CN111636951A - 一种船用柴油机尾气scr脱硝系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种船用柴油机尾气SCR脱硝系统，包括SCR脱硝组件、尾气冷却组件、尾气过滤组件；所述SCR脱硝组件产生的尾气经过尾气冷却组件冷却后通过尾气过滤组件过滤净化；所述SCR脱硝组件包括若干上、下间隔设置的SCR脱硝部件，相邻所述SCR脱硝部件之间连通；所述SCR脱硝部件均包括脱硝盘体，所述脱硝盘体内设有盘体空腔，所述脱硝盘体上连通有若干个脱硝筒，所述脱硝筒内装配有SCR脱硝催化剂；所述所述脱硝筒上连通有进气嘴管；相邻所述脱硝盘体之间通过通管连通，脱硝盘体连通尾气冷却组件。采用上述装置部件设计，不仅能够有效的实现尾气的脱硝，且能够高效降低尾气的温度，增加了尾气的洁净度，有效降低了环境污染。
Description
技术领域
本发明涉及SCR脱硝装置领域，尤其涉及的是一种船用柴油机尾气SCR脱硝系统。
背景技术
柴油机是轮船的动力部件，柴油机工作过程中，能顾产生大量的柴油机尾气，柴油机尾气是指柴油发动机燃烧柴油后喷出的尾气，尾气中含有上百种不同的化合物，这种气体排放物不仅气味怪异，而且令人头昏、恶心，影响人的身体健康。世界卫生组织专家认定柴油发动机尾气与石棉、砒霜等物质一样，具有高度致癌性。
柴油机尾气污染物主要包括：一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、二氧化硫、烟尘微粒(某些重金属化合物、铅化合物、黑烟及油雾)、臭气(甲醛等。其中氮氧化合物是柴油机尾气污染的主要污染成分之一。
为了实现环保，降低柴油机尾气的污染性，现有技术中关于柴油机尾气的净化技术改进多有公开，如中国专利申请号为：201420304587.0公开“一种船用柴油机尾气SCR脱硝系统”，该专利中记载船用柴油机尾气SCR脱硝系统包括进气管路、喷射装置、第一旁通开关、第二旁通开关、SCR反应器、排气系统、旁通通道、混合加药系统和吹灰器，所述进气管路一端与柴油机排气管路连接，另一端通过第一旁通开关与所述SCR反应器相连，所述SCR反应器与排气系统相连，所述进气管路连接柴油机排气管路的一端还与旁通通道相连，所述旁通通道的末端与所述排气系统相连，所述旁通通道与所述排气系统之间设置有第二旁通开关，所述第一旁通开关与所述SCR反应器之间设置有喷射装置。本实用新型结构合理；气流流速分布均匀，能有效提高NOx的转化效率和催化剂的利用率。
然而上述专利以及现有技术公开的尾气净化处理尤其是柴油机尾气SCR脱硝处理装置、工艺均存在脱硝率低，脱硝处理后，尾气温度较高，且无法降温，导致高温尾气容易氧化进一步形成污染性的气体等技术缺陷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供了一种船用柴油机尾气SCR脱硝系统。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：
一种船用柴油机尾气SCR脱硝系统，包括SCR脱硝组件、尾气冷却组件、尾气过滤组件；
所述SCR脱硝组件产生的尾气经过尾气冷却组件冷却后通过尾气过滤组件过滤净化；
所述SCR脱硝组件包括若干上、下间隔设置的SCR脱硝部件，相邻所述SCR 脱硝部件之间连通；
所述SCR脱硝部件均包括脱硝盘体，所述脱硝盘体内设有盘体空腔，所述脱硝盘体上连通有若干个脱硝筒，所述脱硝筒内装配有SCR脱硝催化剂；所述所述脱硝筒上连通有进气嘴管；
相邻所述脱硝盘体之间通过通管连通，位于顶端部所述脱硝盘体连通有排烟管道，所述尾气冷却组件包括若干个套接在排烟管道外侧壁的夹套管，所述夹套管与排烟管道之间密封设置；
所述排烟管道上固定连接有若干个散热翅片，所述散热翅片位于夹套管内，所述散热翅与夹套管的内侧壁具有间隙；
所述夹套管连通有冷却液进液组件，所述夹套管连通有加热液出液组件；
所述排烟管道一端的端部位于夹套管外，所述排烟管道一端的端部连通尾气过滤组件，通过所述尾气过滤组件过滤尾气中的烟尘颗粒。
作为本发明结构上的一种优化，所述夹套管与排烟管道之间通过钎焊密封。
作为本发明结构上的一种优化，所述冷却液进液组件包括分别连通在夹套管上的冷却液进液管，所述冷却液进液管连通有上横通管；
所述冷却液进液管共同连通在上横通管上；
所述加热液出液组件包括分别连通在夹套管上的加热液出液管，所述加热液出液管连通有下横通管；
所述加热液出液管共同连通在下横通管上。
作为本发明结构上的一种优化，所述排烟管道一端的端部连通有出气管，所述出气管连通尾气过滤组件。
作为本发明结构上的一种优化，所述尾气过滤组件的设置个数为3个，所述尾气过滤组件之间通过导管依次连通。
