[发明专利]船机SCR共轨式添蓝喷射系统

说明书

技术领域

本发明涉及船用柴油发动机排气后处理系统领域，具体地指一种船机SCR共轨式添蓝喷射系统。

背景技术

柴油机以其优越的经济性、动力性和可靠性被广泛应用于船舶中。据Lloyds船级社统计，截止到2011年1月，世界船队的船舶总数已达到10万余艘，随着世界航运业的高速发展，对船舶的需求量不断增长，船舶柴油机的污染物排放已引起人们的广泛关注。

鉴于NOX对环境及人类健康造成的危害，国际海事组织制定了《MARPOL73/78公约》附则VI对其进行限制。面对即将实施的第三阶段(Tier III标准)排放法规，Urea-SCR技术被国内外公认为最有效的船机排放控制方案。

船舶SCR系统普遍使用40％质量浓度的尿素水溶液(以下简称添蓝)作为还原剂，这主要是因为还原剂的需求量较大，需使用浓度较高的尿素水溶液，以减小添蓝日用柜的体积。在实际应用中，通常在船上设置添蓝舱用于储存添蓝，并定期泵入添蓝日用柜以用于正常的喷射。添蓝日用柜中的添蓝用尽时，需要停止添蓝喷射泵的工作再进行加注，这会对在排放控制区(ECA)内航行的船舶造成影响。

一方面，船舶柴油机的机型不同，其排温范围、原机排放水平、排气组分等均有所差别；另一方面，船舶排放法规针对不同用途和运转特性的船舶柴油机适用的试验循环和加权因素做出了规定。因此，当一艘船舶上的不同用途和运转特性的船舶柴油机同时需要引入SCR系统时，必须安装多套添蓝喷射装置以满足不同的喷射量要求，而这无疑会增加额外的制造、安装和运行成本。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述背景技术存在的不足，提出一种可以实时加注、同时为多台船舶柴油机供给添蓝的船机SCR共轨式添蓝喷射系统。

为实现上述目的，本发明所设计的船机SCR共轨式添蓝喷射系统，包括压缩空气源、添蓝日用柜、控制器、计量电磁阀和喷枪，所述添蓝日用柜的加压口与压缩空气源相连，所述添蓝日用柜的输出口通过计量电磁阀与喷枪的液体入口相连，所述喷枪的气体入口与压缩空气源相连，所述控制器通过控制计量电磁阀的占空比控制喷枪喷出的雾化添蓝容量，其特殊之处在于，所述添蓝日用柜中设置液位传感器，所述控制器根据液位传感器传送的液位信息控制添蓝源向添蓝日用柜中加注添蓝，所述喷枪为若干个，均位于发动机排气管内SCR催化器的前端。

进一步地，所述添蓝源由添蓝舱提供，添蓝从添蓝舱的出液口依次通过离心泵和加注电磁阀进入添蓝日用柜的加注口，所述控制器控制离心泵和加注电磁阀的开启与关闭。控制器开启离心泵和加注电磁阀后，离心泵将添蓝从添蓝舱泵出后通过开启的加注电磁阀进入添蓝日用柜。

更进一步地，所述添蓝日用柜的输出口与计量电磁阀之间设置有吹扫管道，所述吹扫管道的一个入口通过输出电磁阀与添蓝日用柜的输出口相连，另一个入口通过吹扫电磁阀与压缩空气源相连，所述吹扫管道的出口与计量电磁阀相连，所述控制器控制输出电磁阀和吹扫电磁阀的开启与关闭。通过设置吹扫通道和吹扫电磁阀，可通过压缩空气将添蓝喷射管路和喷枪内残存的添蓝排空，延长设备的使用寿命。

更进一步地，所述压缩空气源为压缩空气瓶，压缩空气瓶的出口处设置压缩空气截止阀，所述压缩空气源通过压缩空气截止阀后分为三路，一路通过第一减压阀与加压口相连，一路通过第二减压阀和压缩空气止回阀与喷嘴的气体入口相连，另一路与吹扫电磁阀相连。压缩空气源分为三路分别供给添蓝日用柜、喷嘴和吹扫通道。

更进一步地所述添蓝日用柜内部设置有与添蓝加热管路相连的添蓝加热管路以及温度传感器，所述添蓝加热管路的进水口设置有冷却液控制阀，所述控制器根据温度传感器传送的温度信号控制冷却液控制阀的开启与关闭。发动机冷却液流经添蓝加热管路对添蓝进行加热，从而可有效防止添蓝的结冰。

更进一步地，所述添蓝日用柜的侧面设有放气阀，底部设有放残阀，所述添蓝日用柜的输出口通过过滤器与计量电磁阀相连。放气阀在系统不工作时将添蓝日用柜内的压力降低至一个大气压，通过放残阀将添蓝日用柜内的残渣排出。

更进一步地，所述加注电磁阀和离心泵之间设置有回液管道，所述回液管道的入口通过电磁泄压阀与加注电磁阀和离心泵相连通、出口与所述添蓝舱的添蓝舱回液口相连，所述控制器控制电磁泄压阀的开启与关闭。当添蓝液位高于设定值时，离心泵和加注电磁阀同时关闭，此时电磁泄压阀打开，加注管路中残余的添蓝经电磁泄压阀和添蓝舱回液口回收至添蓝舱。

更进一步地，所述加注电磁阀与加注口之间设置有添蓝止回阀。添蓝止回阀使添蓝单向进入添蓝日用柜，阻止添蓝逆向返回。