[发明专利]选择性催化还原系统及包括其的动力装置

说明书

本发明的实施例的选择性催化还原系统包括：反应器，其设置于比设置在主排气流路上的增压器靠后方的所述主排气流路上；还原剂喷射部，其设置于所述主排气流路上，向移动至所述反应器的废气喷射还原剂；分解室，其接受还原剂前体并分解来生成待供应至所述还原剂喷射部的还原剂；分歧流路，其在增压器旁通流路分歧，并与所述分解室连接，所述增压器旁通流路在所述主排气流路分歧并迂回所述增压器后再次与所述主排气流路汇流；外部气体供应流路，其向所述分解室供应外部气体；鼓风机，其设置于所述外部气体供应流路上，吸入外部气体；以及加热装置，其设置于所述外部气体供应流路上，对由所述鼓风机吸入的外部气体加热。

技术领域

本发明涉及一种利用选择性催化还原反应减少废气中含有的氮氧化物的选择性催化还原系统及包括其的动力装置。

背景技术

通常，用于船舶等的动力装置包括产生动力的柴油机、向柴油机供应扫气用空气的增压器(turbocharger)和减少由柴油机排出的废气中含有的氮氧化物的选择性催化还原(selective catalytic reduction，SCR)系统等。

选择性催化还原系统使废气和还原剂同时通过内部设置有催化剂的反应器的过程中，使废气中含有的氮氧化物与还原剂反应来将其还原处理为氮气和水蒸气。

作为用于减少氮氧化物的还原剂，选择性催化还原系统使用尿素(urea)或氨气(NH₃)。

然而，若直接向具有低于摄氏250度温度的废气喷射尿素，会存在尿素分解过程中生成的缩二脲(biuret)、三聚氰酸(cyanuric acid)、三聚氰胺(melamine)和三聚氰酸二酰胺(ammeline)等副产物致使喷嘴堵塞或妨碍废气流动的问题。

从而，为提高尿素的分解效率，使用一种向分解室供应利用另外的电热器或燃烧器加热的流体来使分解室的内部温度上升至分解反应温度，并向反应器供应在分解室稳定地分解尿素来生成的氨气(NH₃)和异氰酸(HNCO)的方法。

但是，分解尿素需要使分解室的内部温度升温至分解反应温度，为此，需要一种诸如用于供应热能的燃烧器的另外的加热装置。此外，需要消耗用于运行燃烧器的燃料和空气。

如此，分解尿素需要消耗大量的热能，且由于燃烧器所消耗的燃料和空气相对于在选择性催化还原系统中消耗的整体燃料和空气占相当大的比重，因而存在整体能源利用效率下降的问题。

发明内容

技术问题

本发明的实施例提供一种使为生成还原剂并减少废气中含有的氮氧化物而消耗的整体能源的利用效率最大化的选择性催化还原系统及包括其的动力装置。

技术方案

根据本发明的实施例，用于减少通过主排气流路排出的废气中含有的氮氧化物(NO_x)的选择性催化还原系统包括：反应器，其设置于比设置在所述主排气流路上的增压器靠后方的所述主排气流路上；还原剂喷射部，其设置于所述主排气流路上，向移动至所述反应器的废气喷射还原剂；分解室，其接受还原剂前体并分解来生成待供应至所述还原剂喷射部的还原剂；分歧流路，其在增压器旁通流路分歧，并与所述分解室连接，所述增压器旁通流路在所述主排气流路分歧并迂回所述增压器后再次与所述主排气流路汇流；外部气体供应流路，其向所述分解室供应外部气体；鼓风机，其设置于所述外部气体供应流路上，吸入外部气体；以及加热装置，其设置于所述外部气体供应流路上，对由所述鼓风机吸入的外部气体加热。

此外，所述选择性催化还原系统还可以包括增压器旁通阀，其设置于所述增压器旁通流路和所述分歧流路的分歧点前方的所述增压器旁通流路上。

所述选择性催化还原系统还可以包括逆流防止阀，其设置于所述外部气体供应流路上来防止通过所述分歧流路移动至所述分解室的废气向所述外部气体供应流路逆流。