[发明专利]一种船用尿素喷射系统

说明书

一种船用尿素喷射系统，包括尿素泵站计量单元、压缩空气供给单元以及喷嘴喷枪，所述尿素计量单元和压缩空气供给单元通过管路与所述喷嘴喷枪连接。本发明能够为船用SCR系统提供满足压力流量要求的雾化尿素溶液，采用空气雾化喷嘴，由压缩空气供给单元提供定压空气，根据主机的信号调整尿素供给量，还可在待机状态下对部分管路进行吹扫，所述船用尿素喷射系统结构紧凑；提高了精度。控制线性度好，节能高效；使SCR高效工作，最大效率的处理了废气中的氮氧化物，从而使船舶排放满足TierⅢ的要求。

技术领域

本发明涉及船用低速柴油机尾气排放后处理装置，尤其涉及一种船用尿素喷射系统，属于船舶机械技术领域。

背景技术

国际海事组织(IMO)于2008年10通过了MAPOL附则VI修正案，该修正案要求2016年1月1日及以后建造的船舶柴油机的氮氧化物排放必须符合Tier Ⅲ标准，即低速机(转速小于130r/min)为3.4g/kW·h，中速机(转速介于130r/min到2000r/min)为9*n-0.2g/kW·h，高速机(转速大于1300r/min)为2.0g/kW·h。

船舶为满足TierⅢ标准，必须加装尾气处理装置，目前SCR是最有效的氮氧化物处理装置，随着TierⅢ标准的实施将有越来越多的船舶安装SCR装置。

经检索发现，目前实际装船的SCR尿素喷射系统多采用计量泵，这种方式在低负荷时精度差，压力流量波动明显；此外还有采用定量泵加比例阀的方式，但该方式功耗大，结构不紧凑。

综上，船用SCR技术尚未成熟，有较大的开发空间，SCR尿素喷射系统是SCR系统的关键系统，开发节能低耗、运行稳定的SCR尿素喷射系统具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术的缺陷，提供一种船用尿素喷射系统，为SCR系统提供满足压力、流量要求的雾化尿素溶液，同时具备空气吹扫功能，以防尿素溶液结晶。

为了达到上述发明目的，本发明提供的技术方案如下：

一种船用尿素喷射系统，包括尿素泵站计量单元、压缩空气供给单元以及喷嘴喷枪，所述尿素计量单元和压缩空气供给单元通过管路与所述喷嘴喷枪连接。

进一步地，所述的尿素泵站计量单元包括：由尿素罐出口分成互为冗余且完全相同的两路回路，每一路包括依次连接的球阀、压力表、滤器、压力表、螺杆泵、压力传感器和单向阀，其中，螺杆泵与溢流阀并联，两路回路的螺杆泵的前端连通并连接清洗入口；两路回路的出口连通后分成两路回路，第一路回路接清洗出口，第二路回路分成两路回路：一路依次连接压力表、溢流阀、球阀后接尿素罐，另一路依次连接球阀、压力传感器、过滤器、电磁流量计、气动球阀、压力传感器和单向阀后接喷嘴喷枪。

进一步地，所述的压缩空气供给单元包括；气源依次连接球阀、单向阀、过滤器、流量开关后，分别连接压缩空气雾化模块、压缩空气吹扫模块和控制气路模块三个模块；所述的压缩空气雾化模块包括依次连接的减压阀、气动球阀、流量调节阀和单向阀，之后接喷嘴喷枪；所述的压缩空气吹扫模块包括依次连接的气动球阀、压力传感器和单向阀，之后连接所述尿素泵站计量单元中直接与所述喷嘴喷枪连接的单向阀的后端；所述的控制气路模块包括减压阀通过软管直接连接各所述气动球阀。

进一步地，所述尿素泵站计量单元的螺杆泵通过变频电机带动，其喷射量结合所述电磁流量计的反馈进行调节。

进一步地，所述的喷嘴喷枪采用内混式空气雾化喷嘴，定气压喷射，喷雾锥角为实心锥，锥角小于60°。

进一步地，所述的尿素泵站计量单元可以手动清洗，清洗时出入端法兰接外部蒸馏水，启动所述螺杆泵打循环即可。

进一步地，所述的船用尿素喷射系统的启动、泵的切换、流量监控、故障报警以及吹扫功能均由电气控制，其中，吹扫功能的实现基于控制箱通断控制气路进而通断启动球阀。