《SCR技術(shù)在船舶上的應(yīng)用分析1900字》

SCR技術(shù)在船舶上的應(yīng)用分析綜述1.1有關(guān)SCR技術(shù)的概述1.1.1SCR的工作原理在SCR系統(tǒng)中，溫度為350攝氏度左右時(shí)，會(huì)出現(xiàn)兩種較為復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)和物理反應(yīng)，在這面有尿素水溶液的注入、霧化和蒸發(fā)、尿素的水解和熱解（氨和尿素的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物）。氮氧化物被催化劑催化使它和氨氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，以下是主要化學(xué)方程：NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O4NO+O2+4NH3→4N2+6H2O2NO2+O2+4NH3→3N2+6H2O在理想狀態(tài)下的反應(yīng)是無毒無害的N2和H2O。圖4-1-1SCR工作原理圖目前為止海洋廢氣中的氮氧化物是通過選擇性催化還原技術(shù)工藝處理的，該工藝涉及向廢氣中注入尿素溶液，在排氣的時(shí)候噴灑一些還原性物質(zhì)，如尿素、氨水等，把氮氧化物（這里的氮氧化物主要為一氧化氮）還原成氮?dú)夂退?，它是無毒、清潔和無味的，不會(huì)引起火災(zāi)或爆炸危險(xiǎn)，但具有一定的腐蝕性，必須要把它存放在特定的容器中進(jìn)行保管。發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)控制著SCR系統(tǒng)中尿素的量，在注入尿素量的時(shí)候要注意與廢氣中氮氧化物的含量相互匹配，如果注入尿素的量相對較少，將無法達(dá)到還原的水平。如果使用過多尿素的量，會(huì)有多余的氨氣被釋放到大氣中，從而造成新的污染發(fā)生。SCR技術(shù)是一種新型的廢氣后處理技術(shù)，在購買、操作運(yùn)行和維護(hù)成本等方面需要很高費(fèi)用，以及它需要增加更為復(fù)雜的控制系統(tǒng)，才可以調(diào)節(jié)還原劑的噴射量。剛開始是在車用柴油機(jī)上面應(yīng)用的，在船用柴油機(jī)上的應(yīng)用并不廣泛，但后來世界各國高度重視廢氣對環(huán)境污染的問題，還有各種排放法規(guī)的限制，所以才開始運(yùn)用于船舶上。1.1.2SCR技術(shù)的組成結(jié)構(gòu)反應(yīng)器和尿素系統(tǒng)，它們兩個(gè)共同組成了SCR系統(tǒng)。而反應(yīng)器是用陶瓷來組成的。在尿素系統(tǒng)里面主要包括存儲(chǔ)、控制和注入。SCR系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過程中對溫度是有一定要求的，假如在工作過程中溫度的過高或者過低，都會(huì)對系統(tǒng)的工作狀態(tài)造成一定的影響。因?yàn)椴裼蜋C(jī)有各式各樣，船舶在選用柴油機(jī)的時(shí)候型號不一樣的，它所排出的廢氣溫度也就不一樣，所以在使用SCR系統(tǒng)時(shí)也就有一定區(qū)別的。圖4-1-2SCR系統(tǒng)組成圖在合適的溫度條件下首先將固體尿素和淡水，將這兩種物質(zhì)進(jìn)行充分的攪拌讓它們形成水溶液，然后保存起來。要用專業(yè)的儀器來檢測反應(yīng)前后煙氣中氮氧化物的含量濃度，然后把檢測到的有關(guān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)絊CR系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)上，計(jì)算機(jī)會(huì)對檢測到的值進(jìn)行分析，然后給出具體的尿素溶液量。柴油機(jī)尾氣中的尿素溶液它在高溫情況下分解成NH3和H2O，所以在沒有進(jìn)入反應(yīng)器之前要與尾氣充分混合好。NOX在催化劑的作用下被還原成氮?dú)夂退?。因?yàn)樗臎_程柴油機(jī)的排氣溫度都比較高，它所排出的溫度一般在400攝氏度以上。為了在不影響柴油機(jī)效率的前提下，SCR系統(tǒng)一般情況下都是安裝在鍋爐與增壓器的中間。SCR系統(tǒng)安裝在四沖程柴油機(jī)上比較簡單，還有它的技術(shù)相對成熟等優(yōu)點(diǎn)，已在國內(nèi)外船舶上得到廣泛的應(yīng)用。如圖4-1-3所示：圖4-1-3船用四沖程柴油發(fā)電機(jī)SCR裝置系統(tǒng)相比于四沖程柴油機(jī)，二沖程柴油機(jī)的排氣溫度相對較低，它的排氣溫度在400攝氏度以下。所以應(yīng)該在增壓機(jī)前面裝SCR系統(tǒng)，它被稱為高壓SCR系統(tǒng)，因?yàn)樗倪M(jìn)氣壓力比四沖程柴油機(jī)的SCR系統(tǒng)更高。該系統(tǒng)必須根據(jù)柴油機(jī)的不一樣的工作條件進(jìn)行自我控制和調(diào)整，如啟動(dòng)，加減速，這對柴油機(jī)正常運(yùn)行有著很大的影響。圖4-1-4MANB&Wartsila柴油機(jī)SCR系統(tǒng)1.2影響SCR反應(yīng)的因素對SCR系統(tǒng)脫硝的影響有這幾個(gè)：反應(yīng)溫度、柴油質(zhì)量、煙氣流態(tài)、催化劑類型、煙氣和氨氣的混合效應(yīng)。下面我將對這些因素進(jìn)行說明。（1）

反應(yīng)溫度因素的影響：SCR系統(tǒng)用于還原反應(yīng)時(shí)，需要儲(chǔ)存一定量的氧氣，而且在反應(yīng)時(shí)需要一個(gè)合適的溫度。如果在反應(yīng)過程中溫度過高的話，氨氣會(huì)自己燒起來，導(dǎo)致與氮氧化物不發(fā)生反應(yīng)。如果反應(yīng)時(shí)溫度過低，它會(huì)抑制催化劑的活性。（2）

柴油的品質(zhì)因素影響：如果柴油機(jī)燃燒的油為重油的話，它的含硫量也就相對較高，硫會(huì)毒害裝置中的催化劑，使SCR的性能受到很大的影響。（3）

煙氣流態(tài)的影響：催化劑的形態(tài)在對煙氣流態(tài)有一定的影響，對煙氣流態(tài)進(jìn)行合理的分布，能提高對催化劑的集中在一起，還有利于還原劑與煙氣中氮氧化物的反應(yīng)，從而提高它的效率。（4）

催化劑類型的影響：對于催化劑而言，不一樣的催化劑它的活性和物理性質(zhì)都是不一樣的，這決定了它們的空間結(jié)構(gòu)和形態(tài)都是不一樣的。簡單點(diǎn)的說，在選用催化劑的時(shí)候，結(jié)構(gòu)越是簡單的，它在反應(yīng)的時(shí)候也就越徹底得到的產(chǎn)物越大。如果選用的催化劑活性越高，它與氮氧化物的反應(yīng)就越強(qiáng)烈。（5）

煙氣與氨氣的混合效果：在注入氨氣的量時(shí)，要考慮它與SCR系統(tǒng)的氮氧化物的含量，不能過多，也不能過少，能與氮氧化物充分反應(yīng)，并沒有多余的氨氣逸出