[實(shí)用新型]一種內(nèi)燃機(jī)氮氧化物排放控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420215938.0
• 申請(qǐng)日: 2014-04-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203809162U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡以懷;譚親明;欒泳立
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海海事大學(xué)
• 主分類號(hào): F02M33/00
• 分類號(hào): F02M33/00;F02M25/00;F02M35/10
• 代理公司: 上海信好專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31249
• 代理人: 張妍

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及內(nèi)燃機(jī)排放技術(shù)，具體涉及一種內(nèi)燃機(jī)氮氧化物排放控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，汽車、船舶成為人們生活中不可或缺的交通工具。然而機(jī)動(dòng)交通工具尾氣中氮氧化物對(duì)人體的影響較大，尤其對(duì)心腦血管和呼吸系統(tǒng)疾病高發(fā)的老年人群體，長(zhǎng)期處于這種環(huán)境還會(huì)誘發(fā)肺癌。燃料燃燒引起的大氣環(huán)境污染中，危害最大且最難處理的就是氮氧化物。另外，國(guó)際海事組織對(duì)船舶柴油機(jī)的硫化物和氮氧化物排放也提出了嚴(yán)格的限制標(biāo)準(zhǔn)，到2016年船舶氮氧化物的排放需控制在現(xiàn)有排放標(biāo)準(zhǔn)的50%左右。船舶減少氮氧化物排放的研究，已成為全球的熱點(diǎn)。

到目前為止，國(guó)內(nèi)外對(duì)內(nèi)燃機(jī)（包括柴油機(jī)和汽油機(jī)）氮氧化物排放控制方法研究很多，有機(jī)內(nèi)凈化法（優(yōu)化燃燒、高壓共軌燃油噴射、高增壓、可調(diào)氣門(mén)定時(shí)）、前處理技術(shù)（廢氣再循環(huán)，Exhaust?Gas?Recycling，簡(jiǎn)稱EGR）和后處理技術(shù)（選擇性催化還原，Selective?Catalytic?Reduction，簡(jiǎn)稱SCR技術(shù)）。機(jī)內(nèi)凈化法因其局限性而很難取得滿意的綜合指標(biāo)，前處理技術(shù)短期內(nèi)對(duì)降低發(fā)動(dòng)機(jī)排放物效果較明顯，但長(zhǎng)期運(yùn)行會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性，后處理的SCR技術(shù)減排效果最明顯，目前在船上已經(jīng)得到應(yīng)用，但反應(yīng)器尺寸大、需消耗大量的氨水或尿素，初投資和運(yùn)行費(fèi)用高，還存在尿素和還原催化劑裝卸、貯存和安全問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種內(nèi)燃機(jī)氮氧化物排放控制系統(tǒng)，內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生廢氣中的氮氧化物，主要是發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣中的氮?dú)庠诟變?nèi)燃燒時(shí)高溫氧化的結(jié)果。本實(shí)用新型利用分子膜分離技術(shù)，過(guò)濾掉內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣中的大量氮?dú)猓瑥亩蠓冉档透變?nèi)燃燒的氮氧化物生成，最終達(dá)到了減少內(nèi)燃機(jī)氮氧化物排放的目的。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種內(nèi)燃機(jī)氮氧化物排放控制系統(tǒng)，包含內(nèi)燃機(jī)、燃油油箱，其特點(diǎn)是，該排放系統(tǒng)還包含：制氧組件、廢氣循環(huán)組件、進(jìn)氣混合室、備用充氣裝置及進(jìn)氣組件；

上述的制氧組件、廢氣循環(huán)組件、備用充氣裝置、進(jìn)氣組件分別與上述的進(jìn)氣混合室聯(lián)通，上述的進(jìn)氣組件與上述的內(nèi)燃機(jī)聯(lián)通，該內(nèi)燃機(jī)分別與上述的廢氣循環(huán)組件、燃油油箱聯(lián)通。

上述的制氧組件包含：制氧壓縮機(jī)、膜分離制氧機(jī)、氧氣閥、氮?dú)忾y、送氣管I及送氣管II。

上述的制氧壓縮機(jī)、膜分離制氧機(jī)、氧氣閥依次設(shè)置在上述的送氣管I上，該送氣管I的一端與上述的進(jìn)氣混合室連接，該送氣管I的另一端設(shè)為進(jìn)氣口。

上述的送氣管II的一端設(shè)為出氣口，該送氣管II的另一端與上述的膜分離制氧機(jī)連接，上述的氮?dú)忾y設(shè)置在該送氣管II上。

上述的廢氣循環(huán)組件包含：排氣管I、排氣管II、廢氣渦輪、廢氣總管、溢出閥、再循環(huán)廢氣閥及廢氣冷卻器。

上述的排氣管I的一端與上述的內(nèi)燃機(jī)連接，該排氣管I的另一端與上述的進(jìn)氣混合室連接，上述的廢氣渦輪、廢氣總管、再循環(huán)廢氣閥及廢氣冷卻器分別設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)與進(jìn)氣混合室之間的排氣管I上。

上述的排氣管II的一端與上述的廢氣總管連接，該排氣管II的另一端設(shè)為廢氣排放口，上述的溢出閥設(shè)置在該排氣管II上。

上述的備用充氣裝置包含：液態(tài)二氧化碳蒸發(fā)器、二氧化碳減壓閥、二氧化碳節(jié)流閥、送氣管及多個(gè)液態(tài)二氧化碳鋼瓶。

上述的多個(gè)液態(tài)二氧化碳鋼瓶分別與上述的液態(tài)二氧化碳蒸發(fā)器連接，該液態(tài)二氧化碳蒸發(fā)器與上述的送氣管的一端連接，該送氣管的另一端與上述的進(jìn)氣混合室連接，上述的二氧化碳減壓閥、二氧化碳節(jié)流閥分別設(shè)置在該液態(tài)二氧化碳蒸發(fā)器與進(jìn)氣混合室之間的送氣管上。

上述的進(jìn)氣組件包含：進(jìn)氣管I、進(jìn)氣管II、廢氣渦輪壓縮機(jī)及應(yīng)急空氣閥。

上述的進(jìn)氣管I的兩端分別與上述的進(jìn)氣混合室、內(nèi)燃機(jī)連接，上述的廢氣渦輪壓縮機(jī)設(shè)置在該進(jìn)氣管I上；

上述的進(jìn)氣管II的一端設(shè)有進(jìn)氣口，該進(jìn)氣管II的另一端與該進(jìn)氣管I連接，上述的應(yīng)急空氣閥設(shè)置在該進(jìn)氣管II上。

本實(shí)用新型相比于目前船舶柴油機(jī)上使用的SCR技術(shù)，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1.??本實(shí)用新型無(wú)需消耗大量的氨水或尿素，以及昂貴的催化劑，運(yùn)行成本較低。

2.??本實(shí)用新型避免了氨水和催化劑的裝卸、存儲(chǔ)和安全等使用問(wèn)題。

3.??本實(shí)用新型的內(nèi)燃機(jī)氮氧化物排放控制系統(tǒng)體積較小，無(wú)需占用大量空間，降低了船舶等交通工具的改造難度。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型一種內(nèi)燃機(jī)氮氧化物排放控制系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。