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KR101400832B1 - Large two-stroke diesel engine with an exhaust gas purification system - Google Patents

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KR101400832B1
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Abstract

본 발명은 배기가스 수용부에 각각 연결된 복수개의 실린더들을 구비하는 크로스헤드 타입의 대형 터보차지 2-행정 디젤 엔진에 관한 것이다. 선택적 촉매 환원 반응기가 배기가스 수용부의 하류측에 배치된다. 배기 도관은 선택적 촉매 환원 반응기의 유출부를 터보차저의 터빈에 연결한다. 터빈은 소기를 소기 경로를 통하여 소기 수용부로 전달하는 터보차저의 콤프레스를 구동한다. 소기 수용부는 복수개의 실린더들에 연결된다. 소기 경로 내의 보조 송풍기는 저부하 조건에서 컴프레서를 보조한다. 제어 가능한 바이패스 라인이 소기 수용부로부터 배기 도관으로 연장된다. 낮은 엔진 부하에서, 소기의 제어된 유동은 선택적 촉매 환원 반응기의 하류측과 터보차저의 터빈의 상류측의 지점에서 소기 수용부로부터 배기 도관으로 유도된다. 이러한 조치는 선택적 촉매 환원 반응기로 진입하는 배기가스의 온드를 상승시킨다. 더욱이, 소기 경로 내의 냉각기는 냉각 효과를 이루기 위해서 부분적으로 또는 완전히 제어될 수 있다. 대안으로서, 냉각기는 히터가 되도록 제어될 수 있거나, 또는 히터는 소기 경로 내에 설치된다. The present invention relates to a large-sized turbocharged two-stroke diesel engine of a crosshead type having a plurality of cylinders respectively connected to an exhaust gas receiving portion. And a selective catalytic reduction reactor is disposed on the downstream side of the exhaust gas receiving portion. The exhaust conduit connects the outlet of the selective catalytic reduction reactor to the turbine of the turbocharger. The turbine drives the compressor of the turbocharger which transfers the scavenging to the scavenging receiver through the scavenging path. The scavenging receptacle is connected to a plurality of cylinders. The auxiliary blower in the scavenging path assists the compressor under low load conditions. A controllable bypass line extends from the scavenging receiver to the exhaust conduit. At low engine loads, the desired controlled flow is directed from the scavenging receiver to the exhaust duct at a point downstream of the selective catalytic reduction reactor and upstream of the turbine of the turbocharger. This action increases the temperature of the exhaust entering the selective catalytic reduction reactor. Moreover, the cooler in the scavenging path can be partially or fully controlled to achieve a cooling effect. Alternatively, the cooler may be controlled to be a heater, or the heater may be installed in a scavenging path.

Description

배기가스 정화 시스템을 갖는 대형 2-행정 디젤 엔진{Large two-stroke diesel engine with an exhaust gas purification system}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a large two-stroke diesel engine having an exhaust gas purification system,

본 발명은 크로스헤드 타입의 대형 터보차지 2-행정 내부 연소 피스톤 엔진, 바람직하게는 배기가스 정화 시스템을 갖는 디젤 엔진에 관한 것으로서, 특히 선택적 촉매 환원 반응기를 갖는 크로스헤드 타입의 대형 2-행정 디젤 엔진에 관한 것이다.The present invention relates to a diesel engine having a crosshead type large turbocharged two-stroke internal combustion piston engine, preferably an exhaust gas purifying system, and particularly to a crosshead type large two-stroke diesel engine with a selective catalytic reduction reactor .

크로스헤드 타입의 대형 2-행정 엔진들은 통상적으로 대형 선박의 추진 시스템에서 이용되거나, 또는 발전소에서 주 원동기로 이용된다. 배출 가스 요건들은 충족되기 어려웠었고 갈수록 더욱 충족시키기 어려운데, 특히 질소 산화물(NOx)과 관련하여 그러하다.The large two-stroke engines of the crosshead type are typically used in the propulsion system of a large ship or as a prime mover in a power plant. Emission requirements have been difficult to meet and are increasingly more difficult to meet, especially with regard to nitrogen oxides (NOx).

선택적 촉매 환원(selective catalytic reduction, SCR) 반응기를 이용하는 것은 디젤 엔진에서 질소 산화물 배출을 감소시키는 것을 보조하는 것으로 알려진 조치이다. SCR 변환기로 진입하는 배기가스에 대해서는 대략 300 내지 350℃ 의 최소 온도가 SCR 반응기의 적절한 기능을 위해서 필요하다. The use of selective catalytic reduction (SCR) reactors is known to assist in reducing nitrogen oxide emissions in diesel engines. For exhaust gases entering the SCR converter, a minimum temperature of approximately 300 to 350 DEG C is required for proper functioning of the SCR reactor.

그러나, 2-행정 터보차지 엔진의 특성에 기인하여, 낮은 엔진 부하에서, 예를 들어, 관련된 엔진의 최대 연속 정격의 40 %보다 낮은 엔진 부하에서, 배기가스 온도는 상대적으로 낮으며, 즉, 배기가스가 SCR 반응기에서 변환되기에는 너무 낮다. However, due to the nature of the two-stroke turbocharged engine, at low engine loads, for example, at engine loads below 40% of the maximum continuous rating of the associated engine, the exhaust gas temperature is relatively low, Gas is too low to be converted in the SCR reactor.

상기 언급된 저부하 조건에서는 대형 터보차지 2-행정 디젤 엔진에서 충분한 소기 압력(scavenge pressure)을 유지하는 것이 어렵다. 따라서, 이러한 저부하 조건에서는 소기 압력을 유지하도록 보조 송풍기가 이용된다. 그러므로, SCR 반응기의 유입부에서 배기가스의 온도를 증가시키도록 취해지는 그 어떤 조치도 소기 압력에 부정적인 효과를 미쳐서는 안 된다. Under the above-mentioned low load conditions, it is difficult to maintain sufficient scavenge pressure in a large turbocharged two-stroke diesel engine. Therefore, in such a low load condition, an auxiliary blower is used to maintain the desired pressure. Therefore, no action taken to increase the temperature of the exhaust gas at the inlet of the SCR reactor should have a negative effect on the scavenging pressure.

따라서, 상기 언급된 단점을 극복하거나 또는 적어도 감소시키는 터보차지 2-행정 디젤 엔진이 필요하다.Thus, there is a need for a turbocharged two-stroke diesel engine that overcomes or at least reduces the above-mentioned disadvantages.

이러한 배경에서, 본 발명의 목적은 넓은 범위의 엔진 부하 조건에서 SCR 반응기와 함께 작동될 수 있는 대형 터보차지 2-행정 디젤 엔진을 제공하는 것이다.In this context, it is an object of the present invention to provide a large turbocharged two-stroke diesel engine which can be operated with an SCR reactor under a wide range of engine load conditions.

