[实用新型]一种内燃机氮氧化物排放控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及内燃机排放技术，具体涉及一种内燃机氮氧化物排放控制系统。

背景技术

随着现代科技的发展，汽车、船舶成为人们生活中不可或缺的交通工具。然而机动交通工具尾气中氮氧化物对人体的影响较大，尤其对心脑血管和呼吸系统疾病高发的老年人群体，长期处于这种环境还会诱发肺癌。燃料燃烧引起的大气环境污染中，危害最大且最难处理的就是氮氧化物。另外，国际海事组织对船舶柴油机的硫化物和氮氧化物排放也提出了严格的限制标准，到2016年船舶氮氧化物的排放需控制在现有排放标准的50%左右。船舶减少氮氧化物排放的研究，已成为全球的热点。

到目前为止，国内外对内燃机（包括柴油机和汽油机）氮氧化物排放控制方法研究很多，有机内净化法（优化燃烧、高压共轨燃油喷射、高增压、可调气门定时）、前处理技术（废气再循环，Exhaust Gas Recycling，简称EGR）和后处理技术（选择性催化还原，Selective Catalytic Reduction，简称SCR技术）。机内净化法因其局限性而很难取得满意的综合指标，前处理技术短期内对降低发动机排放物效果较明显，但长期运行会影响发动机的可靠性，后处理的SCR技术减排效果最明显，目前在船上已经得到应用，但反应器尺寸大、需消耗大量的氨水或尿素，初投资和运行费用高，还存在尿素和还原催化剂装卸、贮存和安全问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种内燃机氮氧化物排放控制系统，内燃机产生废气中的氮氧化物，主要是发动机进气中的氮气在缸内燃烧时高温氧化的结果。本实用新型利用分子膜分离技术，过滤掉内燃机进气中的大量氮气，从而大幅度降低缸内燃烧的氮氧化物生成，最终达到了减少内燃机氮氧化物排放的目的。

为了达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种内燃机氮氧化物排放控制系统，包含内燃机、燃油油箱，其特点是，该排放系统还包含：制氧组件、废气循环组件、进气混合室、备用充气装置及进气组件；

上述的制氧组件、废气循环组件、备用充气装置、进气组件分别与上述的进气混合室联通，上述的进气组件与上述的内燃机联通，该内燃机分别与上述的废气循环组件、燃油油箱联通。

上述的制氧组件包含：制氧压缩机、膜分离制氧机、氧气阀、氮气阀、送气管I及送气管II。

上述的制氧压缩机、膜分离制氧机、氧气阀依次设置在上述的送气管I上，该送气管I的一端与上述的进气混合室连接，该送气管I的另一端设为进气口。

上述的送气管II的一端设为出气口，该送气管II的另一端与上述的膜分离制氧机连接，上述的氮气阀设置在该送气管II上。

上述的废气循环组件包含：排气管I、排气管II、废气涡轮、废气总管、溢出阀、再循环废气阀及废气冷却器。

上述的排气管I的一端与上述的内燃机连接，该排气管I的另一端与上述的进气混合室连接，上述的废气涡轮、废气总管、再循环废气阀及废气冷却器分别设置在内燃机与进气混合室之间的排气管I上。

上述的排气管II的一端与上述的废气总管连接，该排气管II的另一端设为废气排放口，上述的溢出阀设置在该排气管II上。

上述的备用充气装置包含：液态二氧化碳蒸发器、二氧化碳减压阀、二氧化碳节流阀、送气管及多个液态二氧化碳钢瓶。

上述的多个液态二氧化碳钢瓶分别与上述的液态二氧化碳蒸发器连接，该液态二氧化碳蒸发器与上述的送气管的一端连接，该送气管的另一端与上述的进气混合室连接，上述的二氧化碳减压阀、二氧化碳节流阀分别设置在该液态二氧化碳蒸发器与进气混合室之间的送气管上。

上述的进气组件包含：进气管I、进气管II、废气涡轮压缩机及应急空气阀。

上述的进气管I的两端分别与上述的进气混合室、内燃机连接，上述的废气涡轮压缩机设置在该进气管I上；

上述的进气管II的一端设有进气口，该进气管II的另一端与该进气管I连接，上述的应急空气阀设置在该进气管II上。

本实用新型相比于目前船舶柴油机上使用的SCR技术，具有如下优点：

1.  本实用新型无需消耗大量的氨水或尿素，以及昂贵的催化剂，运行成本较低。

2.  本实用新型避免了氨水和催化剂的装卸、存储和安全等使用问题。

3.  本实用新型的内燃机氮氧化物排放控制系统体积较小，无需占用大量空间，降低了船舶等交通工具的改造难度。

附图说明

图1为本实用新型一种内燃机氮氧化物排放控制系统的整体结构示意图。