(57)【要約】【課題】脱硝装置から漏出される還元薬剤により、析出しやすい硫安や酸性硫安を介して伝熱管に強固に付着する付着堆積物を除去する。【解決手段】スートブロー管０８からスートブロー流体を噴射する前に、伝熱管５ａに付着した煤に吸着された硫安及び／又は酸性硫安等の混合物を熱分解可能な温度に加熱する排ガス加熱装置３１を設けた。【選択図】図１
2015063987.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
舶用ディーゼルエンジンからの排ガスを導き脱硝を行う脱硝装置、およびこの脱硝装置からの排ガスをターボチャージャを介して伝熱管に導き排熱を回収するとともに当該伝熱管に付着した煤の付着物を除去するためのスートブロー管が設けられた排熱回収装置を具備する排ガス処理装置において、
スートブロー管からスートブロー流体を噴射する前に、伝熱管に付着した煤と硫安及び／又は酸性硫安の混合物を熱分解可能な温度に加熱する加熱手段を設けた
ことを特徴とする舶用機関における排ガス処理装置。
【請求項２】
加熱手段は、スートブロー管とは別に設けられて、舶用ディーゼルエンジンからの高温の排ガスの一部を導き噴出する排ガス噴出管を具備した
ことを特徴とする請求項１記載の舶用機関における排ガス処理装置。
【請求項３】
加熱手段は、排熱回収装置の上流側に設置されて、排熱回収装置に導入される排ガスを加熱可能な排ガス加熱装置を具備した
ことを特徴とする請求項１記載の舶用機関における排ガス処理装置。
【請求項４】
加熱手段は、排熱回収装置の伝熱管を加熱する管加熱装置を具備した
ことを特徴とする請求項１記載の舶用機関における排ガス処理装置。
【請求項５】
舶用ディーゼルエンジンからの排ガスを導き脱硝を行う脱硝装置、およびこの脱硝装置からの排ガスをターボチャージャを介して伝熱管に導き排熱を回収するとともに当該伝熱管に付着した煤の付着物を除去するためのスートブロー管が設けられた排熱回収装置を具備する排ガス処理装置における排ガス処理方法であって、
前記スートブロー管によるスートブローを行う前に、
２８０℃以上に加熱された排ガスを排熱回収装置に導入して伝熱管を加熱し、伝熱管に付着した煤と硫安及び／又は酸性硫安の混合物を熱分解する
ことを特徴とする舶用機関における排ガス処理方法。
【請求項６】
排ガスは、スートブロー管とは別に設けられ舶用ディーゼルエンジンから排ガス噴出管に導入され、当該排ガス噴出管から伝熱管に向かって噴出される
ことを特徴とする請求項５記載の舶用機関における排ガス処理方法。
【請求項７】
排ガスは、排熱回収装置に導入前の排ガスを一時的に加熱する排ガス加熱装置により加熱される
ことを特徴とする請求項５記載の舶用機関における排ガス処理方法。
【請求項８】
舶用ディーゼルエンジンからの排ガスを導き脱硝を行う脱硝装置、およびこの脱硝装置からの排ガスをターボチャージャを介して伝熱管に導き排熱を回収するとともに当該伝熱管に付着した煤などの付着物を除去するためのスートブロー管が設けられた排熱回収装置を具備する排ガス処理装置における排ガス処理方法であって、
前記スートブロー管によるスートブローを行う前に、
管加熱装置により伝熱管本体を、伝熱管に付着した煤と硫安及び／又は酸性硫安の混合物を熱分解可能な温度まで直接加熱する
ことを特徴とする舶用機関における排ガス処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、舶用機関における排ガス処理装置および排ガス処理去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンを搭載した船舶においては、その排気ガスは当然ながら煙突に導かれて外部に放出されるが、その途中には、排ガスエコノマイザ（排熱回収装置、排熱回収ボイラなどともいう）が設けられて熱回収が行われている。
【０００３】
ところで、排ガス中のＮＯｘなどを除去するためにＳＣＲ脱硝装置（アンモニア選択触媒還元法）が設けられている場合、リークアンモニア、ＳＯ３などが存在しているため、温度条件によって硫安及び／又は酸性硫安等が析出し、燃焼で発生する煤に吸着して排ガスエコノマイザの伝熱管表面および内部壁面に混合物が付着する。この付着混合物により、排ガスに圧力損失が生じるとともに、排ガスエコノマイザの熱回収効率が低下する。
【０００４】