이러한 목적은 크로스헤드 타입의 대형 터보차지 2-행정 연소 엔진을 제공함으로써 달성되는데, 이것은 배기가스 수용부에 각각 연결된 복수개의 실린더들; 배기가스 수용부의 유출부에 연결된 유입부를 갖는 선택적 촉매 환원 반응기; 선택적 촉매 환원 반응기의 유출부를 터보차저의 터빈에 연결하는 배기 도관; 터빈에 의해 구동되는 터보차저의 컴프레서로서, 소기 냉각기를 포함하는 소기 경로를 통해서 소기 수용부로 소기를 전달하는, 컴프레서; 저부하 조건에서 컴프레서를 보조하기 위한 소기 경로 내의 보조 송풍기; 복수개의 실린더들 각각에 연결된 소기 수용부; 소기 경로 내의 위치로부터 보조 송풍기의 하류측으로, 또는 소기 수용부로부터 선택적 촉매 환원 반응기의 유출부와 터빈의 유입부 사이의 배기 도관 내의 위치로 연장된, 제어 가능한 바이패스 라인; 및 상기 바이패스 라인에 작동 가능하게 연결된 전자 제어 유닛으로서, 엔진 부하가 소정의 임계치 아래이거나 또는 선택적 촉매 환원 반응기에 진입하는 배기가스의 온도가 주어진 임계치보다 낮을 때, 소기 수용부로부터 상기 제어 가능한 바이패스 라인을 통해 배기 도관으로 소기의 유동을 허용하도록 구성된 전자 제어 유닛을 포함한다.This object is achieved by providing a large turbocharged two stroke combustion engine of the crosshead type, comprising a plurality of cylinders respectively connected to the exhaust gas receiving portion; A selective catalytic reduction reactor having an inlet connected to the outlet of the exhaust gas receiver; An exhaust conduit connecting the outlet of the selective catalytic reduction reactor to the turbine of the turbocharger; CLAIMS 1. A compressor of a turbocharger driven by a turbine, comprising: a compressor for delivering the product to a scavenging receiver via a scavenging path including an scavenger; An auxiliary blower in the exhaust path for assisting the compressor under low load conditions; A scavenging portion connected to each of the plurality of cylinders; A controllable bypass line extending from a location within the scavenging path to a location downstream of the auxiliary blower or into the exhaust conduit between the outlet of the selective catalytic reduction reactor and the inlet of the turbine from the scavenging receiver; And an electronic control unit operatively connected to the bypass line, wherein when the engine load is below a predetermined threshold or the temperature of the exhaust entering the selective catalytic reduction reactor is below a given threshold, And an electronic control unit configured to allow the desired flow through the pass line to the exhaust conduit.

낮은 엔진 부하에서, 소기의 제어된 흐름은 소기 수용부로부터, 선택적 촉매 환원 반응기의 하류측 및 터보차저의 터빈의 상류측의 위치에 있는 배기 도관으로 유도된다. 이러한 조치는 소기 압력에 부정적인 영향을 미치지 않으면서 선택적 촉매 환원 반응기에 진입하는 배기가스의 온도를 증가시킨다. At low engine loads, the desired controlled flow is directed from the scavenging receiver to the exhaust conduit at a location downstream of the selective catalytic reduction reactor and upstream of the turbine of the turbocharger. This action increases the temperature of the exhaust entering the selective catalytic reduction reactor without adversely affecting the desired pressure.

배기 도관은 바이패스된 소기를 배기가스와 혼합시키기 위한 3개 포트의 혼합 지점을 포함할 수 있다. The exhaust conduit may include a mixing point of three ports for mixing the bypassed scavenger with the exhaust gas.

바이패스 라인은 바이패스 라인을 통한 소기의 유동을 조절하기 위한 밸브를 포함할 수 있다. The bypass line may include a valve for regulating the desired flow through the bypass line.

밸브는 전자 제어 유닛에 의해 개방 루프 내에서 전자적으로 제어되는 온-오프 타입의 밸브일 수 있다.The valve may be an on-off type valve that is electronically controlled within an open loop by an electronic control unit.

대안으로서, 밸브는 전자 제어 유닛에 의해 폐쇄 루프 내에서 전자적으로 제어되는 비례 제어 타입의 밸브일 수 있다.Alternatively, the valve may be a proportional control type valve electronically controlled in a closed loop by an electronic control unit.

엔진은 선택적 촉매 환원 반응기의 유입부에 가까운 온도 센서를 더 포함할 수 있다. The engine may further comprise a temperature sensor near the inlet of the selective catalytic reduction reactor.

엔진은 소기 냉각기가 전자 제어 유닛에 의해 비활성화될 수 있도록 구성될 수 있다. The engine can be configured so that the scavenging cooler can be deactivated by the electronic control unit.

전자 제어 유닛은 제 1 조치로서 바이패스 라인에 대하여 개방하고, 제 2 조치로서 소기 냉각기를 비활성화시키도록 구성될 수 있다. The electronic control unit may be configured to open to the bypass line as a first action and deactivate the scavenge cooler as a second action.

엔진은 소기 냉각기가 전자 제어 유닛에 의해 히터로 전환될 수 있도록 구성될 수 있다. The engine can be configured such that the scavenging cooler can be converted to a heater by an electronic control unit.

엔진은 전자 제어 유닛이 제 3 조치로서 소기 냉각기를 히터로 전환시키도록 구성될 수 있다. The engine may be configured so that the electronic control unit converts the scavenge cooler to a heater as a third measure.

본 발명의 목적은 크로스헤드 타입의 대형 터보차지 2-행정 연소 엔진을 제공함으로써 달성되는데, 이것은 배기가스 수용부에 각각 연결된 복수개의 실린더들; 배기가스 수용부의 유출부에 연결된 유입부를 갖는 선택적 촉매 환원 반응기; 선택적 촉매 환원 반응기의 유출부를 터보차저의 터빈에 연결하는 배기 도관); 터빈에 의해 구동되는 터보차저의 컴프레서로서, 소기 냉각기를 포함하는 소기 경로를 통해서 소기 수용부로 소기를 전달하는, 컴프레서; 저부하 조건에서 컴프레서를 보조하기 위한 소기 경로 내의 보조 송풍기; 복수개의 실린더들 각각에 연결된 소기 수용부; 및 엔진 부하가 소정의 임계치 아래이거나 또는 선택적 촉매 환원 반응기에 진입하는 배기가스의 온도가 주어진 임계치보다 낮을 때, 소기 냉각기의 냉각 기능을 감소시키거나 또는 비활성화시키도록 구성된 전자 제어 유닛을 포함한다. The object of the present invention is achieved by providing a large turbocharged two stroke combustion engine of the crosshead type comprising a plurality of cylinders respectively connected to the exhaust gas receiving portion; A selective catalytic reduction reactor having an inlet connected to the outlet of the exhaust gas receiver; An exhaust conduit connecting the outlet of the selective catalytic reduction reactor to the turbine of the turbocharger); CLAIMS 1. A compressor of a turbocharger driven by a turbine, comprising: a compressor for delivering the product to a scavenging receiver via a scavenging path including an scavenger; An auxiliary blower in the exhaust path for assisting the compressor under low load conditions; A scavenging portion connected to each of the plurality of cylinders; And an electronic control unit configured to reduce or deactivate the cooling function of the scavenge cooler when the engine load is below a predetermined threshold or when the temperature of the exhaust gas entering the selective catalytic reduction reactor is below a given threshold.

엔진은 소기 냉각기를 바이패스시키기 위한 소기 바이패스 도관을 더 포함할 수 있다. The engine may further include a scavenging bypass conduit for bypassing the scavenger.

엔진은 소기 바이패스 도관을 통한 소기의 유동을 제어하기 위한 전자 제어 유닛의 명령 하에 전자적으로 제어되는 하나 또는 그 이상의 밸브들을 더 포함할 수 있다. The engine may further include one or more electronically controlled valves under command of an electronic control unit for controlling the desired flow through the scavenge bypass conduit.

엔진은 전자 제어 분리 밸브를 갖는 냉각 매체 공급 도관, 냉각 매체 복귀 도관 및 전자 제어 바이패스 밸브를 구비하는 냉각 매체 바이패스 도관을 더 포함할 수 있다. The engine may further include a cooling medium bypass conduit having a cooling medium supply conduit with an electronically controlled isolation valve, a cooling medium return conduit and an electronically controlled bypass valve.

엔진은 재순환 도관 및 재순환 펌프를 더 포함할 수 있다. The engine may further comprise a recirculation conduit and a recirculation pump.

엔진은 재순환 도관을 통해 유동하는 매체를 가열하기 위한 재순환 도관 내의 열교환기를 더 포함할 수 있다. The engine may further include a heat exchanger within the recirculation conduit for heating the medium flowing through the recirculation conduit.

