CN213838721U - 一种新型柴油机尾气低压选择性催化还原脱硝*** - Google Patents

一种新型柴油机尾气低压选择性催化还原脱硝*** Download PDF

Info

Publication number
CN213838721U
CN213838721U CN202022050269.4U CN202022050269U CN213838721U CN 213838721 U CN213838721 U CN 213838721U CN 202022050269 U CN202022050269 U CN 202022050269U CN 213838721 U CN213838721 U CN 213838721U
Authority
CN
China
Prior art keywords
reducing agent
unit
diesel engine
catalytic reduction
selective catalytic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202022050269.4U
Other languages
English (en)
Inventor
杨新伟
郭江峰
林柏洋
陈瑜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Shipbuilding Power Group Co ltd
Original Assignee
Hudong Heavy Machinery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hudong Heavy Machinery Co Ltd filed Critical Hudong Heavy Machinery Co Ltd
Priority to CN202022050269.4U priority Critical patent/CN213838721U/zh
Priority to JP2020005651U priority patent/JP3231230U/ja
Application granted granted Critical
Publication of CN213838721U publication Critical patent/CN213838721U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

本实用新型公开了一种新型柴油机尾气低压选择性催化还原脱硝***，***包括脱硝反应单元、旁通单元、还原剂供给单元以及还原剂计量喷射单元，其中所述脱硝反应单元设置在增压器排气侧下游，所述旁通单元与脱硝反应单元并联旁通可控的设置，所述还原剂供给单元和还原剂计量喷射单元为柴油机的排气集管供给还原剂，所述还原剂计量喷射单元将还原剂供给单元提供的还原剂可控的向所述排气集管计量喷射。本新型LP‑SCR***具有净化效率高、结构紧凑、占地面积小、成本低等优点。