この付着混合物を除去するために、排ガスエコノマイザに設けられている空気または蒸気による通常のスートブロー機能を用いることも考えられるが、通常、煤を吹き飛ばすための蒸気はその圧力および温度とも低く、硫安及び／又は酸性硫安等を熱分解することができない。
【０００５】
これに対処するものとして、ディーゼルエンジン等に設けられる排ガスエコノマイザの伝熱管の表面に付着した煤などを除去するスートブロー装置としては、排ガスエコノマイザ内にスートブロー用ノズルを設けるとともに、このスートブロー用ノズルに制御弁を介してエンジンのシリンダと連通し高圧排ガスを導く高圧排ガス導管を設けたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０６−１８５３５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記特許文献１のものによると、シリンダ内の高圧排ガスを、制御弁を介して直接スートブロー用ノズルに導くようにしているため複雑な制御を必要とするという問題がある。例えば、スートブローを行う場合には、スートブローを安全に行い得る状態になるまで自動減速されるとともに、この減速状態におけるエンジン回転数および回転位相に基づき、エンジンの膨張工程の高圧時に高圧排ガス取出用制御弁を開き、しかもスートブロー用制御弁についても順番に開く制御が必要であった。
【０００８】
そこで、本発明は、排ガス流路にＳＣＲ脱硝装置が設けられてリークアンモニア、ＳＯ３などを含み、硫安及び／又は酸性硫安等が析出しやすい排ガスから熱回収する排ガスエコノマイザにおいて、スートブローにより、煤と硫安及び／又は酸性硫安等の混合物を伝熱管から容易に除去できる排ガス処理装置および排ガス処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記問題点を解決するために、請求項１記載の発明は、
舶用ディーゼルエンジンからの排ガスを導き脱硝を行う脱硝装置、およびこの脱硝装置からの排ガスをターボチャージャを介して伝熱管に導き排熱を回収するとともに当該伝熱管に付着した煤の付着物を除去するためのスートブロー管が設けられた排熱回収装置を具備する排ガス処理装置において、
スートブロー管からスートブロー流体を噴射する前に、伝熱管に付着した煤と硫安及び／又は酸性硫安の混合物を熱分解可能な温度に加熱する加熱手段を設けたものである。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の構成において、
加熱手段は、スートブロー管とは別に設けられて、舶用ディーゼルエンジンからの高温の排ガスの一部を導き噴出する排ガス噴出管を具備したものである。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の構成において、
加熱手段は、排熱回収装置の上流側に設置されて、排熱回収装置に導入される排ガスを加熱可能な排ガス加熱装置を具備したものである。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の構成において、
加熱手段は、排熱回収装置の伝熱管を加熱する管加熱装置を具備したものである。
請求項５記載の発明は、
舶用ディーゼルエンジンからの排ガスを導き脱硝を行う脱硝装置、およびこの脱硝装置からの排ガスをターボチャージャを介して伝熱管に導き排熱を回収するとともに当該伝熱管に付着した煤の付着物を除去するためのスートブロー管が設けられた排熱回収装置を具備する排ガス処理装置における排ガス処理方法であって、
前記スートブロー管によるスートブローを行う前に、
２８０℃以上に加熱された排ガスを排熱回収装置に導入して伝熱管を加熱し、伝熱管に付着した煤と硫安及び／又は酸性硫安の混合物を熱分解するものである。
【００１３】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の構成において、
排ガスは、スートブロー管とは別に設けられ舶用ディーゼルエンジンから排ガス噴出管に導入され、当該排ガス噴出管から伝熱管に向かって噴出されるものである。
【００１４】
請求項７記載の発明は、請求項５記載の構成において、
排ガスは、排熱回収装置に導入前の排ガスを一時的に加熱する排ガス加熱装置により加熱されるものである。
【００１５】
請求項８記載の発明は、
