【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种新能源船舶节能型烟气后处理系统，属于船舶尾气后处理。
技术介绍
1、随着碳达峰的提出，氢能源作为一种可再生的零碳燃料收到了重视，但是氢能源储存目前成本较高。因此，船用能源也逐渐将目光集中至含碳量少含氢量高的甲醇(ch3oh)、二甲醚(c2h6o)、氨(nh3)等可再生的新能源燃料上。以此为基础的船用能源结构，将导致尾气排放形式变化。
2、其中的nh3燃料燃烧可产生大量燃料型nox，需要处理大量nox，可以直接将nh3作为还原剂的scr系统(nh3-scr)。但ch3oh、c2h6o等新能源燃料不具备这一特点，尾气有害物仍以热力型氮氧化物(nox)排放，若仍采用以nh3作为的还原剂的scr系统，则需要另外准备还原剂。而ch3oh、c2h6o等燃料为高含量氢燃料，可通过系列反应产气态h2，供选择性催化还原nox(h2-scr)使用，不需要另外准备还原剂；另一方面，h2-scr反应活性温度低于(nh3-scr)，可更好地回收利用烟气中的高品位热能，进而提高燃料利用效率。
3、1.若利用常用的urea-scr，反应温度高，否则影响scr反应效果。
4、2.nh3-scr，需要另外准备还原剂，增加了运行维护管理工作，而甲醇、二甲醚等富氢燃料富含大量氢，具有还原性，可以利用还原nox
技术实现思路
1、为解决现有技术存在的上述问题，本专利技术提供一种新能源船舶节能型烟气后处理系统。
2、为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一
3、进一步，所述氢气生成单元，设置催化产氢模块，加热模块、富氢燃料输入调节阀、反应参与物输入调节阀、反应温度调节阀。
4、进一步，所述催化产氢模块内部设置有重整反应或裂解反应催化剂，与加热模块共同作用下，生成含氢气。
5、进一步，所述催化产氢模块，通过富氢燃料输入的调节阀、反应参与物输入的调节阀、反应温度调节阀共同控制产氢反应进程，进而影响产氢量。
6、进一步，所述烟气热能回收单元，内部含有高效换热器模块，能回收烟气中的高品位热能。
7、进一步，所述氢气控制单元，内部设置含氢气进口分析模块、含氢气输入模块、含氢气输出模块，含氢气储存模块，以及mcu模块，其中mcu模块为控制产氢反应及scr反应核心。
8、进一步，所述含氢气输入模，用于分析进气量及h2浓度，含氢气通过含氢气输入模块进入氢气控制单元，并储存至含氢气储存模块；所述含氢气输出模块，输出含氢气，通过含氢气喷射模块进入混合单元；所述mcu模块一方面采集含氢气输入模块、含氢气储存模块信号后，调整富氢燃料输入调节阀、反应参与物输入调节阀、反应温度调节阀，控制氢气生成单元的富氢燃料、产氢反应其他反应物、回收热能，进而调整含氢气产生量；另一方面，由多功能传感模块采集进入混合单元烟气信息，由多功能传感模采集scr模块后烟气信息，进而控制含氢气输出模块，调整输送混合单元的含氢气。
9、进一步，所述混合单元，内部设置含氢气喷射模块、多功能传感模块，将烟气与反应气混合均匀，其中，多功能传感器模块用于感知烟气nox浓度、温度、流量的气信号；含氢气喷射模块将含氢气均匀送入混合单元，与烟气混合均匀。
10、进一步，所述scr反应单元,内部设置h2-scr模块、加热模块、多功能传感模块催化氧化模块、反应温度调节阀；h2-scr模块利用氢气选择性催化还原nox，将nox还原成n2与h2o；加热模块接受烟气热能回收单元的回收热能，反应温度调节阀调节，保证scr反应的高效温度区间；多功能传感模块采集反应后的烟气nox浓度、h2浓度、流量、温度信号；催化氧化模块氧化过量h2、产氢副产品以及燃烧不充分物质。