엔진은 제 2 소기 냉각기를 더 포함할 수 있고, 전자 제어 유닛은 적어도 하나의 소기 냉각기의 냉각 용량을 제어하도록 구성된다. The engine may further comprise a second scavenger cooler, and the electronic control unit is configured to control the cooling capacity of the at least one scavenger cooler.

엔진은 소기 경로에 연결된 증기 분사 도관을 더 포함할 수 있고, 증기 분사 도관은 전자 제어 유닛의 명령 하에 전자적으로 제어되는 증기 분사 제어 밸브를 구비한다.The engine may further comprise a steam injection conduit connected to the desired path, and the steam injection conduit has an electronically controlled steam injection control valve under command of the electronic control unit.

엔진은 소기 경로에 연결된 배기가스 분사 도관을 더 포함할 수 있고, 상기 배기가스 분사 도관은 전자 제어 유닛의 명령 하에 전자적으로 제어되는 배기가스 분사 제어 밸브를 구비한다. The engine may further comprise an exhaust gas injection conduit connected to the exhaust path, said exhaust gas injection conduit having an electronically controlled exhaust gas injection control valve under command of the electronic control unit.

엔진은 소기 경로 내에 히터 유닛을 더 포함할 수 있다. 히터 유닛은 가열 매체로서 고온의 공기에 의해 작동될 수 있다. The engine may further include a heater unit in the scavenging path. The heater unit can be operated by hot air as a heating medium.

엔진은 냉각 매체 공급 도관을 통해 유동하는 매체에 열을 공급하기 위한 냉각 매체 공급 도관 내에 열교환기를 더 포함할 수 있다. The engine may further include a heat exchanger within the cooling medium supply conduit for supplying heat to the medium flowing through the cooling medium supply conduit.

본 발명에 따른 대형 2-행정 내부 연소 엔진의 다른 목적, 특징, 장점 및 특성들은 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. Other objects, features, advantages and characteristics of a large two-stroke internal combustion engine according to the present invention will become apparent from the detailed description.

본 발명의 다음의 상세한 설명에서, 본 발명은 도면에 도시된 예시적인 실시예들을 참조하여 보다 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 엔진의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예의 개략도이다.
도 3 내지 도 7은 소기의 환원 냉각을 이용하는 다른 실시예들을 도시한다.
도 8 내지 도 12는 소기의 능동적인 가열을 이용하는 다른 실시예들을 도시한다.
In the following detailed description of the present invention, the invention will be described in more detail with reference to exemplary embodiments shown in the drawings.
1 is a schematic view of an engine according to a first embodiment of the present invention.
2 is a schematic view of a second embodiment of the present invention.
Figs. 3-7 illustrate other embodiments that utilize reduced cooling. Fig.
Figures 8-12 illustrate other embodiments that utilize the desired active heating.

다음의 상세한 설명에서, 본 발명에 따른 크로스헤드 타입의 대형 터보차지 2-행정 디젤 엔진 및 크로스헤드 타입의 대형 터보차지 2-행정 디젤 엔진의 작동 방법이 예시적인 실시예를 참조하여 설명될 것이다. In the following detailed description, a method of operating a large turbocharged two-stroke diesel engine of the crosshead type and a large turbocharged two-stroke diesel engine of the crosshead type according to the present invention will be described with reference to an exemplary embodiment.

크로스헤드 타입의 대형 터보차지 디젤 엔진의 구성 및 작동은 공지되어 있으며, 본원에서 더 이상의 설명을 필요로 하지 않는다. 배기가스 정화 시스템의 작동에 관한 더 상세한 사항이 아래에 제공된다.The construction and operation of a crosshead type large turbocharged diesel engine is well known and need not be described further herein. More details regarding the operation of the exhaust gas purification system are provided below.

도 1은 본 발명에 따른 대형 2-행정 디젤 엔진(1)의 제 1 실시예를 도시한다. 엔진(1)은 예를 들어 해양용 선박에서 주 엔진으로 사용될 수 있거나, 또는 발전소에서 발전기를 작동하기 위한 정치 엔진(stationary engine)으로서 사용될 수 있다. 엔진의 총 출력은 예를 들어 5,000 내지 110,000 kW 범위일 수 있다.Fig. 1 shows a first embodiment of a large two-stroke diesel engine 1 according to the present invention. The engine 1 can be used, for example, as a main engine in a marine vessel, or as a stationary engine for operating a generator in a power plant. The total output of the engine may range, for example, from 5,000 to 110,000 kW.

엔진(1)에는 복수개의 실린더들이 나란히 배치되어 구비된다. 각각의 실린더에는 그것의 실린더 덮개와 관련된 배기 밸브가 구비된다. 배기 채널들은 배기 밸브에 의해 개방 및 폐쇄될 수 있다. 엔진의 크로스-헤드는 피스톤 로드를 크랭크 축의 큰 단부에 연결시킨다. 배기 만곡부(exhaust bends)들은 배기가스 수용부(6)에 연결된다. 배기가스 수용부(6)는 실린더들의 열(row)에 평행하게 배치된다. 배기가스 수용부(6)는 대형 콘테이너로서, 최적의 가스 유동, 역압(counter pressure) 및 음향학적 고려를 위하여 엔진의 특성들에 특정적으로 적합화된 치수들을 갖는다. 통상적으로, 배기가스 수용부(6)는 강철 플레이트로 만들어진 대형 중공형 실린더 동체이다. 큰 크기 및 중량 때문에, 배기가스 수용부는 진동 문제를 처리하기 위한 목적으로 엔진 구조체로부터 매달려 있다. The engine 1 is provided with a plurality of cylinders arranged side by side. Each cylinder is provided with an exhaust valve associated with its cylinder lid. The exhaust channels can be opened and closed by an exhaust valve. The crosshead of the engine connects the piston rod to the large end of the crankshaft. Exhaust bends are connected to the exhaust gas receiving portion 6. The exhaust gas receiving portion 6 is disposed parallel to the rows of the cylinders. The exhaust gas receiving portion 6 is a large container and has dimensions that are specifically adapted to the characteristics of the engine for optimal gas flow, counter pressure and acoustical considerations. Normally, the exhaust gas receiving portion 6 is a large hollow cylinder body made of a steel plate. Because of its large size and weight, the exhaust gas receiving portion is suspended from the engine structure for the purpose of handling vibration problems.

배기가스 수용부(6)의 유출부로부터, 배기가스 흐름은 선택적 촉매 반응기(8)(SCR 반응기) 및 배기 도관(10)을 통해 터보차저의 터빈(12)을 향해 안내된다. 따라서, 배기가스 수용부(6)의 유출부는 SCR 반응기(8)의 유입부에 연결된다. 배기가스는 SCR 반응기(8)를 통하여 유동하고 배기가스 내의 질소 산화물은 제거되거나, 또는 그 양이 적어도 실질적으로 환원되어 질소 산화물을 질소 및 산소로 변환시킨다. SCR 반응기의 유출부는 배기 도관(10)에 연결되며, 배기 도관은 고온 가압 배기가스를 터빈(12)에 이르게 한다. 배기가스는 터빈(12)의 하류에 있는 대기(atmosphere)로 처리된다.From the outlet of the exhaust gas receiving portion 6 the exhaust gas flow is directed through the selective catalytic reactor 8 (SCR reactor) and the exhaust conduit 10 towards the turbine 12 of the turbocharger. Therefore, the outflow portion of the exhaust gas receiving portion 6 is connected to the inlet portion of the SCR reactor 8. The exhaust gas flows through the SCR reactor 8 and the nitrogen oxides in the exhaust gas are removed, or the amount thereof is at least substantially reduced to convert the nitrogen oxides to nitrogen and oxygen. The outlet of the SCR reactor is connected to an exhaust conduit (10), which leads the hot pressurized exhaust gas to the turbine (12). The exhaust gas is treated as an atmosphere downstream of the turbine 12. [

터보차저는 또한 터빈(12)에 의해 구동되는 컴프레서(14)를 구비한다. 컴프레서(14)는 공기 흡입부에 연결된다. 컴프레서(14)는 소기 유동 경로(16)를 통해 가압된 소기(scavenge air)를 소기 수용부(22)로 전달하며, 소기 유동 경로는 소기냉각기(18) 및 보조 송풍기(20)를 포함한다.The turbocharger also has a compressor (14) driven by the turbine (12). The compressor 14 is connected to the air suction portion. The compressor 14 delivers scavenge air through the scavenging flow path 16 to the scavenging receiver 22 and the scavenging flow path includes the scavenging cooler 18 and the auxiliary blower 20.