舶用ディーゼルエンジンからの排ガスを導き脱硝を行う脱硝装置、およびこの脱硝装置からの排ガスをターボチャージャを介して伝熱管に導き排熱を回収するとともに当該伝熱管に付着した煤の付着物を除去するためのスートブロー管が設けられた排熱回収装置を具備する排ガス処理装置における排ガス処理方法であって、
前記スートブロー管によるスートブローを行う前に、
管加熱装置により伝熱管本体を、伝熱管に付着した煤と硫安及び／又は酸性硫安の混合物を熱分解可能な温度まで直接加熱するものである。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１および５記載の発明によれば、脱硝装置から供給された還元剤により発生して、伝熱管に付着した煤と硫安及び／又は酸性硫安の混合物を、加熱手段により熱分解することができ、スートブローにより効果的に剥離除去することができる。これにより、排ガスエコノマイザの排ガスの圧損を少なくして排ガスから効率よく熱回収することができる。
【００１７】
請求項２および６記載の発明によれば、排熱回収装置でスートブローを行う前に、舶用ディーゼルエンジンから排出される高温の排ガスを、排ガス噴出管から、伝熱管に噴出するようにしたので、脱硝装置にて供給された還元剤により発生した煤と硫安及び／又は酸性硫安の混合物を熱分解することができ、したがって伝熱管に付着した煤などの付着物を確実に除去することができる。すなわち、従来のように、スートブローを行う際に、エンジンからの排ガスを所定条件となるように、複雑な制御を行う必要がない。
【００１８】
請求項３および７記載の発明によれば、排ガス加熱装置により、伝熱管に付着した煤と硫安及び／又は酸性硫安の混合物を熱分解することができ、スートブローにより煤などの付着物を効果的に剥離除去することができる。これにより、排ガスエコノマイザの排ガスの圧損を少なくして排ガスから効率よく熱回収することができる。
【００１９】
請求項４および８記載の発明によれば、管加熱装置により伝熱管を直接加熱して、伝熱管に付着した煤と硫安及び／又は酸性硫安の混合物を加熱手段により熱分解することができ、スートブローにより煤などの付着物を効果的に剥離除去することができる。これにより、排ガスエコノマイザの排ガスの圧力損失を少なくして排ガスから効率よく熱回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施例１に係る排ガス処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】排ガス処理装置の運転状態を示すフローチャートである。
【図３】排ガス処理装置の他の運転状態を示すフローチャートである。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ伝熱管の付着堆積物の付着状態を示す断面図で、（ａ）は図２、図３に示すａ位置の付着状態、（ｂ）は図２、図３に示すｂ位置の付着状態、（ｃ）は図２、図３に示すｃ位置の付着状態、（ｄ）は図２、図３に示すｄ位置の付着状態である。
【図５】排ガス処理装置の運転状態における排ガスエコノマイザの圧力損失を示すグラフである。
【図６】本発明の実施例２に係る排ガス処理装置において、排ガスエコノマイザを示す構成図である。
【図７】本発明の実施例３に係る排ガス処理装置の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施例４に係る排ガス処理装置の構成を示すブロック図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ管加熱装置における伝熱管への加熱線の取付状態を示し、（ａ）は第１例を示す伝熱管の横断面図、（ｂ）は第２例を示す伝熱管の横断面図、（ｃ）は第３例を示す伝熱管の部分側面図である。
【図１０】本発明の実施例５に係る管加熱装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明に係る排ガス処理装置の実験例を示し、サーマルクリーニング時における排ガスエコノマイザの排ガス入口および出口の圧力差の変化と、排ガスの温度の変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施例に係る舶用機関における排ガス処理装置および排ガス処理方法を図面に基づき説明する。
