものがある。例えば舶用ディーゼルエンジンの排気煙道に沿って放電電極と集電電極からなる電気集塵手段と、排ガス中の固体粒子を捕集するフィルタ手段とを配置し、電気集塵手段の前段には海水噴霧手段を設け、排ガス温度を検出して電気集塵手段の入口における排ガス温度が酸露点温度となるように海水噴霧手段による噴霧量を制御して温度調整する温度制御手段を設けた舶用排ガス処理装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、電気集塵方式以外に舶用ディーゼルエンジンから排出される燃焼による排ガスを洗浄してＳＯｘおよびＰＭを低減する装置として、例えばガス洗浄用スクラバを配置し、このガス洗浄用スクラバで行われる洗浄に使用した海水を遠心分離部に供給して煤塵を除去し、煤塵を分離された海水を油除去部に供給して油分をフィルタで除去し、油分を除去した海水を中和部に供給して中和し、中和処理した海水を再びガス洗浄用スクラバに供給して排ガスの洗浄に利用するようにした排水処理装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−５２４４０号公報
【特許文献２】特開２００４−８１９３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に記載の従来の舶用排ガス処理装置の例にあっては、電気集塵部の上流側で水冷装置によって排ガスを酸露点温度に冷却してＳＯ２をミスト化して除去するようにしている。しかし、硫酸回収タンクに貯留される硫酸ミストと煤塵の混合液体を廃棄する際の取扱に十分な留意が必要であることや煤塵を含む強酸性廃液の処理に相応のコストが必要になるという未解決の課題がある。【０００８】
また、特許文献２に記載の従来の排水処理装置の例では、電気集塵方式に代えて舶用ディーゼルエンジンから排出される排ガスをガス洗浄用スクラバに供給して、排ガスを海水で洗浄して煤塵及びＳＯｘを除去するようにしている。しかし、多量の海水を使用するため、煤塵を含んだ排水を処理する大掛かりな水処理装置が必要になるという未解決の課題がある。【０００９】
そこで、本発明は、上記従来の舶用排ガス処理装置および排水処理装置の未解決の課題に着目してなされたものである。本発明は、舶用ディーゼルエンジンから排出される排ガス中に含まれるＰＭ及びＳＯｘを確実に除去することができ、かつ、海水の使用量、排水処理の負荷量及び廃棄物の発生量を低減することができ、さらに、システムを構成する機器の設置スペースを低減することが可能な舶用ディーゼルエンジン排ガス処理システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係る舶用ディーゼルエンジン排ガス処理システムの第１の態様は、船舶に搭載される舶用ディーゼルエンジンの燃焼による排ガスを処理する舶用ディーゼルエンジン排ガス処理システムである。そして、前記舶用ディーゼルエンジンから排出される排ガス中の粒子状物質を捕集する電気集塵装置と、該電気集塵装置で粒子状物質が除去された排ガスに海水を噴霧する海水スクラバと、前記海水スクラバによる処理後の排ガス成分を検出する排ガス成分検出部と、前記海水スクラバで噴霧された海水を回収して成分調整を行う海水成分調整部と、前記海水成分調整部で成分調整された回収海水の水質を監視する水質計測部と、前記排ガス成分検出部で検出した排ガス処理後の成分濃度が規定範囲内となるように前記電気集塵装置及び前記海水スクラバの稼働状態を調整する排ガス処理制御部と、前記水質計測部で検出した海水成分が規定範囲内となるように前記海水成分調整部の稼動状態を調整する海水成分制御部とを備え、前記海水スクラバは、前記海水成分調整部で成分調整された前記回収海水を排ガスに噴霧し、前記排ガス成分検出部は、前記海水スクラバによる処理後の排ガスに含まれる第１のＳＯ２濃度及びＣＯ２濃度を検出し、前記排ガス処理制御部は、これらの検出値から前記第１のＳＯ２濃度を前記ＣＯ２濃度で除算する演算を行い、この演算結果に基づいてＳＯ２濃度目標値を生成し、前記排ガス成分検出部で検出された前記第１のＳＯ２濃度を前記ＳＯ２濃度目標値に一致させる第１指令値を算出し、該第１指令値に基づいて前記海水スクラバの稼働状態を制御するスクラバ制御部を有する。
【００１１】
この第１の態様によると、舶用ディーゼルエンジンから排出されるＰＭ、ＳＯｘ等を含んだ排ガスを電気集塵装置に供給することにより、ＰＭを高効率で捕集する。さらに、ＰＭを除去した排ガスを海水スクラバに供給してＳＯｘを除去する。そして、排ガス処理後の排ガス成分を排ガス成分検出部で検出する。その検出結果に応じて排ガス処理制御部で電気集塵装置及び海水スクラバの稼働状態を調整することにより、最終的な排ガスに含まれるＰＭ及びＳＯ２濃度を規定範囲内に調整する。さらに、海水スクラバで噴霧された海水を海水成分調整部で回収して、油分分離、ｐＨ調整等の成分調整を行う。そして、成分調整を行った回収海水を海水スクラバに戻して海水を循環使用する。従って、舶用ディーゼルエンジンから排出される排ガスを確実に清浄化するとともに、海水スクラバによる海水使用量を大幅に削減できる。さらに、排水規制の厳しい港湾内においても、排水を行わずに船舶を運航することができる。
【発明の効果】
【００４１】
本発明によれば、舶用ディーゼルエンジンから排出される排ガスを電気集塵装置でＰＭを除去し、海水スクラバでＳＯｘを除去するので、ＰＭ及びＳＯｘの除去を確実に行うことができる。
しかも、海水スクラバで海水を排ガスに噴射してＳＯｘを除去し、このＳＯｘを含んだ海水を海水成分調整部で油分分離やｐＨ調整等の成分調整を行ってから海水循環部で海水スクラバに戻すので、海水スクラバで海水を循環使用することにより、海水の使用量を大幅に削減することができ、周囲の環境への影響を最小限とすることができる。【００４２】
さらに、排ガスを電気集塵装置でＰＭを除去し、その後に海水スクラバでＳＯｘを除去するので、海水の使用量、排水処理の負荷量及び廃棄物の発生量を低減することができ、システムを構成する機器の設置スペースを最小限とすることにより、船舶の既存の積荷・機関スペースへの影響を最小限とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係る舶用ディーゼルエンジン排ガス処理システムの一実施形態を示すシステム構成図である。
【図２】電気集塵装置の具体的構成を外筒の一部を除去して示す全体構成図である。
【図３】電気集塵機の要部を示す斜視図である。
【図４】電気集塵装置制御部の具体的構成を示すブロック図である。
【図５】図４の集塵制御処理部で実行する集塵フィードフォワード制御処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図６】図４の集塵制御処理部で実施校する集塵フィードバック制御処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図７】図４の集塵制御処理部で実行する稼動状況監視処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図８】海水スクラバの具体的構成を示す構成図である。
【図９】海水成分制御部で実行する海水成分制御処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１０】海水成分制御部で実行するスケール除去処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１１】海水成分制御部で実行する稼動状況監視処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１２】海水成分制御部で実行する循環海水監視処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１３】第１のガス分析計の具体的構成を示す断面図である。
【図１４】第２のガス分析計の具体的構成を示す断面図である。
【図１５】第３のガス分析計の具体的構成を示す断面図である。
【図１６】スクラバ制御部の噴射制御部の具体的構成を示すブロック図である。
【図１７】スクラバ制御部で実行する稼動状況監視処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１８】舶用ディーゼルエンジン排ガス処理システムの制御系統の全体構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の第１の実施形態を示す全体構成図である。
図中、１は例えば総トン数が数千トン以上の比較的大きな船舶である。この船舶１は、スクリュープロペラ等の推進機２を回転駆動する主機用ディーゼルエンジンや、船内の電源等を賄う補機用ディーゼルエンジンなどの舶用ディーゼルエンジン３を備えている。
この舶用ディーゼルエンジン３からは、燃料の燃焼による排ガスが排出される。この排ガスには、前述したように、窒素酸化物（ＮＯｘ）、硫黄酸化物（ＳＯｘ）、炭素を主成分とする粒子状物質（ＰＭ）が含有されている。
【００４５】
この舶用ディーゼルエンジン３から排出される排ガスは、先ず、配管４を介して脱硝装置５に供給される。この脱硝装置５は、排気ガス通路に設けたチタン・バナジウム系の脱硝触媒に還元剤となるアンモニアを供給する。ここでは、排ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）と反応させて水と窒素とに分解するアンモニア選択接触還元法（ＳＣＲ法）が適用されている。そして、触媒に供給するアンモニアは、尿素タンク６に貯留された尿素水を空気と混合させた尿素水などの液状還元剤を噴射ノズル５ａから噴射し、尿素を分解することにより生成する。
【００４６】
この脱硝装置５から出力されるＮＯｘを除去した排ガスは、電気集塵装置７に供給される。この電気集塵装置７では、排ガス中に含まれる炭素を主成分とするＰＭを除去する。
この電気集塵装置７は、舶用ディーゼルエンジン３の排ガス中に含まれる炭素を主成分とする煤塵のうち、粒子径が１００μｍ以下のＰＭ、特に粒子径が１０μｍ以下の浮遊粒子状物質（ＳＰＭ：Ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｍａｔｔｅｒ）を捕集するのに好適な電気集塵装置である。
【００４７】
この電気集塵装置７は、図１に示すように、電気集塵装置本体７Ａと、この電気集塵装置本体７Ａに供給する高電圧又は電流を制御する電気集塵装置制御部７Ｂと、電気集塵装置本体７Ａで捕集したＰＭを回収して廃棄するためのサイクロン装置７Ｃとで構成されている。
電気集塵装置本体７Ａは、図２に示すように、方形筒状の導電性の外部ケース１１と、この外部ケース１１の軸方向端面に配設された端板１２ａ及び１２ｂとで筐体１３が形成されている。この筐体１３内に仕切板１４によって４分割された電極収納部１５ａ〜１５ｄが形成されている。
【００４８】
各電極収納部１５ａ〜１５ｄのそれぞれは、図３に示すように、脱硝装置５から供給されるＰＭ含有ガスを導入する裁頭角錐筒状のガス導入部１６と、このガス導入部１６の下流側に形成されたＰＭ含有ガスを旋回流として送り出す旋回流形成部１７と、この旋回流形成部１７の下流側に配置された例えば断面が１２面体の放電電極１８を支持する電極支持部１９と、この電極支持部１９の下流側に配置された放電電極１８を半径方向に所定距離を保って覆う例えばステンレス製で円筒状の筒状電極２０と、この筒状電極２０を囲んで支持する仕切板１４及び外部ケース１１で構成されるケーシング電極２１と、最下流側に配置された放電電極支持部２３とを備えている。
【００４９】
そして、放電電極１８と筒状電極２０及びケーシング電極２１との間に放電電極１８を負極側とし、筒状電極２０及びケーシング電極２１を正極側とする１０３〜１０５ボルト程度の直流高電圧源を接続し、さらに正極側を接地する。これにより、放電電極１８と筒状電極２０の間にＰＭ含有ガスを旋回気流として供給すると、ＰＭ含有ガスに含まれるＰＭはコロナ放電を浴びて帯電する。そして、放電電極１８と筒状電極２０間の電界によりＰＭにクーロン力が働き、ＰＭが筒状電極２０へ向けて運動を始める。ＰＭは質量を持つために、慣性力によってそのまま筒状電極２０の貫通孔２０ａを通過して筒状電極２０及びケーシング電極２１間の半閉空間である捕集空間２２に導かれる。
【００５０】
この捕集空間２２では、流れ場は非常に緩やかなため、ＰＭは流れ場の影響を受けにくい。ＰＭは自分自身の電荷と筒状電極２０及びケーシング電極２１間の電位差による電気影像力を受けて、筒状電極２０の外周面及びケーシング電極２１の内周面に移動付着して捕集される。なお、数値解析によれば、筒状電極２０内のガス流路におけるＰＭ含有ガス主流の流速に比べ、捕集空間２２の大部分で約１／２０〜１／１０程度、局所的に１／４程度の流速となることが確認されている。
【００５１】
