[发明专利]排出气体后处理系统、内燃机及用于操作其的方法

说明书

一种内燃机的排出气体后处理系统(3)，即，内燃机的SCR排出气体后处理系统，具有SCR催化转化器(9)，具有通向SCR催化转化器(9)的排出气体供应管线(8)，且具有导引远离SCR催化转化器(9)的排出气体排放管线(11)，具有分配至排出气体供应管线(8)来用于将具体是氨或氨前体物质的还原剂引入排出气体的引入装置(16)，且具有用于使排出气体与还原剂在SCR催化转化器(9)上游混合的在引入装置(16)下游由排出气体供应管线(8)提供的混合区段(18)，其中排出气体供应管线(8)和排出气体排放管线(11)连接到收纳SCR催化转化器(9)的反应器室(10)的公共侧(19)上，且/或在公共侧(19)上延伸到反应器室(10)中，其中至SCR催化转化器(9)或反应器室(10)的旁路(12)形成在排出气体供应管线(8)与排出气体排放管线(11)之间。

技术领域

本发明涉及内燃机的排出气体后处理系统。本发明还涉及一种具有排出气体后处理系统的内燃机，以及用于操作此内燃机的方法。

背景技术

在例如用于发电站中的静止内燃机中的燃烧过程期间，以及在例如用于船舶上的非静止内燃机中的燃烧过程中，产生了氮氧化物，其中这些氮氧化物通常在含硫化石燃料(诸如煤、矿煤、矿物油、重燃料油或柴油)的燃烧期间产生。出于此原因，此内燃机配备排出气体后处理系统，其用于离开内燃机的排出气体的清洁，特别是脱氮。

为了减少排出气体中的氮氧化物，从实践中了解到在排出气体后处理系统中主要采用所谓的SCR催化转化器。在SCR催化转化器中，氮氧化物的选择性催化还原发生，其中为了还原氮氧化物，需要氨(NH₃)作为还原剂。氨或氨前体物质(诸如，例如尿素)以液体形式在SCR催化转换器上游引入到排出气体中，其中氨或氨前体物质在SCR催化转化器上游与排出气体相互混合。为此，根据实践，混合区段设在氨或氨前体物质的引入处与SCR催化转化器之间。

尽管利用从实践中获知的包括SCR催化转化器的排出气体后处理系统，排出气体后处理，具体是氮氧化物还原，可能已经成功地进行，但需要进一步改进排出气体后处理系统。具体而言，所需的是使具有此排出气体后处理系统的紧凑设计的有效排出气体后处理成为可能。

发明内容

从此出发，本发明基于创造出内燃机的新型排出气体后处理系统、具有排出气体后处理系统的内燃机以及用于操作此内燃机的方法的目的。

该目的通过内燃机的排出气体后处理系统来解决。所述内燃机的排出气体后处理系统具有催化转化器，具有通向所述催化转化器的排出气体供应管线，且具有导引远离所述催化转化器的排出气体排放管线，所述排出气体供应管线和所述排出气体排放管线连接至收纳所述催化转化器的反应器室的公共侧，且/或在所述公共侧上延伸到所述反应器室中，以及在于至所述催化转化器或反应器室的旁路形成在所述排出气体供应管线与所述排出气体排放管线之间，其中关闭元件连接到所述旁路中。根据本发明，排出气体供应管线和排出气体排放管线连接在收纳SCR催化转化器的反应器室的公共侧上，且/或其在反应器室的公共侧上延伸到反应器室中，其中在排出气体供应管线与排出气体排放管线之间形成了至SCR催化转化器或反应器室的旁路，且其中关闭元件连接在旁路中。排出气体后处理系统的该实施例使得具有紧凑设计的有效排出气体后处理成为可能。围绕反应器室延伸的长旁通管线可省略。

根据有利的进一步发展方案，旁路在引入装置上游在混合区段的区域中，沿排出气体排放管线的方向从排出气体供应管线分叉。该实施例使得特别紧凑的设计和有效的排出气体后处理成为可能。

根据有利的进一步发展方案，连接到旁路上的关闭元件是关闭阀或破裂盘(burstdisc)。该实施例使得特别紧凑的设计和有效的排出气体后处理成为可能。

根据另一个有利的进一步发展方案，排出气体供应管线以下游端通入反应器室中，其中挡板元件与排出气体供应管线的该下游端相互作用，该挡板元件可关于排出气体供应管线的下游端转移。挡板元件使得甚至更紧凑的设计和甚至更有效的排出气体后处理成为可能。