［概要］
本実施例に係る排ガス処理装置には、図１に示すように、船舶の主機関であるたとえば２サイクルの舶用ディーゼルエンジン０１の排ガス出口部に接続された排気レシーバ（排気集合管でもある）０２から排出される排ガス中のＮＯｘを除去するＳＣＲ脱硝装置（選択触媒還元法によるものであり、以下、単に脱硝装置という）０３と、この脱硝装置０３からの排ガスを舶用ディーゼルエンジン０１のターボチャージャ（Ｔ／Ｃ）０４を介して導かれる排ガスエコノマイザ（排熱回収装置の一例）０５とが具備されている。また、前記脱硝装置０３は、排ガス中に尿素水やアンモニアなどの還元剤を加熱・蒸発させて供給するための蒸発器０６と、この蒸発器０６で供給された還元剤と排ガスを触媒に接触させてＮＯｘを還元させるための反応器０７とから構成されている。
【００２２】
すなわち、舶用ディーゼルエンジン０１に接続管１０を介して接続された排気レシーバ０２は、途中に第１開閉弁２１が設けられた第１排ガス移送管１１を介して脱硝装置０３に接続され、またこの脱硝装置０３は途中に第２開閉弁２２が設けられた第２排ガス移送管１２を介してターボチャージャ０４に接続されている。そして、このターボチャージャ０４は、第３排ガス移送管１３を介して排ガスエコノマイザ０５に接続されている。
【００２３】
前記排ガスエコノマイザ０５には熱交換部として多数の伝熱管（伝熱管群）５ａが配置されるとともに、この伝熱管５ａの表面に付着した煤などの付着物を、空気または蒸気などのスートブロー流体を用いて除去するためのスートブロー管０８が配置されている。このスートブロー管０８には、途中に流体用開閉弁２３が設けられてスートブロー流体を供給する流体供給管１４が接続されている。
【００２４】
なお、排気レシーバ０２とターボチャージャ０４とは、脱硝装置０３をバイパスし、かつ途中に第３開閉弁２５が設けられたバイパス管１７により接続されており、脱硝装置０３を用いない場合には、このバイパス管１７を介して、排ガスが、直接、ターボチャージャ０４を介して排ガスエコノマイザ０５に導かれるようにされている。
【００２５】
前記構成において、通常の舶用ディーゼルエンジン０１の運転時には、排ガス供給管１６に設けられた排ガス用開閉弁２４が閉じられているとともに、流体供給管１４途中に設けられた流体用開閉弁２３が閉じられている。この時、バイパス管１７の第３開閉弁２５も閉じられている。
【００２６】
したがって、舶用ディーゼルエンジン０１からの排ガスは、排気レシーバ０２および第１排ガス移送管１１を介して脱硝装置０３に入り、蒸発器０６および反応器０７でＮＯｘが除去された後、ターボチャージャ０４を経て排ガスエコノマイザ０５に入り、ここで排熱が回収され、そして煙突から大気に放出される。
【００２７】
ところで、排ガスエコノマイザ０５においては、還元剤である尿素水やアンモニアに起因して、すなわちリークアンモニア、舶用燃料中に含まれる硫黄分に起因するＳＯ３などの存在により、硫安及び／又は酸性硫安等が生成され煤などに吸着されて混合物を形成し伝熱管５ａの表面に強固に付着し堆積する。この混合物を除去するために、本発明では、硫安及び／又は酸性硫安等を熱分解可能な温度以上に伝熱管５ａを加熱して所定時間維持し、混合物を熱分解する加熱手段が設けられている。ここで、加熱手段を用いて硫安及び／又は酸性硫安等の混合物を熱分解可能な温度以上に伝熱管５ａを加熱することをサーマルクリーニングという。
【００２８】
サーマルクリーニングを行う加熱手段は、排ガス加熱装置３１，３２により排ガスを加熱し伝熱管５ａを間接的に加熱するガス間接加熱タイプ（実施例１，２）と、高温排ガスを伝熱管５ａに直接噴射して加熱するガス直接加熱タイプ（実施例３）と、管加熱装置３３により硫安及び／又は酸性硫安等を直接、または伝熱管５ａを介して加熱する管加熱タイプ（実施例４，５）に分けられる。また、ガス間接加熱タイプは、排ガスエコノマイザ０５の上流側に設置される外装式排ガス加熱装置３１（実施例１）と、排ガスエコノマイザ０５内に設置される内装式排ガス加熱装置３２（実施例２）に分けられる。
【００２９】
［実施例１］
実施例１は、外装式で排ガス間接加熱タイプの排ガス加熱装置（加熱手段）３１を、図１〜図５を参照して説明する。
【００３０】
