选择性催化还原系统及包括其的动力装置制造方法及图纸

本发明专利技术的实施例的选择性催化还原系统包括：反应器，其设置于比设置在主排气流路上的增压器靠后方的所述主排气流路上；还原剂喷射部，其设置于所述主排气流路上，向移动至所述反应器的废气喷射还原剂；分解室，其接受还原剂前体并分解来生成待供应至所述还原剂喷射部的还原剂；分歧流路，其在增压器旁通流路分歧，并与所述分解室连接，所述增压器旁通流路在所述主排气流路分歧并迂回所述增压器后再次与所述主排气流路汇流；外部气体供应流路，其向所述分解室供应外部气体；鼓风机，其设置于所述外部气体供应流路上，吸入外部气体；以及加热装置，其设置于所述外部气体供应流路上，对由所述鼓风机吸入的外部气体加热。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】选择性催化还原系统及包括其的动力装置
本专利技术涉及一种利用选择性催化还原反应减少废气中含有的氮氧化物的选择性催化还原系统及包括其的动力装置。
技术介绍
通常，用于船舶等的动力装置包括产生动力的柴油机、向柴油机供应扫气用空气的增压器(turbocharger)和减少由柴油机排出的废气中含有的氮氧化物的选择性催化还原(selectivecatalyticreduction，SCR)系统等。选择性催化还原系统使废气和还原剂同时通过内部设置有催化剂的反应器的过程中，使废气中含有的氮氧化物与还原剂反应来将其还原处理为氮气和水蒸气。作为用于减少氮氧化物的还原剂，选择性催化还原系统使用尿素(urea)或氨气(NH3)。然而，若直接向具有低于摄氏250度温度的废气喷射尿素，会存在尿素分解过程中生成的缩二脲(biuret)、三聚氰酸(cyanuricacid)、三聚氰胺(melamine)和三聚氰酸二酰胺(ammeline)等副产物致使喷嘴堵塞或妨碍废气流动的问题。从而，为提高尿素的分解效率，使用一种向分解室供应利用另外的电热器或燃烧器加热的流体来使分解室的内部温度上升至分解反应温度，并向反应器供应在分解室稳定地分解尿素来生成的氨气(NH3)和异氰酸(HNCO)的方法。但是，分解尿素需要使分解室的内部温度升温至分解反应温度，为此，需要一种诸如用于供应热能的燃烧器的另外的加热装置。此外，需要消耗用于运行燃烧器的燃料和空气。如此，分解尿素需要消耗大量的热能，且由于燃烧器所消耗的燃料和空气相对于在选择性催化还原系统中消耗的整体燃料和空气占相当大的比重，因而存在整体能源利用效率下降的问题。
技术实现思路
技术问题本专利技术的实施例提供一种使为生成还原剂并减少废气中含有的氮氧化物而消耗的整体能源的利用效率最大化的选择性催化还原系统及包括其的动力装置。技术方案根据本专利技术的实施例，用于减少通过主排气流路排出的废气中含有的氮氧化物(NOx)的选择性催化还原系统包括：反应器，其设置于比设置在所述主排气流路上的增压器靠后方的所述主排气流路上；还原剂喷射部，其设置于所述主排气流路上，向移动至所述反应器的废气喷射还原剂；分解室，其接受还原剂前体并分解来生成待供应至所述还原剂喷射部的还原剂；分歧流路，其在增压器旁通流路分歧，并与所述分解室连接，所述增压器旁通流路在所述主排气流路分歧并迂回所述增压器后再次与所述主排气流路汇流；外部气体供应流路，其向所述分解室供应外部气体；鼓风机，其设置于所述外部气体供应流路上，吸入外部气体；以及加热装置，其设置于所述外部气体供应流路上，对由所述鼓风机吸入的外部气体加热。此外，所述选择性催化还原系统还可以包括增压器旁通阀，其设置于所述增压器旁通流路和所述分歧流路的分歧点前方的所述增压器旁通流路上。所述选择性催化还原系统还可以包括逆流防止阀，其设置于所述外部气体供应流路上来防止通过所述分歧流路移动至所述分解室的废气向所述外部气体供应流路逆流。