浅析瓦锡兰二冲程低速船用柴油机Tier Ⅲ SCR技术

浅析瓦锡兰二冲程低速船用柴油机Tier Ⅲ SCR技术 浅析瓦锡兰二冲程低速船用柴油机Tier ? SCR技术 内燃机与配件 年第期 浅析瓦锡兰二冲程低速船用 柴油机? 技术吴永刘坦柱王文城 合肥熔安动力机械有限公司 摘要瓦锡兰近期研发模式的技术产品来降低船用二冲程及四冲程柴油 机的氮氧化物 :,以达到满足?标准要求。该产品基于瓦锡兰已经研发并使用于四冲程柴油 机多 年的选择性催化还原技术,本文主要浅析该系统出现背景、系统反应原理及 设计。 关键词船用柴油机排放规范 : 户在区域之外并不想采用。典型的影响诸如 法规、规范背景及影响 油耗的增加.其他运行成本的增加或者服务间隔的 新修订的公约附则?于年国际海 缩短。许多用户会在区域内及以外运行,因此 事组织讨论后通过,这是基于原有的 希望技术上能够在 和 之间进行切换, ,公约附则?对船用柴油机氮氧化物排 放提出的新规范,原有条约于年通过并且已于 对于二冲冲柴油机此切换意 味着技术上需满足氮 年开始实施。对于现有和新造的船用柴油机, 氧化物排放能够降低%以上。 对最大允许的氮氧化物排放量分为三个 瓦锡兰系统研发必然性 等级见图,其第一个新阶段 已经对 对于目前已经执行的 排放控制。瓦锡兰 年月日以后铺龙骨的新船开始实施。 柴油机通过本身技术研发.考虑对其他参数最低影 ,被.,‘ 响.主要关注燃烧性能的改善从而实现?及 柴油机均可以满足 排放要求。同时受益 于电控控制的?系统,在 排放控制方 面,与传统机械式柴油机相比具有很大的优势。 对于更大要求的降低氮氧化物排放,依 靠柴油机本身的调节已无法实现:因此,更先进的 内部措施如柴油机改烧天然气或外部后处理装 置选择性催化还原技术被考虑。 圈氰氧化栩捧玻 瓦锡兰选择性催化还原技术 将于年开始实施,但仅适用于指定 选择性催化还原技术一般选择氨或尿素 的氮氧化物排放控制区域。在此区 作为还原剂,在反应体中?温度条件下.使 域外,将继续实施?排放控制。 废气中的氮氧化物还原为氮气:和氧气 新的法规对柴油机研发提出很大的挑战,必须 尽可能优化柴油机产品以适应更严格的排放要求, :。瓦锡兰低速船用二冲程柴油机技术是采 因为满足 的优化会影响其他的成本.导致用 用%尿素水做为还原剂,喷人废气与废气混合后 万方数据吴 永 刘坦柱 王文城:浅析瓦锡兰二冲程低速船用柴油机?技术 一??????????????????????????????????????????????????????一 装置,反应体,吹灰系统及控制系统图成,其系统图 在反应体内还原.反应体安装在排气总管出口及增 压器透屏之间.以充分利用废气温度,同时还原剂 见下图。 反应体 的喷入量根据柴油机运行状态自动调节。 尿素噎入及混合 .瓦锡兰主反应 瓦锡兰主反应如下: .尿素通过高温蒸发分解成异氰酸、 二氧化碳:和氨气,;. .异氰酸进一步分解成氨气,及 二氧化碳; .废气中的氮氧化物与还原剂氨气 ,反应生成氮气:及水。 整个反应过程下图: ?, ?蘸 ???霹 .??一 ? 一镰? 圈主反应示曩圈 : 为了保证尿素的完全分解和蒸发以及分解成的 还原剂充分均匀地分布在反应体内。以达到完全反 应从而降低氮氧化物排放的目的,因此尿素 喷射单元及后续的反应体设计需要格处重视。 .反应温度 选择性催化还原理论上的反应温度范围 一般为一,而实际最适宜的温度范围却很 小。为了达到充足的反应率。并防止废气中的污垢 冷凝留存在反应体内,瓦锡兰最小反应温度一 般要求为?。,且此最低温度根据燃油中硫 含量的多少而不同,燃油含硫量越高,其最低反应 温度也越高。 反应温度也并非越高越好,反应温度若超过实 际要求的上限??。将会消耗更多的还原 剂,因为在此高温下,还原剂可能会被燃烧。而如果 反应温度超过.甚至会导致反应体本体材料被 熔掉。以及产生其他未知反应。 .瓦锡兰系统图 瓦锡兰系统的标准设计由还原剂尿素储 作者简介:吴永一,男,安徽合肥,本科,船舶柴油机总 存罐,还原剂供给泵、计量单元,还原剂喷射及混合 体研发。 万方数据