すなわち、排ガスエコノマイザ０５の入口上流側の第３排ガス移送管１３に、サーマルクリーニングを行う排ガス加熱装置２１が設けられている。この排ガス加熱装置２１は、ターボチャージャ０４の出口から２２０〜２５０℃前後で排出された排ガスを、一時的に、硫安及び／又は酸性硫安等の熱分解温度（２８０℃）以上に加熱するものであり、たとえば他熱利用式として、公知のバーナ加熱装置やガスヒータが使用される。また排熱利用式として、たとえば舶用ディーゼルエンジン０１から排出される排ガスを、排気レシーバ０２などから取り出して排ガスを加熱する排ガス−排ガスの熱交換器であってもよい。
【００３１】
（運転方法１）
排ガスエコノマイザ０５におけるサーマルクリーニングとスートブローの運転方法を図２〜図５を参照して説明する。
【００３２】
図２，図５に示すように、所定の運転時間（たとえば４〜６時間）が経過したＴｓごとに、流体供給管１４からスートブロー流体がスートブロー管０８に供給されて、高圧高温のスートブロー流体が排ガスエコノマイザ０５内に吹き込まれる。このスートブローの所定時間前に、サーマルクリーニングが開始される。サーマルクリーニング以前の状態では、図４（ａ）に示すように、煤などの粒子の表面や内部に、硫安及び／又は酸性硫安等の小径、微小径の粒子が吸着され、これら粒子により煤など大径の粒子からなる混合物が伝熱管５ａの表面に強固に付着している。
【００３３】
そして、図２に示すように、時間ｔ０で、排ガス加熱装置２１が起動され、排ガスが２２０〜２４０℃前後から加熱昇温される。ここで、図４（ｂ）に示すように、排ガス量や排ガス加熱装置２１の加熱能力にもよるが、たとえば１〜３分程度経過した時間ｔ１では、排ガスが硫安や酸性硫安等の分解温度である２８０℃前後に達し、煤と硫安及び／又は酸性硫安等の混合物から硫安や酸性硫安の分離が開始される。
さらに加熱時間が経過してｔ２付近になると、排ガスの温度が３３０〜３８０℃の範囲に達し、この温度、３３０〜３８０℃範囲で加熱時間ｔ２〜ｔ３の間で維持するように、排ガス加熱装置３１が制御される。これにより、図４（ｃ）に示すように、煤等の混合物に吸着された硫安や酸性硫安等の粒子の熱分解速度を上げ、付着混合物の粘着力が低下されることにより、排ガスの流れによる剥離を促して付着混合物を減容させる。ここで、サーマルクリーニング中の排ガスの下限温度を、硫安や酸性硫安等の熱分解温度より５０℃以上高い３３０℃以上とし、上限温度を、熱分解温度の１００℃以上高い上限の３８０℃以下としたのは、３３０℃未満では、伝熱管５ａの加熱と硫安や酸性硫安等の熱分解に長時間を要し、熱分解の効率が悪いためであり、また３８０℃を超えると、舶用ディーゼルエンジンの排熱系から加熱用熱源が得られにくく、排ガス温度が無駄に高くなってコスト高となるためである。ここで、サーマルクリーニング中であっても、伝熱管５ａに温水が供給されて熱交換が継続されてもよい。また、船舶の停泊中に実施してもよい。
【００３４】
またここで、加熱時間ｔ０〜ｔ３までサーマルクリーニング時間（排ガス加熱装置３１の能力に対応して、たとえば１〜２時間）が経過し、十分な量の硫安や酸性硫安等の粒子の熱分解、剥離が行われた後、時間ｔ３に達すると、排ガス加熱装置３１が停止される。そして排ガス加熱装置３１の停止と同時、または停止時に接近した近傍時間に、流体用開閉弁２３が開放されてスートブローが行われる。これにより、図４（ｄ）に示すように、煤と硫安及び／又は酸性硫安等の混合物の剥離が効果的に行われ、伝熱管５ａから除去される。また図５に示すように、排ガスエコノマイザ０５の煤と硫安及び／又は酸性硫安等の混合物による圧力損失がなくなり、熱交換効率も元の良好な状態に復帰される。ここで、スートブローの継続時間（ｔ４−ｔ５）は、たとえば３０〜６０秒である。
【００３５】
その後、排ガスはｔ６付近で通常温度２２０〜２５０℃前後まで低下される。
（運転方法２）
スートブローの開始時間以外は、運転方法１と同様に運転される。すなわち、サーマルクリーニング（ｔ０−ｔ３）中にスートブローを行うもので、好ましくは十分に硫安や酸性硫安等の粒子の熱分解が進み、混合物の粘着力が低下して剥離が行われているサーマルクリーニングの後半部分でスートブロー（ｔ７−ｔ８）が実施される。
【００３６】