所述选择性催化还原系统还可以包括流量控制阀，其控制在所述增压器旁通流路和所述分歧流路移动的废气的流量。所述流量控制阀可以是设置于所述增压器旁通流路和所述分歧流路的分歧点的三通流量控制阀。此外，所述流量控制阀可以包括：设置于所述增压器旁通流路和所述分歧流路的分歧点与述增压器旁通流路和所述主排气流路的汇流点之间的第一流量控制阀；以及设置于所述分歧流路上的第二流量控制阀。所述选择性催化还原系统还可以包括：第一温度传感器和第一流量计，其设置于所述分歧流路上；第二流量计，其设置于所述外部气体供应流路上，用于测量由所述鼓风机吸入的外部气体的流量；以及第二温度传感器，其设置于所述外部气体供应流路上，用于测量经过所述加热装置的外部气体的温度。所述选择性催化还原系统还可以包括控制部，其接受来自所述第一温度传感器、所述第一流量计、所述第二温度传感器、所述第二流量计的信息来控制所述流量控制阀的开闭和所述鼓风机及所述加热装置的动作。所述控制部可以根据来自所述第一温度传感器和所述第一流量计的信息计算通过所述分歧流路供应至所述分解室的热量，并将所述流量控制阀的开度调节为，使计算的热量追随为了在所述分解室生成还原剂而要求的热量。所述控制部可以根据来自所述第一温度传感器和所述第一流量计的信息计算通过所述分歧流路供应至所述分解室的热量，若计算的热量低于为了在所述分解室生成还原剂而要求的热量，则运行所述鼓风机和所述加热装置来通过所述外部气体供应流路额外地向所述分解室供应热量。所述控制部可以根据来自所述第二温度传感器和所述第二流量计的信息计算通过所述外部气体供应流路供应至所述分解室的热量。此外，所述控制部可以将所述鼓风机和所述加热装置的运行程度控制为，使通过所述分歧流路供应的热量和通过所述外部气体供应流路供应的热量之和追随为了在所述分解室生成还原剂而要求的热量。所述控制部可以根据来自所述第一温度传感器和所述第一流量计的信息计算通过所述分歧流路供应至所述分解室的热量，若计算的热量超过为了生成还原剂而要求的热量，则控制所述流量控制阀来减少向所述分歧流路移动的废气的流量。此外，根据本专利技术的实施例，动力装置包括：发动机，其排出含有氮氧化物(NOx)的废气；主排气流路，所述发动机排出的废气在其中移动；增压器，其设置于所述主排气流路上；增压器旁通流路，其在所述主排气流路分歧并迂回所述增压器后再次与所述主排气流路汇流；以及上述选择性催化还原系统。专利技术的效果根据本专利技术的实施例，选择性催化还原系统及包括其的动力装置可以使为生成还原剂并减少废气中含有的氮氧化物而消耗的整体能源的利用效率最大化。附图说明图1是包括本专利技术一实施例的选择性催化还原系统的动力装置的构成图。图2、图3是示出包括图1的选择性催化还原系统的动力装置的动作状态的构成图。图4是包括本专利技术一实施例的变形例的选择性催化还原系统的动力装置的构成图。具体实施方式下面参照附图对本专利技术的实施例进行详细说明，以便本专利技术所属
中的一般的技术人员容易实施本专利技术。本专利技术可以以多种不同形态实现，且不限于此处说明的实施例。值得注意的是，附图是示意性的，并非按实际维数图示。为图示的清晰性和方便性，图中部分结构的相对尺寸和比例以夸张或缩小的方式示出，其任意尺寸仅仅是示例性的，而不是限定性的。此外，对于出现在两幅图以上的相同结构物、要素或部件，为了体现其相似的特征，使用了相同的参考符号。本专利技术的实施例具体示出了本专利技术的优选实施例。由此，可以预想到对图解的多种变形。因此，实施例不限于图示区域的特定形态，例如还包括制作过程引起的形态变形。下面，参照图1至图3一并说明本专利技术一实施例的选择性催化还原反应(selectivecatalyticreduction，SCR)系统201及包括其的动力装置101。