[发明专利]废气后处理系统和内燃机

说明书

本发明涉及一种内燃机的废气后处理系统、即SCR废气后处理系统，带有SCR催化转化器(9)、带有引向SCR催化转化器(9)的废气输入管(8)且带有从SCR催化转化器(9)引离的废气排出管(11)，带有关联于废气输入管(8)的用于将还原剂、尤其氨或氨前体物质引入到废气中的引入设备(16)，且带有由废气输入管(8)在引入设备(16)的下游所提供的用于废气与还原剂在SCR催化转化器(9)的上游混合的混合段(18)，其中，废气输入管(8)以下游端部(15)通入到容纳SCR催化转化器(9)的反应器腔(10)中，且其中，缓冲元件(19)与废气输入管(8)的该端部(15)共同起作用，该缓冲元件相对于废气输入管(8)的下游端部(15)可被转移。

技术领域

本发明涉及一种内燃机的废气后处理系统。此外，本发明涉及一种带有废气后处理系统的内燃机。

背景技术

在例如在发电厂中使用的静止的内燃机的燃烧过程的情形中以及在例如在船上使用的非静止的内燃机的燃烧过程的情形中形成氧化氮，其中，该氧化氮通常在含硫的化石燃烧物例如煤、石煤、褐煤、石油、重油或柴油燃料的燃烧中形成。因此这样的内燃机关联有用于离开内燃机的废气的净化、尤其脱氮的废气后处理系统。

为了减少在废气中的氧化氮，在由实践已知的废气后处理系统中首先使用所谓的SCR催化转化器。在SCR催化转化器中实现氧化氮的选择性的催化还原，其中，为了氧化氮的还原需要氨(NH3)作为还原剂。氨或者氨前体物质(例如尿素)为此在SCR催化转化器的上游以液体形式被带入到废气中，其中，氨或者氨前体物质在SCR催化转化器的上游与废气混合。为此，根据实践设置有在氨或者氨前体物质的带入与SCR催化转化器之间的混合段。

虽然利用由实践已知的包括SCR催化转化器的废气后处理系统已可成功地实现废气后处理、尤其氧化氮减少，但是存在进一步改善废气后处理系统的需求。尤其地存在对这样的废气后处理系统的紧凑的结构形式的需求。

发明内容

由此出发，本发明的目的是实现内燃机的一种新型的废气后处理系统。

该目的通过一种内燃机的废气后处理系统来实现，该废气后处理系统带有催化转化器、带有引向所述催化转化器的废气输入管且带有从所述催化转化器引离的废气排出管。根据本发明，废气输入管以下游端部通入到容纳SCR催化转化器的反应器腔中，其中，缓冲元件与废气输入管的该端部共同起作用，即，相对于废气输入管的下游端部可被转移。布置在通入到反应器腔中的废气输入管的下游端部处的缓冲元件可在经缩短的混合段的情形中一方面确保废气与还原剂的良好的混合且另一方面确保SCR催化转化器的定义的流入。在紧凑的结构形式的情形中可确保有效的废气后处理。

根据一有利的改进方案，缓冲元件相对于废气输入管的下游端部可被转移，以便于在下游端部处截闭废气输入管或在下游端部处开启废气输入管，其中，在待开启的废气输入管的情形中缓冲元件相对于废气输入管的下游端部的相对位置优选取决于废气质量流且/或取决于废气温度且/或取决于被带入到废气质量流中的还原剂的量。以此在废气后处理系统的紧凑的结构形式的情形中可实现特别有效的废气后处理。

根据一种有利的改进方案，废气输入管的下游端部在构造成扩散器的情形下呈漏斗状地扩大。缓冲元件在面向废气输入管的下游端部的、废气流和还原剂打到其上的侧处在构造成导流面的情形下弯成拱形、尤其呈钟状地弯成拱形地轮廓化。由于在缓冲元件的区域以及废气输入管的面向缓冲元件的下游端部中的定义的流动引导，这些细节还允许在较短混合段的情形中的有效的废气后处理。

根据另一有利的改进方案，至SCR催化转化器的旁通管被接入到废气输入管与废气排出管之间，其中，截闭元件被接入到旁通管中，截闭元件的位置取决于缓冲元件相对于废气输入管的下游端部的位置。经由旁路，过量的废气可在SCR催化转化器处被引导经过，尤其当在内燃机起动之后还加热在内燃机的涡轮增压器的区域中的冷的部件时。