上記実施例１によれば、従来では、脱硝装置０３から排ガス中に供給された還元剤で、還元後に排ガス中に残存するリークアンモニア、ＳＯ３に起因して硫安や酸性硫安等の粒子が発生し、排ガスエコノマイザ０５の伝熱管５ａに付着する煤などの付着混合物の付着力を高め、排ガスエコノマイザに圧損を発生させ熱回収効率を低下させていたが、本発明では、排ガス加熱装置３１により排ガスを、硫安や酸性硫安等の熱分解温度よりたとえば５０℃以上で１００℃以下に加熱し、所定の１〜２時間程度保持することにより、硫安や酸性硫安等の粒子を熱分解することができ、排ガスの流れやスートブローにより、煤などの混合物を効果的に剥離除去することができる。これにより、排ガスエコノマイザ０５の排ガスの圧損を少なくして排ガスから効率よく熱回収することができる。
【００３７】
［実施例２］
図６は、内装式でガス間接加熱タイプの排ガス加熱装置３２を具備した実施例２を示す。
【００３８】
すなわち、この排ガス加熱装置２２は、排ガスエコノマイザ０５のケーシング５ｂ内で、排ガス入口の近傍に設置されている。そして、排ガスを加熱する構造は、実施例１と同様に、バーナ加熱装置やガスヒータ、高温排ガスを利用した熱交換器が採用される。
【００３９】
排ガスエコノマイザ０５の運転方法は、実施例１の運転方法１および２と同様である。
上記実施例２によれば、排ガス加熱装置３２を、排ガスエコノマイザ０５のケーシング５ｂ内に内装することにより、実施例１に比較して、舶用ディーゼルエンジンの排気系の占有容積の削減することができる。
【００４０】
［実施例３］
本発明に係る実施例３を図７に基づいて説明する。なお、実施例１と同一の部材には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４１】
上記実施例１，２は、排ガス全体を加熱するのに対して、実施例３は、排ガスの一部の高温部分を、排ガスエコノマイザ０５の伝熱管５ａに向かって噴出し、表面の付着混合物を剥離除去し得るように構成することにより、熱エネルギーの消費量を大幅に低減したものである。排気レシーバ０２内の排ガスの温度は、通常、煤と硫安及び／又は酸性硫安等の混合物の熱分解温度以上であり、これを混合物に吹き付けると、硫安及び／又は酸性硫安等が熱分解され、煤を剥離して飛散させ除去することができる。なお、熱分解された硫安や酸性硫安等はガス状態であるため、そのまま排ガスの流れに乗って排出され、残っている煤などはスートブローにより除去される。
【００４２】
以下、実施例３の排ガス処理装置を説明する。
すなわち、排ガスエコノマイザ０５内の排ガス入口側には排ガス噴出管１５が複数本配置されるとともに、これら各排ガス噴出管１５には、排気レシーバ０２内の排ガスを、直接、供給するための排ガス供給管１６が接続されている。また、この排ガス供給管１６の途中には、排ガス用開閉弁２４が設けられている。
【００４３】
硫安及び／又は酸性硫安等が煤に結合した混合物を除去する場合には、流体供給管１４の流体用開閉弁２３を閉じるとともに排ガス供給管１６の排ガス用開閉弁２４を開き、排気レシーバ０２内の３００〜４５０℃程度の高温の排ガスを、直接、排ガスエコノマイザ０５の排ガス加熱装置３２を構成する排ガス噴出管（加熱手段）１５に導き、伝熱管５ａに向かって高温の排ガスを噴出させサーマルクリーニングを行う。
【００４４】
このサーマルクリーニングにおいて、高温の排ガスが排ガス噴出管１５から排ガスエコノマイザ０５内に噴出されると、ターボチャージャ０４から導かれた２００〜２５０℃程度の低温の排ガスが硫安や酸性硫安等の分解温度である２８０℃以上に昇温されるとともに、高温の排ガスが直接伝熱管５ａに吹き付けられることで、煤に吸着している硫安及び／又は酸性硫安等の混合物が熱分解されて離脱し、煤と伝熱管５ａとの結合力が低下した状態となり、排ガスとともに飛散される。そして、高温の排ガスを排ガス噴出管１５から噴射中および噴射停止直後に通常のスートブローが行われる。
【００４５】
すなわち、排ガス噴出管１５から高温の排ガスを噴射する時間の後半部分に、流体用開閉弁２３を開いて通常のスートブローを行い、その後流体用開閉弁２３を閉じる。そしてサーマルクリーニングの終了と同時、または終了直後近傍で、流体用開閉弁２３を開いて通常のスートブローを行う。
【００４６】
このスートブローにより、硫安や酸性硫安等が熱分解し飛散された後の伝熱管５ａに残留している煤が飛散され、除去が行われる。
