在减少船用柴油机废气排放方面有着几种方法,并已经开始在船舶上使用,第一种方法是加强发动机的品质,优化发动机性能以改善点火和燃烧。氮氧化物排放物受反应温度的影响,温度越高,氮氧化物的浓度越高,在低温时,反应会阻止废气成分达到化学平衡。83181
在船用柴油机上广泛使用的是SCR系统来减少氮氧化物的排放,采用选择催化剂减少法是清洁发动机废气,减少氮氧化物排放物的一种行之有效的方法,SCR技术是以与氨反应而使氮氧化物减少为基础的当采用一种催化剂来加速反应时所用的氨可以是液态氨。
目前,在船用柴油机SCR系统领域,国内知名学者一直致力于分析研究,并在相关方面取得了一定的成果。
2013年赵明哲在《交通节能与环保》文章中介绍了船舶柴油机氮氧化物的排放及其危害针对氮氧化物的排放控制提出SCR技术,并对其基本原理和主要构成部分进行了阐述。
2014年满朝在《内燃机》文章中分析了基于SCR系统在大功率柴油机台架试验和陆上运行烟气后处理方案的相关问题。
2015年刘少俊在《船用SCR系统的设计与数值优化》文章中针对某型船用柴油机满足IMO TIERⅢ标准的要求,设计了两型16种SCR反应器,采用模拟的方法研究了结构参数对反应器内气体流动的影响。论文网
2012年齐龙飞在《船用SCR系统催化器结构的设计研究》文章中针对催化器结构的设计过程中相关参数变化对催化器内气体流动的影响进行了研究,在对SCR系统各部分工作原理及运行过程进行了深入了解的基础上,对系统进行了较为全面的介绍。
由沪东重机有限公司研发制造的国内首台适用于船用低速柴油机的选择性催化还原系统(SCR)成功实装并通过测试。据悉,搭载该系统的主机型号为5RT-flex58T-D,功率达10000千瓦,实装船型为22100载重吨多用途船,入级英国劳氏船级社(LR)。实测数据表明,安装该系统后,该主机的氮氧化物排放量降低了79%,仅为2。58克/千瓦时,满足国际海事组织(IMO)制定的Tier Ⅲ排放标准要求。
据沪东重机SCR技术主管程琪介绍,该系统为国内首套低速柴油机增压器前SCR系统,沪东重机拥有其知识产权。该系统的试制成功,不仅表明国内主机厂商在SCR系统的研制上迈出了关键性的一步,而且对今后此类产品的系列化、标准化有着深远的指导意义。
国外研究现状:
MAN公司在2011年在低速柴油机中将SCR系统在日本成功装船,其技术特点是采用SCR系统反应器安装在涡轮增压器前的方案。该方案采用液氨作为还原剂,采用双层管壁的管道输送,根据柴油机负荷大小控制氨的喷入量,并根据反馈系统中测得的肺气中氮氧化物含量对氨喷入做进一步修正。
Wartsila公司在2011年。由Oshima造船为日本邮船建造的运输船进行了SCR系统设备的装船测试,日本新泻动力设备有限公司在同年完成了SCR系统的装船调试。该系统采用尿素水溶液作为还原剂,采用TiO2/V2O3体系催化剂,该系统的氮氧化物转化率可达到80%到90%,并同时减少HC和PM的排放以及降低噪声。