Description

一种新型柴油机尾气低压选择性催化还原脱硝***
技术领域
本实用新型涉及船舶发动机尾气处理技术，尤其涉及一种新型柴油机尾气低压选择性催化还原脱硝***。
背景技术
船舶柴油机废气中的氮氧化合物(NOx)是大气污染物的重要组成之一，对于人类和动物的健康都具有较为直接的伤害。随着IMO Tier III阶段法规的开始实施以及逐渐扩大的排放物管控区(ECA)，研究和开发适用船机尾气净化的环保工艺将日益迫切。选择性催化还原脱除NOx(SCR)是目前广泛被认可的有效脱除NOx方法之一，近些年来在火力发电、汽车、船舶等行业中都发挥了关键作用。
在船舶领域，增压器后LP-SCR***由于具有柴油机改动小、***布置简单等特点，被广泛认为是未来最具有广泛应用前景的船用SCR之一。然而，由于柴油机废气经过增压器做功后，废气排温明显降低(230-280℃)，其给SCR***发挥脱硝性能带来巨大的挑战。其中的难点主要在于还原剂不能充分的发生分解，例如尿素溶液通常需要280℃以上才可以热分解生成反应所需的氨气(NH3)。为解决该问题，国际上曼恩、斗山、现代等船用柴油机厂家研发出多种方法，例如韩国斗山开发出利用补燃器加热废气的方式来促进尿素发生热分解(CN107667210A)；韩国现代开发出从增压器前引出部分高温废气的方法来促进尿素热分解(CN107787397B)。但这些方法都具有明显的缺点，例如利用补燃器加热的方式会带来额外的能源消耗，同时***复杂，成本较高；利用增压器前高温废气引流的方法会导致SCR***控制难度增加，且尿素分解效果不明显。
实用新型内容
为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种新型柴油机尾气低压选择性催化还原脱硝***，其能解决上述问题。
设计原理：本方案结合船舶柴油机结构及尾气排放特征，将还原剂喷射单元集成于柴油机增压器前排气集管上，由于排气集管中的废气温度较高(280-500℃)，因此可以充分利用柴油机尾气余热用于还原剂热分解，同时实现还原剂与柴油机废气充分混合。
本实用新型的目的采用以下技术方案实现。
一种新型柴油机尾气低压选择性催化还原脱硝***，***包括脱硝反应单元、旁通单元、还原剂供给单元以及还原剂计量喷射单元，其中所述脱硝反应单元设置在增压器排气侧下游，所述旁通单元与脱硝反应单元并联旁通可控的设置，所述还原剂供给单元和还原剂计量喷射单元为柴油机的排气集管供给还原剂，所述还原剂计量喷射单元将还原剂供给单元提供的还原剂可控的向所述排气集管计量喷射。
优选的，所述脱硝反应单元包括脱硝反应器、进气阀和出气阀，所述进气阀、脱硝反应器、和出气阀依次设置在从增压器下游的排气管上。
优选的，所述旁通单元包括旁通阀和旁通管，所述旁通管从所述进气阀上游与所述脱硝反应器下游之间旁通并联设置。
优选的，所述还原剂供给单元包括还原剂箱和还原剂泵，所述还原剂计量喷射单元包括计量器和喷射阀，所述还原剂箱、还原剂泵、计量器和喷射阀依次连接，喷射阀在控制器ECU的控制下向排气集管喷射还原剂。
优选的，所述还原剂箱内的还原剂为尿素溶液、氨水中的一种或组合。
相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：该新型LP-SCR***具有净化效率高、结构紧凑、占地面积小、成本低等优点。
附图说明
图1为本实用新型一种新型柴油机尾气低压选择性催化还原脱硝***的示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
船用发动机排气进气示意图，参见图1，包括柴油机300、排气集管400、增压器200、扫气集管500和尾气低压选择性催化还原脱硝***100。
一种新型柴油机尾气低压选择性催化还原脱硝***100，***包括脱硝反应单元10、旁通单元20、还原剂供给单元30以及还原剂计量喷射单元40，其中所述脱硝反应单元10设置在增压器200排气侧下游，所述旁通单元20与脱硝反应单元10并联旁通可控的设置，所述还原剂供给单元30和还原剂计量喷射单元40为柴油机300的排气集管400供给还原剂，所述还原剂计量喷射单元40将还原剂供给单元30提供的还原剂可控的向所述排气集管400计量喷射。
进一步的，所述脱硝反应单元10包括脱硝反应器11、进气阀12和出气阀13，所述进气阀12、脱硝反应器11、和出气阀13依次设置在从增压器200下游的排气管14上。
进一步的，所述旁通单元20包括旁通阀21和旁通管22，所述旁通管22从所述进气阀12上游与所述脱硝反应器11下游之间旁通并联设置。
进一步的，所述还原剂供给单元30包括还原剂箱31和还原剂泵32，所述还原剂计量喷射单元40包括计量器41和喷射阀42，所述还原剂箱31、还原剂泵32、计量器41和喷射阀42依次连接，喷射阀42在控制器ECU的控制向排气集管400喷射还原剂。
进一步的，所述还原剂箱31内的还原剂为尿素溶液、氨水中的一种或组合。
进一步的，所述喷射阀42集成在排气集管400上。
其中，所述***100适用于船用低速、中速、高速柴油机主机以及柴油机发电机组，柴油机功率覆盖200kW～80000kW。
其中，船用的所述新型柴油机适用油品包括但不限于轻油(MGO)、船用燃油(MDO)、或重油(HFO)。
工作原理：SCR***中的还原剂计量喷射单元(40)的喷射阀42集成于柴油机增压前的排气集管400上；脱硝反应器11安装于柴油机增压器200后，脱硝反应器1操作压力近似于常压；柴油机启动Tier III运行模式后，SCR***开始运行，还原剂将直接喷入柴油机排气集管400内；由于排气集管400内收集是气缸内燃油充分燃烧后的废气，其温度较高(280-500℃)，喷射进入的还原剂尿素、氨水或二者组合在该高温烟气的作用下发生充分的热分解，生成SCR反应所需的NH3；生成的NH3与高温烟气充分混合并经过增压器200做功，然后进入脱硝反应器11，在催化剂的作用下，NH3与废气中的NOx发生选择性催化还原反应，生成N2和H2O，从而达到净化柴油机废气的目的。
试验验证实例1
将新型LP-SCR***安装于6S50-MEC 8.5船用低速柴油机上(额定功率9960KW，转速127rpm)，燃油为低硫油(MGO)。柴油机在75％负荷时，切换至Tier III运行模式后，新型的LP-SCR***开始运行。还原剂供给单元将40.wt％尿素溶液输送至还原剂喷射单元，并直接喷入柴油机排气集管中，经增压器做功后，进入SCR反应器发生脱硝反应。在氨氮比为0.85时，经检测，净化后柴油机废气中的NOx浓度为203ppm，氨逃逸为1ppm。