なお、通常のスートブローは、一定時間おきに行われるが、煤と硫安及び／又は酸性硫安等の混合物を熱分解するサーマルクリーニングは、排ガスエコノマイザ０５の排ガス側圧力損失の増加を見ながら、数日に１回程度行ってもよいし、また通常のスートブローごとに行ってもよい。なお、高温排ガスを、ターボチャージャ０４をバイパスして排ガスエコノマイザ０５に導くことは、そのときのエンジン燃費性能を悪化させることになるが、限られた時間であり、排ガスエコノマイザ０５の排熱回収を含めた全体的な性能を損なうものではない。
【００４７】
ここで、上記実施例３における排ガス処理方法を簡単に説明すると、以下のようになる。
すなわち、実施例３の排ガス処理方法は、舶用ディーゼルエンジン０１からの排ガスを導き脱硝を行う脱硝装置０３、およびこの脱硝装置０３からの排ガスを、ターボチャージャ０４を介して伝熱管５ａに導き排熱を回収するとともに伝熱管５ａに付着した煤などの混合物を除去するためのスートブロー管０８が設けられた排ガスエコノマイザ０５を具備する排ガス処理装置における排ガス処理方法であって、スートブロー管０８によるスートブローを行う前に、舶用ディーゼルエンジン０１からの排ガスの一部を排ガスエコノマイザ０５に設けられた排ガス噴出管１５に導き伝熱管５ａに付着した煤などに吸着している硫安及び／又は酸性硫安等の混合物を除去する方法である。
【００４８】
上記構成によると、排ガスエコノマイザ０５でスートブローを行う前に、舶用ディーゼルエンジン０１から排出される高温の排ガスを、排ガス噴出管１５から伝熱管５ａに噴出するようにしたので、脱硝装置０３の蒸発器０６において供給された還元剤により発生した硫安及び／又は酸性硫安等が煤に吸着した混合物を熱分解することができ、したがって伝熱管５ａに付着した煤などの混合物を確実に除去することができる。すなわち、従来のように、スートブローを行う際に、エンジンからの排ガスを所定条件となるように、複雑な制御を行う必要がない。
【００４９】
ところで、上記実施例３においては、排ガス噴出管１５を排ガスエコノマイザ０５内の排ガス入口側に複数配置したが、例えばスートブロー管０８の設置箇所に応じて、配置してもよい。例えば、スートブロー管０８が上段・中段・下段に３箇所（３段）に配置される場合には、それぞれの上流位置で、つまり、上段・中段・下段の３箇所に配置してもよい。
【００５０】
［実施例４］
本発明に係る実施例４の管加熱装置４１を図８および図９に基づいて説明する。なお、実施例１と同一の部材には同一の符号を付して説明を省略する。
【００５１】
上記実施例１〜３は、排ガスを利用して硫安及び／又は酸性硫安等の混合物を熱分解するものであったが、実施例４は、舶用ディーゼルエンジン０１の排熱系以外のエネルギーである電力を用いて排ガスエコノマイザ０５の伝熱管５ａを直接加熱するものである。
【００５２】
すなわち、管加熱装置（加熱手段）４１は、伝熱管５ａに設けられた電熱ヒータ４２に電気配線４３を介して電力を供給する電源装置４４と、電気配線４３に介在されたスイッチ４５を操作する管加熱制御装置４６とを具備している。
【００５３】
すなわち、排ガスエコノマイザ０５の各伝熱管５ａの全体、または付着混合物の多い箇所から任意に選択された伝熱管５ａの所定部分に、それぞれ電気抵抗線（ニクロム線）などの電熱ヒータ４２が一体に取り付けられている。図９（ａ）に示すように、伝熱管５ａの表面でたとえば排ガスの流送方向に対面する位置に、単数または複数本の電熱ヒータ４２を管軸心Ｏｐ方向に沿って取り付けてもよいし、図９（ｂ）に示すように、伝熱管５ａに十分な厚みを有する場合、伝熱管５ａの表面でたとえば排ガスの流送方向に対面する位置に、単数または複数本の収容溝を管軸心Ｏｐ方向に沿って形成し、この収容溝に電熱ヒータ４２を、半断面分または全体を埋め込んでもよい。さらに管軸心Ｏｐ方向以外にも、図９（ｃ）に示すように、伝熱管５ａの表面に螺旋状に巻き付けてもよい。
【００５４】
上記実施例４によれば、電熱ヒータ４２により直接、または伝熱管５ａを介して煤と硫安及び／又は酸性硫安等の混合物を加熱し熱分解するので、大量の排ガスを介して間接的に煤と硫安及び／又は酸性硫安等の混合物を加熱するのに比較して、熱エネルギーの無駄が少なく、効率良く煤と硫安及び／又は酸性硫安等の混合物を熱分解することができる。そして、十分な供給電力により大幅に加熱時間（ｔ０−ｔ３）を短縮することができる。
【００５５】
［実施例５］