この電気集塵装置本体７Ａによると、単に放電電極１８及び筒状電極２０間のガス流路にＰＭ含有ガスを通流させるだけでよく、抽気手段としての送風機等を設ける必要がない。また、ＰＭ含有ガスの流れを妨げるダンパ等を設ける必要もないので、ＰＭ含有ガスの圧力損失を少なくすることができる。さらに、筒状電極２０に形成した貫通孔２０ａの径をＰＭの粒子径にかかわらず大きな径に形成することができるので、この分の圧力損失も小さく抑制することができる。さらに、ＰＭが捕集空間２２を構成する筒状電極２０の外周面やケーシング電極２１の内周面で捕集するので、両電極２０及び２１の表面積に応じた多量のＰＭの捕集を許容することができる。加えて、貫通孔２０ａは極めて目詰まりしにくく、目詰まりによる捕集障害が生じることを確実に防止することができる。さらにまた、捕集空間２２の流れ場が小さいために、一度捕集したＰＭの再飛散が生じにくい。また、ダンパや送風機等の可動部が存在しないために、故障の可能性が極めて低い。そして、捕集空間２２に捕集されたＰＭは、図１に示すサイクロン装置７Ｃで回収され、その出口で図示しない圧縮機で減容化されてドラム缶等の廃棄容器に収納される。
【００５２】
電気集塵装置本体７Ａの入側には排ガス中のＰＭ濃度を検出する可視光レーザを使用した排ガス成分検出部としての後述する図１３の構成を有する第１のレーザ分析計ＬＡ１が配置される。電気集塵装置本体７Ａの出側配管には排ガス中のＰＭ濃度を検出する可視光レーザ及びＳＯ２濃度を検出する中赤外領域レーザを使用した排ガス成分検出部としての後述する図１４の構成を有する第２のレーザ分析計ＬＡ２が配置されている。
【００５３】
そして、電気集塵装置制御部７Ｂでは、後述する図５に示す集塵フィードフォワード制御処理、後述する図６に示す集塵フィードバック制御処理、後述する図７に示す集塵装置の稼働状況監視処理を行う。
図５に示す集塵フィードフォワード制御処理では、電気集塵装置制御部７Ｂが、第１のレーザ分析計ＬＡ１及び第２のレーザ分析計ＬＡ２で検出した排ガス中のＰＭ濃度により算出されるＰＭ除去率（すなわちＰＭ集塵率）が予め設定した規定範囲内となるように電極に供給する電流を制御する。
【００５４】
電気集塵装置制御部７Ｂの具体的構成は、図４に示すように、電流指令値生成部７Ｄと、集塵制御処理部７Ｅと、電流発生部７Ｆとを備えている。
電流指令値生成部７Ｄは、電気集塵装置本体７Ａの放電電極１８と筒状電極２０及びケーシング電極２１との間に放電電極１８を負極側とし、筒状電極２０及びケーシング電極２１を正極側とする１０３〜１０５ボルト程度の直流高電圧を発生させて、電気集塵装置本体７Ａへ電流を供給するための電流指令値ＩＨｔを生成する。
【００５５】
集塵制御処理部７Ｅは、図５に示す集塵フィードフォワード制御処理を実行して、ＰＭ集塵率ＤＣＥを算出し、算出したＰＭ集塵率ＤＣＥが集塵率閾値ＤＣＥｔｈを下回らないように補正電流ＩＨａを算出する。具体的には、集塵制御処理部７Ｅには、第１のレーザ分析計ＬＡ１、第２のレーザ分析計ＬＡ２及び第３のレーザ分析計ＬＡ３で検出したＰＭ濃度Ｃ１、Ｃ２及びＣ３が入力されている。そして、集塵制御処理部７Ｅは、ＰＭ濃度Ｃ１及びＣ２に基づいてＰＭ除去率すなわちＰＭ集塵率ＤＣＥを算出し、算出したＰＭ集塵率ＤＣＥが集塵率閾値ＤＣＥｔｈを下回らないように補正電流ＩＨａを算出し、算出した補正電流ＩＨａを電流指令値生成部７Ｄから出力される電流指令値ＩＨｔに加算する加算器７Ｇに出力する。
【００５６】
また、図６に示す集塵フィードバック制御処理では、電気集塵装置制御部７Ｂが、後述する水質計測部３３に備えられた濁度計５８で計測した配管５５内部の回収海水中の煤塵等の濁質成分濃度（濁度）が予め設定した規定範囲内となるように、電極に供給する電流を制御する。
集塵制御処理部７Ｅは、図６に示す集塵フィードバック制御処理を実行して、濁度Ｔを測定し、測定した濁度Ｔが上限濁度閾値ＵＴを上回らないように補正電流ＩＨａを算出する。
【００５７】
具体的には、集塵制御処理部７Ｅには、濁度計５８で測定された濁度Ｔが入力されている。そして、集塵制御処理部７Ｅは、濁度Ｔが上限濁度ＵＴを上回らないように補正電流ＩＨａを算出し、算出した補正電流ＩＨａを電流指令値生成部７Ｄから出力される電流指令値ＩＨｔに加算する加算器７Ｇに出力する。
そのほか、図４に示すとおり、電気集塵装置制御部７Ｂの集塵制御処理部７Ｅが、集塵制御処理で算出した現在のＰＭ集塵率ＤＣＥと、集塵装置異常監視処理で発生される各種異常情報とをネットワークＮＷを介して後述するシステム管理部７１へ送信する。
【００５８】
ここで、図５に示す集塵フィードフォワード制御処理、図６に示す集塵フィードバック制御処理、図７に示す集塵装置の稼働状況監視処理について、それぞれ図面を用いて詳細に説明する。
最初に、電気集塵装置制御部７Ｂで実行する集塵フィードフォワード制御処理について、図５のフローチャートを用いて詳細に説明する。
【００５９】
図５に示すように、先ず、ステップＳ１において、集塵制御処理部７Ｅは、電気集塵装置本体７Ａの入側及び出側に配置した第１及び第２のレーザ分析計ＬＡ１及びＬＡ２で検出したＰＭ濃度Ｃ１及びＣ２を読込む。
次いで、ステップＳ２に移行して、集塵制御処理部７Ｅは、レーザ分析計ＬＡ１及びＬＡ２で検出したＰＭ濃度Ｃ１及びＣ２に基づいて下記（１）式の演算を行って電気集塵装置本体７ＡのＰＭ集塵率ＤＣＥを算出してからステップＳ３に移行する。
ＤＣＥ＝（１−Ｃ２／Ｃ１）×１００      …………（１）
【００６０】
ステップＳ３では、集塵制御処理部７Ｅが、算出したＰＭ集塵率ＤＣＥがＰＭ集塵率の下限を表すＰＭ集塵率閾値ＤＣＥｔｈ未満であるか否かを判定し、ＤＣＥ＜ＤＣＥｔｈであるときには、ＰＭ集塵率ＤＣＥが低下しているものと判断してステップＳ４に移行して、補正回数Ｎを“１”だけインクリメントしてからステップＳ５に移行する。
このステップＳ５では、集塵制御処理部７Ｅが、補正回数Ｎに予め設定された基準補正電流ΔＩを乗算して補正電流ＩＨａを算出し、次いでステップＳ６に移行して補正電流ＩＨａを加算器７Ｇに出力してからステップＳ７に移行する。
【００６１】
このステップＳ７では、集塵制御処理部７Ｅが、補正回数Ｎが予め設定された補正限度回数Ｎｓに達したか否かを判定し、Ｎ＜Ｎｓであるときには前記ステップＳ１に戻り、Ｎ＝Ｎｓであるときには、電流補正を行ってもＰＭ集塵率ＤＣＥが改善しないものと判断してステップＳ８に移行して、補正電流ＩＨａの出力を停止してからステップＳ９に移行する。なお、補正限度回数Ｎｓは、電流発生部７Ｆの電流指令値ＩＨｔに基づく定常電流に、基準補正電流ΔＩ及び補正限度回数Ｎｓを乗算したものを加算し、その加算後の値が、予め定められた電流閾値を超えないように設定されている。このステップＳ９では、集塵制御処理部７Ｅは、ＰＭ回収処理を行うサイクロン装置７Ｃを起動してからステップＳ１０に移行し、補正回数Ｎを“０”にクリアしてから前記ステップＳ１に戻る。
【００６２】
一方、前記ステップＳ３の判定結果が、ＤＣＥ≧ＤＣＥｔｈであるときには、集塵制御処理部７Ｅが、ＰＭ集塵率ＤＣＥが予め設定された集塵率閾値ＤＣＥｔｈを超えているものと判断してステップＳ１１に移行する。
このステップＳ１１では、集塵制御処理部７Ｅが、前回の処理時に補正電流ＩＨａを出力していたか否かを判定し、前回の処理時に補正電流ＩＨａを出力していないときにはそのまま前記ステップＳ１に戻り、前回の処理時に補正電流ＩＨａを出力していたときにはステップＳ１２に移行する。このステップＳ１２では、集塵制御処理部７Ｅが、補正電流ＩＨａの出力を停止し、次いでステップＳ１３に移行して前述した補正回数Ｎを“０”にクリアしてから前記ステップＳ１に戻る。
【００６３】
次に、電気集塵装置制御部７Ｂで実行する集塵フィードバック制御処理について、図６のフローチャートを用いて詳細に説明する。
図６に示すように、先ず、ステップＳ２１で、集塵制御処理部７Ｅが、配管５５に接続された濁度計５８で測定した濁度Ｔを読込む。
次いで、ステップＳ２２に移行して、集塵制御処理部７Ｅは、読込んだ濁度Ｔが上限濁度閾値ＵＴを超えているか否かを判定し、Ｔ＞ＵＴであるときには、回収海水に煤塵が多く含まれていると判断してステップＳ２３に移行して、補正回数Ｎを“１”だけインクリメントしてからステップＳ２４に移行する。
【００６４】
このステップＳ２４では、集塵制御処理部７Ｅが、補正回数Ｎに予め設定された基準補正電流ΔＩを乗算して補正電流ＩＨａを算出し、次いでステップＳ２５に移行して補正電流ＩＨａを加算器７Ｇに出力してからステップＳ２６に移行する。
このステップＳ２６では、集塵制御処理部７Ｅが、補正回数Ｎが予め設定された補正限度回数Ｎｓに達したか否かを判定し、Ｎ＜Ｎｓであるときには前記ステップＳ２１に戻り、Ｎ＝Ｎｓであるときには、電流補正を行っても濁度Ｔが改善しないものと判断してステップＳ２７に移行して、補正電流ＩＨａの出力を停止してからステップＳ２８に移行する。なお、補正限度回数Ｎｓは、電流発生部７Ｆの電流指令値ＩＨｔに基づく定常電流に、基準補正電流ΔＩ及び補正限度回数Ｎｓを乗算したものを加算し、その加算後の値が、予め定められた電流閾値を超えないように設定されている。
【００６５】
ステップＳ２８では、集塵制御処理部７Ｅが、ＰＭ回収処理を行うサイクロン装置７Ｃを起動してからステップＳ２９に移行し、補正回数Ｎを“０”にクリアしてから前記ステップＳ２１に戻る。
一方、前記ステップＳ２２の判定結果がＴ≦ＵＴであるときには、集塵制御処理部７Ｅが、海水スクラバ９から回収した回収海水の濁度が正常であると判断してステップＳ３０に移行する。
【００６６】
このステップＳ３０では、集塵制御処理部７Ｅが、前回の処理時に補正電流ＩＨａを出力していたか否かを判定し、前回の処理時に補正電流ＩＨａを出力していないときにはそのまま前記ステップＳ２１に戻り、前回の処理時に補正電流ＩＨａを出力していたときにはステップＳ３１に移行する。このステップＳ３１では、集塵制御処理部７Ｅが、補正電流ＩＨａの出力を停止し、次いでステップＳ３２に移行して前述した補正回数Ｎを“０”にクリアしてから前記ステップＳ２１に戻る。
【００６７】
また、電気集塵装置制御部７Ｂで実行する集塵装置の稼働状況監視処理について、図７のフローチャートを用いて詳細に説明する。
図７に示すように、先ずステップＳ４１で、集塵制御処理部７Ｅが、第１、第２及び第３のレーザ分析計ＬＡ１、ＬＡ２及びＬＡ３で検出したＰＭ濃度Ｃ１、Ｃ２及びＣ３を読込む。
【００６８】
次いでステップＳ４２に移行して、集塵制御処理部７Ｅが、第３のレーザ分析計ＬＡ３で検出したＰＭ濃度Ｃ３が予め設定したＰＭ濃度閾値Ｃｔｈを超えている状態を所定時間継続しているか否かを判定し、Ｃ３＞Ｃｔｈの状態を所定時間継続しているときには電気集塵装置７が異常であると判断してステップＳ４３に移行する。ステップＳ４３では、集塵制御処理部７Ｅが、電気集塵装置異常情報をネットワークＮＷを介してシステム管理部７１へ送信してからステップＳ４４に移行する。
【００６９】
また、ステップＳ４２の判定結果がＣ３≦Ｃｔｈであるとき又はＣ３＞Ｃｔｈの状態の継続が所定時間に達していないときには直接ステップＳ４４に移行する。このステップＳ４４では、集塵制御処理部７Ｅが、第１のＰＭ濃度Ｃ１、第２のＰＭ濃度Ｃ２及び第３のＰＭ濃度がこれらの順に減少しているか否かを判定する。この判定は、レーザ分析計ＬＡ１、ＬＡ２及びＬＡ３が正常であるか否かを判定するものである。Ｃ１＞Ｃ２＞Ｃ３でないときには、条件から外れたレーザ分析計が異常である可能性があるので、ステップＳ４５に移行する。このステップＳ４５では、集塵制御処理部７Ｅが、異常継続時間変数Ｎａを“１”だけインクリメントしてからステップＳ４６に移行し、異常継続時間変数Ｎａが予め設定した閾値Ｎａｓに達したか否かを判定する。この判定結果が、Ｎａ＜ＮａｓであるときにはステップＳ４９へ移行し、Ｎａ＝Ｎａｓであるときにはレーザ分析計が異常であると判断してステップＳ４７に移行する。このステップＳ４７では、集塵制御処理部７Ｅが、レーザ分析計異常情報をネットワークＮＷを介してシステム管理部７１へ送信してからステップＳ４９へ移行する。
【００７０】
一方、ステップＳ４４の判定結果がＣ１＞Ｃ２＞Ｃ３である状態の継続時間が所定時間に達したときには、ステップＳ４８に移行して、集塵制御処理部７Ｅが、異常継続時間変数Ｎａを“０”にクリアしてからステップＳ４９に移行する。
このステップＳ４９では、集塵制御処理部７Ｅが、現在電流ＩＨ(n)を読込み、次いでステップＳ５０に移行して読込んだ現在電流ＩＨ(n)が正常範囲内であるか否かを判定し、正常範囲外であるときにはステップＳ５１に移行して、電流発生部７Ｆの異常を表す電流異常情報をネットワークＮＷを介してシステム管理部７１へ送信してからステップＳ５２に移行する。
【００７１】
また、前記ステップＳ５０の判定結果において電流ＩＨ(n)が正常であるときには直接ステップＳ５２に移行する。
ステップＳ５２では、集塵制御処理部７Ｅが、サイクロン装置７Ｃが起動されてＰＭ回収処理が終了したか否かを判定する。この判定結果が、ＰＭ回収処理が終了していないものであるときには前記ステップＳ４１に戻る。また、ステップＳ５２の判定結果が、ＰＭ回収処理が終了したものであるときには、ステップＳ５３に移行して、集塵制御処理部７Ｅが、ＰＭ回収処理が終了して所定時間が経過したか否かを判定する。この判定結果が、所定時間が経過していないものであるときには、集塵制御処理部７Ｅは所定時間が経過するまで待機する。ステップＳ５３の判定結果が、所定時間を経過したものであるときにはステップＳ５４に移行する。
