CN103437869A - 一种燃气内燃机烟气净化方法 - Google Patents
一种燃气内燃机烟气净化方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103437869A CN103437869A CN2013104060079A CN201310406007A CN103437869A CN 103437869 A CN103437869 A CN 103437869A CN 2013104060079 A CN2013104060079 A CN 2013104060079A CN 201310406007 A CN201310406007 A CN 201310406007A CN 103437869 A CN103437869 A CN 103437869A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cylinder head
- combustion engine
- denitration
- ammonia
- flue
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 239000000779 smoke Substances 0.000 title abstract description 8
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 58
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 27
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 27
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 27
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 27
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 22
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 claims description 20
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 6
- DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N iron manganese Chemical class [Mn].[Fe] DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract 1
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 4
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N Nitrous Oxide Chemical compound [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010531 catalytic reduction reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- -1 biogas Substances 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
本发明公开了一种燃气内燃机烟气净化方法，其特征是它包括缸头脱硝和烟道脱硝，所述缸头脱硝为通过缸头喷射泵将氨气加压至10公斤以上压力进入缸头喷射器，所述缸头喷射器通过信号控制其开启和闭合，将氨气喷入发动机燃烧室或排气门附近的排气支管内；所述烟道脱硝为通过烟道喷射泵将氨气加压至10公斤以上压力进入烟道喷射器，烟道喷射器再将氨气喷射到发动机的排烟管中。本发明适用于内燃机的间隙式工作方式，有效对燃气内燃机的烟气进行净化处理，使之更加符合环保的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种燃气内燃机烟气净化方法。
背景技术
燃气发电机组是指以天然气、煤层气、沼气、垃圾填埋气、秸秆气化气、高炉煤气、焦炉煤气等燃气为燃料，以内燃机为燃烧做功设备并驱动发电机输出电能的发电设备。燃气发电机组广泛应用于节能减排与新能源利用领域，属于国家鼓励发展的发展方向，近年来得到了快速发展。随着我国对火电厂烟气脱硝工作的全面推进和不断深化，对于发电功率较小但数量众多的燃气内燃机发电行业，成为一个新的烟气脱硝领域。
燃气内燃机在工作过程中会产生氮氧化物烟气排放，需要进行烟气脱硝（即净化氮氧化物）。但由于燃气内燃机的充分燃烧与稀薄燃烧工作特性，燃烧温度高，导致烟气中氮氧化物浓度明显高于锅炉烟气，烟气中的氧气含量也偏高，而且烟气经过余热回收后温度较低。上述这些特点，都给开展烟气脱硝工作带来了有别于常规烟气脱硝（主要是锅炉烟气）的困难。
相对于电厂锅炉烟气脱硝而言，燃气内燃机的烟气脱硝工作具有以下几方面显著不同：
首先是氮氧化物排放浓度高，这是由于气体燃料易于实现充分燃烧，使燃烧温度高，导致烟气中氮氧化物浓度偏高。其次，由于燃气内燃机的工作过程为间歇式，排气流量、浓度等呈现周期性脉动特征，给通常是在连续流状态下的脱硝技术的应用，带来不利影响。
此外，燃气内燃机还普遍采取稀薄燃烧技术，导致烟气中的氧含量高，浓度通常大于8%，使烟气呈现较强的氧化气氛，这也不利于作为还原反应的脱硝过程的进行。
发明内容
本发明的目的就是针上述现有技术的不足，提供一种基于缸头脱硝和烟道气脱硝相结合的燃气内燃机烟气净化方法。
本发明采用的技术方案如下：
一种燃气内燃机烟气净化方法，其特征是它包括缸头脱硝和烟道脱硝，所述缸头脱硝为通过缸头喷射泵将氨气加压至10公斤以上压力进入缸头喷射器，所述缸头喷射器通过信号控制其开启和闭合，将氨气喷入发动机燃烧室或排气门附近的排气支管内；所述烟道脱硝为通过烟道喷射泵将氨气加压至10公斤以上压力进入烟道喷射器，烟道喷射器再将氨气喷射到发动机的排烟管中。
所述缸头喷射器为脉动式喷射工作，开启时刻在燃烧做功冲程的下止点前50o～下止点后20o范围内，关闭时刻在排气冲程的上止点前30o～上止点后10o范围内。
所述烟道喷射器的开启和闭合时间，比缸头喷射器滞后30o～100o。
所述烟道喷射器间隔一个或数个发动机工作循环周期后喷射一次，其间隔周期次数最大为50次发动机工作循环周期。
所述烟道喷射器喷射出的氨气处于排烟管中SCR催化剂之前。
所述SCR催化剂为矾-钨-钛系催化剂或铁-锰系催化剂或碳基以及碳基负载型催化剂，形状为蜂窝式、板式或波纹式。
本发明的有益效果有：
本发明的工作原理是以氨气为还原剂，贮存在氨罐中的压缩氨气通过缸头喷射泵和缸头喷射器喷入发动机燃烧室内或排气支管内，进行高温环境下的机内脱硝净化；将氨气通过烟道喷射泵和烟道喷射器喷入烟道SCR催化剂前端，进行催化还原脱硝净化。适用于内燃机的间隙式工作方式，有效对燃气内燃机的烟气进行净化处理，使之更加符合环保的要求。
具体来讲，对于燃气内燃机实施在缸投喷射氨气的机内净化，可以无需催化剂，使得脱硝成本大大降低，但技术难点是应避免喷入氨气的过度氧化，因此本发明通过控制缸头喷射器的开启时序，可提供合理的氨气喷入量以及在喷射时燃烧室或排气门附近排气支管处的废气温度范围，确保较高的脱硝效率和较低的氨泄漏量。而对于烟道脱硝来说，相对于常规的SCR（选择性催化还原）脱硝方法，本专利发明了基于时序控制的氨喷射方法，实现了间歇性喷射且喷入量与燃气发动机间歇性烟气排出量之间的协调匹配，提高了脱硝效率和氨的有效利用。
附图说明
图1为本发明采用的脱硝系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步地说明：
本发明它包括缸头脱硝和烟道脱硝，其采用的系统结构示意图如附图1所示，缸头脱硝为通过缸头喷射泵2将氨罐1的氨气加压至10公斤以上压力进入缸头喷射器3，所述缸头喷射器3通过信号控制其开启和闭合，将氨气喷入发动机4燃烧室或排气门附近的排气支管内。所述烟道脱硝为通过烟道喷射泵5将氨罐1的氨气加压至10公斤以上压力进入烟道喷射器6，烟道喷射器6再将氨气喷射到发动机的排烟管7中。所述缸头喷射器3为脉动式喷射工作，开启时刻在发动机4燃烧做功冲程的下止点前50o～下止点后20o范围内，关闭时刻在排气冲程的上止点前30o～上止点后10o范围内。烟道喷射器6的开启和闭合时间，比缸头喷射器滞后30o～100o。此外烟道喷射器6不需要在每个发动机工作循环周期内都喷射一次，可以间隔一个或数个发动机工作循环周期后喷射一次，其间隔周期次数最大为50次发动机工作循环周期。并且烟道喷射器6喷射出的氨气处于排烟管7中SCR催化剂8之前。所述SCR催化剂为矾-钨-钛系催化剂或铁-锰系催化剂或碳基以及碳基负载型催化剂，形状为蜂窝式、板式或波纹式。
在实际应用中，可将上述的缸头脱硝和烟道脱硝结合使用，也可单独采用缸头脱硝或烟道脱硝方法。
本发明涉及的其它未说明部分与现有技术相同。
Claims (6)
1.一种燃气内燃机烟气净化方法，其特征是它包括缸头脱硝和烟道脱硝，所述缸头脱硝为通过缸头喷射泵将氨气加压至10公斤以上压力进入缸头喷射器，所述缸头喷射器通过信号控制其开启和闭合，将氨气喷入发动机燃烧室或排气门附近的排气支管内；所述烟道脱硝为通过烟道喷射泵将氨气加压至10公斤以上压力进入烟道喷射器，烟道喷射器再将氨气喷射到发动机的排烟管中。
2.根据权利要求1所述的燃气内燃机烟气净化方法，其特征是所述缸头喷射器为脉动式喷射工作，开启时刻在燃烧做功冲程的下止点前50o～下止点后20o范围内，关闭时刻在排气冲程的上止点前30o～上止点后10o范围内。
3.根据权利要求2所述的燃气内燃机烟气净化方法，其特征是所述烟道喷射器的开启和闭合时间，比缸头喷射器滞后30o～100o。
4.根据权利要求3所述的燃气内燃机烟气净化方法，其特征是所述烟道喷射器间隔一个或数个发动机工作循环周期后喷射一次，其间隔周期次数最大为50次发动机工作循环周期。
5.根据权利要求1所述的燃气内燃机烟气净化方法，其特征是所述烟道喷射器喷射出的氨气处于排烟管中SCR催化剂之前。
6.根据权利要求5所述的燃气内燃机烟气净化方法，其特征是所述SCR催化剂为矾-钨-钛系催化剂或铁-锰系催化剂或碳基以及碳基负载型催化剂，形状为蜂窝式、板式或波纹式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310406007.9A CN103437869B (zh) | 2013-09-09 | 2013-09-09 | 一种燃气内燃机烟气净化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310406007.9A CN103437869B (zh) | 2013-09-09 | 2013-09-09 | 一种燃气内燃机烟气净化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103437869A true CN103437869A (zh) | 2013-12-11 |
| CN103437869B CN103437869B (zh) | 2015-10-21 |
Family
