船用柴油发动机尾气脱硫脱硝一体化系统与控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种船用柴油发动机尾气脱硫脱硝一体化系统与控制方法，该系统包括：接入船用柴油发动机的尾气管道的

【技术实现步骤摘要】
船用柴油发动机尾气脱硫脱硝一体化系统与控制方法


[0001]本专利技术涉及柴油发动机尾气净化处理
，具体而言涉及一种船用柴油发动机尾气脱硫脱硝一体化系统
。

技术介绍

[0002]近年来，随着国际海事组织
(IMO)
的防污公约
《MARPOL73/78
防污公约附则
VI》
的实施，针对海洋船舶尾气污染控制措施越来越严格
。
对于波罗的海
、
英国北海
、
北美排放控制区
、
美国加勒比海排放控制区等各个排放控制区内，船舶废气中的
SOx(
硫化物
)
排放要满足公约要求外，
NOx(
氮氧化物
)
排放也要求满足采用
Tier III Nox
排放标准，在排放控制区外则要求满足
Tier II
排放标准
。
[0003]由于
IMO
对
NOx
的排放控制要求晚于
SOx
，因此很多海洋船舶已经采用脱硫洗涤塔类装置来进行尾气中
SOx
的净化，而
NOx
尾气净化的装置则没有配置
。
随着
IMO
组织对
NOx
的排放控制要求开始实施，同时满足
SOX
和
NOx
净化的海洋船舶柴油机尾气净化技术成为一种诉求
。
而通过传统的脱硫洗涤塔之后的发动机尾气温度过低无法再使用
SCR(
选择性催化还原
)
等技术进行
NOx
净化，这一难题也成为海洋船舶尾气净化技术待攻克的难点和重点
。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的在于提供一种船用柴油发动机尾气脱硫脱硝一体化系统，将船用柴油发动机尾气
NOx
和
SOx
的净化集成到同一个净化器中完成，相比于传统的脱硫洗涤塔和
SCR
还原装置的设置，减少了设备的安装空间，可以为游轮等船舶提供更多载客空间，或为货轮提供更多的载货空间，同时，可实现
NOx
和
SOx
的同步净化，结合柴油燃烧器的方式，实现了催化剂和捕集器模块的再生，使得整个尾气净化的过程形成持续可再生的闭环
。
[0005]根据本专利技术目的的第一方面，提出一种船用柴油发动机尾气脱硫脱硝一体化系统，包括：
[0006]接入船用柴油发动机的尾气管道的
SCR
喷射系统，用于向尾气管道内喷射尿素溶液，所述尿素溶液能够与船用柴油发动机尾气中的
NOx
反应，实现净化
NOx
，并且与船用柴油发动机尾气中的
SOx
反应，捕集柴油发动机尾气中的
SOx
生成铵盐；
[0007]与尾气管道的出口连接的脱硫脱硝反应器，沿着尾气流动方向设置有
SCR
催化剂模块以及捕集器模块，所述捕集器模块用于捕集前述生成的铵盐；
[0008]与所述脱硫脱硝反应器通过管道连接的尾气升温装置，被设置用于为所述脱硫脱硝反应器提供稳定热源，对脱硫脱硝反应器以及从脱硫脱硝反应器通过的尾气进行加热；
[0009]净化尾气出口，与所述脱硫脱硝反应器的出口端连接；以及
[0010]控制器，与所述
SCR
喷射系统
、
尾气升温装置连接，并用于控制所述
SCR
喷射系统
、
尾气升温装置的运行；
[0011]其中，在所述脱硫脱硝反应器内，通过加热使得
SCR
催化剂再生恢复，并且通过加热将所述捕集器模块捕集的铵盐分解并通过所述净化尾气出口排放，为下一次在排放捕集
做准备
。
[0012]作为可选的实施例，所述尾气升温装置为柴油燃烧器，被设置用于通过燃烧柴油为所述脱硫脱硝反应器提供稳定热源
。
[0013]作为可选的实施例，所述脱硫脱硝反应器由所述
SCR
催化剂模块与捕集器模块依次相连构成；
[0014]SCR
催化剂模块的入口端与尾气管道的出口端连接，
SCR
催化剂模块的出口端与捕集器模块的入口端连接，捕集器模块的出口端与净化尾气出口连接
。
[0015]作为可选的实施例，所述
SCR
催化剂模块包括第一壳体以及由第一壳体定义的内部腔体；
[0016]多个催化剂组件在尾气流动方向上，以平铺排列的方式安装到内部腔体；
[0017]所述第一壳体的下部和上部分别构成尾气流动的入口端与出口端
。
[0018]作为可选的实施例，所述
SCR
催化剂模块还设置有反吹扫装置，用于通过高压气体对催化剂组件进行吹扫
。
[0019]作为可选的实施例，所述捕集器模块包括第二壳体以及由第二壳体定义的内部空腔；
[0020]多个滤芯在尾气流动方向上，以平铺横置排列的方式安装到第二壳体的内部空腔；
[0021]所述第二壳体的下部和上部分别构成尾气流动的入口端与出口端
。
[0022]在可选的实施例中，所述催化剂组件以及滤芯均被以可拆卸的方式安装
。
[0023]作为可选的实施例，所述
