船用柴油發(fā)動機尾氣脫硫脫硝一體化系統(tǒng)與控制方法技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種船用柴油發(fā)動機尾氣脫硫脫硝一體化系統(tǒng)與控制方法，該系統(tǒng)包括：接入船用柴油發(fā)動機的尾氣管道的

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
船用柴油發(fā)動機尾氣脫硫脫硝一體化系統(tǒng)與控制方法


[0001]本專利技術(shù)涉及柴油發(fā)動機尾氣凈化處理
，具體而言涉及一種船用柴油發(fā)動機尾氣脫硫脫硝一體化系統(tǒng)
。

技術(shù)介紹

[0002]近年來，隨著國際海事組織
(IMO)
的防污公約
《MARPOL73/78
防污公約附則
VI》
的實施，針對海洋船舶尾氣污染控制措施越來越嚴格
。
對于波羅的海
、
英國北海
、
北美排放控制區(qū)
、
美國加勒比海排放控制區(qū)等各個排放控制區(qū)內(nèi)，船舶廢氣中的
SOx(
硫化物
)
排放要滿足公約要求外，
NOx(
氮氧化物
)
排放也要求滿足采用
Tier III Nox
排放標準，在排放控制區(qū)外則要求滿足
Tier II
排放標準
。
[0003]由于
IMO
對
NOx
的排放控制要求晚于
SOx
，因此很多海洋船舶已經(jīng)采用脫硫洗滌塔類裝置來進行尾氣中
SOx
的凈化，而
NOx
尾氣凈化的裝置則沒有配置
。
隨著
IMO
組織對
NOx
的排放控制要求開始實施，同時滿足
SOX
和
NOx
凈化的海洋船舶柴油機尾氣凈化技術(shù)成為一種訴求
。
而通過傳統(tǒng)的脫硫洗滌塔之后的發(fā)動機尾氣溫度過低無法再使用
SCR(
選擇性催化還原
)
等技術(shù)進行
NOx
凈化，這一難題也成為海洋船舶尾氣凈化技術(shù)待攻克的難點和重點
。