11、一种新能源船舶节能型烟气后处理方法，采用新能源船舶节能型烟气后处理系统，烟气首先由烟气热能回收单元，回收排气热能，后送至混合单元，与由氢气生成单元生成，氢气控制单元输出的含氢气混合，形成含氢烟气。混合均匀的含氢烟气，进入scr反应单元进行nox脱除，将过量h2、产氢副产品以及燃烧不充分物质，进一步氧化成co2和h2o；其中烟气热能回收单元的回收热量，为氢气生成单元提供所需要热量，提供给scr反应使用，作为船舶中生活热水；其中的产氢反应与scr反应由mcu模块通过控制；来自含氢气输入模块及含氢气储存模块信号决定产氢反应，通过控制氢气生成单元的富氢燃料输入调节阀、反应参与物输入调节阀、反应温度调节阀，调整氢气生成单元内的富氢燃料量与产氢反应其他反应物，以及对应催化剂反应温度，进而影响产氢量；来自混合单元的多功能传感模块与scr反应单元的多功能传感模块决定scr反应，通过控制氢气控制单元的含氢气输出模块控制含氢气量，通过控制scr反应单元的反应温度调节阀控制scr反应活性温度区间。
12、本专利技术的有益效果是：
13、1.相比目前传统的船用urea-scr，不需要另外准备还原剂，降低scr营运成本。
14、2.利用富氢燃料的氢作为还原剂，可以有效降低scr反应温度，降低了氮氧化物反应温度控制难度。
15、3.较低反应温度，可提高了烟气中热能利用率，起到了节能作用。
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1.一种新能源船舶节能型烟气后处理系统，其特征在于：包括氢气生成单元、烟气热能回收单元、氢气控制单元、混合单元、SCR反应单元、排气单元，所述烟气热能回收单元、混合单元、SCR反应单元依次连接以及氢气生成单元、氢气控制单元、混合单元依次连接构成烟气后处理系统。
2.根据权利要求1所述的新能源船舶节能型烟气后处理系统，其特征在于：所述氢气生成单元，设置催化产氢模块，加热模块、富氢燃料输入调节阀、反应参与物输入调节阀、反应温度调节阀。
3.根据权利要求2所述的新能源船舶节能型烟气后处理系统，其特征在于：所述催化产氢模块内部设置有重整反应或裂解反应催化剂，与加热模块共同作用下，生成含氢气。
4.根据权利要求2所述的新能源船舶节能型烟气后处理系统，其特征在于：所述催化产氢模块，通过富氢燃料输入的调节阀、反应参与物输入的调节阀、反应温度调节阀共同控制产氢反应进程，进而影响产氢量。
5.根据权利要求1所述的新能源船舶节能型烟气后处理系统，其特征在于：所述烟气热能回收单元，内部含有高效换热器模块，能回收烟气中的高品位热能。
6.根据权
7.根据权利要求6所述的新能源船舶节能型烟气后处理系统，其特征在于：所述含氢气输入模，用于分析进气量及H2浓度，含氢气通过含氢气输入模块进入氢气控制单元，并储存至含氢气储存模块；所述含氢气输出模块，输出含氢气，通过含氢气喷射模块进入混合单元；所述MCU模块一方面采集含氢气输入模块、含氢气储存模块信号后，调整富氢燃料输入调节阀、反应参与物输入调节阀、反应温度调节阀，控制氢气生成单元的富氢燃料、产氢反应其他反应物、回收热能，进而调整含氢气产生量；另一方面，由多功能传感模块采集进入混合单元烟气信息，由多功能传感模采集SCR模块后烟气信息，进而控制含氢气输出模块，调整输送混合单元的含氢气。
8.根据权利要求1所述的新能源船舶节能型烟气后处理系统，其特征在于：所述混合单元，内部设置含氢气喷射模块、多功能传感模块，将烟气与反应气混合均匀，其中，多功能传感器模块用于感知烟气NOx浓度、温度、流量的气信号；含氢气喷射模块将含氢气均匀送入混合单元，与烟气混合均匀。
