[实用新型]一种柴油机SCR尿素废气热管蒸发热解系统

说明书

本实用新型涉及一种柴油机SCR尿素废气热管蒸发热解系统，包括一端连接船用主机的主机烟气管道，还包括主机烟气管道支管、热管转换器、尿素热蒸发器；主机烟气管道支管依次连接热管转换器、尿素热蒸发器后回到主机烟气管道；热管转换器与船用辅助发电机的出气管道连接。本实用新型利用船舶上已有的船用辅助发电机，运用热管技术将辅机高温烟气的热能传递到主机引出的烟气中，利用船舶自身热能，对引出的烟气加温。解决在柴油机主机工作温度较低无法满足尿素溶液蒸发和SCR反应的需求的情况下，如何无需额外消耗能源也无需增加过多的设备，即可实现升温，满足尿素溶液蒸发和SCR反应的需求的问题。

技术领域

本实用新型涉及热解系统，具体涉及一种柴油机SCR尿素废气热管蒸发热解系统。

背景技术

随着全球环境的日益恶化和人们环保意识的逐渐加强，船舶造成的大气污染已引起国际社会的广泛关注，国际海事组织（IMO）明确规定2016年起船用柴油机需严格执行TIERIII的排放法规。在氮氧化物后处理技术中，选择性催化还原法（SCR）被公认为最成熟、有效的措施。结合船舶柴油机废气排放控制的现状，将工业中经常使用的SCR应用于船舶柴油机，在不增加现有船舶柴油机燃油消耗率的情况下，降低氮氧化物的排放，从而满足有关排放法规对氮氧化物的限制要求。

船用SCR系统的还原剂为40%浓度的尿素溶液，而尿素溶液蒸发成氨气的温度区间为300-600℃，常规中温SCR催化剂的工作温度为300-450℃，中高速柴油机排气温度一般在280-500℃之间，所以对于中、高速柴油机来讲，SCR系统使用40%的尿素溶液作为还原剂可以有效地去除柴油机废气中的NO_X。

然而，船速低速柴油机，或推进特性的柴油机工作温度要远低于中、高速柴油机，一般的船用低速柴油机的排气温度为170~250℃之间，这时需要对低速柴油机排气进行处理使用常规的SCR系统，无法达到预期的目的。较低的柴油机排气温度使用SCR系统会合使催化剂的中毒，以及尿素溶液的不完全蒸发，从而在管道中生成结晶体，导致整个SCR系统无法长期高效运行。

目前常用的解决方案一种是在SCR系统管道上增加一个燃烧器，需要新增加燃油泵单元及配风系统，通过燃烧器燃烧出的高温烟气对尿素溶液进行蒸发产生氨气跟水，另一种是使用电加热装置，将柴油机烟气温度升温达到尿素蒸发所需的最佳温度，这两种方案都需要额外的消耗能源，需要增加过多的设备。

发明内容

本实用新型为解决船速低速柴油机或推进特性的柴油机工作温度较低无法满足尿素溶液蒸发和SCR反应的需求，现有解决方案均需要额外的消耗能源，需要增加过多的设备的问题，提供一种无需额外消耗能源且结构简单的柴油机SCR尿素废气热管蒸发热解系统。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种柴油机SCR尿素废气热管蒸发热解系统，包括主机烟气管道，所述主机烟气管道一端连接船用主机，还包括主机烟气管道支管、热管转换器、尿素热蒸发器；所述主机烟气管道支管依次连接热管转换器、尿素热蒸发器后回到主机烟气管道；所述热管转换器与船用辅助发电机的出气管道连接。

进一步的，所述热管转换器包括烟气入口、烟气出口、热风入口；所述烟气入口通过主机烟气管道支管与主机烟气管道连接，烟气出口与尿素热蒸发器一端连接，主机烟气从烟气入口进入热管转换器后从烟气出口排出，进入尿素热蒸发器；热风入口与船用辅助发电机的出气管道连接，船用辅助发电机烟气从热风入口进入热管转换器。

进一步的，所述尿素热蒸发器上设置温度计。

进一步的，还设置有烟气流量控制阀，所述烟气流量控制阀设置在连接主机烟气管道和热管转换器的主机烟气管道支管上。

进一步的，所述主机烟气管道另一端通过混合器与SCR反应器连接。

进一步的，所述热管转换器还包括冷风出口，与消音器相连。