소기 냉각기(18)는 냉각 매체로서 물에 의해 작동된다. 소기 냉각기(18)는 다양한 유형의 것일 수 있다. 한가지 가능한 것은 플레이트 냉각기로서, 이것에서는 냉각 매체가 소기와 직접적인 물리적 접촉을 하지 않는다. 다른 가능성으로서 스크루버(scrubber)가 있으며, 이것에서는 냉각 매체가 소기와 직접적으로 접촉한다.The scavenging cooler 18 is operated by water as a cooling medium. Waste cooler 18 may be of various types. One possibility is as a plate cooler, in which the cooling medium does not make direct physical contact with the scavengers. Another possibility is a scrubber, in which the cooling medium is in direct contact with the scavengers.

보조 송풍기(20)는 일반적으로 전기 모터에 의해 구동되고 (또한 유압 모터에 의해 구동될 수 있고), 충분한 소기 압력을 유지하는데 있어서 컴프레서(14)를 보조하도록 저부하 조건에서 (통상적으로 최대 연속 정격의 40 % 이하에서) 가동한다. 보조 송풍기가 사용되지 않을 때 그것은 도시되지 않은 바이패스를 통해 바이패스된다. The auxiliary blower 20 is generally driven by an electric motor (which may also be driven by a hydraulic motor) and is operated under low load conditions (typically at a maximum continuous rating Of less than 40%). When the auxiliary blower is not in use, it is bypassed via bypass not shown.

소기 수용부(22)는 엔진의 실린더들을 따라 연장된 긴 중공형 실린더 동체이다. 소기는 소기 수용부(22)로부터 개별 실린더들의 소기 포트(scavenge air port)들로 통과된다. The scavenging accommodating portion 22 is a long hollow cylinder body extending along the cylinders of the engine. The scavenging is passed from the scavenging receptacle 22 to the scavenge air ports of the individual cylinders.

제어 가능한 바이패스 라인(26)이 소기 수용부(22)로부터 분기된다. 제어 가능한 바이패스 라인(26)의 다른 단부는 3 개의 포트 혼합 지점(port mixing point, 30)에서 배기 도관(10)에 연결된다. 혼합 지점(30)은 SCR 반응기(8)의 유출부 하류측 및 터빈(12)의 유입부의 상류측에 위치된다. The controllable bypass line 26 branches off from the scavenging accommodating portion 22. The other end of the controllable bypass line 26 is connected to the exhaust conduit 10 at a three port mixing point 30. The mixing point 30 is located on the downstream side of the outlet of the SCR reactor 8 and on the upstream side of the inlet of the turbine 12.

그렇지 않으면, 제어 가능한 바이패스 라인(26)의 시작은 보조 송풍기(20)의 하류측 위치에서 소기 도관(16) 내에 위치될 수 있다. Otherwise, the beginning of the controllable bypass line 26 may be located in the scavenging conduit 16 at a location downstream of the auxiliary blower 20.

전자 제어 유닛(33)의 명령 하에 전자적으로 제어되는 밸브(28)는 소기 유동 경로(16)로부터 배기 도관(10)으로의 소기의 유동을 조절한다. 일 실시예에서, 밸브(28)는 온/오프(on/off) 타입 밸브로서, 이것은 개방 루프 내에서 전자 제어 유닛(33)에 의해 제어된다. 이러한 실시예에서, 전자 제어 유닛(33)은 엔진 부하가 소정의 임계치 아래로 떨어질 때 밸브(28)를 개방하고, 엔진 부하가 소정의 임계치 위로 올라갈 때 밸브(28)를 폐쇄하도록 구성된다. 이들 두 개의 임계치들은 동일할 필요가 없으며, 엔진의 최대 연속 정격의 백분율로 정의될 수 있다.The electronically controlled valve 28 under the command of the electronic control unit 33 regulates the desired flow from the scavenging flow path 16 to the exhaust conduit 10. In one embodiment, the valve 28 is an on / off type valve, which is controlled by the electronic control unit 33 within the open loop. In this embodiment, the electronic control unit 33 is configured to open the valve 28 when the engine load falls below a predetermined threshold, and to close the valve 28 when the engine load rises above a predetermined threshold. These two thresholds do not have to be the same and can be defined as a percentage of the maximum continuous rating of the engine.

다른 실시예에서, 전자적으로 제어되는 밸브(28)는 비례 밸브(proportional valve)이며, 이것은 폐쇄 루프 내에서 전자 제어 유닛(33)에 의해 제어된다. 여기서, 콘트롤러는 SCR 반응기(8)의 유입부에서의 배기가스 온도에 관한 정보를 온도 센서(35)로부터 수신하고, 전자 제어 유닛(33)은 SCR 반응기(8)로 진입하는 배기가스의 측정된 온도에 응답하여 밸브(28)의 개방 정도를 제어하도록 구성된다. 따라서, 전자 제어 유닛(33)은 측정 온도가 최소의 소망 온도보다 낮을 때 배기가스의 온도를 상승시키도록 밸브(28)의 개방도를 증가시킬 것이다. In another embodiment, the electronically controlled valve 28 is a proportional valve, which is controlled by the electronic control unit 33 within the closed loop. Here, the controller receives information about the temperature of the exhaust gas at the inlet of the SCR reactor 8 from the temperature sensor 35, and the electronic control unit 33 calculates the measured value of the exhaust gas entering the SCR reactor 8 And to control the degree of opening of the valve 28 in response to the temperature. Accordingly, the electronic control unit 33 will increase the opening degree of the valve 28 to raise the temperature of the exhaust gas when the measured temperature is lower than the minimum desired temperature.

임계치들은 터빈 유입부에서의 혼합 온도에 의해 제어될 수도 있는데, 즉, SCR 반응기(8)에 대하여 요구되는 것보다 높은 온도에서 바이패스 라인(26)은 폐쇄되고, SCR 반응기(8)에 의해서 요구되는 것보다 거의 너무 낮은 온도에서 바이패스 라인(26)은 개방된다.The thresholds may be controlled by the mixing temperature at the turbine inlet, i.e. the bypass line 26 is closed at a temperature higher than that required for the SCR reactor 8, The bypass line 26 is opened at a temperature that is almost too low.

온/오프 바이패스는, 부하 제어(load control)에 대하여 설명된 것과 유사한 방식으로, 터빈 유입부에서의 미리 설정된 혼합 온도 이후에 제어될 것이다. The on / off bypass will be controlled after a predetermined mixing temperature at the turbine inlet, in a manner similar to that described for load control.

도 2는 본 발명에 따른 대형 2-행정 디젤 엔진(1)의 제 2 실시예를 도시한다. 동일한 참조 번호들은 도 1에서의 동일 부분들을 참조한다. 도 2에 따른 실시예는 소기 경로(16)에서의 소기 냉각기(18)에 대한 다음의 측면들을 제외하고, 도 1의 실시예와 거의 동일하다.Fig. 2 shows a second embodiment of a large two-stroke diesel engine 1 according to the invention. The same reference numerals refer to the same parts in FIG. The embodiment according to FIG. 2 is substantially identical to the embodiment of FIG. 1, except for the following aspects for scavenge cooler 18 in scavenging path 16.