9.根据权利要求1所述的新能源船舶节能型烟气后处理系统，其特征在于：所述SCR反应单元,内部设置H2-SCR模块、加热模块、多功能传感模块催化氧化模块、反应温度调节阀；H2-SCR模块利用氢气选择性催化还原NOx，将NOx还原成N2与H2O；加热模块接受烟气热能回收单元的回收热能，反应温度调节阀调节，保证SCR反应的高效温度区间；多功能传感模块采集反应后的烟气NOx浓度、H2浓度、流量、温度信号；催化氧化模块氧化过量H2、产氢副产品以及燃烧不充分物质。
10.一种新能源船舶节能型烟气后处理方法，采用新能源船舶节能型烟气后处理系统，其特征在于：烟气首先由烟气热能回收单元，回收排气热能，后送至混合单元，与由氢气生成单元生成，氢气控制单元输出的含氢气混合，形成含氢烟气。混合均匀的含氢烟气，进入SCR反应单元进行NOx脱除，将过量H2、产氢副产品以及燃烧不充分物质，进一步氧化成CO2和H2O；其中烟气热能回收单元的回收热量，为氢气生成单元提供所需要热量，提供给SCR反应使用，作为船舶中生活热水；其中的产氢反应与SCR反应由MCU模块通过控制；来自含氢气输入模块及含氢气储存模块信号决定产氢反应，通过控制氢气生成单元的富氢燃料输入调节阀、反应参与物输入调节阀、反应温度调节阀，调整氢气生成单元内的富氢燃料量与产氢反应其他反应物，以及对应催化剂反应温度，进而影响产氢量；来自混合单元的多功能传感模块与SCR反应单元的多功能传感模块决定SCR反应，通过控制氢气控制单元的含氢气输出模块控制含氢气量，通过控制SCR反应单元的反应温度调节阀控制SCR反应活性温度区间。
...【技术特征摘要】
1.一种新能源船舶节能型烟气后处理系统，其特征在于：包括氢气生成单元、烟气热能回收单元、氢气控制单元、混合单元、scr反应单元、排气单元，所述烟气热能回收单元、混合单元、scr反应单元依次连接以及氢气生成单元、氢气控制单元、混合单元依次连接构成烟气后处理系统。
2.根据权利要求1所述的新能源船舶节能型烟气后处理系统，其特征在于：所述氢气生成单元，设置催化产氢模块，加热模块、富氢燃料输入调节阀、反应参与物输入调节阀、反应温度调节阀。
3.根据权利要求2所述的新能源船舶节能型烟气后处理系统，其特征在于：所述催化产氢模块内部设置有重整反应或裂解反应催化剂，与加热模块共同作用下，生成含氢气。
4.根据权利要求2所述的新能源船舶节能型烟气后处理系统，其特征在于：所述催化产氢模块，通过富氢燃料输入的调节阀、反应参与物输入的调节阀、反应温度调节阀共同控制产氢反应进程，进而影响产氢量。
5.根据权利要求1所述的新能源船舶节能型烟气后处理系统，其特征在于：所述烟气热能回收单元，内部含有高效换热器模块，能回收烟气中的高品位热能。
6.根据权利要求1所述的新能源船舶节能型烟气后处理系统，其特征在于：所述氢气控制单元，内部设置含氢气进口分析模块、含氢气输入模块、含氢气输出模块，含氢气储存模块，以及mcu模块，其中mcu模块为控制产氢反应及scr反应核心。
7.根据权利要求6所述的新能源船舶节能型烟气后处理系统，其特征在于：所述含氢气输入模，用于分析进气量及h2浓度，含氢气通过含氢气输入模块进入氢气控制单元，并储存至含氢气储存模块；所述含氢气输出模块，输出含氢气，通过含氢气喷射模块进入混合单元；所述mcu模块一方面采集含氢气输入模块、含氢气储存模块信号后，调整富氢燃料输入调节阀、反应参与物输入调节阀、反应温度调节阀，控制氢气生成单元的富氢燃料、产氢反应其他反应物、回收热能，进而调整含氢气产生量；另一方面，由多功能传感模块采集进入混合单元烟气信息，由多功能传感模采集sc...
【专利技术属性】
技术研发人员：林睿，朱华，刘佳，马双，郭磊，陈勇，沈玉琦，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七○八研究所，
类型：发明
国别省市：
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