[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，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中的引入装置(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)，其中收纳SCR催化转化器(9)的反应器室(10)形成为至少双壁，具有第一壁(24)和定位在面对排出气流的第一壁的一侧上的第二壁(25)，以及其中形成在第一壁(24)与第二壁(25)之间的间隙(26)能够由热传递介质流过。

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和包括排出气体后处理系统的内燃机的有效操作成为可能。

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、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。

该目的通过根据本申请的内燃机的排出气体后处理系统来解决。根据本发明，收纳SCR催化转化器的反应器室设计为至少双壁，具有第一壁，以及定位在面对排出气流的第一壁的一侧上的第二壁，其中形成在第一壁与第二壁之间的间隙可由热传递介质流过或由热传递介质流过。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。

根据有利的进一步发展方案，一种用于热传递介质的回路包括热传递介质可经由其引入到间隙中的入口、热传递介质可经由其从间隙除去的出口、用于热传递介质的输送装置，以及用于热传递介质的温度控制装置。该进一步发展方案使得具有紧凑设计的有效排出气体后处理成为可能。

根据有利的进一步发展方案，反应器室的第一壁的厚度与反应器室第二壁的厚度之间的比合计为至少10:3，优选地至少10:2，特别优选地至少10:1。该进一步发展方案使得具有紧凑设计的有效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，反应器室的第一壁与反应器室的第二壁之间的间隙的厚度合计为至少2mm，优选地至少4mm，特别优选地至少6mm。该进一步发展方案使得具有紧凑设计的有效排出气体后处理成为可能。

根据本发明的内燃机在本申请中限定。根据本发明的用于操作燃机的方法在本申请中限定。

特别优选的是，内燃机包括多级排出气体增压系统，其具有包括高压涡轮的第一排出气体涡轮增压器，以及包括低压涡轮的第二排出气体涡轮增压器，其中排出气体后处理系统连接在高压涡轮与低压涡轮之间。

附图说明