船舶SCR系統(tǒng)尿素儲存和噴射單元的研究.pdf

1、當(dāng)前,大氣污染對人類生活的威脅日益凸顯,隨著世界船舶數(shù)的大量增加,船舶對大氣造成的污染也引起了世界各國的廣泛關(guān)注。1997年,國際海事組織在締約國大會上增添了MARPOL公約附則Ⅵ,該公約旨在減少船舶對大氣造成的污染。Nox是船舶產(chǎn)生的主要?dú)怏w污染物,Nox可形成光化學(xué)煙霧和酸雨。至2016年,國際海事組織將強(qiáng)制實(shí)施MARPOL73/78公約附則Ⅵ中對Nox排放要求更為嚴(yán)格的第三層標(biāo)準(zhǔn)。通過提高船舶柴油機(jī)噴油壓力、降低燃燒溫度等都可以減

2、少排氣中Nox的含量,但這些技術(shù)只能有限的減少Nox含量。目前,能夠達(dá)到2016年公約的第三層標(biāo)準(zhǔn)要求的技術(shù)主要有兩個,即柴油機(jī)排氣后處理和廢氣再循環(huán)技術(shù)。在閱讀了大量資料之后,比較兩種技術(shù)在船舶上的應(yīng)用情況,本文采用SCR(SelectiveCatalystReduction)系統(tǒng)來使得排氣中的氮氧化物在催化劑的作用下轉(zhuǎn)化為氮?dú)?從而減少Nox含量。
　　 在分析SCR系統(tǒng)工作原理之后,通過對各種還原劑的比較和分析,本文選擇了

3、32.5%濃度的尿素水溶液作為系統(tǒng)反應(yīng)的還原劑。本文以5S35ME-B柴油機(jī)為例,利用IMO給出的氣體質(zhì)量流量的計(jì)算公式確定了尿素需求量,然后提出了尿素儲存罐的設(shè)計(jì)方案。參考燃煤電站SCR技術(shù),本文設(shè)計(jì)了船舶SCR分區(qū)型噴射系統(tǒng),并以圖形的方式展示了設(shè)計(jì)結(jié)果。尿素噴射系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)是氨氣與煙氣的混合程度和氨氣噴射量的精確計(jì)量和供給。本文通過公式證明了用電磁閥來實(shí)現(xiàn)尿素水溶液的精確供給的可行性,并設(shè)置了靜態(tài)混合器來保證氨氣和排氣的混合。<