试验验证实例1
将新型LP-SCR***安装于6S50-MEC 8.5船用低速柴油机上(额定功率9960KW，转速127rpm)，燃油为低硫油(MGO)。柴油机在100％负荷时，切换至Tier III运行模式后，新型的LP-SCR***开始运行。还原剂供给单元将40.wt％尿素溶液输送至还原剂喷射单元，并直接喷入柴油机排气集管中，经增压器做功后，进入SCR反应器发生脱硝反应。在氨氮比为0.95时，经检测，净化后柴油机废气中的NOx浓度为189ppm，氨逃逸为2ppm。
试验验证实例3
将新型LP-SCR***安装于MAN 6L23-30H船用辅机机上(额定功率852KW，转速720rpm)，燃油为低硫油(MGO)。柴油机在75％负荷时，切换至Tier III运行模式，新型的LP-SCR***开始运行。还原剂供给单元将40.wt％尿素溶液输送至还原剂喷射单元，并直接喷入柴油机排气集管中，经增压器做功后，进入SCR反应器发生脱硝反应。在氨氮比为0.85时，经检测，净化后柴油机废气中的NOx浓度为157ppm，氨逃逸为2ppm。
试验验证实例4
将新型的LP-SCR***安装于MAN 6L23-30H船用中速辅机柴油机上(额定功率852KW，转速720rpm)，燃油为低硫油(MGO)。柴油机在100％负荷时，切换至Tier III运行模式，新型的LP-SCR***开始运行。还原剂供给单元将40.wt％尿素溶液输送至还原剂喷射单元，并直接喷入柴油机排气集管中，经增压器做功后，进入SCR反应器发生脱硝反应。在氨氮比为0.95时，经检测，净化后柴油机废气中的NOx浓度为174ppm，氨逃逸为1ppm。
试验验证实例6
将新型的LP-SCR***安装于6S50-MEC 8.5船用低速柴油机上(额定功率9960KW，转速127rpm)，燃油为船用柴油(MDO)。柴油机在75％负荷时，切换至Tier III运行模式后，新型的LP-SCR***开始运行。还原剂供给单元将40.wt％尿素溶液输送至还原剂喷射单元，并直接喷入柴油机排气集管中，经增压器做功后，进入SCR反应器发生脱硝反应。在氨氮比为0.85时，经检测，净化后柴油机废气中的NOx浓度为224ppm，氨逃逸为1ppm。
试验验证实例7
将新型的LP-SCR***安装于6S50-MEC 8.5船用低速柴油机上(额定功率9960KW，转速127rpm)，燃油为低硫油(MDO)。柴油机在75％负荷时，切换至Tier III运行模式后，新型的LP-SCR***开始运行。还原剂供给单元将20wt.％氨水输送至还原剂喷射单元，并直接喷入柴油机排气集管中，经增压器做功后，进入SCR反应器发生脱硝反应。在氨氮比为0.85时，经检测，净化后柴油机废气中的NOx浓度为205ppm，氨逃逸为1ppm。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种新型柴油机尾气低压选择性催化还原脱硝***，其特征在于：***(100)包括脱硝反应单元(10)、旁通单元(20)、还原剂供给单元(30)以及还原剂计量喷射单元(40)，其中所述脱硝反应单元(10)设置在增压器(200)排气侧下游，所述旁通单元(20)与脱硝反应单元(10)并联旁通可控的设置，所述还原剂供给单元(30)和还原剂计量喷射单元(40)为柴油机(300)的排气集管(400)供给还原剂，所述还原剂计量喷射单元(40)将还原剂供给单元(30)提供的还原剂可控的向所述排气集管(400)计量喷射。
2.根据权利要求1所述的低压选择性催化还原脱硝***，其特征在于：所述脱硝反应单元(10)包括脱硝反应器(11)、进气阀(12)和出气阀(13)，所述进气阀(12)、脱硝反应器(11)、和出气阀(13)依次设置在从增压器(200)下游的排气管(14)上。
3.根据权利要求2所述的低压选择性催化还原脱硝***，其特征在于：所述旁通单元(20)包括旁通阀(21)和旁通管(22)，所述旁通管(22)从所述进气阀(12)上游与所述脱硝反应器(11)下游之间旁通并联设置。
4.根据权利要求1所述的低压选择性催化还原脱硝***，其特征在于：所述还原剂供给单元(30)包括还原剂箱(31)和还原剂泵(32)，所述还原剂计量喷射单元(40)包括计量器(41)和喷射阀(42)，所述还原剂箱(31)、还原剂泵(32)、计量器(41)和喷射阀(42)依次连接，喷射阀(42)在控制器ECU的控制下向排气集管(400)喷射还原剂。
5.根据权利要求4所述的低压选择性催化还原脱硝***，其特征在于：所述还原剂箱(31)内的还原剂为尿素溶液、氨水中的一种或组合。
6.根据权利要求4所述的低压选择性催化还原脱硝***，其特征在于：所述喷射阀(42)集成在排气集管(400)上。
7.根据权利要求1所述的低压选择性催化还原脱硝***，其特征在于：所述***(100)适用于船用低速、中速、高速柴油机主机以及柴油机发电机组，柴油机功率覆盖200kW～80000kW。
8.根据权利要求1所述的低压选择性催化还原脱硝***，其特征在于：船用的所述新型柴油机适用油品包括但不限于轻油、船用燃油、或重油。
CN202022050269.4U 2020-09-18 2020-09-18 一种新型柴油机尾气低压选择性催化还原脱硝*** Active CN213838721U (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202022050269.4U CN213838721U (zh) 2020-09-18 2020-09-18 一种新型柴油机尾气低压选择性催化还原脱硝***
JP2020005651U JP3231230U (ja) 2020-09-18 2020-12-28 ディーゼル機関排ガスの新型の低圧選択触媒還元脱窒システム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202022050269.4U CN213838721U (zh) 2020-09-18 2020-09-18 一种新型柴油机尾气低压选择性催化还原脱硝***