尽管本专利技术一实施例的选择性催化还原系统201可以与作为动力装置101的构成要素的发动机100同时制作和装配，视情况，为减少由已设置并使用中的发动机100排出的废气中含有的氮氧化物(NOx)，选择性催化还原系统201也可以事后设置。具体而言，船舶或车辆等运输工具或陆地或海上成套设备的修理和维修过程中，为改善已设置发动机100的环保性能，可以额外设置本专利技术一实施例的选择性催化还原系统201。如图1至图3所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种选择性催化还原系统，其用于减少通过主排气流路排出的废气中含有的氮氧化物(NOx)，所述选择性催化还原系统的特征在于，包括：反应器，其设置于比设置在所述主排气流路上的增压器靠后方的所述主排气流路上；还原剂喷射部，其设置于所述主排气流路上，向移动至所述反应器的废气喷射还原剂；分解室，其接受还原剂前体并分解来生成待供应至所述还原剂喷射部的还原剂；分歧流路，其在增压器旁通流路分歧，并与所述分解室连接，所述增压器旁通流路在所述主排气流路分歧并迂回所述增压器后再次与所述主排气流路汇流；外部气体供应流路，其向所述分解室供应外部气体；鼓风机，其设置于所述外部气体供应流路上，吸入外部气体；以及加热装置，其设置于所述外部气体供应流路上，对由所述鼓风机吸入的外部气体加热。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.31 KR 10-2014-01951921.一种选择性催化还原系统，其用于减少通过主排气流路排出的废气中含有的氮氧化物(NOx)，所述选择性催化还原系统的特征在于，包括：反应器，其设置于比设置在所述主排气流路上的增压器靠后方的所述主排气流路上；还原剂喷射部，其设置于所述主排气流路上，向移动至所述反应器的废气喷射还原剂；分解室，其接受还原剂前体并分解来生成待供应至所述还原剂喷射部的还原剂；分歧流路，其在增压器旁通流路分歧，并与所述分解室连接，所述增压器旁通流路在所述主排气流路分歧并迂回所述增压器后再次与所述主排气流路汇流；外部气体供应流路，其向所述分解室供应外部气体；鼓风机，其设置于所述外部气体供应流路上，吸入外部气体；以及加热装置，其设置于所述外部气体供应流路上，对由所述鼓风机吸入的外部气体加热。2.根据权利要求1所述的选择性催化还原系统，其特征在于，还包括增压器旁通阀，其设置于所述增压器旁通流路和所述分歧流路的分歧点前方的所述增压器旁通流路上。3.根据权利要求1所述的选择性催化还原系统，其特征在于，还包括逆流防止阀，其设置于所述外部气体供应流路上来防止通过所述分歧流路移动至所述分解室的废气向所述外部气体供应流路逆流。4.根据权利要求1所述的选择性催化还原系统，其特征在于，还包括流量控制阀，其控制在所述增压器旁通流路和所述分歧流路移动的废气的流量。5.根据权利要求4所述的选择性催化还原系统，其特征在于，所述流量控制阀是设置于所述增压器旁通流路和所述分歧流路的分歧点的三通流量控制阀。6.根据权利要求4所述的选择性催化还原系统，其特征在于，所述流量控制阀包括：设置于所述增压器旁通流路和所述分歧流路的分歧点与述增压器旁通流路和所述主排气流路的汇流点之间的第一流量控制阀；以及设置于所述分歧流路上的第二流量控制阀。7.根据权利要求4所述的选择性催化还原系统，其特征在于，还包括：第一温度传感器和第一流量计，其设置于所述分歧流路上；第二流量计，其设置于所述外部气体供应流路上，用于测量由所述鼓...

【专利技术属性】
技术研发人员：金技模，金石河，金泰勋，
申请(专利权)人：斗山发动机株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR