CN110566323A - 一种船用hpscr辅助系统的安装结构 - Google Patents

Abstract

一种船用HPSCR辅助系统的安装结构，所述船用HPSCR辅助系统包括反应器、吹灰系统、通风系统和伴热系统，其特征在于：所述安装结构包括：SCR辅助系统控制箱，集成所述吹灰系统、通风系统和伴热系统的控制系统，接收SCR‑CS的指令对该吹灰系统、通风系统和伴热系统的运行进行控制并反馈故障报警；中间接线箱，安装在所述反应器上，用于所述SCR辅助系统控制箱与所述吹灰系统、通风系统和伴热系统安装在该反应器上的电气元件之间的连接；伴热执行箱，安装在所述反应器上，用于所述伴热系统的工作电路的接线，以与该伴热系统的控制电路进行分离。本发明提高了系统集成化程度，降低了设备成本、减小了工作空间，便于系统的操作与维修，提高了作业效率和系统的安全性。

Description

一种船用HPSCR辅助系统的安装结构

技术领域

本发明涉及船用柴油机HPSCR辅助系统，尤其涉及一种船用HPSCR辅助系统的安装结构，属于船舶技术领域。

背景技术

随着国际贸易和船舶运输的发展，以石油产品为燃料的船舶柴油机的废气排放对当前环境的污染越来越严重。国际海事组织(IMO)规定了第三阶段(Tier III)NOx排放法规将于2016年1月1日起在NOx排放控制区实施。船舶为满足TierⅢ标准，必须加装尾气处理装置。

船用SCR(选择性催化还原反应)技术被认为是目前减少NOx排放的最有效措施，其减排效率可达90％以上。SCR是一种排气后处理策略，用来处理船用柴油机生成的氮氧化物。氮氧化物降低过程如下：喷射适量氨(通常是尿素水溶液)作为还原剂进入排放尾气，随后氨气和排气混合后进入安装有催化剂模块的反应器中，氮氧化物在催化剂作用下还原为氮气和水。随着TierⅢ标准的实施将有越来越多的船舶安装SCR装置。

HPSCR系统中，SCR反应器安装在涡轮增压器之前，采用运行温度高于300℃的催化剂；其具有重油和低硫油均适用、催化剂性能可靠(电站和卡车上有大量的使用经验)、不会生成硫酸氢铵，催化剂寿命更长，不需要再生、压力高，空间需求少、辅助系统简单、增压器背压不受影响、柴油机性能影响小，高负荷油耗增加仅0.5g/kW.h等优点。

HPSCR系统中，当废气通过反应器时，废气中的颗粒物会附着在催化剂表面导致催化剂效果的下降，所以需要设置吹灰系统对催化剂表面进行吹扫。吹灰系统的主要组成是控制柜、布置在反应器上的吹灰管路和吹灰阀、吹灰气源压力传感器以及反应器压差传感器。

HPSCR系统中，所使用的还原剂通常是尿素水溶液，具有腐蚀性，当还原剂被喷射进入尾气时，在整个HPSCR的工作过程中有可能还会有还原剂附着在催化剂、管道等表面，从而产生腐蚀效果，影响整个HPSCR系统的工作。因而设置通风系统，对整个HPSCR系统进行通风以排除还原剂对催化剂、管道等表面的附着。通风系统的主要组成是控制柜、通风阀、通风管路以及SCR系统压差传感器。

HPSCR系统中，SCR反应器安装在涡轮增压器之前，采用运行温度高于300℃的催化剂。当船舶靠港或者出现主机待机、低负荷运作时，此时废气温度较低，可能不能满足反应器的工作条件，从而影响HPSCR系统的工作效果。因而设置伴热系统，当废气温度较低时对反应器进行加热以维持催化剂工作温度。伴热系统主要组成是控制柜、包覆在反应器筒体上的加热丝以及反应器上的温度传感器。

上述吹灰系统、通风系统和伴热系统均需要连接控制系统对其进行控制，所述各系统包含的电气元件繁多，如果分别安装则会增加结构布置、排线等工作难度。

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HPSCR辅助系统的安装结构，设置SCR辅助系统控制箱将吹灰系统、通风系统和伴热系统三个系统的控制部分整合，设置中间接线箱和伴热执行箱将上述三个系统的电气元件线路预先接好封装，并使强、弱电分离，达到简化设备配置、提高系统集成度、提高系统经济性和安全性的效果。

