[實用新型]一種船機尾氣SCR凈化系統

有效

• 申請號: 201921858417.6
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN210858882U
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 錢云壽;劉洪岐;黃濤;王鈺鑫;任德全;張峰;詹燕飛;董銀華;陳德權
• 申請（專利權）人: 中自環保科技股份有限公司
• 主分類號: F01N3/20
• 分類號: F01N3/20;F01N11/00;F01N13/00
• 代理公司: 成都市輔君專利代理有限公司 51120
• 代理人: 張堰黎

本實用新型公開了一種船機尾氣SCR凈化系統。包括SCR催化器、尿素噴射系統、控制系統；SCR催化器由混合器和催化器構成，混合器設置于催化器前端用于將發動機尾氣與噴射尿素混合，尿素噴射系統由尿素溶液供給系統、尿素溶液噴嘴系統構成，尿素溶液噴嘴系統由多個噴嘴組成，控制系統基于OPEN?ECU快速控制原型完成信息獲取和對尿素噴射系統的噴射控制。本實用新型采用單個尿素泵結合壓力共軌機構實現單路/多路尾管上安裝多個噴嘴方案；能夠解決現階段單個噴嘴噴射大量尿素溶液時帶來的不匹配問題，以及高壓穩定性控制問題，噴嘴孔徑大導致噴射尿素液柱霧化效果不佳等問題，避免在排氣管壁的結晶現象，采用多個噴嘴能夠實現尿素溶液更好的霧化和混合。

技術領域

本實用新型屬于尾氣環保處理技術領域，尤其屬于發動機尾氣排放催化處理技術領域，特別涉及一種船機尾氣SCR凈化系統及應用控制方法。

背景技術

我國是一個內河航運資源比較豐富的國家。鑒于中國港口和船舶大氣污染防治的緊迫形勢，為落實《環境保護法》、《大氣污染防治法》要求，環境保護部制定船舶發動機排放標準，目的是加強船舶污染物排放控制。為了進一步降低船舶內燃機的炭煙顆粒和氮氧化物的排放，滿足日益嚴格的排放法規的要求，內燃機后處理技術得到了廣泛的關注、青睞和應用。

在內燃機后處理系統中，選擇性催化還原技術(SCR)是針對柴油機尾氣排放中氮氧化物的一項處理工藝，即在催化劑的作用下，噴入還原劑氨或尿素溶液，把尾氣中的氮氧化物還原成氮氣和水；以達到降低船舶尾氣氮氧化物含量的目的。

現有SCR技術應用于船舶發動機后處理系統存在以下不足：船舶發動機排量較大，導致SCR系統尿素供給量較大，現階段還沒有合適的單個噴嘴來滿足和實現尿素的噴射功能，造成尿素需求量與噴嘴不匹配。采用單個噴嘴滿足大容量尿素溶液噴射時，其噴射壓力和噴嘴孔徑必然較大；噴射壓力大，對于高壓穩定性控制提出了一定技術要求；噴嘴孔徑大，會導致噴射出的尿素液柱霧化效果不佳，容易在排氣管壁上發生明顯的結晶現象。低溫SCR催化器處理氮氧化物轉化效率不高。

發明內容

本實用新型根據現有技術的不足公開了一種船機尾氣SCR凈化系統。本實用新型目的是提出一種適用于船機尾氣凈化處理的SCR系統及應用控制方法，旨在提高SCR技術在船機尾氣處理領域的可靠性、實用性，解決在船機SCR系統中尿素噴嘴不匹配、低溫SCR轉化效率低等技術問題。

本實用新型通過以下技術方案實現：

船機尾氣SCR凈化系統，包括SCR催化器、尿素噴射系統、控制系統，所述SCR催化器設置于船用發動機尾氣排放通道上，其特征在于：

SCR催化器由混合器和催化器構成；混合器設置于催化器前端用于將發動機尾氣與噴射尿素混合；催化器為蜂窩結構的載體催化器，包括載體、襯墊、加熱夾層、筒體；

尿素噴射系統由尿素溶液供給系統、尿素溶液噴嘴系統構成；其中，尿素溶液噴嘴系統由位于混合器前端、沿排氣通道垂直截面均勻間隔布置的多個噴嘴組成，噴嘴噴射方向與尾氣流向相向；

控制系統基于OPEN-ECU快速控制原型完成信息獲取和對尿素噴射系統的噴射控制。

本實用新型所述尿素噴射系統由尿素箱、尿素泵、尿素溶液壓力共軌機構、尿素溶液管路構成尿素溶液供給系統，尿素箱與尿素泵相連，尿素泵通過尿素溶液管路與尿素溶液壓力共軌機構相連，尿素溶液壓力共軌機構通過出口分支共軌管路分別與各尿素噴嘴相連。

所述每條出口分支共軌管路均設置加熱管路中流過的尿素溶液的加熱裝置。

所述加熱夾層嵌套在催化器的襯墊與筒體之間，催化器筒體外壁還包覆有保溫棉。

本實用新型所述控制系統包括尿素泵控制、信號反饋系統、噴嘴控制、通信模塊系統、SCR催化器加熱夾層控制、尿素溶液加熱及管路加熱控制、尿素溶液噴射計量控制。