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN213838721U true CN213838721U (zh) 2021-07-30

Family

ID=74860690

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202022050269.4U Active CN213838721U (zh) 2020-09-18 2020-09-18 一种新型柴油机尾气低压选择性催化还原脱硝***

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP3231230U (zh)
CN (1) CN213838721U (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113685248A (zh) * 2021-08-09 2021-11-23 沪东重机有限公司 一种新型柴油机尾气低压选择性催化还原脱硝***

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113685248A (zh) * 2021-08-09 2021-11-23 沪东重机有限公司 一种新型柴油机尾气低压选择性催化还原脱硝***

Also Published As

Publication number Publication date
JP3231230U (ja) 2021-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5846488B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
RU2009135074A (ru) Система доочистки выхлопных газов
CN105771649A (zh) 一种船舶低速柴油机尾气后处理复合装置
ES2185214T3 (es) Instalacion de depuracion de gases de escape de un motor diesel.
US20130028806A1 (en) Exhaust emission control device
CA3116788C (en) Engine exhaust aftertreatment device and method
CN211819579U (zh) 柴油机及其后处理***
CN113513392A (zh) 一种主动热补式后处理***
CN213838721U (zh) 一种新型柴油机尾气低压选择性催化还原脱硝***
CN111894766A (zh) 一种具有低压egr回路的车辆***
JP4007046B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
CN113685248A (zh) 一种新型柴油机尾气低压选择性催化还原脱硝***
CN117449947A (zh) 发动机排气能量回收和后处理净化***及控制方法
JP2010196551A (ja) 内燃機関の排気浄化装置
CN114575969A (zh) 车辆的尾气处理***以及车辆
CN112664298A (zh) 用于车辆的排气净化***以及车辆的排气净化方法
CN214973078U (zh) 一种船用柴油机尾气高压选择性催化还原脱硝***
CN115773169A (zh) 氨燃料船舶发动机***及其尾气后处理***
CN107143418B (zh) 一种适用于高硫燃油的低速柴油机scr***及其控制方法
CN112879169B (zh) 一种内燃机进排气处理控制方法及***
CN214787621U (zh) 一种高效天然气发动机后处理***
CN211950638U (zh) 以40％甲胺水溶液为还原剂的选择性非催化还原装置
CN214403820U (zh) 一种低排放内燃机的进气及排气处理***
CN214403819U (zh) 一种内燃机进排气处理***
CN220990337U (zh) 一种船用低速机试车台废气净化***

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20211013

Address after: 200129 No. 1333, Laiyang Road, Pudong New Area, Shanghai

Patentee after: China Shipbuilding Power (Group) Co.,Ltd.

Patentee after: HUDONG HEAVY MACHINERY Co.,Ltd.

Address before: 200129 346, 2851 Pudong Avenue, Shanghai, Pudong New Area

Patentee before: HUDONG HEAVY MACHINERY Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230721

Address after: 201208 No. 1333, Laiyang Road, Pudong New Area, Shanghai

Patentee after: China Shipbuilding Power (Group) Co.,Ltd.

Address before: 200129 No. 1333, Laiyang Road, Pudong New Area, Shanghai

Patentee before: China Shipbuilding Power (Group) Co.,Ltd.

Patentee before: HUDONG HEAVY MACHINERY Co.,Ltd.