船用低速柴油機(jī)SCR技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-07-10 12:24
近年來,國際海事組織、中國以及其他國家和組織分別設(shè)置了不同的船舶廢氣污染物排放控制區(qū)域,以強(qiáng)制實(shí)施更加嚴(yán)格的污染物排放法規(guī)。目前,SCR技術(shù)是國際海事組織公認(rèn)的唯一可用于各類船舶發(fā)動(dòng)機(jī)和船型的NOX減排技術(shù),是解決船用柴油機(jī)NOX排放超標(biāo)的主流技術(shù)路線之一。相對(duì)于常規(guī)低壓SCR系統(tǒng),高壓SCR系統(tǒng)雖可適用燃油劣質(zhì)燃料的船用低速柴油機(jī)(低速機(jī)),但其實(shí)船試驗(yàn)及船舶應(yīng)用仍存在硫酸腐蝕、鹽類堵塞以及切換延遲等運(yùn)行問題,有必要改進(jìn)高壓SCR系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法及匹配策略,實(shí)現(xiàn)高壓SCR系統(tǒng)的更高效、可靠運(yùn)行。本文詳細(xì)介紹了船用SCR系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)及應(yīng)用問題,并認(rèn)為船用低速機(jī)SCR技術(shù)發(fā)展應(yīng)當(dāng)是高硫燃料、高熱效率和低污染排放的多種要求下的"博弈"。
【文章來源】:船舶工程. 2020,42(10)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
船用SCR系統(tǒng)管道內(nèi)部腐蝕情況
船用柴油機(jī)高壓SCR系統(tǒng)和低壓SCR系統(tǒng)示意圖
在柴油機(jī)低負(fù)荷時(shí),即使燃用低硫燃油,渦輪后廢氣溫度也會(huì)不能滿足SCR系統(tǒng)工作需要。為解決此類問題,廢氣集管出口和渦輪/增壓器出口間布置廢氣旁通閥,以控制進(jìn)入氣缸的新鮮空氣量。當(dāng)廢氣旁通閥打開時(shí),渦輪高壓側(cè)部分廢氣會(huì)直接流入渦輪低壓側(cè),掃氣壓力降低,進(jìn)入氣缸的新鮮空氣量將減少。在燃油消耗量增加的情況下,柴油機(jī)廢氣溫度必然隨之升高,其升高程度取決于燃油消耗量的增加情況。即使柴油機(jī)燃用低硫燃油也無法完全避免硫酸氫銨或亞硫酸氫銨的生成,但分解單元的布置可以緩解此類問題;诖盃I運(yùn)成本考慮,船用低速柴油機(jī)一般燃用劣質(zhì)渣油,而劣質(zhì)渣油常具有高黏度、高硫含量、高殘?zhí)俊⒑亟饘伲ㄦk、釩和鉛等)等特點(diǎn),其排出廢氣必然含有大量的SOX(主要為SO2和SO3)、顆粒物(包括油污)等污染物。由于廢氣中SO3與H2O存在,低溫時(shí)易生成硫酸蒸汽(H2SO4)。同時(shí),由于釩基催化劑(活性成分V2O5)會(huì)促進(jìn)SO2氧化為SO3,造成SCR反應(yīng)器出口硫酸蒸汽的濃度的進(jìn)一步提升。當(dāng)SCR系統(tǒng)停止工作,或其工作溫度降到酸露點(diǎn)溫度以下時(shí),硫酸蒸汽會(huì)在排氣管道或反應(yīng)器壁面發(fā)生冷卻凝聚。如不及時(shí)排出,長期積累會(huì)造成管道的腐蝕,如圖6所示[7]。
本文編號(hào):3275909
【文章來源】:船舶工程. 2020,42(10)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
船用SCR系統(tǒng)管道內(nèi)部腐蝕情況
船用柴油機(jī)高壓SCR系統(tǒng)和低壓SCR系統(tǒng)示意圖
在柴油機(jī)低負(fù)荷時(shí),即使燃用低硫燃油,渦輪后廢氣溫度也會(huì)不能滿足SCR系統(tǒng)工作需要。為解決此類問題,廢氣集管出口和渦輪/增壓器出口間布置廢氣旁通閥,以控制進(jìn)入氣缸的新鮮空氣量。當(dāng)廢氣旁通閥打開時(shí),渦輪高壓側(cè)部分廢氣會(huì)直接流入渦輪低壓側(cè),掃氣壓力降低,進(jìn)入氣缸的新鮮空氣量將減少。在燃油消耗量增加的情況下,柴油機(jī)廢氣溫度必然隨之升高,其升高程度取決于燃油消耗量的增加情況。即使柴油機(jī)燃用低硫燃油也無法完全避免硫酸氫銨或亞硫酸氫銨的生成,但分解單元的布置可以緩解此類問題;诖盃I運(yùn)成本考慮,船用低速柴油機(jī)一般燃用劣質(zhì)渣油,而劣質(zhì)渣油常具有高黏度、高硫含量、高殘?zhí)俊⒑亟饘伲ㄦk、釩和鉛等)等特點(diǎn),其排出廢氣必然含有大量的SOX(主要為SO2和SO3)、顆粒物(包括油污)等污染物。由于廢氣中SO3與H2O存在,低溫時(shí)易生成硫酸蒸汽(H2SO4)。同時(shí),由于釩基催化劑(活性成分V2O5)會(huì)促進(jìn)SO2氧化為SO3,造成SCR反應(yīng)器出口硫酸蒸汽的濃度的進(jìn)一步提升。當(dāng)SCR系統(tǒng)停止工作,或其工作溫度降到酸露點(diǎn)溫度以下時(shí),硫酸蒸汽會(huì)在排氣管道或反應(yīng)器壁面發(fā)生冷卻凝聚。如不及時(shí)排出,長期積累會(huì)造成管道的腐蝕,如圖6所示[7]。
本文編號(hào):3275909
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