本発明に係る実施例５は、図１０に示すように、排熱利用式の管加熱タイプの管加熱装置（加熱手段）５０であって、伝熱管５ａ内に流送される蒸気により、伝熱管５ａを煤と硫安及び／又は酸性硫安等の混合物を熱分解可能な温度まで加熱するものである。なお、先の実施例と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
【００５６】
排気レシーバ０２と第３排ガス移送管１３との間に、管加熱弁５３を有する加熱ガス移送管５２が接続され、この加熱ガス移送管５２で管加熱弁５３の下流側に管加熱用熱交換器５１（加熱側）が介在されている。そして、排ガスエコノマイザ０５の伝熱管５ａに温水を供給する被加熱流体供給管５４の途中に、管加熱用熱交換器５１（被加熱側）が介在される。
【００５７】
実施例５によれば、排ガスエコノマイザ０５の伝熱管５ａ内に流送する温水−蒸気を、導入前に管加熱用熱交換器５１により煤と硫安及び／又は酸性硫安等の混合物を熱分解可能な高温蒸気に加熱して、伝熱管５ａに導入し、高温の蒸気により伝熱管５ａを介して煤と硫安及び／又は酸性硫安等の混合物を熱分解するので、効果的に伝熱管５ａに付着した煤と硫安及び／又は酸性硫安等の混合物を除去することができる。
【００５８】
（実験例）
まず、模式的に製作した排ガスエコノマイザ０５の伝熱管５ａに煤と硫安及び／又は酸性硫安等の混合物が付着した状態にして、排ガス温度を昇温した時の排ガスエコノマイザ０５の排ガスの入口と出口の差圧を計測した実験結果を図１１に示す。ここで横軸は時間であり、縦軸は排ガス圧力と温度であり、図２に示すグラフの前半部分と対応している。加熱前で排ガスエコノマイザ０５の入口の温度は２５０℃、排ガス圧力は０．４６３ｋＰａであることを確認した。
【００５９】
次に、排ガス加熱装置を起動して、２５０℃の排ガスを、ｔ０から加熱昇温する。ここで、３分程度経過した時間ｔ１では、排ガスが硫安や酸性硫安等の分解温度である２８０℃に達し、煤と硫安及び／又は酸性硫安等の混合物から硫安や酸性硫安の分離が開始され排ガスエコノマイザ０５の入口と出口の差圧に変化が見られた。そして、さらに加熱時間がｔ２になると３１５℃程度に達し、さらに時間が経過することにより排ガスが３１５℃まで加熱昇温された。
【００６０】
図１１では省略したが、さらに加熱時間が経過すると、排ガスの温度が３４０℃に達した。図１１では省略したが、図２に示すように、３３０〜３８０℃の範囲を維持しながら、サーマルクリーニングの加熱時間ｔ０→ｔ３まで１．５時間が経過した後に、排ガス加熱装置を停止した。
【００６１】
ここで、サーマルクリーニング中に排ガスエコノマイザ０５の入口と出口の差圧が０．４６３ｋＰａから０．４３１ｋＰａまで低減されており、煤と硫安及び／又は酸性硫安等の混合物の熱分解が進んでいることが確認された。
【００６２】
そして、排ガス加熱装置の停止と同時またその近傍に、継続時間２０秒のスートブローを行った。これにより、煤と硫安及び／又は酸性硫安等の混合物が伝熱管５ａから剥離が効果的に行われ、排ガスエコノマイザ０５の排ガスの入口と出口の差圧が減少されたことを確認した。
【符号の説明】
【００６３】
０１      舶用ディーゼルエンジン
０３      ＳＣＲ脱硝装置
０５      排ガスエコノマイザ
５ａ    伝熱管
０８      スートブロー管
１１      第１排ガス移送管
１２      第２排ガス移送管
１３      第３排ガス移送管
１４      流体供給管
１５      排ガス噴出管（加熱手段）
１６      排ガス供給管
２１      第１開閉弁
２２      第２開閉弁
２３      流体用開閉弁
２４      排ガス用開閉弁
２５      第３開閉弁
３１      排ガス加熱装置（加熱手段）
３２      排ガス加熱装置（加熱手段）
４１      管加熱装置（加熱手段）
４２      電熱ヒータ
５０      管加熱装置（加熱手段）
５１      管加熱用熱交換器
５２      加熱ガス移送管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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４】
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【図１１】
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