[實用新型]一種具有改進SCR催化器結構的船用EGR柴油機

有效

• 申請號: 201721620923.2
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN207437222U
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 丁宇;張熠;向拉;賁虹凱;孫化東;李金成;張克;戴琳;崔海寧;徐珂達
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: F02M26/35
• 分類號: F02M26/35;F02M26/06;F02M26/28;F02B29/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種具有改進SCR催化器結構的船用EGR柴油機，屬于內燃機排放領域。包括柴油機本體、廢氣渦輪增壓器、EGR系統、中冷器、SCR催化器、淡水冷卻系統等部分，EGR系統與SCR催化器出氣口、壓氣機進氣管支路及大氣環境相連；中冷器與淡水進水管及SCR催化器進水管相連；淡水冷卻系統包括淡水冷卻箱部分和淡水泵部分。將SCR催化器結構更改為內嵌螺旋形氣路的箱體結構，進行了冷卻淡水的二次利用，降低了流入EGR管路的氣體溫度，減小了引起柴油機敲缸的可能性，在相同的布置空間內，此催化器結構可以增加氣路長度，增加進行選擇性催化還原反應的時間，在排氣溫度偏低的情況下能夠有效提高SCR系統對氮氧化合物的轉化率。

技術領域

本實用新型屬于內燃機排放技術領域，具體涉及一種具有改進SCR催化器結構的船用EGR柴油機。

背景技術

為了減少船舶柴油機排放廢氣中的NOx含量，滿足海事排放法規嚴苛的要求，EGR技術與SCR后處理技術因其在脫硝效率高、成本相對較低等方面的優勢，成為業界公認的減少內燃機NOx排放的主流手段，已是未來國內柴油機控制排放技術升級的主要方向。

EGR技術是一種將內燃機燃燒后排出氣體的一部分分離出，并導入進氣側使其再度燃燒的技術，由于再循環廢氣具有惰性將會延緩燃燒過程，也就是說燃燒速度將會放慢，從而導致燃燒室中的壓力形成過程放慢，減少NOx的生成，但柴油機排氣溫度往往高于大氣溫度，當排氣與進氣混合時會提高進入壓氣機氣體的溫度，過高的進氣溫度可能導致柴油機敲缸的發生。SCR系統的基本原理是將尿素水溶液由噴嘴噴入排氣管，尿素水溶液在高溫排氣中熱解、水解生成氨氣，吸附在催化劑表面的氨氣與流經催化器的NOx發生SCR反應，被轉化為無害的氮氣和水，但當排氣溫度偏低時，系統的NOx轉化率偏低。中冷器是渦輪增壓器的配套件，其作用在于降低增壓后的高溫空氣溫度，需要淡水對其進行冷卻，對其進行冷卻后的淡水溫度并不是很高，往往低于柴油機的排氣溫度，因此可以考慮對其再次利用，降低柴油機排氣溫度。

為了改善SCR系統在排氣溫度偏低時NOx轉化率偏低的情況，有研究者提出通過增大催化器尺寸從而來延長反應時間的觀點，但因有限的空間布置要求系統盡量緊湊而導致其無法實施。本發明提出的方案在相同的SCR催化器布置空間要求下，螺旋形結構的SCR催化器可以使流經氣體的路徑增長，從而達到延長催化還原反應時間的效果，進而提高在排氣溫度偏低情況下SCR后處理系統的NOx的轉化率。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供具有占用同等布置空間，但同時可以實現降低排氣溫度防止柴油機敲缸和延長選擇性催化還原反應時間從而提高NOx轉化率功能的SCR催化器結構的一種具有改進SCR催化器結構的船用EGR柴油機。

本實用新型的目的通過如下技術方案來實現：

一種具有改進SCR催化器結構的船用EGR柴油機，包括柴油機本體、廢氣渦輪增壓器、EGR系統、中冷器、SCR催化器、淡水冷卻系統等部分，其特征是：所述EGR系統的EGR管路分別與SCR催化器出氣口、壓氣機進氣管支路及大氣環境相連；所述中冷器的冷卻水路分別與淡水進水管及SCR催化器進水管相連；所述SCR催化器氣路分別與SCR催化器進氣管及EGR管路相連，冷卻水路分別與SCR催化器進水管及淡水出水管相連；所述淡水冷卻系統包括淡水冷卻箱部分和淡水泵部分，所述淡水冷卻箱與淡水出水管及淡水泵相連，所述淡水泵與淡水冷卻箱及淡水進水管相連。

特別地，

中冷器進水口與淡水進水管相連，出水口與SCR催化器進水管相連。