[发明专利]一种提高船用柴油机低压SCR系统低温性能的加热系统

说明书

本发明的目的在于提供一种提高船用柴油机低压SCR系统低温性能的加热系统，包括增压涡轮、废气抽气管路、SCR反应器、尿素喷射装置、补燃装置、电加热装置、风机、阀门。在增压涡轮前抽取高温废气，一部分高温废气流入尿素喷射装置来分解尿素，之后流入SCR反应器中；另一部分高温废气来对SCR反应器的催化剂载体加热，加热催化剂载体后的废气经过吹灰系统进入催化剂前参加反应。高低温废气的直接混合提高了进入SCR反应的废气温度。本发明减少了催化剂表面的硝酸铵和硫酸铵的结晶物，保证反应物在催化剂表面的接触面积，提高催化剂活性，从而提高催化还原反应的速率，增加氮氧化物的去除量。

技术领域

本发明涉及的是一种柴油机尾气处理系统，具体地说是船舶柴油机尾气处理系统。

背景技术

全球在步入21世纪后，随着经济全球化给世界经济带来的动力，船运也随之有了高速的发展，而其中产生的大量船舶污染物对大气和海洋环境造成了严重的破坏，世界各国和国际组织(IMO)相继制定了法规来限制污染物的排放，但随着人们对环境要求的日益增长，国际海事组织对船舶污染物排放的法规也越来越严苛，并规定在2016年以后,低速柴油机NOx的排放限值在指定排放控制区(ECA)降为3.4g/(KW·h)。与此同时，我国交通运输部也将珠三角、长三角、环渤海(京津冀)水域设立为船舶大气污染物排放控制区，以控制我国领域内船舶污染物的排放。

目前，针对NOx污染物，世界上比较成熟的后处理技术主要有废气再循环洗涤(EGR)技术和选择性催化还原(SCR)技术。EGR技术能够大幅度降低NOx排放，但同时其油耗和微粒排放都将增加。SCR技术是国际海事组织公认的唯一可用于各类船舶发动机和船型的NOx减排技术，理论上能够满足IMO Tier III或更严格排放标准。按照SCR系统安装位置不同，可以分为高压SCR系统和低压SCR系统。高压SCR系统的涡前排气温度为280～420℃，高压SCR系统具有很好的脱硝效率。然而低压SCR系统涡后排气温度仅有210～240℃，而SCR系统中最佳反应温度为350～400℃，温度过低会降低脱硝效率并且会有生成的其他副产物在催化剂表面结晶。因而，对于低压SCR系统需要额外增加供热装置来提高SCR反应器中的温度。

发明内容

本发明的目的在于提供提高催化还原反应的速率、增加氮氧化物去除量的一种提高船用柴油机低压SCR系统低温性能的加热系统。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种提高船用柴油机低压SCR系统低温性能的加热系统，其特征是：包括增压涡轮、柴油机排气管、SCR反应器、尿素喷射装置、抽气管路，柴油机排气管连接增压涡轮，增压涡轮出口管路连通SCR反应器，所述SCR反应器里设置催化剂和吹灰系统，SCR反应器中部设置出气口，SCR反应器的上端设置上进气口，SCR反应器的下端设置下进气口，上进气口下方为上气室，下进气口上方为下气室，抽气管路连通增压涡轮前的柴油机排气管，抽气管路分成第一支路和第二支路，第一支路连通增压涡轮出口管路并在其上安装第一阀门和尿素喷射装置，第二支路连通SCR反应器的上进气口和下进气口，第二支路上安装第二阀门。

本发明一种提高船用柴油机低压SCR系统低温性能的加热系统，其特征是：包括增压涡轮、柴油机排气管、SCR反应器、尿素喷射装置、抽气管路，柴油机排气管连接增压涡轮，增压涡轮出口管路连通SCR反应器，所述SCR反应器里设置催化剂和吹灰系统，SCR反应器中部设置出气口，SCR反应器的上端设置上进气口，SCR反应器的下端设置下进气口，上进气口下方为上气室，下进气口上方为下气室，抽气管路连通增压涡轮出口管路，抽气管路上安装补燃装置，抽气管路分成第一支路和第二支路，第一支路连通SCR反应器前的增压涡轮出口管路并在其上安装第一阀门和尿素喷射装置，第二支路连通SCR反应器的上进气口和下进气口，第二支路上安装第二阀门，燃料和空气通过空气预热器连接补燃装置，空气预热器与SCR反应器的出口连通并实现换热。