【００７２】
このステップＳ５４では、集塵制御処理部７Ｅが、図５の集塵フィードフォワード制御処理で算出したＰＭ集塵率ＤＣＥを読込み、次いでステップＳ５５に移行して、読込んだＰＭ集塵率ＤＣＥが予め設定した集塵率下限値ＬＬ未満であるか否かを判定する。この判定結果が、ＤＣＥ≧ＬＬであるときには、集塵制御処理部７Ｅは電気集塵装置本体７Ａが正常であると判断してステップＳ５６に移行する。このステップＳ５６では、集塵制御処理部７Ｅが、後述するタイマをリセットしてから前記ステップＳ４１に戻る。
【００７３】
一方、ステップＳ５５の判定結果が、ＤＣＥ＜ＬＬであるときには、集塵制御処理部７Ｅが、ＰＭ集塵率が異常に低下しているものと判断してステップＳ５７に移行する。このステップＳ５７では、集塵制御処理部７Ｅが、タイマセット中であるか否かを判定する。この判定結果が、タイマがセットされていないときにはステップＳ５８に移行して、集塵制御処理部７ＥがタイマをセットしてからステップＳ５９に移行し、タイマセット中であるときには直接ステップＳ５９に移行する。
【００７４】
このステップＳ５９では、集塵制御処理部７Ｅが、タイマがタイムアップしたか否かを判定し、タイムアップしていないときには前記ステップＳ５４に戻り、タイムアップしたときにはステップＳ６０に移行する。このステップＳ６０では、集塵制御処理部７Ｅが、ＰＭ集塵率低下異常を表すＰＭ集塵率低下異常情報を、ネットワークＮＷを介してシステム管理部７１へ送信してから前記ステップＳ４１へ戻る。
【００７５】
続いて、図５の集塵フィードフォワード制御処理、図６の集塵フィードバック処理及び図７の集塵装置の稼働状況監視処理について、電気集塵装置本体７Ａの動作と併せてさらに詳しく説明する。
上述したとおり、集塵制御処理部７Ｅでは、図５に示す集塵フォワード制御処理を行うことにより、電気集塵装置本体７Ａの入側及び出側に配置されたレーザ分析計ＬＡ１及びＬＡ２で検出されたＰＭ濃度Ｃ１及びＣ２に基づいて前記（１）式の演算を行うことにより、ＰＭ集塵率ＤＣＥを算出する。
【００７６】
そして、算出したＰＭ集塵率ＤＣＥがＰＭ集塵率閾値ＤＣＥｔｈ以上であるときには、集塵制御処理部７Ｅが、電気集塵装置本体７ＡによるＰＭの集塵が正常に行われているものと判断して電流指令値生成部７Ｄで生成した電流指令値ＩＨｔをそのまま電流発生部７Ｆに供給する。そして、電流発生部７Ｆでは、電流指令値ＩＨｔに応じた電流を電気集塵装置本体７Ａに供給し、これが電気集塵装置本体７Ａの放電電極１８と筒状電極２０及びケーシング電極２１との間に放電電極１８を負極側として印加される。
【００７７】
このため、放電電極１８と筒状電極２０の間に、ＰＭ含有ガスが旋回気流として供給されると、ＰＭ含有ガスに含まれるＰＭはコロナ放電を浴びて帯電する。そして、放電電極１８と筒状電極２０間の電界によりＰＭにクーロン力が働き、ＰＭが筒状電極２０へ向けて運動を始める。ＰＭは質量を持つために、慣性力によってそのまま筒状電極２０の貫通孔２０ａを通過して筒状電極２０及びケーシング電極２１間の半閉空間である捕集空間２２に導かれる。
【００７８】
この捕集空間２２では、流れ場は非常に緩やかなため、ＰＭは流れ場の影響を受けにくく、ＰＭは自分自身の電荷と筒状電極２０及びケーシング電極２１間の電位差による電気影像力を受けて、筒状電極２０の外周面及びケーシング電極２１の内周面に移動付着して捕集される。
このＰＭの捕集状態を継続している間に、ＰＭ集塵率ＤＣＥが降下して、ＰＭ集塵率閾値ＤＣＥｔｈより低下した場合には、ＰＭ含有ガス中のＰＭ濃度が一時的に増加した場合が考えられる。この場合には、図５のステップＳ３からステップＳ４に移行して、集塵制御処理部７Ｅが、補正回数Ｎを“１”だけインクリメントしてから補正回数Ｎに基準補正値ΔＩを乗算した値を補正電流ＩＨａとして算出し、算出した補正電流ＩＨａを加算器７Ｇに供給する。
【００７９】
これにより、電流指令値生成部７Ｄから出力される電流指令値ＩＨｔに補正電流ＩＨａが加算されて電流発生部７Ｆで発生される電流ＩＨが増加される。
このとき、補正電流ＩＨａは、ＰＭ集塵率ＤＣＥがＰＭ集塵率閾値ＤＣＥｔｈより低下している間、徐々に増加されて行く。但し、補正電流ＩＨａの増加は、予め定められた電流閾値を超えないように設定されている。これにより、電流ＩＨの増加により、放電電極１８と筒状電極２０との間でスパーク（短絡）が生じてしまうことを防止できる。
【００８０】
この補正電流ＩＨａによる電流の増加によってＰＭ集塵率が回復した場合には、ステップＳ３からステップＳ１１を経てステップＳ１２に移行して、集塵制御処理部７Ｅは、補正電流ＩＨａの出力を停止する。次いで、ステップＳ１３に移行して、集塵制御処理部７Ｅが、補正回数Ｎを０にクリアする。このため、加算器７Ｇでの電流指令値ＩＨｔへの補正電流ＩＨａの加算が無くなる。そのため、電流発生部７Ｆでは、電流指令値ＩＨｔに基づく定常電流を供給する状態に復帰する。
【００８１】
しかしながら、補正電流ＩＨａの増加を繰り返して電流発生部７Ｆから供給する電流を増加させてもＰＭ集塵率ＤＣＥがＰＭ集塵率閾値ＤＣＥｔｈを下回る状態が継続し、補正回数Ｎが予め設定した補正回数閾値Ｎｓに達したときには、集塵制御処理部７Ｅは捕集空間２２でのＰＭ捕集量の増加によるＰＭ集塵率ＤＣＥの低下であると判断する。このため、ステップＳ７からステップＳ８に移行して、集塵制御処理部７Ｅは、補正電流ＩＨａの出力を停止してからステップＳ９に移行しサイクロン装置７ＣによるＰＭ回収処理を起動する。
【００８２】
このような集塵フィードフォワード制御処理によって、電気集塵装置本体７ＡのＰＭ集塵率ＤＣＥがＰＭ集塵率閾値ＤＣＥｔｈ以上となるように制御される。
なお、ＰＭ集塵率ＤＣＥがＰＭ集塵率閾値ＤＣＥｔｈ以上であっても、集塵制御処理部７Ｅで読み込んだ濁度Ｔが上限濁度閾値ＵＴを超えている場合には、電気集塵装置制御部７Ｂが、図６の集塵フィードバック制御処理を実行する。つまり、集塵フィードバック制御処理は、集塵フィードフォワード制御処理より優先して実行される。
【００８３】
また、この電気集塵装置本体７Ａの稼動状態では、図７に示す集塵装置の稼働状況監視処理が実行されている。このため、海水スクラバ９の出側配管に設けられた第３のレーザ分析計ＬＡ３で検出されたＰＭ濃度Ｃ３がＰＭ濃度閾値Ｃｔｈを超えている状態が所定時間継続すると、集塵制御処理部７Ｅは、電気集塵装置７の異常が生じているものと判断して電気集電装置異常情報がシステム管理部７１へ送信される。また、３つのレーザ分析計ＬＡ１、ＬＡ２及びＬＡ３で検出されるＰＭ濃度Ｃ１、Ｃ２及びＣ３がその順に小さい値となっていない場合には、集塵制御処理部７Ｅは、レーザ分析計ＬＡ１、ＬＡ２及びＬＡ３の何れかが異常と判断して、レーザ分析計異常情報をシステム管理部７１へ送信する。
【００８４】
さらに、電流発生部７Ｆが供給する電流ＩＨが所定の上限範囲から逸脱したときには、集塵制御処理部７Ｅが、短絡や地絡、天絡の発生と判断して、電気集塵装置本体７Ａへの電流の供給を停止するとともに、電流異常情報をシステム管理部７１へ送信する。
なお、集塵制御処理部７Ｅでは、集塵フィードフォワード制御処理、集塵フィードバック制御処理及び集塵装置の稼働状況監視処理の他に定期的に算出したＰＭ集塵率ＤＣＥ及び補正電流ＩＨａからなる稼動データをシステム管理部７１に送信するデータ送信処理を実行する。このため、システム管理部７１で受信されたそれらの稼動データをデータ蓄積部７２に蓄積することで、電気集塵装置７の稼動データを蓄積することができる。
【００８５】
さらに、サイクロン装置７Ｃが起動され、ＰＭ回収処理が行われたが、このＰＭ回収処理が終了した直後から所定時間の間ＰＭ集塵率ＤＣＥの回復が見られないときには、集塵制御処理部７Ｅが、ＰＭ集塵率低下異常が発生しており、電気集塵装置７のメンテナンスが必要と判断して電気集塵装置７のメンテナンス情報をシステム管理部７１へ送信する。
【００８６】
このように、集塵装置の稼働状況監視処理によって、集塵制御処理部７Ｅが、電気集塵装置７の様々な異常やメンテナンス時期を監視し、異常発生時に異常情報やメンテナンス情報をシステム管理部７１に送信する。これにより、システム管理部７１が、異常情報やメンテナンス情報を表示部７４に表示したり、警報を発したりすることができ、さらに異常発生の履歴をシステム管理部７１で記憶することが可能となる。
【００８７】
次に、電気集塵装置７から排出された後の排ガス処理を行う海水スクラバ９等について説明する。
電気集塵装置７から排出されるＰＭが除去された排ガスは、エコノマイザ８に供給されて熱交換されて排熱を回収してから海水スクラバ９に供給される。
この海水スクラバ９は、筒状容器９Ａの中間部にエコノマイザ８から排出される排ガスが配管１０を通じて供給されている。この筒状容器９Ａの上部側内部に海水を排ガスに噴射する複数の噴射ノズル９Ｂが配設され、この噴射ノズル９Ｂから噴射された海水によって排気ガス中からＳＯｘが除去される。
【００８８】
このＳＯｘを含む海水は筒状容器９Ａの下部に貯留され、貯留されたＳＯｘを含む海水が海水成分調整部９Ｃに送られて成分調整されてから海水循環部９Ｄを介して海水スクラバ９に送られて循環使用される。そして、海水スクラバ９の噴射ノズル９Ｂから噴射される海水量は、スクラバ制御部９Ｅによって制御される。なお、海水成分調整部９Ｃで成分調整された海水は、海水成分制御部９Ｆからの循環中止指令を受信した海水循環部９Ｄにより、循環使用されずに外部の海中へ排水されてもよい。
【００８９】
ここで、海水成分調整部９Ｃ及び海水循環部９Ｄの具体的構成は、図８に示すように、構成されている。すなわち、海水成分調整部９Ｃは、海水スクラバ９の筒状容器９Ａの下部から回収されるＳＯｘを含む回収海水が供給されて電気分解方式で油分を分離する電気分解処理部３１と、この電気分解処理部３１で油分が分離された回収海水のｐＨを調整するｐＨ調整部３２と、ｐＨ調整部３２から排出されるｐＨ調整された回収海水の水質を計測する水質計測部３３と、配管内部にこびり付いたスケールを除去するスケール除去部３４とを備えている。
【００９０】
そして、ｐＨ調整部３２から排出されるｐＨ調整された回収海水は、海水循環部９Ｄに送られる。この海水循環部９Ｄは、海水成分調整部９Ｃから排出される成分調整された回収海水を貯留するスクラバ用タンク４１と、船舶の積載量が少ない場合に海水を調整する海水を注入するバラストタンク４２とを備えている。なお、ｐＨ調整部３２でｐＨ調整された回収海水は、海水成分制御部９Ｆからの循環中止指令を受信した海水循環部９Ｄにより、循環使用されずに外部の海中へ排水されてもよい。
【００９１】
また、海水循環部９Ｄは、スクラバ用タンク４１及びバラストタンク４２内の海水を電磁開閉弁４３及び４４を介して海水スクラバ９の噴射ノズル９Ｂに圧送する循環ポンプ４５を備えている。
さらに、海水循環部９Ｄは、海中の海水を、フィルタ４６を介してバラストタンク４２に汲み上げるバラストタンク用ポンプ４７を備えている。このバラストタンク用ポンプ４７で汲み上げられた海水は、電磁開閉弁４８及び４９を介してスクラバ用タンク４１及びバラストタンク４２へ選択的に供給される。
【００９２】
また、海水循環部９Ｄは、海水成分調整部９Ｃから排出される回収海水をスクラバ用タンク４１及びバラストタンク４２に選択的に供給する電磁開閉弁５０及び５１を備えている。
そして、各電磁開閉弁４３、４４、４８、４９、５０及び５１は、スクラバ制御部９Ｅによって開閉駆動される。また、スクラバ制御部９Ｅは、後述するスクラバ制御処理を実行して、海水スクラバ９で除去するＳＯｘ除去率を所定範囲内に制御する。
さらに、海水循環部９Ｄから海水スクラバ９へ送られる配管上には、流量計５４が設置されている。
【００９３】
また、海水成分調整部９ＣのｐＨ調整部３２から排出されるｐＨ調整された回収海水は、海水循環部９Ｄに送られる。なお、海水循環部９Ｄには、回収海水を循環ポンプ４５によって海水スクラバ９へ循環供給する手前で、外部の海中へ排水できるルートとしての排水用配管５２及び電磁開閉弁５３が設けられている。そのため、海水成分制御部９Ｆからの指令によって、回収海水が循環ポンプ４５によって海水スクラバへ循環供給されるか、又は、外部の海中へ排水されるか、のいずれかを選択できるように構成することもできる。そのように構成した場合、海水成分制御部９Ｆは、電磁開閉弁５３を開閉駆動することにより、回収海水の循環ポンプ４５への流入又は外部の海中への排水のいずれかを選択して実行することができる。
【００９４】
一方、前述した水質計測部３３は、海水成分調整部９Ｃ内の配管５５に接続された回収海水の排ガス中のオイルミストが混入した回収海水中の油分濃度を測定する油分濃度計５６、ｐＨを測定するｐＨ計５７、及び回収海水中の煤塵等の濁質成分濃度を測定する濁度計５８を備えている。これらのうち、油分濃度計５６、ｐＨ計５７及び濁度計５８で測定された各測定値は、任意の伝送系を介して海水成分制御部９Ｆに送信される。また、濁度計５８で測定された測定値は、任意の伝送系を介して電気集塵装置制御部７Ｂにも送信される。
【００９５】