为了达到上述目的，本发明提供的技术方案如下：

一种船用HPSCR辅助系统的安装结构，所述船用HPSCR辅助系统包括反应器、吹灰系统、通风系统和伴热系统，其特征在于：所述安装结构包括：

SCR辅助系统控制箱，集成所述吹灰系统、通风系统和伴热系统的控制系统，接收SCR-CS的指令对该吹灰系统、通风系统和伴热系统的运行进行控制并反馈故障报警；

中间接线箱，安装在所述反应器上，用于所述SCR辅助系统控制箱与所述吹灰系统、通风系统和伴热系统安装在该反应器上的电气元件之间的连接；

伴热执行箱，安装在所述反应器上，用于所述伴热系统的工作电路的接线，以与该伴热系统的控制电路进行分离。

与现有技术相比，本发明具有下列有益效果：

所述船用HPSCR辅助系统的安装结构设置了SCR辅助系统控制箱将三个系统的控制部分整合，设置了中间接线箱和伴热执行箱将三个系统的电气元件线路预先接好封装并使强、弱电分离。因此，本发明具有以下优点：

1)SCR辅助系统控制箱将吹灰系统、通风系统和伴热系统三个系统分散的控制系统整合到一个控制箱中，取消了原有的伴热控制箱，减少了控制箱的个数，提高了系统集成化程度，降低了设备成本、减小了工作空间，便于系统的操作与维修。

2)由于中间接线箱是预装在反应器上的，所以反应器上吹灰阀、压力传感器、压差传感器、温度传感器、伴热执行箱的电路接线可以一次性全部预先布置、安装、接线完毕，从而简化了现场组装、接线、调试工序，使作业更加高效和规范化；

3)通过伴热执行箱将控制信号的弱电与工作信号的强电分离，避免了强、弱电之间的干扰，提高了系统的安全性与检修的效率。

附图说明

图1为本发明的原理图。

图2为SCR辅助系统控制箱的外形图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明做进一步阐述，但不能以此来限制本发明的保护范围。

所述船用HPSCR辅助系统包括反应器(SCR-CS)、吹灰系统、通风系统和伴热系统。吹灰系统的主要组成是控制柜、布置在反应器上的吹灰管路和吹灰阀，以及吹灰气源压力传感器和反应器压差传感器。通风系统的主要组成是控制柜、通风阀和通风管路，以及SCR系统压差传感器。伴热系统主要组成是控制柜、包覆在反应器筒体上的加热丝，以及反应器上的温度传感器。

请参阅图1，所述船用HPSCR辅助系统的安装结构包含：SCR辅助系统控制箱、中间接线箱和伴热执行箱。

请参阅图2，所述SCR辅助系统控制箱集成了吹灰系统、通风系统和伴热系统的控制系统，其接收SCR-CS的指令控制吹灰系统、通风系统和伴热系统运行及反馈故障报警。SCR辅助系统控制箱将上述三个系统分散的控制系统整合到一个控制箱中，减少了控制箱的个数，提高了系统的集成化程度，便于操作与维修。

所述中间接线箱和伴热执行箱是预装在反应器上的，其优化了三个系统的线路、元器件的布置。所述中间接线箱的作用是连接SCR辅助系统控制箱和三个系统的各电气元件，由于中间接线箱是预装在反应器上的，因此反应器上吹灰阀、压力传感器、压差传感器、温度传感器、伴热执行箱的电路接线可全部预先接好；可整体供货，简化了现场组装、接线、调试工序，更加高效和规范化。

所述伴热执行箱也是预装在反应器上的，其用于伴热系统工作电路(强电)的接线。当反应器生产完成、伴热丝铺设完成后，即可对伴热系统在反应器上的电气元件进行预接线，伴热执行箱将伴热系统的控制电路(弱电)与工作电路(强电)分离，以提高系统的安全性，降低强、弱电之间的干扰。

请参阅图1，本发明所述的HPSCR辅助系统的工作原理是，SCR-CS将对吹灰系统、通风系统和伴热系统的控制指令发送给SCR辅助系统控制箱，SCR辅助系统控制箱通过中间接线箱与吹灰系统、通风系统和伴热系统各电气元件连接，并分别向其发送控制指令。吹灰系统、通风系统和伴热系统各电气元将工作的反馈信号通过中间接线箱反馈给SCR辅助系统控制箱，SCR辅助系统控制箱给出相应的故障报警并向SCR-CS反馈相应的信号。

本发明可以使用于WARTSILA与MAN B&W Diesel Inc.公司低速柴油机的HPSCR中。

Claims (1)

1.一种船用HPSCR辅助系统的安装结构，所述船用HPSCR辅助系统包括反应器、吹灰系统、通风系统和伴热系统，其特征在于：所述安装结构包括：

SCR辅助系统控制箱，集成所述吹灰系统、通风系统和伴热系统的控制系统，接收SCR-CS的指令对该吹灰系统、通风系统和伴热系统的运行进行控制并反馈故障报警；

中间接线箱，安装在所述反应器上，用于所述SCR辅助系统控制箱与所述吹灰系统、通风系统和伴热系统安装在该反应器上的电气元件之间的连接；

伴热执行箱，安装在所述反应器上，用于所述伴热系统的工作电路的接线，以与该伴热系统的控制电路进行分离。