技術(shù)實現(xiàn)思路

[0004]本專利技術(shù)目的在于提供一種船用柴油發(fā)動機尾氣脫硫脫硝一體化系統(tǒng)，將船用柴油發(fā)動機尾氣
NOx
和
SOx
的凈化集成到同一個凈化器中完成，相比于傳統(tǒng)的脫硫洗滌塔和
SCR
還原裝置的設置，減少了設備的安裝空間，可以為游輪等船舶提供更多載客空間，或為貨輪提供更多的載貨空間，同時，可實現(xiàn)
NOx
和
SOx
的同步凈化，結(jié)合柴油燃燒器的方式，實現(xiàn)了催化劑和捕集器模塊的再生，使得整個尾氣凈化的過程形成持續(xù)可再生的閉環(huán)
。
[0005]根據(jù)本專利技術(shù)目的的第一方面，提出一種船用柴油發(fā)動機尾氣脫硫脫硝一體化系統(tǒng)，包括：
[0006]接入船用柴油發(fā)動機的尾氣管道的
SCR
噴射系統(tǒng)，用于向尾氣管道內(nèi)噴射尿素溶液，所述尿素溶液能夠與船用柴油發(fā)動機尾氣中的
NOx
反應，實現(xiàn)凈化
NOx
，并且與船用柴油發(fā)動機尾氣中的
SOx
反應，捕集柴油發(fā)動機尾氣中的
SOx
生成銨鹽；
[0007]與尾氣管道的出口連接的脫硫脫硝反應器，沿著尾氣流動方向設置有
SCR
催化劑模塊以及捕集器模塊，所述捕集器模塊用于捕集前述生成的銨鹽；
[0008]與所述脫硫脫硝反應器通過管道連接的尾氣升溫裝置，被設置用于為所述脫硫脫硝反應器提供穩(wěn)定熱源，對脫硫脫硝反應器以及從脫硫脫硝反應器通過的尾氣進行加熱；
[0009]凈化尾氣出口，與所述脫硫脫硝反應器的出口端連接；以及
[0010]控制器，與所述
SCR
噴射系統(tǒng)
、
尾氣升溫裝置連接，并用于控制所述
SCR
噴射系統(tǒng)
、
尾氣升溫裝置的運行；
[0011]其中，在所述脫硫脫硝反應器內(nèi)，通過加熱使得
SCR
催化劑再生恢復，并且通過加熱將所述捕集器模塊捕集的銨鹽分解并通過所述凈化尾氣出口排放，為下一次在排放捕集
做準備
。
[0012]作為可選的實施例，所述尾氣升溫裝置為柴油燃燒器，被設置用于通過燃燒柴油為所述脫硫脫硝反應器提供穩(wěn)定熱源
。
[0013]作為可選的實施例，所述脫硫脫硝反應器由所述
SCR
催化劑模塊與捕集器模塊依次相連構(gòu)成；
[0014]SCR
催化劑模塊的入口端與尾氣管道的出口端連接，
SCR
催化劑模塊的出口端與捕集器模塊的入口端連接，捕集器模塊的出口端與凈化尾氣出口連接
。
[0015]作為可選的實施例，所述
SCR
催化劑模塊包括第一殼體以及由第一殼體定義的內(nèi)部腔體；
[0016]多個催化劑組件在尾氣流動方向上，以平鋪排列的方式安裝到內(nèi)部腔體；
[0017]所述第一殼體的下部和上部分別構(gòu)成尾氣流動的入口端與出口端
。
[0018]作為可選的實施例，所述
SCR
催化劑模塊還設置有反吹掃裝置，用于通過高壓氣體對催化劑組件進行吹掃
。
[0019]作為可選的實施例，所述捕集器模塊包括第二殼體以及由第二殼體定義的內(nèi)部空腔；
[0020]多個濾芯在尾氣流動方向上，以平鋪橫置排列的方式安裝到第二殼體的內(nèi)部空腔；
[0021]所述第二殼體的下部和上部分別構(gòu)成尾氣流動的入口端與出口端
。
[0022]在可選的實施例中，所述催化劑組件以及濾芯均被以可拆卸的方式安裝
。
[0023]作為可選的實施例，所述
SCR
噴射系統(tǒng)將尾氣管道分成前排管道和后排管道；
[0024]所述前排管道設置有第一溫度傳感器
T1、
第一壓力傳感器
P1
以及第一氮氧傳感器
NOx1
，分別用于檢測未經(jīng)
SCR
處理的前排溫度
、
前排壓力以及前排氮氧量；
[0025]所述凈化尾氣出口設置有第二溫度傳感器
T2、
第二壓力傳感器
P2
以及第二氮氧傳感器
NOx2
，分別用于檢測凈化后排放尾氣的后排溫度
、
后排壓力以及后排氮氧量；
[0026]所述第一溫度傳感器
T1、
第一壓力傳感器
P1、
第一氮氧傳感器
NOx1、
第二溫度傳感器
T2、
第二壓力傳感器
P2
以及第二氮氧傳感器
NOx2
，分別與所述控制器連接
。
[0027]作為可選的實施例，所述脫硫脫硝反應器
300
的入口端和出口端分別設置有第一
SO2傳感器與第二
SO2傳感器，分別用于檢測流入和流出脫硫脫硝反應器的二氧化硫含量
。
[0028]根據(jù)本專利技術(shù)目的的第二方面，還提出一種船用柴油發(fā)動機尾氣脫硫脫硝一體化系統(tǒng)的控制方法，所述控本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】