공급 도관(40)은 냉수를 소기 냉각기(18)로 전달하고, 복귀 도관(42)은 온수를 소기 냉각기(18)로부터 멀리 이송시킨다. 제 2 실시예에서, 콘트롤러(33)의 명령 하에 전자적으로 제어되는 냉각 매체 바이패스 회로(43) 내의 바이패스 밸브(44)와 분리 밸브(46)는 공급 도관(33) 내의 냉수의 공급이 소기 냉각기(18)를 통과하지 않고 복귀 도관(42)으로 편향되는 것을 허용한다. 펌프(50) 및 히터(또는 열교환기)(52)를 구비하는 재순환 도관(48)은 물이 소기 냉각기(18)를 통해 유동하는 것을 보장하는데, 소기 냉각기는 이제 히터로 전환되어 열 교환기로서 유효하게 기능한다. 히터(52)에는 엔진 냉각 시스템으로부터의 온수와 같은, 따뜻한 가열 매체가 구비되고, 히터(52)는 소기 냉각기(18)를 통해 순환되는 매체를 가열한다. The feed conduit 40 conveys the cold water to the scavenger cooler 18 and the return conduit 42 transports the hot water away from the scavenging cooler 18. In the second embodiment, the bypass valve 44 and the isolation valve 46 in the electronically controlled cooling medium bypass circuit 43 under the command of the controller 33 are controlled such that the supply of cold water in the supply conduit 33 Allowing it to deflect to return conduit 42 without passing through cooler 18. A recycle conduit 48 comprising a pump 50 and a heater (or heat exchanger) 52 ensures that water flows through the scavenge cooler 18 which is now switched to a heater and is effective as a heat exchanger Function. The heater 52 is provided with a warm heating medium, such as hot water from the engine cooling system, and the heater 52 heats the medium circulated through the scavenger cooler 18.

제 2 실시예에서, 전자 제어 유닛(33)은 냉각 매체를 바이패스시킴으로써 밸브(44,46)들을 통해 냉각기(18)를 비활성화시킬 수 있다. 동시에, 매체가 소기 냉각기(18) 내에서 순환되는 것을 보장하도록 콘트롤러(33)는 펌프(50)를 활성화시킬 것이다. 더욱이, 제어 유닛(33)은 가열 매체를 히터(52)로 전달함으로써 히터(52)를 활성화시킬 수 있고, 그렇게 함으로써 소기 냉각기(18)를 히터로 전환시킬 수 있다. 전자 제어 유닛(33)은 SCR 반응기(8)로 진입하는 배기가스의 온도를 상승시킬 필요성과 관련하여 소기의 온도를 상승시키는 다양한 조치들을 취하도록 구성된다. In the second embodiment, the electronic control unit 33 can deactivate the cooler 18 through the valves 44, 46 by bypassing the cooling medium. At the same time, the controller 33 will activate the pump 50 to ensure that the medium is circulated in the scavenge cooler 18. Furthermore, the control unit 33 can activate the heater 52 by transferring the heating medium to the heater 52, and by doing so, can switch the scavenge cooler 18 to the heater. The electronic control unit 33 is configured to take various measures to raise the desired temperature in connection with the need to raise the temperature of the exhaust gas entering the SCR reactor 8.

따라서, 일부 소기를 제어 가능한 바이패스 라인(26)을 통하여 배기 도관(10)으로 통과시키기에 충분하다면, 전자 제어 유닛(33)은 더 이상의 조치를 취하지 않을 것이다. 그러나, 만약 이러한 제 1 조치가 충분하지 않다면, 전자 제어 유닛(33)은 소기 냉각기(18)의 냉각 기능을 비활성화시킬 것이다. 이러한 제 2 조치가 충분하지 않다면, 전자 제어 유닛(33)은 제 3 조치로서 소기 냉각기(18)를 히터로 전환시켜서 소기를 능동적으로 가열할 것이다. Thus, if it is sufficient to pass some scrap to the exhaust conduit 10 through the controllable bypass line 26, the electronic control unit 33 will not take any further action. However, if this first action is not sufficient, the electronic control unit 33 will deactivate the cooling function of the scavenger 18. If this second measure is not sufficient, the electronic control unit 33 will actively heat the scavenger by switching the scavenger 18 to a heater as a third measure.

도 2는 시스템 내의 여러 위치들에서 소기 및 배기가스의 온도의 예를 도시한다. 이러한 예는 낮은 엔진 부하 조건에 대한 것으로서, 예를 들어 관련된 엔진의 최대 연속 정격의 40 % 이하에 대한 것이다. 괄호가 없는 숫자들은 바이패스 라인(26)을 통과하는 소기와 소기 냉각기(18)에서 소기에 더해지는 열의 온도들이다. 괄호 안의 숫자들은 소기가 바이패스 라인(26)을 통과하지 않으면서 소기 냉각기(18)가 소기를 냉각시키는 상태에서 엔진이 통상적으로 작동될 때의 온도들이다. 새로운 조치를 취한 상태에서는 SCR 반응기(8)로 진입하는 배기가스의 온도는 325℃이고, 배기가스는 SCR 반응기(8)에서 전환되기에 충분히 고온이다. 새로운 조치가 없는 상태에서는 SCR 반응기(8)에 진입하는 배기가스의 온도는 220℃이고 배기가스는 SCR 반응기(8)에서 전환되기에 충분할 정도로 고온이 아니다. Figure 2 shows an example of the temperatures of the scavenging and exhaust gases at various locations in the system. These examples are for low engine load conditions, for example below 40% of the maximum continuous rating of the associated engine. Numbers without parentheses are the temperatures of the desiccant passing through the bypass line 26 and the desire of the desiccant cooler 18. The numbers in parentheses are the temperatures when the engine is normally operated with the scavenge cooler 18 cooling the scavenge without passing through the bypass line 26. The temperature of the exhaust gas entering the SCR reactor 8 is 325 DEG C and the exhaust gas is sufficiently hot to be converted in the SCR reactor 8. [ In the absence of new measures, the temperature of the exhaust entering the SCR reactor 8 is 220 ° C and the exhaust gas is not hot enough to be converted in the SCR reactor 8.

도 3은 냉각 매체 공급 도관(40) 및 냉각 매체 복귀 도관(42)을 통한 소기 냉각기(18)로의 냉각 매체의 공급 및 복귀를 도시한다. Figure 3 shows the supply and return of the cooling medium to the scavenger cooler 18 via the cooling medium supply conduit 40 and the cooling medium return conduit 42. [

도 4 내지 도 7은 소기 냉각기(18)의 냉각 용량의 제어된 감소를 위한 다양한 실시예들을 도시한다. Figures 4-7 illustrate various embodiments for a controlled reduction of the cooling capacity of the scavenge cooler 18.

도 4에서, 엔진에는 소기 냉각기(18)를 바이패스시키기 위한 소기 바이패스 도관(17)이 구비된다. 소기 바이패스 도관(17)은 소기 바이패스 도관(17)을 개방 및 폐쇄시키기 위해 전자 제어 유닛(33)의 명령 하에 전자적으로 제어되는 밸브(23)를 구비한다. 소기 경로(16)는 소기 경로(16)를 개방 및 폐쇄하기 위해 전자 제어 유닛(33)의 명령 하에 전자적으로 제어되는 다른 밸브(21)를 구비한다. 그러므로 전자 제어 유닛(33)은, 소기의 온도를 상승시킬 필요에 따라 상기 소기 바이패스 도관(17)을 통한 소기의 유동을 제어할 수 있고, 그에 따라 SCR 반응기(8)로 진입하는 배기가스의 온도를 상승시킬 수 있다.In Fig. 4, the engine is provided with a scavenging bypass conduit 17 for bypassing scavenger cooler 18. The scavenging bypass conduit 17 is provided with an electronically controlled valve 23 under the command of the electronic control unit 33 to open and close the scavenging bypass conduit 17. The scavenging path 16 has another valve 21 electronically controlled under the command of the electronic control unit 33 to open and close the scavenging path 16. Therefore, the electronic control unit 33 is able to control the desired flow through the scavenge bypass conduit 17 as needed to raise the desired temperature, and thus to control the flow of exhaust gas entering the SCR reactor 8 The temperature can be raised.

