[發明專利]船舶柴油機NOx和SOx聯合減排裝置及控制方法

有效

• 申請號: 201410612368.3
• 申請日: 2014-11-04
• 公開（公告）號: CN104358627B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發明（設計）人: 周松;劉佃濤;楊軍;張賀付;朱元清
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: F02M26/09
• 分類號: F02M26/09;F02M26/35;F02M26/39;F02B37/00;F02B37/16;F02B37/18;F01N5/02;F02B75/10;F02M35/10;F02D21/08;F02D23/00;F02D41/00;F01N3/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種船舶柴油機NOx和SOx聯合減排裝置，包括在與柴油機的排氣管相連的排氣歧管和與油機的進氣管相連的掃氣箱之間連接的進氣系統，所述進氣系統包括連通到排氣歧管的渦輪、由渦輪驅動的壓氣機、連接于壓氣機出口與掃氣箱之間的空氣中間冷卻器，其特征是：在與柴油機的排氣管相連的排氣歧管和柴油機的進氣管相連的掃氣箱之間還連接EGR系統，所述EGR系統包括通過第二單向截止閥與排氣歧管連接的預洗滌器、連接在預洗滌器后的EGR冷卻器、連接在EGR冷卻器后的EGR洗滌器、連接在EGR洗滌器后的EGR水滴捕集器，EGR水滴捕集器的出口連接風機，風機的出口通過第三單向截止閥與掃氣箱相連，所述進氣系統還包括連接于壓氣機出口和排氣歧管之間的包含第一單向截止閥的壓縮空氣旁通通路，在渦輪進出口之間設置廢氣旁通管路，廢氣旁通管路上設置第四單向截止閥，廢氣旁通管路連接余熱鍋爐，余熱鍋爐后通過三通閥連接廢氣洗滌裝置或直接連通大氣。

2.根據權利要求1所述的船舶柴油機NOx和SOx聯合減排裝置，其特征是：在空氣中間冷卻器與掃氣箱之間空氣水滴捕集器。

3.根據權利要求1或2所述的船舶柴油機NOx和SOx聯合減排裝置，其特征是：所述預洗滌器和EGR洗滌器采用一級或多級噴淋塔結構，或采用填料塔結構。

4.一種權利要求1所述的船舶柴油機NOx和SOx聯合減排裝置的控制方法，其特征是：

包括非EGR模式和EGR模式；

船舶在非氮氧化物排放控制區航行時，發動機運行在非EGR模式，關閉EGR系統中第二、三單向截止閥，柴油機的廢氣通過排氣歧管全部通入渦輪，壓縮空氣經過空氣中間冷卻器降溫，進入水滴捕集器，進入掃氣箱，再由進氣管，進入柴油機參與燃燒；壓縮空氣旁通通路中的第一單向截止閥關閉，當發動機高負荷工作時，開啟渦輪廢氣旁通通路中的第四單向截止閥，旁通多余廢氣；

船舶在氮氧化物排放控制區航行時，發動機運行在EGR模式，開啟EGR系統中的第二、三單向截止閥，柴油機大部分廢氣仍通入渦輪；其余廢氣通過第二單向截止閥流入EGR系統，經廢氣預洗裝置降低廢氣溫度并除去部分顆粒，再經EGR冷卻器降低廢氣溫度，進入EGR洗滌器除去廢氣中顆粒和SOx，再由水滴捕集器消除廢氣攜帶的水滴，廢氣通過EGR風機加壓，經第三單向截止閥進入掃氣箱和由進氣通路過來的加壓新鮮空氣混合，混合氣通過進氣管，進入發動機參與燃燒，降低發動機NOx的生成和排放量；EGR模式下，渦輪廢氣旁通通路中的第四單向截止閥關閉，開啟壓縮空氣旁通通路中的第一單向截止閥，由壓氣機向渦輪補充部分壓縮空氣；

廢氣洗滌裝置分為非洗滌模式和洗滌模式兩種運行模式，當船舶在非硫排放控制區和非港口區域航行時，非再循環的廢氣，經過余熱鍋爐回收能量后，經三通閥，由廢氣旁通通路直接排入環境大氣；當船舶在硫排放控制區或港口區域航行時，非再循環的廢氣，經過余熱鍋爐回收能量后，經三通閥，由廢氣洗滌脫硫通路流入廢氣洗滌裝置，洗滌脫去其中SOx和顆粒，經洗滌裝置頂部除霧器去除水滴后，排入環境大氣；當船舶廢氣洗滌裝置維修或出現故障時，廢氣經三通閥，由廢氣旁通通路直接排入大氣環境。