[实用新型]船机SCR多路喷射控制系统

说明书

技术领域

本实用新型公开了船机SCR多路喷射控制系统，涉及在多台船用柴油机SCR装置的喷 射控制技术，属于船机排气后处理系统领域。

背景技术

2008年10月，IMO正式通过了MARPOL73/78附则VI的修正案《NOX技术规则》，对 NO_X排放提出了三个阶段的限制要求。随着船机排放法规的加严和世界航运业的发展，针对 当前船用柴油机的排放水平，单靠机内净化已难以满足第三阶段对NOx的排放限值要求，机 外控制技术的应用已是必然，因此，在船用排气后处理上SCR后处理技术是必然趋势。

SCR(选择性催化还原)技术是指在富氧条件下，选用合适的催化剂，使还原剂与废气 中NOx的化学反应被催化加速，同时抑制还原剂被排气中的氧气氧化。使SCR实现NOx的 快速、高效还原主要取决于催化剂、还原剂和反应温度。

一般而言，车载重型柴油机配有1台，民用船舶配有2～4台柴油机，大型舰船配有6～8 台柴油机。而在传统SCR装置的设计中，喷射控制系统仅针对单个柴油机进行喷射控制，并 没有涉及多台柴油机的复用。这对于舰船而言，不仅增加了舰用设计的负担、浪费了舱内空 间，而且加大了舰载设备的重量。因此，本实用新型提出一种多路SCR喷射控制系统的设计。

实用新型内容

本实用新型是针对船用多台柴油机的后处理需要，提供一种多路SCR喷射控制系统。

船机SCR多路喷射控制系统，主要包括尿素柜，共轨管路，高压喷嘴，排气管路，手动 阀A和B，过滤阀，高压喷射泵，脉动阻尼器，调压阀，电磁阀，减压阀，止回阀和三通阀，

其中，尿素柜与高压喷射泵通过手动阀A、B和过滤阀连接，手动阀A设置在尿素柜下 游，手动阀B设置在高压喷射泵的上游；脉动阻尼器安装在高压喷射泵的下游，用于消除喷 射系统的管道内液体压力脉动的压力容器，稳定流体压力和流量，提高高压喷射泵的工作精 度及喷射能力；尿素溶液经过高压喷射泵流出后，通过三通阀流入共轨管路进行分流，共轨 管路后的喷射分路数量由舰船机舱布置的柴油机设定；共轨管路装有调压阀，用于监测喷射 共轨管路的压力信息，并向控制系统反馈；共轨管路有输出接口，每个输出接口都对应单个 喷射分路，喷射分路布置有电磁阀，减压阀、止回阀和高压喷嘴，减压阀用于调节喷射溶液 进入高压喷嘴的压力，止回阀用于防止管路溶液的倒灌保证管路中的正压；高压喷嘴有液体 入口，安装在各柴油机排气管路上，其朝向和排气流向保持一致；当共轨管路压力超过设定 阀值，控制系统自动调节调压阀和电磁阀的工作状态，以保证管路喷射溶液的流量正常供应；

控制系统根据柴油机喷射量和排气管路的位置信息，对喷射分路的电磁阀占空比或开闭 时间进行分配，并安排个喷射分路的电磁阀工作时间及顺序，以满足共轨管路中尿素溶液的 喷射需要，实现单泵对多路柴油机排气管路的后处理，包含电源箱，控制器，电源供电线路 和通讯总线，电源箱提供控制系统的电源；传感器包括NOx传感器、温度传感器、压力传感 器、压差传感器、扭矩传感器、转速传感器和液位传感器；控制系统选用现场总线CAN通讯 或总线+I/O控制方式，控制器通过电磁阀调节管路流量的供应。

所述的船机SCR多路喷射控制系统，尿素柜容积的大小由接入柴油机的数量决定，按一 天连续工作时间来设定。

所述的船机SCR多路喷射控制系统，高压喷射泵和高压喷嘴分别替换为普通喷射泵和普 通喷嘴，通过外接入压缩空气，对喷出的尿素溶液进行辅助雾化，普通喷嘴由液体和气体两 个输入口组成，压缩空气接入气体入口；控制系统增加对空气分路中的压缩空气电磁阀闭合 的控制；压缩空气管路包含压缩空气源，电磁阀，手动阀和减压阀；其中压缩空气源由舰船 的空气压缩机提供，压缩空气流量由柴油机的数量决定；压缩空气的电磁阀仅用于控制闭合， 不考虑占空比及流量分配问题，重点在于空气分路中的减压阀对压缩空气的压力控制；普通 喷嘴的设计增加压缩空气的管路接口，压缩空气的接入可在喷射管路中设计压缩空气接口， 不局限在普通喷嘴上。

所述的船机SCR多路喷射控制系统，控制系统实时接收多个柴油机的工况信号，包含扭 矩、转速、排气流量和排气温度，根据柴油机排放特性，计算不同柴油机的排气管路中需要 喷射的尿素溶液量；控制系统打开喷射管路中连接尿素柜的电磁阀并发送工作指令给喷射泵， 使喷射泵开始工作，喷射泵按计算的喷射量吸取尿素溶液通过管路传输给共轨管路。