도 5에서, 냉각 매체 공급 도관(40)에는 전자 제어 분리 밸브(46) 및 냉각 매체 바이패스 회로(43)가 구비되며, 냉각 매체 바이패스 회로(43)는 전자 제어 바이패스 밸브(44)를 구비하고 냉각 매체 공급 도관(40)을 냉각 매체 복귀 도관(42)으로 직접 연결시킨다. 전자 제어 유닛(33)은 전자 밸브(44,46)에 명령을 내리고 그에 의해서 냉각 매체가 소기 냉각기(18)를 통해 통과하는 정도를 제어한다 (온/오프시키거나 또는 비례 제어할 수 있다). 5, the cooling medium supply conduit 40 is provided with an electronic control separation valve 46 and a cooling medium bypass circuit 43. The cooling medium bypass circuit 43 is connected to the electronic control bypass valve 44 And directly connects the cooling medium supply conduit 40 to the cooling medium return conduit 42. The electronic control unit 33 commands the solenoid valves 44 and 46 to control the degree to which the cooling medium passes through the scavenger 18 (on / off or proportional control).

도 6에서, (전자 제어 유닛(33)의 제어하에 있는) 재순환 펌프(50)를 구비하는 재순환 도관(48)이 소기 냉각기(18) 내의 냉각 매체를 순환시킬 수 있도록 도 5의 실시예에 추가된다. 6, a recirculation conduit 48 having a recirculation pump 50 (under the control of an electronic control unit 33) is added to the embodiment of FIG. 5 to enable it to circulate the cooling medium in the scavenge cooler 18 do.

도 7에서, 엔진에는 추가적인 (제 2의) 소기 냉각기(19)가 구비된다. 전자 제어 유닛(33)은 위에서 설명된 바와 같이 적어도 하나의 소기 냉각기(18,19)의 냉각 용량을 제어하도록 구성된다.In Fig. 7, the engine is provided with an additional (second) scavenger cooler 19. The electronic control unit 33 is configured to control the cooling capacity of the at least one scavenge cooler 18, 19 as described above.

도 8 내지 도 12는 소기에 열을 제어된 방법으로 가하기 위한 다양한 실시예들을 도시한다. Figures 8-12 illustrate various embodiments for applying heat in a controlled manner.

도 8에서, 엔진에는 소기 경로(16)에 연결된 증기 분사 도관(50)이 구비된다. 증기 분사 도관(90)은 전자 제어 유닛(33)의 명령 하에 전자적으로 제어되는 증기 분사 제어 밸브(92)를 구비한다. 따라서, 소기의 온도 및 그에 의하여 SCR 반응기(8)로 진입하는 배기가스의 온도는 소기 압력의 강하 없이 증기를 제어 가능하게 분사시킴으로써 원하는 대로 상승될 수 있다. In FIG. 8, the engine is provided with a steam injection conduit 50 connected to the scavenging path 16. Steam injection conduit 90 has an electronically controlled steam injection control valve 92 under the command of an electronic control unit 33. Thus, the desired temperature and thus the temperature of the exhaust gas entering the SCR reactor 8 can be increased as desired by controllably injecting the vapor without any drop in scavenging pressure.

도 9에서, 엔진에는 소기 경로(16)에 연결된 배기가스 분사 도관(60)이 구비된다. 상기 배기가스 분사 도관(60)은 전자 제어 유닛(33)의 명령 하에 전자적으로 제어되는 배기가스 분사 제어 밸브(62)를 구비한다. 따라서, 소기의 온도 및 그에 의하여 SCR 반응기(8)로 진입하는 배기가스의 온도는 소기 압력의 강하 없이 배기가스를 제어 가능하게 분사시킴으로써 원하는 대로 상승될 수 있다. In Fig. 9, the engine is provided with an exhaust gas injection conduit 60 connected to the scavenging path 16. As shown in Fig. The exhaust gas injection conduit 60 is provided with an electronically controlled exhaust gas injection control valve 62 under the command of an electronic control unit 33. Thus, the desired temperature and thus the temperature of the exhaust gas entering the SCR reactor 8 can be increased as desired by controllably injecting the exhaust gas without a drop in the desired pressure.

도 10에서, 엔진에는 소기 경로(16) 내에 히터 유닛(27)이 제공된다. 히터 유닛(27)에는 가열 매체 공급 도관(70)을 통하여 (고온의 물 또는 고온의 공기와 같은) 가열 매체가 공급되고, 복귀 가열 매체는 가열 매체 복귀 도관(72)에 의해 이탈되게 이송된다. 가열 매체 공급 도관(70) 및 가열 매체 복귀 도관(72)에는 전자 제어 유닛(33)의 명령 하에 전자적으로 제어되는 밸브들이 제공된다. 따라서, 소기의 온도 및 그에 의하여 SCR 반응기(8)로 진입하는 배기가스의 온도는 소기 압력의 강하 없이 원하는 대로 상승될 수 있다. In Fig. 10, the engine is provided with a heater unit 27 in the scavenging passage 16. In Fig. The heater unit 27 is supplied with a heating medium (such as hot water or hot air) through a heating medium supply conduit 70, and the return heating medium is transferred to be separated by the heating medium return conduit 72. The heating medium supply conduit 70 and the heating medium return conduit 72 are provided with electronically controlled valves under the command of the electronic control unit 33. Thus, the desired temperature and thereby the temperature of the exhaust gas entering the SCR reactor 8 can be raised as desired without a drop in the scavenging pressure.

도 11의 실시예는 도 6의 실시예와 실질적으로 동일하지만, 소기 냉각기(18)를 통해서 순환되는 매체에 열을 추가하기 위한 열교환기(52)를 더 구비한다.The embodiment of FIG. 11 is substantially the same as the embodiment of FIG. 6, but further includes a heat exchanger 52 for adding heat to the medium circulated through the scavenging cooler 18.

도 12의 실시예에서, 엔진에는 냉각 매체 공급 도관(40)을 통해 유동하는 매체에 열을 공급하기 위한 냉각 매체 공급 도관(40) 내의 열 교환기(80)가 구비된다. In the embodiment of Figure 12, the engine is provided with a heat exchanger 80 in a cooling medium supply conduit 40 for supplying heat to the medium flowing through the cooling medium supply conduit 40.

비록 본 발명의 교시가 예시의 목적을 위해서 상세하게 설명되었을지라도, 그러한 상세 내용은 오직 그러한 목적만을 위한 것이며, 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 당업자에 의해 변형이 이루어질 수 있다는 점이 이해되어야 한다. Although the teachings of the present invention have been described in detail for purposes of illustration, it is to be understood that such detail is solely for that purpose and that modifications may be made by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention.

위에서 설명된 실시예들은 엔진의 기능을 향상시키는 모든 가능한 방법으로 조합될 수 있다. The embodiments described above can be combined in all possible ways to enhance the functionality of the engine.

또한 본 발명의 교시에 따른 장치를 구현하기 위한 여러 가지 대안적인 방식이 있다는 점이 주목되어야 한다. It should also be noted that there are several alternative ways to implement the device according to the teachings of the present invention.