SCR
喷射系统将尾气管道分成前排管道和后排管道；
[0024]所述前排管道设置有第一温度传感器
T1、
第一压力传感器
P1
以及第一氮氧传感器
NOx1
，分别用于检测未经
SCR
处理的前排温度
、
前排压力以及前排氮氧量；
[0025]所述净化尾气出口设置有第二温度传感器
T2、
第二压力传感器
P2
以及第二氮氧传感器
NOx2
，分别用于检测净化后排放尾气的后排温度
、
后排压力以及后排氮氧量；
[0026]所述第一温度传感器
T1、
第一压力传感器
P1、
第一氮氧传感器
NOx1、
第二温度传感器
T2、
第二压力传感器
P2
以及第二氮氧传感器
NOx2
，分别与所述控制器连接
。
[0027]作为可选的实施例，所述脱硫脱硝反应器
300
的入口端和出口端分别设置有第一
SO2传感器与第二
SO2传感器，分别用于检测流入和流出脱硫脱硝反应器的二氧化硫含量
。
[0028]根据本专利技术目的的第二方面，还提出一种船用柴油发动机尾气脱硫脱硝一体化系统的控制方法，所述控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种船用柴油发动机尾气脱硫脱硝一体化系统，其特征在于，包括：接入船用柴油发动机的尾气管道
(100)
的
SCR
喷射系统
(200)
，用于向尾气管道内喷射尿素溶液，所述尿素溶液能够与船用柴油发动机尾气中的
NOx
反应，实现净化
NOx
，并且与船用柴油发动机尾气中的
SOx
反应，捕集柴油发动机尾气中的
SOx
生成铵盐；与尾气管道的出口连接的脱硫脱硝反应器
(300)
，沿着尾气流动方向设置有
SCR
催化剂模块
(310)
以及捕集器模块
(320)
，所述捕集器模块
(320)
用于捕集前述生成的铵盐；与所述脱硫脱硝反应器
(300)
通过管道连接的尾气升温装置
(400)
，被设置用于为所述脱硫脱硝反应器
(300)
提供稳定热源，对脱硫脱硝反应器以及从脱硫脱硝反应器通过的尾气进行加热；净化尾气出口
(500)
，与所述脱硫脱硝反应器
(300)
的出口端连接；以及控制器
(1000)
，与所述
SCR
喷射系统
(200)、
尾气升温装置
(400)
连接，并用于控制所述
SCR
喷射系统
(200)、
尾气升温装置
(400)
的运行；其中，在所述脱硫脱硝反应器内，通过加热使得
SCR
催化剂再生恢复，并且通过加热将所述捕集器模块
(320)
捕集的铵盐分解并通过所述净化尾气出口
(500)
排放，为下一次在排放捕集做准备
。2.
根据权利要求1所述的船用柴油发动机尾气脱硫脱硝一体化系统，其特征在于，所述尾气升温装置
(400)
为柴油燃烧器，被设置用于通过燃烧柴油为所述脱硫脱硝反应器
(300)
提供稳定热源
。3.
根据权利要求1所述的船用柴油发动机尾气脱硫脱硝一体化系统，其特征在于，所述脱硫脱硝反应器
(300)
由所述
SCR
催化剂模块
(310)
与捕集器模块
(320)
依次相连构成；
SCR
催化剂模块
(310)
的入口端与尾气管道
(100)
的出口端连接，
SCR
催化剂模块
(310)
的出口端与捕集器模块
(320)
的入口端连接，捕集器模块
(320)
的出口端与净化尾气出口
(500)
连接
。4.
根据权利要求1所述的船用柴油发动机尾气脱硫脱硝一体化系统，其特征在于，所述
SCR
催化剂模块
(310)
包括第一壳体
(311)
以及由第一壳体
(311)
定义的内部腔体；多个催化剂组件
(315)
在尾气流动方向上，以平铺排列的方式安装到内部腔体；所述第一壳体
(311)
的下部和上部分别构成尾气流动的入口端
(312)
与出口端
(313)。5.
根据权利要求4所述的船用柴油发动机尾气脱硫脱硝一体化系统，其特征在于，所述
SCR
催化剂模块
(310)
还设置有反吹扫装置，用于通过高压气体对催化剂组件
(315)
进行吹扫
。6.
根据权利要求3所述的船用柴油发动机尾气脱硫脱硝一体化系统，其特征在于，所述捕集器模块
(320)
包括第二壳体
(321)
以及由第二壳体
(321)
定义的内部空腔；多个滤芯
(325)
在尾气流动方向上，以平铺横置排列的方式安装到第二壳体
(321)
的内部空腔；所述第二壳体
(321)
的下部和上部分别构成尾气流动的入口端
(322)
与出口端
(323)。7.
根据权利要求1所述的船用柴油发动机尾气脱硫脱硝...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊飘洋，柴明明，田雨林，赵鹏飞，韩丰阳，
申请(专利权)人：南京瀚深材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：