この海水成分制御部９Ｆでは、油分濃度計５６で測定した配管５５内の海水の油分濃度に基づいて回収海水中の油分濃度が設定範囲内となるように電気分解処理部３１の電気分解処理電流を制御する電流指令値Ｓｅを出力する。すなわち、海水成分制御部９Ｆは、海水中の油分濃度が設定範囲内であるか否かを判定し、設定範囲内であるときには予め設定された基準電気分解処理電流に制御する電流指令値Ｓｅを出力する。さらに、油分濃度が設定範囲を逸脱したときには、海水成分制御部９Ｆは、油分濃度が設定範囲内となるように、基準電気分解処理電流を増加させて電気分解処理能力を向上させる電流指令値Ｓｅを出力する。
【００９６】
また、海水成分制御部９Ｆでは、ｐＨ計５７で測定した配管５５内の海水のｐＨ測定値が設定範囲内であるか否かを判定し、設定範囲内であるときにはｐＨ調整剤の投入を停止し、ｐＨが設定範囲を超えたときにｐＨ測定に応じてｐＨ調整部３２のｐＨ調整剤の投入量を制御するｐＨ調整剤投入指令値Ｓｐを出力する。なお、ｐＨ調整部３２で行うｐＨ調整処理としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等又は電気分解や電気透析等により生成する強塩基でなる中和剤の投入量をｐＨ調整剤投入指令値Ｓｐに基づいて調整する。
この海水成分制御部９Ｆでは、図９に示す海水成分制御処理を実行する。この海水成分制御処理は、先ず、ステップＳ６１で、油分濃度計５６で測定した油分濃度ＯＣ及びｐＨ計５７で測定したｐＨを読込んでからステップＳ６２に移行する。
【００９７】
このステップＳ６２では、海水成分制御部９Ｆは、油分濃度ＯＣが予め設定した上限閾値ＯＣｔｈを超えているか否かを判定する。この判定結果が、ＯＣ≦ＯＣｔｈであるときには、海水スクラバ９から回収した回収海水中の油分濃度が正常であると判断して後述するステップＳ６６に移行し、ＯＣ＞ＯＣｔｈであるときには、油分濃度が高いものと判断してステップＳ６３に移行して補正係数Ｎｅを“１”だけインクリメントしてからステップＳ６４に移行する。このステップＳ６４では、海水成分制御部９Ｆが、電気分解処理部３１に対する電気分解電流指令値Ｓｅの基準値Ｓｅｂに対して補正係数Ｎｅと所定値ΔＳｅとの乗算値を加算した値を電気分解電流指令値Ｓｅとして算出する（Ｓｅ＝Ｓｅｂ＋Ｎｅ・ΔＳｅ）。
【００９８】
次いで、ステップＳ６５に移行して、海水成分制御部９Ｆが、電気分解電流指令値Ｓｅを電気分解処理部３１に出力してからステップＳ６６に移行する。
ステップＳ６６では、海水成分制御部９Ｆが、ｐＨ計５７で測定したｐＨが予め設定した中和点より酸性側の下限閾値ＬｐＨ及び中和点よりアルカリ性側の上限値ＵｐＨ間の許容範囲内であるか否かを判定する。この判定結果が、ＬｐＨ≦ｐＨ≦ＵｐＨであるときには海水スクラバ９から回収した回収海水中のｐＨが正常であると判断して前記ステップＳ６１に戻る。
【００９９】
一方、ステップＳ６６の判定結果が、ｐＨが許容範囲外であるときにはステップＳ６７に移行して、海水成分制御部９Ｆが、ｐＨ＜ＬｐＨであるか否かを判定する。この判定結果がｐＨ＜ＬｐＨであるときには、ステップＳ６８に移行して、海水成分制御部９Ｆが、現在のｐＨをもとにｐＨとｐＨ調整剤の投入量との関係を表す投入量算出マップを参照してｐＨ調整剤の投入量Ｔｐを算出してからステップＳ６９に移行する。このステップＳ６９では、海水成分制御部９Ｆが、算出したｐＨ調整剤の投入量Ｔｐとなるように制御するｐＨ調整剤投入指令値ＳｐをｐＨ調整部３２に出力してからステップＳ６１へ戻る。
また、ステップＳ６７の判定結果が、ｐＨ＞ＵｐＨであるときには、そのまま前記ステップＳ６１に戻る。
【０１００】
さらに、海水成分制御部９Ｆでは、スケールによる配管の詰まり防止のため、図１０に示すスケール除去処理を実行する。配管を通過する回収海水中には、海洋生物や微生物、カルシウムやマグネシウムなどのスケールが含まれている。そのため、これらが徐々に配管内に付着すると、配管の詰まりの原因となってしまう。そこで、これらのスケールを除去するために、海水成分制御部９Ｆでは、海水成分調整部９Ｃのスケール除去部３４において、スケール除去処理を実行する。
【０１０１】
このスケール除去処理は、所定時間毎のタイマ割込処理として実行される。スケール除去処理は、図１０に示すように、先ず、ステップＳ７１では、海水成分制御部９Ｆは、流量計５４で測定した循環ポンプ４５から吐出される海水流量Ｑｗを読込んでからステップＳ７２に移行する。
【０１０２】
このステップＳ７２では、海水成分制御部９Ｆは、海水流量Ｑｗが予め設定した下限閾値Ｑｗｔｈを下回っているか否かを判定する。この判定結果が、Ｑｗ≧Ｑｗｔｈであるときには、配管５５内のスケール量が正常であると判断してステップＳ７６に移行して、後述する補正係数Ｎｆを“０”にクリアしてからステップＳ７１に戻り、Ｑｗ＜Ｑｗｔｈであるときには、配管５５内にスケールが多く付着していると判断してステップＳ７３に移行して補正係数Ｎｆを“１”だけインクリメントしてからステップＳ７４に移行する。
【０１０３】
このステップＳ７４では、海水成分制御部９Ｆは、電気分解処理部３１に対する電気分解電流指令値Ｓｅの基準値Ｓｅｂに対して補正係数Ｎｆと所定値ΔＳｅとの乗算値を加算した値を電気分解電流指令値Ｓｅとして算出する（Ｓｅ＝Ｓｅｂ＋Ｎｆ・ΔＳｅ）。
次いで、ステップＳ７６に移行して、海水成分制御部９Ｆが、電気分解電流指令値Ｓｅを、配管５５の任意の場所に設けられているスケール除去部３４に出力してからステップＳ７１に戻る。
これにより、スケール除去部３４では、電気分解によって配管内にこびり付いたスケールを除去することができる。
【０１０４】
また、海水成分制御部９Ｆは、海水成分調整部９Ｃの稼動状況を監視する稼動状況監視処理を実行する。この稼動状況監視処理は、所定時間毎のタイマ割込処理として実行される。稼働状況監視処理は、図１１に示すように、先ず、ステップＳ８１では、海水成分制御部９Ｆが、油分濃度計５６で測定した油分濃度ＯＣ及び流量計５４で測定した海水流量Ｑｗを読込む。次いでステップＳ８２に移行して、海水成分制御部９Ｆが、油分濃度が予め設定した上限閾値ＯＣｔｈを超えているか否かを判定する。
【０１０５】
この判定結果がＯＣ≦ＯＣｔｈであるときには、ステップＳ８３に移行して、海水成分制御部９Ｆが、海水流量Ｑｗが予め設定した下限閾値Ｑｗｔｈを下回っているか否かを判定する。
この判定結果がＱｗ≧Ｑｗｔｈであるときには、電気分解処理部３１が正常であると判断してステップＳ９０に移行する。ステップＳ９０では、海水成分制御部９Ｆは、変数Ｎｏを“０”にクリアしてからステップＳ９１へ移行する。
【０１０６】
一方、ステップＳ８２の判定結果が、ＯＣ＞ＯＣｔｈであるときには、ステップＳ８４に移行する。また、ステップＳ８３の判定結果が、Ｑｗ＜Ｑｗｔｈであるときにも、ステップＳ８４に移行する。
ステップＳ８４では、海水成分制御部９Ｆが、電気分解処理部３１への電気分解電流指令値Ｓｅを読込んでＲＡＭなどの記憶部に記憶してからステップＳ８５に移行する。
【０１０７】
このステップＳ８５では、海水成分制御部９Ｆが、時間を計数する変数Ｎｏを“１”だけインクリメントしてからステップＳ８６に移行する。ステップＳ８６では、海水成分制御部９Ｆが、変数Ｎｏが予め設定した所定回数Ｎｏｓ以上となったか否かを判定する。この判定結果が、Ｎｏ＜Ｎｏｓであるときには直接後述するステップＳ９１へ移行し、Ｎｏ≧ＮｏｓであるときにはステップＳ８７へ移行する。ステップＳ８７では、海水成分制御部９Ｆが、記憶部に記憶されている所定回数Ｎｏｓの電気分解電流指令値Ｓｅを読出し、電気分解電流指令値Ｓｅが増加しているか否かを判定する。電気分解電流指令値Ｓｅが増加している場合には、電気分解処理部３１に異常が発生しているものと判断してステップＳ８８へ移行する。
【０１０８】
このステップＳ８８では、海水成分制御部９Ｆが、電気分解処理部異常情報をシステム管理部７１へ送信してからステップＳ９１に移行する。
また、海水成分制御部９Ｆは、ステップＳ８７の判定結果が、電気分解電流指令値Ｓｅが増加していない場合には、海水成分制御処理に異常が発生しているものと判断してステップＳ８９に移行する。ステップＳ８９では、海水成分制御部９Ｆは、海水成分制御処理異常情報をシステム管理部７１へ送信してからステップＳ９１へ移行する。
【０１０９】
ステップＳ９１では、海水成分制御部９Ｆは、ｐＨ計５７で測定したｐＨを読込み、次いでステップＳ９２に移行する。ステップＳ９２では、海水成分制御部９Ｆは、ｐＨが予め設定した中和点より小さい下限閾値ＬｐＨより小さいか否かを判定する。海水成分制御部９Ｆは、この判定結果が、ｐＨ＜ＬｐＨであるときには海水スクラバ９から回収した回収海水のｐＨが酸性よりとなっているものと判断してステップＳ９３に移行し、ｐＨ調整部３２に対するｐＨ調整剤投入指令値Ｓｐを読込んでＲＡＭ等の記憶部に記憶してからステップＳ９４へ移行する。
【０１１０】
このステップＳ９４では、海水成分制御部９Ｆは、変数Ｎｐを“１”だけインクリメントしてからステップＳ９５へ移行する。ステップＳ９５では、海水成分制御部９Ｆは、変数Ｎｐが所定回数Ｎｐｓ以上となったか否かを判定し、Ｎｐ＜Ｎｐｓであるときにはそのままタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
【０１１１】
また、ステップＳ９５の判定結果が、Ｎｐ≧ＮｐｓであるときにはステップＳ９６へ移行する。ステップＳ９６では、海水成分制御部９Ｆは、記憶部に記憶されている所定回数ＮｐｓのｐＨ調整剤投入指令値Ｓｐを読込み、ｐＨ調整剤投入指令値Ｓｐが増加しているか否かを判定する。ｐＨ調整剤投入指令値Ｓｐが増加している場合には、ｐＨ調整部に異常が発生しているものと判断してステップＳ９７へ移行する。ステップＳ９７では、海水成分制御部９Ｆは、ｐＨ調整部異常情報をシステム管理部７１へ送信してからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムへ復帰する。
【０１１２】
また、海水成分制御部９Ｆは、ステップＳ９６の判定結果が、ｐＨ調整剤投入指令値Ｓｐが増加していないときには、海水成分制御処理に異常が発生したものと判断してステップＳ９８へ移行する。ステップＳ９８では、海水成分制御部９Ｆは、海水成分制御処理異常情報をシステム管理部７１へ送信してからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムへ復帰する。
【０１１３】
また、海水成分制御部９Ｆは、前記ステップＳ９２の判定結果が、ｐＨ≧ＬｐＨであるときには、ｐＨ調整部３２が正常であると判断してステップＳ９９に移行する。ステップＳ９９では、海水成分制御部９Ｆは、変数Ｎｐを“０”にクリアしてからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムへ復帰する。
このように、海水処理制御部９Ｆで稼動状況監視処理を実行することにより、電気分解処理部３１、ｐＨ調整部３２及び海水成分制御処理の異常を検出することができる。さらに、海水処理制御部９Ｆがそれらの異常を検出したときに異常情報として後述するシステム管理部７１へ送信することにより、システム管理部７１で異常情報を処理することができる。
【０１１４】
また、バラストタンク用ポンプ４７で汲み上げられ、海水スクラバ９で使用された海水は、海水スクラバ９で使用された後、海水成分制御部９Ｆによって回収され、船舶内部で循環して使用される。しかし、その循環海水に含まれる油分濃度ＯＣ、ｐＨ、濁度Ｔのうち、いずれか一つでも環境規制により予め定められている排水規制値を超えてしまうと、その循環海水をもはや外部の海中へ排水することができなくなってしまう。
【０１１５】
そこで、そのような事態を避けるために、海水成分制御部９Ｆでは、循環海水監視処理を行う。海水成分制御部９Ｆでは、循環海水中の油分濃度ＯＣ、ｐＨ、濁度Ｔのうちいずれかの数値が予め設定された規定範囲を超える前に、循環海水の一部を外部の海中へ排水して新たに必要量の海水を汲み上げる循環海水監視処理を行うことにより、循環海水の各数値が規定範囲を超えてしまう事態を防止する。
【０１１６】
海水成分制御部９Ｆで実行する循環海水監視処理は、図１２に示すように、先ずステップ１０１で、油分濃度計５６で測定した油分濃度ＯＣ、ｐＨ計５７で測定したｐＨ及び濁度計５８で検出した濁度Ｔを読み込んでからステップＳ１０２に移行する。
このステップＳ１０２では、海水成分制御部９Ｆが、油分濃度ＯＣ、ｐＨ又は濁度Ｔのうちいずれかが予め設定した各上限閾値（ＯＣｔｈ、ＬｐＨ、ＬｐＨ）を超えている状態を所定時間継続しているか否かを判定する。
【０１１７】
そして、ＯＣ＞ＯＣｔｈ、ｐＨ＜ＬｐＨ又はＴ＞ＵＴの状態のうちいずれか一つの状態が所定時間継続しているときには、海水成分制御部９Ｆは、循環海水を海中へ排水できなくなる事態が発生する可能性があると判断してステップＳ１０３に移行する。なお、海水成分制御部９Ｆは、ＯＣ＞ＯＣｔｈ、ｐＨ＜ＬｐＨ又はＴ＞ＵＴの状態のうちいずれも所定時間継続していない場合には、直接所定のメインプログラムへ復帰する。
【０１１８】
なお、上限閾値ＯＣｔｈ、上限閾値ＬｐＨ及び上限閾値ＵＴは、循環海水を海中へ排出することが不可能となる排水規制値を超えない値であって、ある程度の余裕がある排水規制値未満の値（例えば、排水規制値の９０％等）に設定されている。