청구항에 기재된 "포함하는"이라는 용어는 다른 요소들 또는 단계들을 배제하지 않는다. 청구항에 기재된 정관사 및 부정관사는 복수의 것을 배제하지 않는다. 단일의 프로세서 또는 다른 유닛은 청구항에 기재된 몇 가지 수단들의 기능을 수행할 수 있다. The term " comprising "in the claims does not exclude other elements or steps. The definite articles and the indefinite articles set forth in the claims do not exclude a plurality of articles. A single processor or other unit may perform the functions of several means described in the claims.

1. 엔진 6. 배기가스 수용부
8. SCR 반응기 10. 배기 도관
12. 터빈 14. 컴프레서
18. 냉각기 20. 보조 송풍기
1. Engine 6. Exhaust gas receiving portion
8. SCR reactor 10. Exhaust conduit
12. Turbine 14. Compressor
18. Cooler 20. Auxiliary blower

Claims (22)

크로스헤드 타입의 대형 터보차지 2-행정 연소 엔진(1)에 있어서,
배기가스 수용부(6)에 각각 연결된 복수개의 실린더들;
배기가스 수용부(6)의 유출부에 연결된 유입부를 갖는 선택적 촉매 환원 반응기(8);
선택적 촉매 환원 반응기(8)의 유출부를 터보차저의 터빈(12)에 연결하는 배기 도관(10);
터빈(12)에 의해 구동되는 터보차저의 컴프레서(14)로서, 소기 냉각기(scavenge air cooler, 18)를 포함하는 소기 경로(16)를 통해서 소기 수용부(scavenge air receiver, 22)로 소기(scavenge air)를 전달하는, 컴프레서(14);
저부하 조건에서 컴프레서(14)를 보조하기 위한 소기 경로(16) 내의 보조 송풍기(20);
복수개의 실린더들 각각에 연결된 소기 수용부(22);
소기 경로(16) 내의 위치로부터 보조 송풍기의 하류측으로, 또는 소기 수용부(22)로부터 선택적 촉매 환원 반응기(8)의 유출부와 터빈(12)의 유입부 사이의 배기 도관(10) 내의 위치로 연장된, 제어 가능한 바이패스 라인(26); 및
상기 바이패스 라인(26)에 작동 가능하게 연결된 전자 제어 유닛(33)으로서, 엔진 부하가 소정의 임계치(threashold) 아래이거나 또는 선택적 촉매 환원 반응기(8)에 진입하는 배기가스의 온도가 주어진 임계치보다 낮을 때, 소기 수용부(22)로부터 상기 제어 가능한 바이패스 라인(26)을 통해 배기 도관(10)으로 소기의 유동을 허용하도록 구성된 전자 제어 유닛(33)을 포함하는 크로스헤드 타입의 대형 터보차지 2-행정 연소 엔진.
In the crosshead type large turbocharged two-stroke combustion engine 1,
A plurality of cylinders respectively connected to the exhaust gas receiving portion 6;
A selective catalytic reduction reactor (8) having an inlet connected to the outlet of the exhaust gas receiver (6);
An exhaust conduit 10 connecting the outlet of the selective catalytic reduction reactor 8 to the turbine 12 of the turbocharger;
A compressor 14 of a turbocharger driven by a turbine 12 is driven by a scavenge air receiver 22 through a scavenge path 16 including a scavenge air cooler 18, a compressor 14 for delivering air;
An auxiliary blower (20) in the scavenging path (16) for assisting the compressor (14) under low load conditions;
A scavenging receiver (22) connected to each of the plurality of cylinders;
From a position in the desired path 16 to a position in the exhaust conduit 10 between the outlet of the selective catalytic reduction reactor 8 and the inlet of the turbine 12 from the scavenging receiver 22 to the downstream side of the auxiliary blower, An extended, controllable bypass line 26; And
An electronic control unit (33) operatively connected to the bypass line (26), wherein the engine load is below a predetermined threshold or the temperature of the exhaust entering the selective catalytic reduction reactor (8) is below a given threshold A large turbocharger of the crosshead type including an electronically controlled unit 33 configured to allow a desired flow from the scavenging receiver 22 to the exhaust conduit 10 via the controllable bypass line 26 when the engine is low, 2-stroke combustion engine.
제 1 항에 있어서,
배기 도관(10)은 바이패스된 소기를 배기가스와 혼합시키기 위한 3개 포트의 혼합 지점(three port mixing point, 30)를 구비하는, 크로스헤드 타입의 대형 터보차지 2-행정 연소 엔진.
The method according to claim 1,
The exhaust conduit (10) has a three port mixing point (30) for mixing the bypassed scavenger with the exhaust gas, a large turbocharged two stroke combustion engine of the crosshead type.
제 1 항에 있어서,
바이패스 라인(26)은 바이패스 라인(26)을 통한 소기의 유동을 제어하기 위한 밸브(28)를 구비하는, 크로스헤드 타입의 대형 터보차지 2-행정 연소 엔진.
The method according to claim 1,
The bypass line (26) has a valve (28) for controlling the desired flow through the bypass line (26).
제 3 항에 있어서,
상기 밸브(28)는 전자 제어 유닛(33)에 의해 개방 루프(open loop) 내에서 전자적으로 제어되는 온-오프(on-off) 타입 밸브인, 크로스헤드 타입의 대형 터보차지 2-행정 연소 엔진.
The method of claim 3,
The valve 28 is an on-off type valve electronically controlled in an open loop by an electronic control unit 33. The valve 28 is a crosshead type large turbocharged two- .
제 3 항에 있어서,
상기 밸브(28)는 전자 제어 유닛(33)에 의해 폐쇄 루프(closed loop) 내에서 전자적으로 제어되는 비례 제어 타입의 밸브인, 크로스헤드 타입의 대형 터보차지 2-행정 연소 엔진.
The method of claim 3,
Wherein the valve (28) is a proportional control type valve electronically controlled in a closed loop by an electronic control unit (33).
제 1 항에 있어서,
선택적 촉매 환원 반응기(8)의 유입부에 가까운 온도 센서(35)를 더 포함하는, 크로스헤드 타입의 대형 터보차지 2-행정 연소 엔진.
The method according to claim 1,
Further comprising a temperature sensor (35) near the inlet of the selective catalytic reduction reactor (8).
제 1 항에 있어서,
상기 소기 냉각기(18)는 전자 제어 유닛(33)에 의해 비활성화될 수 있는, 크로스헤드 타입의 대형 터보차지 2-행정 연소 엔진.
The method according to claim 1,
The scavenging cooler (18) can be deactivated by an electronic control unit (33), a large turbocharged two-stroke combustion engine of the crosshead type.
제 7 항에 있어서,
상기 전자 제어 유닛(33)은 제 1 조치로서 바이패스 라인(26)을 개방하고, 제 2 조치로서 소기 냉각기(18)를 비활성화시키도록 구성되는, 크로스헤드 타입의 대형 터보차지 2-행정 연소 엔진.
8. The method of claim 7,
The electronic control unit 33 is configured to open the bypass line 26 as a first action and deactivate the scavenge cooler 18 as a second action, .
제 7 항에 있어서,
상기 소기 냉각기(18)는 전자 제어 유닛(33)에 의해 히터로 전환될 수 있는, 크로스헤드 타입의 대형 터보차지 2-행정 연소 엔진.
8. The method of claim 7,
A large turbocharged two-stroke combustion engine of the crosshead type wherein the scavenging cooler (18) can be switched to a heater by an electronic control unit (33).
제 8 항에 있어서,
상기 전자 제어 유닛(33)은 제 3 조치로서 상기 소기 냉각기(18)를 히터로 전환시키도록 구성되는, 크로스헤드 타입의 대형 터보차지 2-행정 연소 엔진.
9. The method of claim 8,
The electronic control unit (33) is configured to convert the scavenge cooler (18) to a heater as a third action.