【技術(shù)特征摘要】
1.
一種船用柴油發(fā)動機尾氣脫硫脫硝一體化系統(tǒng)，其特征在于，包括：接入船用柴油發(fā)動機的尾氣管道
(100)
的
SCR
噴射系統(tǒng)
(200)
，用于向尾氣管道內(nèi)噴射尿素溶液，所述尿素溶液能夠與船用柴油發(fā)動機尾氣中的
NOx
反應，實現(xiàn)凈化
NOx
，并且與船用柴油發(fā)動機尾氣中的
SOx
反應，捕集柴油發(fā)動機尾氣中的
SOx
生成銨鹽；與尾氣管道的出口連接的脫硫脫硝反應器
(300)
，沿著尾氣流動方向設置有
SCR
催化劑模塊
(310)
以及捕集器模塊
(320)
，所述捕集器模塊
(320)
用于捕集前述生成的銨鹽；與所述脫硫脫硝反應器
(300)
通過管道連接的尾氣升溫裝置
(400)
，被設置用于為所述脫硫脫硝反應器
(300)
提供穩(wěn)定熱源，對脫硫脫硝反應器以及從脫硫脫硝反應器通過的尾氣進行加熱；凈化尾氣出口
(500)
，與所述脫硫脫硝反應器
(300)
的出口端連接；以及控制器
(1000)
，與所述
SCR
噴射系統(tǒng)
(200)、
尾氣升溫裝置
(400)
連接，并用于控制所述
SCR
噴射系統(tǒng)
(200)、
尾氣升溫裝置
(400)
的運行；其中，在所述脫硫脫硝反應器內(nèi)，通過加熱使得
SCR
催化劑再生恢復，并且通過加熱將所述捕集器模塊
(320)
捕集的銨鹽分解并通過所述凈化尾氣出口
(500)
排放，為下一次在排放捕集做準備
。2.
根據(jù)權(quán)利要求1所述的船用柴油發(fā)動機尾氣脫硫脫硝一體化系統(tǒng)，其特征在于，所述尾氣升溫裝置
(400)
為柴油燃燒器，被設置用于通過燃燒柴油為所述脫硫脫硝反應器
(300)
提供穩(wěn)定熱源
。3.
根據(jù)權(quán)利要求1所述的船用柴油發(fā)動機尾氣脫硫脫硝一體化系統(tǒng)，其特征在于，所述脫硫脫硝反應器
(300)
由所述
SCR
催化劑模塊
(310)
與捕集器模塊
(320)
依次相連構(gòu)成；
SCR
催化劑模塊
(310)
的入口端與尾氣管道
(100)
的出口端連接，
SCR
催化劑模塊
(310)
的出口端與捕集器模塊
(320)
的入口端連接，捕集器模塊
(320)
的出口端與凈化尾氣出口
(500)
連接
。4.
根據(jù)權(quán)利要求1所述的船用柴油發(fā)動機尾氣脫硫脫硝一體化系統(tǒng)，其特征在于，所述
SCR
催化劑模塊
(310)
包括第一殼體
(311)
以及由第一殼體
(311)
定義的內(nèi)部腔體；多個催化劑組件
(315)
在尾氣流動方向上，以平鋪排列的方式安裝到內(nèi)部腔體；所述第一殼體
(311)
的下部和上部分別構(gòu)成尾氣流動的入口端
(312)
與出口端
(313)。5.
根據(jù)權(quán)利要求4所述的船用柴油發(fā)動機尾氣脫硫脫硝一體化系統(tǒng)，其特征在于，所述
SCR
催化劑模塊
(310)
還設置有反吹掃裝置，用于通過高壓氣體對催化劑組件
(315)
進行吹掃
。6.
根據(jù)權(quán)利要求3所述的船用柴油發(fā)動機尾氣脫硫脫硝一體化系統(tǒng)，其特征在于，所述捕集器模塊
(320)
包括第二殼體
(321)
以及由第二殼體
(321)
定義的內(nèi)部空腔；多個濾芯
(325)
在尾氣流動方向上，以平鋪橫置排列的方式安裝到第二殼體
(321)
的內(nèi)部空腔；所述第二殼體
(321)
的下部和上部分別構(gòu)成尾氣流動的入口端
(322)
與出口端
(323)。7.
根據(jù)權(quán)利要求1所述的船用柴油發(fā)動機尾氣脫硫脫硝...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：熊飄洋，柴明明，田雨林，趙鵬飛，韓豐陽，
申請(專利權(quán))人：南京瀚深材料科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：