ステップＳ１０３では、海水成分制御部９Ｆが、海水循環部９Ｄの電磁開閉弁５３へ、循環海水を排水用配管５２を通じて外部へ排水する排水指令を送信してからステップＳ１０４に移行する。
【０１１９】
ステップＳ１０４では、海水成分制御部９Ｆが、バラストタンク用ポンプ４７によって海中からフィルタ４６を介して海水を汲み上げる汲み上げ指令をスクラバ制御部９Ｅへ送信し、ステップＳ１０５に移行する。
ステップＳ１０５では、海水成分制御部９Ｆが、ステップＳ１０３の排水処理及びステップＳ１０４の海水汲み上げ処理を開始してから所定時間が経過したか否かを判定する。この判定結果が、所定時間を経過していないものであるときには所定時間が経過するまで待機する。ステップＳ１０５の判定結果が所定時間を経過したものであるときにはステップＳ１０６に移行する。
【０１２０】
このステップＳ１０６では、海水成分制御部９Ｆが、循環海水中の油分濃度ＯＣ、ｐＨ又は濁度Ｔを検出して、ステップＳ１０７へ移行する。ステップＳ１０７では、ステップＳ１０３の排水処理及びステップＳ１０４の海水汲み上げ処理により、油分濃度ＯＣ、ｐＨ及び濁度Ｔが、それぞれの上限閾値（ＯＣｔｈ、ＬｐＨ及びＵＴ）を下回ったか否かを判断する。この判定結果において、油分濃度ＯＣ、ｐＨ及び濁度Ｔが、それぞれの上限閾値（ＯＣｔｈ、ＬｐＨ及びＵＴ）を下回っていない場合には、下回るまで待機する。油分濃度ＯＣ、ｐＨ及び濁度Ｔが、それぞれの上限閾値（ＯＣｔｈ、ＬｐＨ及びＵＴ）を下回ったときにはステップＳ１０８に移行する。
【０１２１】
ステップＳ１０８では、海水成分制御部９Ｆが、海水循環部９Ｄの電磁開閉弁５３へ排水処理を停止する排水停止指令を送信してからステップＳ１０９に移行する。ステップＳ１０９では、海水成分制御部９Ｆが、バラストタンク用ポンプ４７による汲み上げ処理を停止する汲み上げ停止指令をスクラバ制御部９Ｅへ送信し、所定のメインプログラムへ復帰する。
【０１２２】
また、海水スクラバ９の筒状容器９Ａの上部から排出される排ガスは、排ガスに含まれる成分を検出する排ガス成分検出部としての第３のレーザ分析計ＬＡ３を設置した配管８１及びサイレンサ８２を通じて煙突８３から大気に放出される。第３のレーザ分析計ＬＡ３は、排ガス中のＰＭ濃度、ＳＯ２濃度及びＣＯ２濃度を検出する。なお、脱硝装置の稼動状態を監視するため、ＮＯｘ濃度及びアンモニア濃度を検出可能なレーザ分析計を設置しても良い。また、脱硝装置５の入側及び出側配管にレーザ分析計を設置することもできる。
【０１２３】
次に、第１〜３のレーザ分析計ＬＡ１〜３の構成を説明する。
第１のレーザ分析計ＬＡ１は、図１３に示す構成を有する。すなわち、第１のレーザ分析計ＬＡ１は、周波数変調方式のレーザ分析計であり、ＰＭ濃度を検出するための可視領域レーザ光を発するレーザ素子を有する光源部１０４を備えるＰＭ濃度検出用分析計である。第１のレーザ分析計ＬＡ１は、フランジ１０１ａ，１０１ｂにより、排ガスが通る配管の壁２０１，２０２に溶接等によって固定されている。一方のフランジ１０１ａには、透明な出射窓１０１ｃが設けられている。また、フランジ１０１ａには、取付座１０２ａを介して有底円筒状のカバー１０３ａが取付けられている。
【０１２４】
カバー１０３ａの内部には光源部１０４が配置されている。光源部１０４は、ＰＭを検出するための可視光領域レーザ光を発するレーザ素子を備えている。光源部１０４から出射したレーザ光はコリメートレンズ１０５を含む光源側光学系によって平行光にコリメートされ、フランジ１０１ａの中心を通り、出射窓１０１ｃを介して壁２０１ａ，２０２の内部（煙道内部）へ入射される。この平行光は、壁２０１、２０２の内部にある測定対象排ガスを透過する際に吸収及び散乱を受ける。
【０１２５】
他方のフランジ１０１ｂには、取付座１０２ｂを介して有底円筒状のカバー１０３ｂが取付けられている。また、フランジ１０１ｂには透明な入射窓１０１ｄが設けられている。煙道内部を透過した平行光は、入射窓１０１ｄを経て、カバー１０３ｂ内部の受光側光学系である集光レンズ１０６により集光されて受光部１０７により受光される。受光部１０７には、集光を電気信号に変換し、この電気信号が後段の信号処理回路１０８に入力される。この信号処理回路１０８は、演算処理部としての中央処理部１０９に接続されている。
【０１２６】
第２のレーザ分析計ＬＡ２は、図１４に示す構成を有する。すなわち、第２のレーザ分析計ＬＡ２は、周波数変調方式のレーザ分析計であり、ＰＭ濃度検出用分析計１１１とＳＯ２濃度分析計１１２とを備えている。ＰＭ濃度検出用分析計１１１は、ＰＭ濃度を検出するための可視領域レーザ光を発するレーザ素子を有する光源部１１１ａを備えている。ＳＯ２濃度検出用分析計１１２は、ＳＯ２濃度を検出するための中赤外領域レーザ光を発するレーザ素子を有する光源部１１２ａを備えている。これらＰＭ濃度検出用分析計１１１及びＳＯ２濃度検出用分析計１１２のそれぞれの構成は、上述した第１のレーザ分析計ＬＡ１の構成と同様である。
【０１２７】
第３のレーザ分析計ＬＡ３は、図１５に示す構成を有する。すなわち、第３のレーザ分析計ＬＡ３は、周波数変調方式のレーザ分析計であり、ＰＭ濃度検出用分析計１２１とＳＯ２濃度検出用分析計１２２とＣＯ２濃度検出用分析計１２３とを備えている。ＰＭ濃度検出用分析計１２１は、ＰＭを検出するための可視領域レーザ光を発するレーザ素子を有する光源部１２１ａを備えている。ＳＯ２濃度検出用分析計１２２はＳＯ２濃度を検出するための中赤外領域レーザ光を発するレーザ素子を有する光源部１２２ａを備えている。ＣＯ２濃度検出用分析計１２３は、ＣＯ２濃度を検出するための近赤外領域レーザ光を発するレーザ素子を有する光源部１２３ａを備えている。これらＰＭ濃度検出用分析計１２１、ＳＯ２濃度検出用分析計１２２及びＣＯ２濃度検出用分析計１２３のそれぞれの構成は、上述した第１のレーザ分析計ＬＡ１の構成と同様である。
【０１２８】
続いて、排ガス処理制御部ＥＧＣのスクラバ制御部９Ｅについて説明する。
スクラバ制御部９Ｅには、循環ポンプ４５から吐出される海水の流量を検出する流量計５４で検出された配管流量値Ｑｗと、前述した電気集塵装置７の出側に配置された第２のレーザ分析計ＬＡ２で検出されるＳＯ２濃度検出値Ｃｓ１と、海水スクラバ９の出側に配置された第３のレーザ分析計ＬＡ３で検出されるＳＯ２濃度検出値Ｃｓ２と、第３のレーザ分析計ＬＡ３で検出されるＣＯ２濃度検出値Ｃｓ３とが入力される。
【０１２９】
スクラバ制御部９Ｅは、ＳＯ２濃度検出値Ｃｓ２及びＣＯ２濃度検出値Ｃｓ３の演算結果（＝ＳＯ２／ＣＯ２）が予め設定された規定範囲内であるか否かを判定し、このＳＯ２／ＣＯ２演算結果が規定範囲を超えているときには、配管流量値Ｑｗが増加するように循環ポンプ４５の回転速度を増加制御する。一方、ＳＯ２／ＣＯ２演算結果が規定範囲未満であるときには、スクラバ制御部９Ｅは、配管流量値Ｑｗが減少するように循環ポンプ４５の回転速度を減少制御する。スクラバ制御部９Ｅでは、循環ポンプ４５についてのこれらの回転速度の増加又は減少制御の指令を、海水スクラバ噴射指令値として循環ポンプ４５へ出力する。
【０１３０】
ここで、スクラバ制御部９Ｅの詳細を説明する。スクラバ制御部９Ｅとしては、図８に示すように、噴射ノズル９Ｂからの海水噴射量を制御する噴射制御部６１と、各電磁開閉弁４３、４４、４８、４９、５０、５１及び５３を開閉駆動する開閉弁制御部６２とを備えている。
【０１３１】
この噴射制御部６１は、図１６に示すように、ＳＯ２濃度指令値生成部６１ａ、減算器６１ｂ、フィードバック制御部６１ｃ、フィードフォワード制御部６１ｄ、加算器６１ｅ及びポンプ駆動回路６１ｆを備えている。ＳＯ２濃度指令値生成部６１ａは、第３のレーザ分析計ＬＡ３で検出されたＳＯ２濃度Ｃｓ２及びＣＯ２濃度Ｃｓ３が入力されてＳＯ２／ＣＯ２の演算を行ってＳＯ２濃度目標値を生成する。フィードバック制御部６１ｃは、生成されたＳＯ２濃度目標値Ｃｓｔと第３のレーザ分析計ＬＡ３で検出されたＳＯ２濃度Ｃｓ２とを減算器６１ｂで減算した濃度偏差ΔＣｓが入力されて例えばＰＩＤ（比例・積分・微分）フィードバック制御を行う。フィードフォワード制御部６１ｄは、第２のレーザ分析計ＬＡ２で検出したＳＯ２濃度Ｃｓ１が入力されてフィードフォワード制御を行う。加算器６１ｅは、フィードバック制御部６１ｃから出力されるフィードバック指令値にフィードフォワード制御部６１ｄから出力されるフィードフォワード指令値を加算する。なお、ＳＯ２濃度指令値生成部６１ａでは、ＳＯ２／ＣＯ２の演算結果の数値にかかわらず、任意のＳＯ２濃度目標値を設定することもできる。
【０１３２】
そして、加算器６１ｅから出力される加算出力が、海水スクラバ噴射指令値Ｊｔとして、循環ポンプ４５を回転駆動するポンプ駆動回路６１ｆに供給される。
このように、噴射制御部６１を図１６に示すように構成することにより、以下の動作が可能となる。
先ず、電気集塵装置７の出側（すなわち海水スクラバ９の入側）に配置した第２のレーザ分析計ＬＡ２は、電気集塵装置７でＰＭを除去した後の排ガスに含まれるＳＯ２濃度Ｃｓ１を検出することができる。また、海水スクラバ９の出側に配置した第３のレーザ分析計ＬＡ３は、海水スクラバ９でＳＯｘを除去した後の排ガスに含まれるＳＯ２濃度Ｃｓ２及びＣＯ２濃度Ｃｓ３を検出することができる。
【０１３３】
そして、この検出されたＳＯ２濃度Ｃｓ２及びＣＯ２濃度Ｃｓ３は、ＳＯ２濃度指令値生成部６１ａに入力される。ＳＯ２濃度指令値生成部６１ａでは、ＳＯ２濃度Ｃｓ２及びＣＯ２濃度Ｃｓ３からＳＯ２／ＣＯ２の演算を行い、この演算結果に基づいて、ＳＯ２濃度目標値Ｃｓｔを生成して出力する。なお、ＳＯ２濃度指令値生成部６１ａでは、任意の数値をＳＯ２濃度目標値Ｃｓｔとして設定することもできる。
【０１３４】
さらに、噴射制御部６１では、ＳＯ２濃度目標値Ｃｓｔから第３のレーザ分析計ＬＡ３で検出したＳＯ２濃度Ｃｓ２を減算器６１ｂで減算して濃度偏差ΔＣｓを算出し、この濃度偏差ΔＣｓをフィードバック制御部６１ｃに供給する。そして、フィードバック制御部６１ｃでは、例えばＰＩＤ制御処理を行うことにより、第３のレーザ分析計ＬＡ３で検出したＳＯ２濃度Ｃｓ２をＳＯ２濃度目標値に一致させるフィードバック指令値を算出する。
【０１３５】
一方、第２のレーザ分析計ＬＡ２で検出した海水スクラバ９の入側のＳＯ２濃度Ｃｓ１は、フィードフォワード制御部６１ｄに供給される。これにより、このフィードフォワード制御部６１ｄでは、海水スクラバ９の入側のＳＯ２濃度変化に応じたフィードフォワード指令値を算出することができる。噴射制御部６１では、このフィードフォワード指令値に、フィードバック指令値を加算器６１ｅで加算して海水スクラバ噴射指令値Ｊｔを算出し、この海水スクラバ噴射指令値Ｊｔをポンプ駆動回路６１ｆへ供給する。ポンプ駆動回路６１ｆは、この海水スクラバ噴射指令値Ｊｔに基づいて、循環ポンプ４５を回転駆動する。
【０１３６】
以上により、噴射制御部６１では、海水スクラバ９の入側でのＳＯ２濃度Ｃｓ１の急変に対応しながら、海水スクラバ９から排出される排ガスのＳＯ２濃度を最適に制御することができる。
さらに、スクラバ制御部９Ｅでは、図１７に示す稼動状況監視処理を実行する。
この稼動状況監視処理は、所定時間毎のタイマ割込処理として実行される。先ず、ステップＳ１１１で、スクラバ制御部９Ｅは、第３のレーザ分析計ＬＡ３で検出したＳＯ２濃度Ｃｓ２、海水スクラバ噴射指令値Ｊｔ、流量計５４で検出した海水流量Ｑｗを読込む。次いでステップＳ１１２に移行して、スクラバ制御部９Ｅは、ＳＯ２濃度Ｃｓ２が予め設定した上限ＳＯ２濃度ＵＣｓ２を超えているか否かを判定する。この判定結果が、Ｃｓ２＞ＵＣｓ２であるときには、ステップＳ１１３に移行する。ステップＳ１１３では、スクラバ制御部９Ｅが、ＳＯ２濃度Ｃｓ２、海水スクラバ噴射指令値Ｊｔ及び海水流量ＱｗをＲＡＭなどの記憶部に記憶してからステップＳ１１４へ移行する。
【０１３７】
このステップＳ１１４では、スクラバ制御部９Ｅが、Ｃｓ２＞ＵＣｓ２の継続時間を計数する変数Ｎｐに“１”をインクリメントしてからステップＳ１１５に移行する。ステップＳ１１５では、スクラバ制御部９Ｅは、変数Ｎｐが予め設定した所定回数Ｎｐｓ以上であるか否かを判定する。スクラバ制御部９Ｅは、この判定結果が、Ｎｐ＜Ｎｐｓであるときにはタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
【０１３８】
また、ステップＳ１１４の判定結果が、Ｎｐ≧ＮｐｓであるときにはステップＳ１１６へ移行する。ステップＳ１１６では、スクラバ制御部９Ｅが、記憶部に記憶されている所定回数Ｎｐｓ分のＳＯ２濃度Ｃｓ２を読出し、ＳＯ２濃度Ｃｓ２に変化があったか否かを判定する。スクラバ制御部９Ｅは、この判定結果において、ＳＯ２濃度Ｃｓ２に変化がないときには第２のレーザ分析計ＬＡ２または第３のレーザ分析計ＬＡ３に異常が発生したものと判断してステップＳ１１７へ移行する。ステップＳ１１７では、スクラバ制御部９Ｅは、レーザ分析計異常情報をシステム管理部７１へ送信してからタイマ割込処理を終了する。
【０１３９】
また、ステップＳ１１６の判定結果が、ＳＯ２濃度Ｃｓ２に変化があったときには、スクラバ制御部９Ｅは、第２のレーザ分析計ＬＡ２または第３のレーザ分析計ＬＡ３は正常であると判断してステップＳ１１８へ移行する。ステップＳ１１８では、スクラバ制御部９Ｅが、海水スクラバ噴射指令値Ｊｔが増加したか否かを判定する。この判定結果において、海水スクラバ噴射指令値Ｊｔが増加していない場合には、スクラバ制御部９Ｅは、噴射制御部６１で異常が発生したものと判断してステップＳ１１９に移行する。ステップＳ１１９では、スクラバ制御部９Ｅが、噴射制御部異常情報をシステム管理部７１へ送信してからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムへ復帰する。
【０１４０】
また、ステップＳ１１８の判定結果において、海水スクラバ噴射指令値Ｊｔが増加したときには、ステップＳ１２０へ移行する。ステップＳ１２０では、スクラバ制御部９Ｅは、記憶部に記憶されている所定回数Ｎｐ分の海水流量Ｑｗを読出し、海水流量Ｑｗが増加しているか否かを判定する。この判定結果が、海水流量Ｑｗが増加していないときには、スクラバ制御部９Ｅは、循環ポンプ４５を含む海水供給系統に異常が発生したものと判断してステップＳ１２１に移行する。ステップＳ１２１では、スクラバ制御部９Ｅは、海水供給系統異常情報をシステム管理部７１へ送信してからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムへ復帰する。
【０１４１】
また、ステップＳ１２０の判定結果において、海水流量Ｑｗが増加しているときには、スクラバ制御部９Ｅは、循環ポンプ４５を含む海水供給系統が正常であると判断するが、海水スクラバ９において異常が発生しているものと判断してステップＳ１２２に移行する。ステップＳ１２２では、スクラバ制御部９Ｅは、海水スクラバ異常情報をシステム管理部７１へ送信してからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムへ復帰する。
【０１４２】
また、前記ステップＳ１１２の判定結果が、Ｃｓ２≦Ｕｃｓ２であるときには、ステップＳ１２３に移行する。ステップＳ１２３では、スクラバ制御部９Ｅは、変数Ｎｐを“０”にクリアしてからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
このように、スクラバ制御部９Ｅで稼動状況監視処理を実行することにより、海水スクラバ９の異常発生や、循環ポンプ４５を含む海水供給系統の異常発生、第２のレーザ分析計ＬＡ２又はレーザ分析計ＬＡ３の異常発生、噴射制御部６１の異常発生等を正確に検出することができる。さらに、スクラバ制御部９Ｅが、各部の異常情報をシステム管理部７１へ送信することにより、このシステム管理部７１で異常情報を蓄積することができる。
【０１４３】
以上説明した排ガス処理システムの制御系統の概略構成を纏めると図１８に示すようになる。
すなわち、排ガス処理制御部ＥＧＣは、電気集塵装置制御部７Ｂ及びスクラバ制御部９Ｅによって構成されている。そして、この排ガス処理制御部ＥＧＣと海水成分制御部９Ｆとが所定のネットワークＮＷを介してシステム管理部７１へ接続されている。
【０１４４】
ここで、電気集塵装置制御部７Ｂは、図５に示す集塵フィードフォワード制御処理及び図６に示す集塵フィードバック制御処理を行う集塵制御処理部７Ｅを含む集塵制御部７ａと、図７に示す稼動状況監視処理を行う稼動状況監視部７ｂと、異常情報の発生頻度や集塵制御部の累積稼動時間等により電気集塵装置７の保守時期を決定し、その決定した保守時期をシステム管理部７１へ送信する第１の保守時期決定部７ｃとを備えている。
【０１４５】
同様に、スクラバ制御部９Ｅは、海水噴射制御処理を行う噴射制御部６１と、開閉弁を駆動する開閉弁制御部６２と、図１７に示す稼動状況監視処理を行う稼動状況監視部６３と、異常情報の発生頻度や海水スクラバ９の累積稼動時間等により海水スクラバ９の保守時期を決定し、その決定した保守時期の情報をシステム管理部７１へ送信する第１の保守時期決定部６４とを備えている。
【０１４６】
海水成分制御部９Ｆは、電気分解処理部３１を制御する電気分解制御部９１と、ｐＨ調整部３２を制御するｐＨ制御部９２と、図１１に示す稼動状況監視処理を行って電気分解処理部３１及びｐＨ調整部３２の稼動状況を監視する稼動状況監視部９３と、異常情報の発生頻度や海水成分調整部９Ｃの累積稼動時間等により海水成分調整部９Ｃを構成する電気分解処理部３１及びｐＨ調整部３２の保守時期を決定し、その決定した保守時期の情報をシステム管理部７１へ送信する第２の保守時期決定部９４と、図１２に示す循環海水監視処理を行って循環海水の排水及び新たな海水の汲み上げを決定する排水及び汲み上げ決定部９５とを備えている。
【０１４７】
そして、システム管理部７１には、電気集塵装置制御部７Ｂから、電気集塵装置の稼動状況を表すＰＭ集塵率ＤＣＥ及び補正電流ＩＨａなどの稼動データや異常情報、メンテナンス情報が送信される。また、システム管理部７１には、スクラバ制御部９Ｅから、海水スクラバ９の稼動状況を表す海水スクラバ噴射指令値などの稼動データや異常情報、メンテナンス情報が送信される。さらに、システム管理部７１には、海水成分制御部９Ｆからも、海水成分処理部９Ｃの稼動状態を表す電気分解電流指令値Ｓｅ、ｐＨ調整剤投入指令値Ｓｐなどの稼動データや異常情報が送信される。
【０１４８】
また、システム管理部７１には、海水成分制御部９Ｆから、水質計測部３３で検出されるｐＨ、濁度及び油分濃度が送信される。さらに、システム管理部７１には、排ガス成分検出部としての第１〜３のレーザ分析計ＬＡ１〜ＬＡ３からＰＭ濃度Ｃ１〜Ｃ３、ＳＯ２濃度Ｃｓ１及びＣｓ２、並びにＣＯ２濃度Ｃｓ３が送信される。
【０１４９】
そのほか、システム管理部７１には、データ蓄積部としての記憶部７２、不揮発性メモリ７３、液晶表示器等の表示部７４、警報を発する警報音発生部７５及び通信制御部７６が接続されている。ここで、通信制御部（警報情報送信部）７６は、例えば衛星通信を利用したインターネットに接続することにより、船舶を運用する管理会社の上位制御部８０に接続されると共に、警報情報を携帯情報端末７７に送信する。
【０１５０】
そして、システム管理部７１では、電気集塵装置制御部７Ｂ、スクラバ制御部９Ｅ及び海水成分制御部９Ｆから、電気集塵装置７、海水スクラバ９及び海水成分調整部９Ｃの各稼動状態を表す稼動データを受信すると、これら稼動データを区分けしてデータ蓄積部としての記憶部７２に記憶してデータ蓄積を行う。
また、システム管理部７１では、電気集塵装置制御部７Ｂ、スクラバ制御部９Ｅ及び海水成分制御部９Ｆから各種異常情報を受信すると、受信した異常情報とこれに関連する異常情報受信前後の稼動データとを、受信時刻とともに不揮発性メモリ７３に格納する。
【０１５１】
このように、システム管理部７１では、舶用ディーゼルエンジン排ガス処理システムの稼働状態を表す稼動データや異常情報、メンテナンス情報を蓄積する。これにより、舶用ディーゼルエンジン排ガス処理システムを構成する電気集塵装置７及び海水スクラバ９の稼働状態を正確に把握することができる。
【０１５２】
しかも、電気集塵装置本体７Ａ、電気集塵装置制御部７Ｂ及び排ガス成分検出部（第１〜３のレーザ分析計ＬＡ１〜ＬＡ３）の異常を検出することができる。さらに、ＰＭ濃度Ｃ１〜Ｃ３や濁度を記憶部７２に記憶しているので、ＰＭ濃度や濁度の変化を容易に確認することができる。また、電気集塵装置７に異常が発生したときには、異常内容、異常発生時刻及び異常発生時刻の前後の所定時間の間のＰＭ濃度検出値や濁度検出値が不揮発性メモリ７３に記憶されるので、後の異常分析を容易且つ正確に行うことができる。
【０１５３】
また、海水スクラバ９についても同様に異常を検出することができる。さらに、ＳＯ２濃度検出値を記憶部７２に記憶しているので、ＳＯ２濃度の変化を容易に確認することができる。また、海水スクラバ９に異常が発生したときには、異常内容、異常発生時刻及び異常発生時刻の前後の所定時間の間のＳＯ２濃度検出値が、不揮発性メモリ７３に記憶されるので、後の異常分析を容易且つ正確に行うことができる。
【０１５４】
さらに、異常情報及びメンテナンス情報が船舶運用会社の上位制御部８０に送信されるので、船舶運用会社で舶用ディーゼルエンジン排ガス処理システムの稼働状況を正確に把握することができる。
なお、図１及び図１８に示すようにシステム管理部７１に携帯電話網に接続する通信制御部（警報情報送信部）７６を設けることにより、各種警報出力時に、予め登録した乗員の携帯情報端末７７に例えばインターネットを介して警報情報を送信することが可能となる。そのため、常時モニタを監視することなく、異常発生時の処理を行うことができる。
【０１５５】
次に、上記実施形態の全体動作を説明する。
舶用ディーゼルエンジン３から排気される排ガスは、まず、脱硝装置５に供給され、この脱硝装置５で排ガスに尿素水に空気を混合して噴射されることにより、ＮＯｘが除去される。
次いで、ＮＯｘを除去した排ガスは、電気集塵装置７に供給され、この電気集塵装置７の電気集塵装置本体７Ａで排ガス中に含まれるＰＭが除去される。この電気集塵装置本体７Ａでは、ＰＭ含有ガスが、各電極収納部１５ａ〜１５ｄのガス導入部１６から旋回流形成部１７で旋回気流として筒状電極２０内に流される。ＰＭ含有ガスは、筒状電極２０を通過する際に、前述したように、ＰＭがコロナ放電によって帯電される。帯電されたＰＭが、クーロン力によって筒状電極２０の貫通孔２０ａを通じて筒状電極２０の外側の捕集空間２２に移動し、筒状電極２０の外周面及びケーシング電極２１の内周面に付着捕集される。
【０１５６】
そして、捕集空間２２に捕集された粒子状物質は、サイクロン装置７Ｃによって回収され、その出口で圧縮機（図示しない）によって減容化されてドラム缶等の廃棄容器に収容される。なお、捕集空間２２内にヒータを配設し、所定時間毎にヒータで加熱することによって、捕集したＰＭを燃焼させるようにしてもよい。この場合には、廃棄容器を必要としないと共に、サイクロン装置７Ｃや圧縮機も省略することができ、イニシャルコストおよびランニングコストを低減することができる。
【０１５７】
また、電気集塵装置７でＰＭが除去された排ガスは、海水スクラバ９に供給され、この海水スクラバ９で、排ガスに海水が噴射されることにより、排ガスからＳＯｘが除去される。このとき、海水スクラバ９でＳＯｘを含有する海水が筒状容器９Ａの底部に溜まる。ここで、このＳＯｘを含有する海水は、海水成分調整部９Ｃで回収され、海水循環部９Ｄで海水スクラバ９に戻される海水循環経路が形成されている。
【０１５８】
そして、この海水循環経路は、バラストタンク４２にバラスト海水を貯留している状態において、このバラストタンク４２を海水循環経路に組み入れることができるので、パラスト海水を海水スクラバ用海水として使用することができる。このため、海水スクラバ用海水を別途汲み上げる必要がない。
さらに、バラストタンク４２に海水を汲み上げるバラストタンク用ポンプ４７が、スクラバ用タンク４１への海水汲み上げにおいても使用されることにより、別途スクラバ用ポンプを設置する必要がなく、部品点数を減少させて製造コストを低減することができる。
【０１５９】
すなわち、図８に示すように、バラストタンク４２へバラスト海水を汲み上げる必要がない貨物積載時には、電磁開閉弁４９が閉状態とした状態とされ、電磁開閉弁４８は開状態とされてバラストタンク用ポンプ４７が回転駆動されることにより、フィルタ４６を介して海水がスクラバ用タンク４１に汲み上げられる。所定量の海水の汲み上げが完了すると、電磁開閉弁４８は閉じられる。そして、電磁開閉弁４４、５１及び５３が閉状態に維持された状態で、電磁開閉弁４３及び５０が開状態とされる。この状態で循環ポンプ４５が回転駆動されることにより、スクラバ用タンク４１に貯留された海水が海水スクラバ９の筒状容器９Ａ内の噴射ノズル９Ｂに供給され、噴射ノズル９Ｂが排ガスに海水を噴射してＳＯｘを除去する機能を発揮する。
【０１６０】
そして、ＳＯｘを含有する海水は筒状容器９Ａの底部に貯留されるが、この海水は、海水成分調整部９Ｃに送られる。この海水成分調整部９Ｃでは、図８に示すように、電気分解処理部３１が配置されている。このため、電気分解処理部３１が、排ガス中に含まれて海水に取り込まれたオイルミスト等の油分を分離する。次いで、海水はｐＨ調整部３２に送られてｐＨ調整剤が投入されることにより所定のｐＨに調整される。ｐＨ調整された海水はスクラバ用タンク４１に戻される。
【０１６１】
従って、スクラバ用タンク４１に汲み上げられた海水が循環使用されるので、海水スクラバ９で消費される海水量をスクラバ用タンク４１に汲み上げる海水のみで賄うことができる。そのため、大量の海水を消費する必要がないので、環境への影響を最小限に抑えることができる。
【０１６２】
また、積載貨物が少ない場合にはバラストタンク４２にバラスト海水が汲み上げられることになる。このときには、電磁開閉弁４８は閉状態とされたまま、電磁開閉弁４９が開状態とされる。この状態でバラストタンク用ポンプ４７が駆動されることにより、フィルタ４６を介して海水がバラストタンク４２に貯留される。そして、バラストタンク４２へのバラスト海水の貯留が完了すると、電磁開閉弁４９が閉状態とされると共に、電磁開閉弁４３、５０及び５３が閉状態とされたまま、電磁開閉弁４４及び５１が開状態とされる。これにより、バラストタンク４２内のバラスト海水が、循環ポンプ４５によって海水スクラバ９の筒状容器９Ａ内の噴射ノズル９Ｂに供給される。そして、筒状容器９Ａの底部に溜まった海水が海水成分調整部９Ｃで回収されて、油分分離及びｐＨ調整が行われてから海水循環部９Ｄでバラストタンク４２内に戻されることより、海水循環経路が形成される。
この場合には、スクラバ用タンク４１を使用しないので、この間にスクラバ用タンク４１の清掃を行うことができる。
【０１６３】
そのほか、海水循環経路の循環海水中の油分濃度ＯＣ、ｐＨ又は濁度Ｔのいずれかが、それぞれの上限閾値（ＯＣｔｈ、ＬｐＨ及びＵＴ）を超えた状態が所定時間継続した場合には、海水成分制御部９Ｆが、海水循環部９Ｄに設置された電磁開閉弁５３を開状態とする。これにより、循環海水が排水用配管５２を通じて外部へ排水される。同時に、バラストタンク用ポンプ４７によって外部の海中からフィルタ４６を介して新たな海水が必要量汲み上げられる。これにより、循環海水中の油分濃度、ｐＨ又は濁度Ｔのいずれかが所定の排水規制値を超えてしまい、外部の海中へ循環海水を排水できなくなる事態を防止することができる。
【０１６４】
また、電気集塵装置７では、その入側及び出側配管に排ガス成分検出部が配置されている。そして、この排ガス成分検出部で検出されたＰＭ濃度検出値Ｃ１及びＣ２と、濁度計５８で計測された濁度Ｔとが電気集塵装置制御部７Ｂに供給される。これらの数値に基づき、電気集塵装置７では、ＰＭ除去率が規定範囲内となるように電気集塵装置本体７Ａの電極に供給する電流を制御する。
【０１６５】
同様に、海水スクラバ９でも、出側配管に排ガス成分検出部が配置されることにより、排ガス中に残留するＳＯ２濃度及びＣＯ２濃度が検出される。そして、検出されたＳＯ２濃度及びＣＯ２濃度がスクラバ制御部９Ｅへ供給される。これらの数値に基づき、スクラバ制御部９Ｅでは、演算処理（＝ＳＯ２／ＣＯ２）を行うことにより、目標とするＳＯ２濃度規定範囲を設定し、循環ポンプ４５の回転速度を制御して、排ガス中に残留するＳＯ２濃度を予め設定したＳＯ２濃度規定範囲内となるように制御する。また、海水成分制御部９Ｆでは、油分濃度計５６及びｐＨ計５７の検出値に基づいて電気分解処理部３１の電気分解用電流値及びｐＨ調整部３２のｐＨ調整剤投入量を制御して、循環する海水の成分が適正状態になるように制御する。
【０１６６】
そのほか、海水成分制御部９Ｆでは、流量計５４の検出値に基づいてスケール除去部３４の電気分解用電流値を制御して、配管内にこびり付いたスケールが除去されるように制御する。
なお、上記実施形態においては、電気集塵装置７について、筒状電極２０及びケーシング電極２１間の半閉空間で粒子状物質を捕集する場合について説明したが、これに限定されるものではない。電気集塵装置７では、同一空間中に放電電極と集塵電極とを設け、放電電極によりＰＭを帯電させて、集塵電極により除去するようにしてもよい。
【０１６７】
また、上記実施形態においては、旋回流形成部１７によりＰＭ含有ガスが旋回流として導入される場合について説明したが、これに限定されるものではない。旋回流形成部１７による圧力損失を低減したい場合には、旋回流形成部１７を設けずに、ＰＭ含有ガスをそのまま通流させることもできる。
また、上記実施形態においては、海水スクラバ９を制御するスクラバ制御部９Ｅが、排出される排ガス中に含まれるＳＯ２濃度を目標値に制御する場合について説明したがこれに限定されるものではない。スクラバ制御部９Ｅが、前述した電気集塵装置７と同様にＰＭ集塵率ＤＣＥに対応するＳＯｘ除去率を算出して、ＳＯｘ除去率が所定範囲になるように制御するようにしてもよい。
【０１６８】
また、上記実施形態においては、油分分離部として、回収海水を電気分解して油分を分離する電気分解処理部３１を用いた場合について説明したが、これに限定されるものではない。油分分離部として、電気分解処理部３１に代えて、回収海水を遠心分離して油分を分離する遠心分離部を用いてもよい。
【０１６９】
そのほか、電気分解処理部３１に代えて、回収海水を電磁処理して油分を分離する電磁処理部を用いてもよい。電磁処理とは、回収海水が通過する配管の外側に電源接続されたコイルを取り付け、このコイルを通じて電気的信号処理により変調された周波数エネルギーを配管内部に伝えることにより、海水中の油分を分離する方式である。電磁処理部では、コイルへ送る電圧と周波数を制御することにより、海水中の油分分離の制御を行うことができる。この電磁処理部を用いた場合には、配管の外側に電源接続されたコイルを取り付けるだけでよく、工事が不要であるため、コスト面でメリットがある。
【０１７０】
また、油分分離部として、電気分解処理部３１、遠心分離部又は電磁処理部に加えて、さらにフィルタを用いてもよい。これにより、油分分離の効率をさらに向上させることができる。なお、油分分離部として、電気分解処理部３１に代えてフィルタのみを用いることもできるが、この場合には図９のステップＳ６２〜Ｓ６５の制御は行わない。
また、上記実施形態においては、第１〜３のレーザ分析計ＬＡ１〜３は、直接挿入式のレーザ分析計を使用する場合について説明したが、これに限定されるものではない。第１〜３のレーザ分析計ＬＡ１〜３として、サンプリング形式のレーザ分析計を用いてもよい。
【０１７１】
また、上記実施形態においては、第１〜３のレーザ分析計ＬＡ１〜３のＰＭ濃度検出用分析計では、ＰＭ濃度を検出するための可視領域レーザ光を発するレーザ素子を備えているが、これに限定されるものではない。可視領域レーザ光に代えて、近赤外領域レーザ光を発するレーザ素子を備える構成としてもよい。
また、上記実施形態においては、第２のレーザ分析計ＬＡ２及び第３のレーザ分析計ＬＡ３のＳＯ２濃度検出用分析計では、ＳＯ２濃度を検出するための中赤外領域レーザ光を発するレーザ素子を備えているが、これに限定されるものではない。中赤外領域のレーザ光に代えて、紫外領域レーザ光を発するレーザ素子を備える構成としてもよい。
【０１７２】
また、上記実施形態においては、第１〜３のレーザ分析計ＬＡ１〜３がＰＭ濃度検出用分析計を備えているが、これに限定されるものではない。ＰＭ濃度検出用分析計を省略することもできる。この場合には、第１のレーザ分析計ＬＡ１は省略され、電気集塵装置制御部７Ｂは、濁度計５８の数値に基づいて、電気集塵装置７の制御を行う。
また、上記実施形態においては、ｐＨ調整部３２では、ｐＨ調整剤を投入することによってｐＨ調整処理を行うが、これに限定されるものではない。ｐＨ調整剤の投入に代えて、電気分解処理によってｐＨ調整処理を行う構成としてもよい。
【０１７３】
また、上記実施形態においては、海水循環部９Ｄが、海水成分制御部９Ｆの循環海水監視処理に基づいて循環海水の排水及び海水汲み上げを行うが、これに限定されるものではない。海水循環部９Ｄは、次のように構成されていてもよい。海水循環部９Ｄは、海水成分制御部９Ｆの排水及び汲み上げ決定部９５からの循環中止指令を受信すると、海水成分調整部９Ｃで成分調整した海水を海水スクラバ９へ戻さずに排水する。また、海水循環部９Ｄは、海水成分制御部９Ｆの排水及び汲み上げ決定部９５から循環開始指令を受信すると、海水成分調整部９Ｃで成分調整した海水を海水スクラバ９に循環供給する。
【０１７４】
また、上記実施形態においては、スケール除去部３４では、電気分解処理によって、配管内にこびり付いたスケールを除去する電気分解式であるが、これに限定されるものではない。スケール除去部３４において、電気分解式に代えて、電磁処理によって配管内のスケールを剥離する電磁式を用いることもできる。この場合、海水成分制御部９Ｆでは、電磁式のスケール除去部３４の周波数と電圧を制御することにより、配管内にこびり付いたスケールを剥離することができる。
また、上記実施形態においては、異常情報を受信したときに不揮発性メモリ７３へ異常情報とその発生時刻の前後の所定期間の稼動データとを記憶する場合について説明したが、少なくとも異常発生時刻の一定時間前の稼動データを記憶すればよい。
また、本実施形態は、前記排ガス成分検出部が、前記電気集塵装置の入側及び出側に配置された第１及び第２のレーザ分析計と、前記海水スクラバの出側に配置された第３のレーザ分析計とで構成されている。
本実施形態によると、３つのレーザ分析計で電気集塵装置の入側及び出側の排ガス成分と海水スクラバの入側及び出側の排ガス成分とを検出することができるため、電気集塵装置及び海水スクラバの稼動状態を把握することができる。
また、本実施形態は、前記第１のレーザ分析計は、ＰＭ濃度を検出するように構成されている。前記第２のレーザ分析計は、ＰＭ濃度及びＳＯ２濃度を検出するように構成されている。第３のレーザ分析計は、ＰＭ濃度、ＳＯ２濃度及びＣＯ２濃度を検出するように構成されている。
本実施形態によると、第１〜３のレーザ分析計により、排ガス処理前後のＰＭ濃度とＳＯ２濃度とを検出するので、電気集塵装置のＰＭ集塵率および海水スクラバのＳＯｘ除去性能をリアルタイムで監視することができる。また、第３のレーザ分析計では、排ガス処理後のＣＯ２濃度を検出するので、ＣＯ２を用いた環境規制値に対する監視を行うことができる。
また、本実施形態は、前記第１のレーザ分析計、前記第２のレーザ分析計及び前記第３のレーザ分析計が、レーザ光を出射する光源部と、該光源部からの出射光をコリメートする光源側光学系と、該光源側光学系から測定対象排ガスが存在する空間を介して伝播された透過光を集光する受光側光学系と、該受光側光学系により集光された光を受光する受光部と、該受光部の出力信号を処理する信号処理回路と、処理された信号に基づいて排ガス中の煤塵および測定対象排ガス成分の濃度を測定する演算処理部とを備えている。さらに、前記第１のレーザ分析計は、前記光源部が可視領域レーザ光又は近赤外領域レーザ光を出射するＰＭ濃度検出用分析計で構成されている。前記第２のレーザ分析計は、該ＰＭ濃度検出用分析計と、前記光源部が中赤外領域レーザ光又は紫外領域レーザ光を出射するＳＯ２濃度検出用分析計とから構成されている。前記第３のレーザ分析計は、前記ＰＭ濃度検出用分析計と、前記ＳＯ２濃度検出用分析計と、前記光源部が近赤外領域レーザ光を出射するＣＯ２濃度検出用分析計とから構成されている。
本実施形態によると、第１のレーザ分析計では、ＰＭ濃度検出用分析計の光源部から出射される可視領域レーザ光又は近赤外領域レーザ光によって、ＰＭ濃度を検出することができる。第２のレーザ分析計では、ＰＭ濃度検出用分析計の光源部から出射される可視領域レーザ光又は近赤外領域レーザ光と、ＳＯ２濃度検出用分析計の光源部から出射される中赤外領域レーザ光又は紫外領域レーザ光とによって、ＰＭ濃度及びＳＯ２濃度を検出することができる。第３のレーザ分析計では、ＰＭ濃度検出用分析計の光源部から出射される可視領域レーザ光又は近赤外領域レーザ光と、ＳＯ２濃度検出用分析計の光源部から出射される中赤外領域レーザ光又は紫外領域レーザ光と、ＣＯ２濃度検出用分析計の光源部から出射される近赤外領域レーザ光とによって、ＰＭ濃度、ＳＯ２濃度及びＣＯ２濃度を検出することができる。
また、本実施形態は、前記水質計測部が、前記海水スクラバから回収した回収海水中の濁質成分濃度を測定する濁度計を備えている。
本実施形態によると、濁度計によって海水スクラバから回収した回収海水中の濁質成分濃度（濁度）を測定できるので、第１のレーザ分析計及び第２のレーザ分析計で計測されたＰＭ濃度と、計測された濁度とに基づいて電気集塵装置のＰＭ集塵率の監視を行うことができる。
また、本実施形態は、前記排ガス処理制御部は、前記電気集塵装置を制御する電気集塵装置制御部と、前記海水スクラバの海水噴射量を制御するスクラバ制御部と、前記第３のレーザ分析計で検出されたＳＯ２濃度及びＣＯ２濃度に基づいて演算を行う演算部とを備えている。
本実施形態によると、排ガス処理制御部の演算部では、排ガス処理後のＳＯ２濃度及びＣＯ２濃度に基づいて演算を行うので、ＣＯ２を用いた環境規制値についてより正確な監視を行うことができる。
また、本実施形態は、前記排ガス成分検出部は、前記電気集塵装置の出側に配置された第２のレーザ分析計と、前記海水スクラバの出側に配置された第３のレーザ分析計とで構成され、前記第２のレーザ分析計は、ＳＯ２濃度を検出するように構成され、前記第３のレーザ分析計は、ＳＯ２濃度及びＣＯ２濃度を検出するように構成され、前記水質計測部は、前記海水スクラバから回収した回収海水中の濁質成分濃度を測定する濁度計を備えている。
本実施形態によると、濁度計によって海水スクラバから回収した回収海水中の濁質成分濃度を測定できるので、計測された濁度に基づいて電気集塵装置のＰＭ集塵率の監視を行うことができる。
また、本実施形態は、前記海水成分調整部は、前記海水スクラバから回収した回収海水から油分を分離する油分分離部と、前記回収海水のｐＨを調整するｐＨ調整部とを備えている。
本実施形態によると、海水成分調整部に油分分離部を設けているので、海水スクラバから回収した回収海水中の油分を除去することができる。そして、油分を分離した回収海水をｐＨ調整部で好適なｐＨとすることにより、ＳＯｘの中和に必要な海水量を抑制することができる。さらに、回収海水を海中に廃棄する際には、ｐＨ調整部において海中のｐＨに合わせたｐＨ調整を行うことができる。