크로스헤드 타입의 대형 터보차지 2-행정 연소 엔진(1)에 있어서,
배기가스 수용부(6)에 각각 연결된 복수개의 실린더들;
배기가스 수용부(6)의 유출부에 연결된 유입부를 갖는 선택적 촉매 환원 반응기(8);
선택적 촉매 환원 반응기(8)의 유출부를 터보차저의 터빈(12)에 연결하는 배기 도관(10);
터빈(12)에 의해 구동되는 터보차저의 컴프레서(14)로서, 소기 냉각기(18)를 포함하는 소기 경로(16)를 통해서 소기 수용부(22)로 소기를 전달하는, 컴프레서(14);
저부하 조건에서 컴프레서(14)를 보조하기 위한 소기 경로(16) 내의 보조 송풍기(20);
복수개의 실린더들 각각에 연결된 소기 수용부(22); 및
엔진 부하가 소정의 임계치 아래이거나 또는 선택적 촉매 환원 반응기(8)에 진입하는 배기가스의 온도가 주어진 임계치보다 낮을 때, 소기 냉각기(18)의 냉각 기능을 감소시키거나 또는 비활성화시키도록 구성된 전자 제어 유닛(33)을 포함하는, 크로스헤드 타입의 대형 터보차지 2-행정 연소 엔진.
In the crosshead type large turbocharged two-stroke combustion engine 1,
A plurality of cylinders respectively connected to the exhaust gas receiving portion 6;
A selective catalytic reduction reactor (8) having an inlet connected to the outlet of the exhaust gas receiver (6);
An exhaust conduit 10 connecting the outlet of the selective catalytic reduction reactor 8 to the turbine 12 of the turbocharger;
A compressor (14) of a turbocharger driven by a turbine (12), the compressor (14) delivering the scoop to the scoop receiver (22) via scavenging path (16) including scoop cooler (18);
An auxiliary blower (20) in the scavenging path (16) for assisting the compressor (14) under low load conditions;
A scavenging receiver (22) connected to each of the plurality of cylinders; And
An electronic control unit (ECU) configured to reduce or deactivate the cooling function of the scavenger cooler 18 when the engine load is below a predetermined threshold or when the temperature of the exhaust gas entering the selective catalytic reduction reactor 8 is below a given threshold (33), a crosshead type large turbocharged two-stroke combustion engine.
제 11 항에 있어서,
소기 냉각기(18)를 바이패스하기 위한 소기 바이패스 도관(17)을 더 포함하는, 크로스헤드 타입의 대형 터보차지 2-행정 연소 엔진.
12. The method of claim 11,
Further comprising a scavenge bypass conduit (17) for bypassing the scavenge cooler (18).
제 12 항에 있어서,
상기 소기 바이패스 도관(17)을 통한 소기의 유동을 제어하기 위한 전자 제어 유닛(33)의 명령 하에 전자적으로 제어되는 하나 또는 그 이상의 밸브들을 더 포함하는, 크로스헤드 타입의 대형 터보차지 2-행정 연소 엔진.
13. The method of claim 12,
A large turbocharged two-stroke type of crosshead type, further comprising one or more electronically controlled valves under command of an electronic control unit (33) for controlling the desired flow through the scavenge bypass conduit (17) Combustion engine.
제 11 항에 있어서,
전자적으로 제어되는 분리 밸브(46)를 갖는 냉각 매체 공급 도관(40), 냉각 매체 복귀 도관(42) 및 전자적으로 제어되는 바이패스 밸브(44)를 구비하는 냉각 매체 바이패스 도관(43)을 더 포함하는, 크로스헤드 타입의 대형 터보차지 2-행정 연소 엔진.
12. The method of claim 11,
A cooling medium bypass conduit 43 having an electronically controlled isolation valve 46 with a cooling medium supply conduit 40, a cooling medium return conduit 42 and an electronically controlled bypass valve 44 A large turbocharged 2-stroke combustion engine of the crosshead type, including.
제 14 항에 있어서,
재순환 도관(48) 및 재순환 펌프(50)를 더 포함하는, 크로스헤드 타입의 대형 터보차지 2-행정 연소 엔진.
15. The method of claim 14,
A large turbocharged two-stroke combustion engine of the crosshead type, further comprising a recirculation conduit (48) and a recirculation pump (50).
제 15 항에 있어서,
재순환 도관(48)을 통해 유동하는 매체를 가열하기 위한 재순환 도관내의 열교환기(52)를 더 포함하는, 크로스헤드 타입의 대형 터보차지 2-행정 연소 엔진.
16. The method of claim 15,
Further comprising a heat exchanger (52) within the recirculation conduit for heating the medium flowing through the recirculation conduit (48).
제 14 항에 있어서,
제 2 소기 냉각기(19)를 더 포함하고, 상기 전자 제어 유닛(33)은 적어도 하나의 소기 냉각기(18,19)의 냉각 용량을 제어하도록 구성되는, 크로스헤드 타입의 대형 터보차지 2-행정 연소 엔진.
15. The method of claim 14,
Further comprising a second scavenger cooler (19), said electronic control unit (33) being adapted to control the cooling capacity of at least one scavenging cooler (18, 19) engine.
제 11 항에 있어서,
소기 경로(16)에 연결된 증기 분사 도관(90)을 더 포함하고, 상기 증기 분사 도관(50)은 전자 제어 유닛(33)의 명령 하에 전자적으로 제어되는 증기 분사 제어 밸브(92)를 구비하는, 크로스헤드 타입의 대형 터보차지 2-행정 연소 엔진.
12. The method of claim 11,
Further comprising a steam injection conduit (90) connected to the desired path (16), said steam injection conduit (50) having an electronically controlled steam injection control valve (92) under command of an electronic control unit (33) Crosshead type large turbocharged 2-stroke combustion engine.
제 11 항에 있어서,
소기 경로(16)에 연결된 배기가스 분사 도관(60)을 더 포함하고, 상기 배기가스 분사 도관(60)은 전자 제어 유닛(33)의 명령 하에 전자적으로 제어되는 배기가스 분사 제어 밸브(62)를 구비하는, 크로스헤드 타입의 대형 터보차지 2-행정 연소 엔진.
12. The method of claim 11,
Further comprising an exhaust gas injection conduit (60) connected to the scavenge path (16), the exhaust gas injection conduit (60) comprising an electronically controlled exhaust gas injection control valve (62) under command of an electronic control unit A large turbocharged two stroke combustion engine of the crosshead type.
제 11 항에 있어서,
소기 경로 내에 히터 유닛(27)을 더 포함하는, 크로스헤드 타입의 대형 터보차지 2-행정 연소 엔진.
12. The method of claim 11,
A large turbocharged two-stroke combustion engine of the crosshead type, further comprising a heater unit (27) in an evacuation path.
제 20 항에 있어서,
상기 히터 유닛(27)은 가열 매체로서 고온의 공기에 의해 작동되는, 크로스헤드 타입의 대형 터보차지 2-행정 연소 엔진.
21. The method of claim 20,
The heater unit (27) is operated by hot air as a heating medium, a large turbocharged two-stroke combustion engine of the crosshead type.
제 14 항에 있어서,
냉각 매체 공급 도관(40)을 통해 유동하는 매체에 열을 공급하기 위한 냉각 매체 공급 도관(40) 내에 열교환기(80)를 더 포함하는, 크로스헤드 타입의 대형 터보차지 2-행정 연소 엔진.
15. The method of claim 14,
A large turbocharged two-stroke combustion engine of the crosshead type, further comprising a heat exchanger (80) in a cooling medium supply conduit (40) for supplying heat to the medium flowing through the cooling medium supply conduit (40).
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