ID=49691573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310406007.9A Expired - Fee Related CN103437869B (zh) | 2013-09-09 | 2013-09-09 | 一种燃气内燃机烟气净化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103437869B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106762064A (zh) * | 2017-03-13 | 2017-05-31 | 上海航天能源股份有限公司 | 一种燃气内燃机分布式能源脱硝及消音一体化装置 |
| CN111608771A (zh) * | 2020-06-04 | 2020-09-01 | 义乌市重心汽车用品有限公司 | 一种三元催化器和尾气管清洗装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20060069630A (ko) * | 2004-12-17 | 2006-06-22 | 기아자동차주식회사 | 디젤차량용 선택적 비촉매 질소산화물 저감장치 |
| CN102414405A (zh) * | 2009-04-28 | 2012-04-11 | 丰田自动车株式会社 | 发动机的排气净化装置 |
| CN102691571A (zh) * | 2012-05-22 | 2012-09-26 | 清华大学 | 一种内燃机气缸及其气缸内NOx还原并二次做功的方法 |
-
2013
- 2013-09-09 CN CN201310406007.9A patent/CN103437869B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20060069630A (ko) * | 2004-12-17 | 2006-06-22 | 기아자동차주식회사 | 디젤차량용 선택적 비촉매 질소산화물 저감장치 |
| CN102414405A (zh) * | 2009-04-28 | 2012-04-11 | 丰田自动车株式会社 | 发动机的排气净化装置 |
| CN102691571A (zh) * | 2012-05-22 | 2012-09-26 | 清华大学 | 一种内燃机气缸及其气缸内NOx还原并二次做功的方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106762064A (zh) * | 2017-03-13 | 2017-05-31 | 上海航天能源股份有限公司 | 一种燃气内燃机分布式能源脱硝及消音一体化装置 |
| CN111608771A (zh) * | 2020-06-04 | 2020-09-01 | 义乌市重心汽车用品有限公司 | 一种三元催化器和尾气管清洗装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103437869B (zh) | 2015-10-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109794146B (zh) | 一种链篦机-回转窑sncr/scr脱硝与活性焦脱硫组合系统及工艺 | |
| CN204933221U (zh) | 一种结合分布式系统的烟气脱硝处理系统 | |
| CN204555717U (zh) | 一种水泥窑尾中温烟气scr脱硝装置 | |
| CN102278240A (zh) | 利用含氧燃料催化分解降低柴油机油耗的方法及装置 | |
| CN202555173U (zh) | 一种水泥窑炉sncr脱硝装置 | |
| CN103806991A (zh) | 一种用于柴油发动机的恒温减排节能装置 | |
| CN103437869B (zh) | 一种燃气内燃机烟气净化方法 | |
| CN104329946A (zh) | 一种焦炉烟道废气脱硝及余热回收的一体化系统 | |
| CN209576319U (zh) | 一种高效无二次污染的内燃机氮氧化物控制系统 | |
| CN204543995U (zh) | 一种水泥窑尾低温烟气scr脱硝装置 | |
| CN203215697U (zh) | 节能脱硝焚烧炉 | |
| CN216278144U (zh) | 一种高效内燃机 | |
| CN103071385B (zh) | 远程防爆大功率等离子体催化二氧化碳的制备方法 | |
| CN206778192U (zh) | 低温等离子体预氧化联合scr脱硫脱硝降噪除尘复合装置 | |
| CN214114928U (zh) | 一种燃气轮机脱硝的工艺装置 | |
| CN210951341U (zh) | 一种用于处理voc的多功能惰气系统 | |
| CN115126598A (zh) | 一种氧水发动机 | |
| CN209367807U (zh) | 一种煤基活性炭炭化尾气回收利用系统 | |
| CN202057204U (zh) | 炭素煅烧炉废气脱硫除尘装置 | |
| Xiao et al. | Currunt status of NOx emission treatment in Marine Diesel Engine | |
| CN214513788U (zh) | 一种脱硝喷枪雾化冷却系统 | |
| CN212273965U (zh) | 一种用于机组低负荷运行的多汽源给水温度控制系统 | |
| CN105536487A (zh) | 多点喷射氨水雾化还原降低燃气锅炉NOx排放的方法 | |
| CN205823488U (zh) | 减少内燃机有害排放物的处理装置 | |
| CN112082144A (zh) | 一种用于机组低负荷运行的多汽源给水温度控制系统及方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20151021 Termination date: 20160909 |