また、本実施形態は、前記水質計測部は、海水のｐＨを測定するｐＨ計と、排ガス中のオイルミストが混入した海水中の油分濃度を測定する油分濃度計とを備えている。
本実施形態によると、ｐＨ計及び油分濃度計によって前記海水成分調整部内の水質を計測するので、電気分解処理部又は電磁処理部の稼動状態をリアルタイムで正確に監視することができる。
また、本実施形態は、前記油分分離部は、前記海水スクラバから回収した回収海水を電気分解して油分を分離する電気分解処理部を備えている。
本実施形態によると、海水成分調整部に電気分解式の油分分離部を設けているので、海水スクラバから回収した回収海水の油分を除去することができる。特に、油分をフィルタで除去する場合のように、フィルタの清掃や交換作業を行う必要がなく、回収海水から油分を長時間連続して分離することができる。
また、本実施形態は、前記ｐＨ調整部は、前記海水スクラバから回収した回収海水に中和剤を投入してｐＨを調整するように構成されている。
本実施形態によると、ｐＨ調整部では、中和剤の投入によって、油分を分離した回収海水をｐＨ調整部で好適なｐＨとすることができる。さらに、回収海水を海中に廃棄する際に、海中のｐＨに合わせたｐＨ調整を行うことができる。
また、本実施形態は、前記排ガス処理制御部は、前記電気集塵装置を制御する電気集塵装置制御部と、前記海水スクラバの海水噴射量を制御するスクラバ制御部とを備え、前記電気集塵装置制御部及び前記スクラバ制御部と前記海水スクラバの海水成分を制御する前記海水成分制御部とが、ネットワークを介してシステム管理部に接続され、該システム管理部は、前記排ガス成分検出部で検出したＰＭ濃度、ＳＯ２濃度及びＣＯ２濃度を蓄積データとして蓄積するとともに、前記水質計測部で測定したｐＨ、濁度及び油分濃度を蓄積データとして蓄積するデータ蓄積部を備えている。
本実施形態によると、データ蓄積部にＰＭ濃度、ＳＯ２濃度、ＣＯ２濃度及び濁質成分濃度が蓄積データとして蓄積されているので、蓄積データを分析することにより、電気集塵装置及び海水スクラバの稼働状態を把握することができる。また、ｐＨ及び油分濃度が蓄積データとして蓄積されているので、蓄積データを分析することにより、油分処理部やｐＨ調整部の稼動状態を把握することができる。
また、本実施形態は、前記システム管理部は、前記船舶を運用する船舶運用システムと無線ネットワークを介して情報の授受を行う通信制御部を備えている。
本実施形態によると、船舶を運用する船舶運用システムで、運用している船舶毎の舶用ディーゼルエンジン排ガス処理システムの稼働状況を把握することができ、保守点検等を効率良く行うことが可能となる。
また、本実施形態は、前記排ガス処理制御部は、前記電気集塵装置を制御する電気集塵装置制御部と、前記海水スクラバの海水噴射量を制御するスクラバ制御部とを備え、前記電気集塵装置制御部及び前記スクラバ制御部と前記海水スクラバの海水成分を制御する前記海水成分制御部とが、ネットワークを介してシステム管理部に接続され、該システム管理部は、前記排ガス成分検出部で検出したＰＭ濃度、ＳＯ２濃度及びＣＯ２濃度を蓄積データとして蓄積するとともに、前記水質計測部で測定したｐＨ、濁度及び油分濃度を蓄積データとして蓄積するデータ蓄積部を備え、前記電気集塵装置制御部は、前記排ガス成分検出部で検出したＰＭ濃度と、前記電気集塵装置の印加電流値と、前記水質計測部で測定した濁度とに基づいて前記電気集塵装置の稼動状態を監視し、前記電気集塵装置の異常を検出したときに異常情報を前記システム管理部へ送信し、前記スクラバ制御部は、前記排ガス成分検出部で検出したＳＯ２濃度と、前記海水スクラバの配管流量値とに基づいて、前記海水スクラバの稼働状態を監視し、前記海水スクラバの異常を検出したときに異常情報を前記システム管理部へ送信し、前記海水成分制御部は、前記水質計測部で測定したｐＨ及び油分濃度と、前記電気分解処理部の電流指令値及びｐＨ調整部のｐＨ調整剤投入指令値とに基づいて前記電気分解処理部及びｐＨ調整部の稼動状態を監視し、前記電気分解処理部又はｐＨ調整部の異常を検出したときに異常情報を前記システム管理部へ送信し、前記システム管理部は、これらの異常情報の少なくとも１つを受信したときに警報を発する警報発生部を備えている。
本実施形態によると、電気集塵装置、海水スクラバ、電気分解処理部及びｐＨ調整部の稼働状態を監視して、電気集塵装置、海水スクラバ、電気分解処理部又はｐＨ調整部の異常を検出したときに警報を発するので、電気集塵装置、海水スクラバ、電気分解処理部及びｐＨ調整部の異常を直ちに報知することができる。
また、本実施形態は、前記システム管理部は、前記警報発生部で警報を発する際に、予め登録されている携帯情報端末に警報情報を送信する警報情報送信部を備えている。
本実施形態によると、警報発生部が警報を発する際に、システム管理部から携帯電話機などの携帯機器に警報情報を送信することができ、舶用ディーゼルエンジン排ガス処理システムの稼働状況を常時監視する必要がない。
また、本実施形態は、前記システム管理部は、前記異常情報を受信した際に、異常情報と、異常発生時刻と、前記データ蓄積部に蓄積されている前記異常発生時刻より一定時間前の蓄積データとを記憶する不揮発性記憶部を備えている。
本実施形態によると、警報発生時刻と、データ蓄積部に蓄積されている警報発生時刻より一定時間前までの蓄積データとを不揮発性記憶部に記憶できるので、この不揮発性記憶部に記憶されたデータに基づいて電気集塵装置、海水スクラバ、電気分解処理部又はｐＨ調整部の異常分析を正確に行うことができる。
また、本実施形態は、前記排ガス処理制御部は、前記排ガス成分検出部で検出したＰＭ濃度及びＳＯ２濃度と、前記電気集塵装置の印加電流値と、前記水質計測部で計測した濁度と、前記海水スクラバの配管流量値とに基づいて、前記電気集塵装置及び前記海水スクラバの稼働状態を監視し、監視結果に基づいて前記電気集塵装置及び前記海水スクラバの保守時期を決定する第１の保守時期決定部を備え、前記海水成分制御部は、前記水質計測部で測定したｐＨ及び油分濃度と、前記電気分解処理部の印加電流値とに基づいて前記電気分解処理部及びｐＨ調整部の稼動状態を監視し、前記電気分解処理部及びｐＨ調整部の保守時期を決定する第２の保守時期決定部を備えている。
本実施形態によると、電気集塵装置、海水スクラバ、電気分解処理部又はｐＨ調整部の稼働状況を監視することにより、電気集塵装置、海水スクラバ、電気分解処理部又はｐＨ調整部の保守時期を正確に決定することができ、電気集塵装置、海水スクラバ、電気分解処理部又はｐＨ調整部の保守を計画的に行うことができる。
また、本実施形態は、前記油分分離部は、前記海水スクラバから回収した回収海水を遠心分離して油分を分離する遠心分離部を備えている。
本実施形態によると、海水成分調整部に遠心分離式の油分分離部を設けているので、海水スクラバから回収した回収海水の油分を除去することができる。特に、油分をフィルタで除去する場合のように、フィルタの清掃や交換作業を行う必要がなく、回収海水から油分を長時間連続して分離することができる。
また、本実施形態は、前記油分分離部は、前記海水スクラバから回収した回収海水を電磁処理して油分を分離する電磁処理部を備えている。
本実施形態によると、海水成分調整部に電磁処理式の油分分離部を設けているので、海水スクラバから回収した回収海水の油分を除去することができる。特に、油分をフィルタで除去する場合のように、フィルタの清掃や交換作業を行う必要がなく、回収海水から油分を長時間連続して分離することができる。
また、本実施形態は、前記油分分離部は、前記海水スクラバから回収した回収海水から油分を分離するフィルタを備えている。
本実施形態によると、海水成分調整部にフィルタ式の油分分離部を設けているので、簡易な構成で、海水スクラバから回収した回収海水の油分を除去することができる。
また、本実施形態は、前記ｐＨ調整部は、前記海水スクラバから回収した回収海水を電気分解してｐＨを調整するように構成されている。
本実施形態によると、ｐＨ調整部では、前記海水スクラバから回収した回収海水を電気分解することによって、油分を分離した回収海水をｐＨ調整部で好適なｐＨとすることができる。さらに、回収海水を海中に廃棄する際に、海中のｐＨに合わせたｐＨ調整を行うことができる。
また、本実施形態は、前記海水成分制御部は、前記水質計測部で測定したｐＨ、濁度及び油分濃度に基づいて、前記海水スクラバから回収して循環させて使用する循環海水の成分を監視し、監視結果に基づいて、前記循環海水の排水及び海水汲み上げ指令を前記海水循環部へ送信し、前記海水循環部は、この指令を受信すると、前記循環海水を排水し、その後に必要量の海水を汲み上げて前記海水スクラバに循環供給するように構成されている。
本実施形態によると、海水スクラバから回収されて循環させて使用する循環海水に含まれるｐＨ、濁度及び油分濃度を監視し、循環海水の排水及び新たな海水の汲み上げを行うことにより、循環海水中のｐＨ、濁度又は油分濃度のうち、いずれかが排水規制値を超えてしまい、外部の海中へ排水できなくなるという事態を防止することができる。
また、本実施形態は、前記海水循環部は、前記海水成分制御部から循環中止指令を受信すると、前記海水成分調整部で成分調整した海水を前記海水スクラバへ戻さずに排水し、前記海水成分制御部から循環開始指令を受信すると、前記海水成分調整部で成分調整した海水を前記海水スクラバに循環供給するように構成されている。
本実施形態によると、海水成分制御部からの循環中止指令又は循環開始指令により、海水成分調整部で成分調整した海水を、外部の海中へ排水する場合と、海水スクラバに戻して循環供給する場合とを選択することができる。これにより、通常は海水を外部の海中へ排水し、排水規制の厳しい海域では海水を循環供給するという切り換えが可能となる。
また、本実施形態は、前記海水循環部は、バラストタンク内にバラスト海水が積み込まれていないときに、必要量の海水を汲み上げて循環海水として使用し、前記バラストタンク内にバラスト海水が積み込まれているときに、バラストタンク内のバラスト海水を前記海水スクラバに循環供給するように構成されている。
本実施形態によると、バラストタンク内のバラスト海水を海水スクラバに供給するので、海水スクラバ用に海水を汲み上げる必要がない。さらにはバラストタンク用の海水汲み上げポンプを利用して海水スクラバに使用する海水を供給することができる。
また、本実施形態は、前記海水スクラバ、前記海水成分制御部、前記水質計測部及び前記海水循環部のそれぞれの間を接続する配管と、該配管の外部表面に設置され、前記配管内に付着したスケールを電気分解又は電磁処理で除去するスケール除去部とを備えている。
本実施形態によると、スケール除去部によって、配管内部にこびり付いた海生物や微生物、カルシウムやマグネシウムなどのスケールを除去することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１７５】
本発明は、舶用ディーゼルエンジンから排出される排ガスを電気集塵装置で粒子状物質を除去し、海水スクラバで硫黄酸化物を除去するので、ＰＭ及びＳＯｘの除去を確実に行うことができる舶用ディーゼルエンジン排ガス処理システムを提供することができる。
【符号の説明】
【０１７６】
１…船舶、２…推進機、３…舶用ディーゼルエンジン、４…配管、５…ＳＣＲ脱硝装置、６…尿素タンク、７…電気集塵装置、７Ａ…電気集塵装置本体、７Ｂ…電気集塵装置制御部、７Ｃ…サイクロン集塵装置、７ａ…集塵制御部、７ｂ…稼動状況監視部、７ｃ…第１の保守時期決定部、ＬＡ１…第１のレーザ分析計、ＬＡ２…第２のレーザ分析計、ＬＡ３…第３のレーザ分析計、８…エコノマイザ、９…海水スクラバ、９Ａ…円筒容器、９Ｂ…噴射ノズル、９Ｃ…海水成分調整部、９Ｄ…海水循環部、９Ｅ…スクラバ制御部、９Ｆ…海水成分制御部、１１…外部ケース、１２ａ，１２ｂ…端板、１３…筐体、１４…仕切板、１５ａ〜１５ｄ…電極収納部、１６…ガス導入部、１７…旋回流形成部、１８…放電電極、１８ａ…針状電極、１９…電極支持部、２０…筒状電極、２０ａ…貫通孔、２１…ケーシング電極、２２…捕集空間、２３…電極支持部、３１…電気分解処理部、３２…ｐＨ調整部、４１…スクラバ用タンク、４２…バラストタンク、４３，４４…電磁開閉弁、４５…循環ポンプ、４６…フィルタ、４７…バラストタンク用ポンプ、４８〜５１，５３…電磁開閉弁、５４…流量計、ＥＧＣ…排ガス処理制御部、６１…噴射制御部、６２…開閉弁制御部、６３…稼動状況監視部、６４…第１の保守時期決定部、７１…システム管理部、７２…記憶部、７３…不揮発性メモリ、７４…表示部、７５…警報音発生部、７６…通信制御部、７７…携帯情報端末、８０…上位制御部、９１…電気分解処理制御部、９２…ｐＨ制御部、９３…稼動状況監視部、９４…第２の保守時期決定部、９５…排水及び汲み上げ決定部、１０４…光源部、１０５…コリメートレンズ、１０６…集光レンズ、１０７…受光部、１０８…信号処理回路、１０９…中央処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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