作为本发明结构上的一种优化，所述尾气过滤组件包括滤芯筒，所述滤芯筒内装配有滤芯，所述出气管连通滤芯筒。
作为本发明结构上的一种优化，所述散热翅片的一端贯穿排烟管道，所述散热翅片的一端位于排烟管道的管道腔内，所述散热翅片的另一端位于排烟管道外；
所述散热翅片与排烟管道之间经过堆焊密封处理。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
通过设计SCR脱硝组件，具体采用若干上、下间隔设置的SCR脱硝部件、SCR脱硝部件均包括脱硝盘体、脱硝盘体上连通有若干个脱硝筒，脱硝筒与脱硝盘体之间均通过连通导管连通、脱硝筒内装配有SCR脱硝催化剂、脱硝筒上连通有进气嘴管实现尾气以分开的方式从每个进气嘴进入到脱硝筒内采用SCR脱硝催化剂脱硝处理，该方式提高了尾气的脱硝效率，增加了SCR脱硝催化剂的使用寿命，同时该方式提高了SCR脱硝尾气的效果。
通过若干个间隔设置的夹套管、散热翅片(散热翅片穿插排烟管道)、冷却液进液管、上横通管、加热液出液管、下横通管实现当高温尾气进入到位于夹套管内的排烟管道部位，因冷却液进液管将冷却液进液至每个夹套管35内，此时，夹套管内的排烟管道部位浸没在夹套管内的冷却液中如冷却水(包括该部位的散热翅片，因该部位的散热翅片的一端位于排烟管道的管道腔内，因此，散热更加迅速)，此时进行迅速散热。
因夹套管间隔设置，因此，不同位置的夹套管对排烟管道进行层层散热，层层散热提高了散热效率，节省了冷却液的使用量。
其次，通过滤尘组件设计实现层层吸附过滤尾气中的污染物如污染小颗粒物，因废气冷却组件预先将高温尾气冷却，因此，尾气不会高温破坏滤尘组件。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
图1是本发明实施例的整体结构示意图；
图2是本发明实施例中SCR脱硝组件的结构示意图；
图3本发明实施例中排烟管道的结构示意图；
图4是本发明实施例中排烟管道与散热翅片的结构示意图；
图5是本发明实施例图1中的前视图；
图6是本发明实施例图1中的俯视图；
图7是本发明实施例图1中另一种视角下的结构示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1-7所示，一种船用柴油机尾气SCR脱硝系统，包括SCR脱硝组件1、尾气冷却组件3、尾气过滤组件4。
船用柴油机尾气首先通过SCR脱硝组件1进行尾气净化脱硝处理后，通过尾气冷却组件3冷却后实现散热，最后通过尾气过滤组件4过滤净化。
SCR脱硝组件1的具体结构如下：
SCR脱硝组件1包括若干上、下间隔设置的SCR脱硝部件，相邻所述SCR脱硝部件之间连通；SCR脱硝部件均包括脱硝盘体11，所述脱硝盘体11内设有盘体空腔，所述脱硝盘体11上连通有若干个脱硝筒13，脱硝筒13与脱硝盘体11 之间均通过连通导管连通。
同时，按照现有方式，在脱硝筒13内装配有SCR脱硝催化剂；所述脱硝筒 13上连通有进气嘴管12。船用柴油机尾气通过进气嘴管12分流进入到每个脱硝筒13内经过SCR脱硝催化剂催化脱硝后，进入到脱硝盘体11内，并进入尾气冷却组件3中。
上述相邻所述脱硝盘体11之间通过通管A连通，位于顶端部所述脱硝盘体 11连通有排烟管道2。
经过上述脱硝处理后的尾气经过尾气冷却组件3进入到尾气冷却组件3上冷却尾气并散热降温。
废气冷却组件3包括若干个套接在排烟管道2外侧壁的夹套管35(相邻两个夹套管35间隔设置)，夹套管35与排烟管道2之间密封设置。具体是夹套管35与排烟管道2之间通过钎焊密封。
排烟管道2上固定连接有若干个散热翅片21，散热翅片21位于夹套管35 内，散热翅与夹套管35的内侧壁具有间隙。
散热翅片21从排烟管道2的一端分布至另一端，同时，散热翅片21在排烟管道2上呈环形分布。
散热翅片21的一端贯穿排烟管道2，散热翅片21的一端位于排烟管道2的管道腔内，散热翅片21的另一端位于排烟管道2外(散热翅片21的另一端与夹套管35的内侧壁具有间隙)；散热翅片21与排烟管道2之间经过堆焊密封处理。
上述散热翅片21因从排烟管道2的一端分布至另一端，因此，部分散热翅片21位于夹套管35内(该部位散热翅片21的另一端与夹套管35的内侧壁具有间隙)，部分散热翅片21则裸露在外。
夹套管35连通有冷却液进液组件，夹套管35连通有加热液出液组件，具体是，通过冷却液如冷却水进液组件将冷却液加入到夹套管35内，冷却液被加热形成具有一定温度的加热液，加热液通过加热液出液组件排出至日程生活使用如洗浴用水。
冷却液进液组件的具体结构如下：
冷却液进液组件包括分别连通在夹套管35上的冷却液进液管31(即夹套管 35上均连接有一个冷却液进液管31，夹套管35与排烟管道2之间具有间隙空腔，冷却液位于间隙空腔中，冷却液浸没排烟管道2)。
所有冷却液进液管31共同连通在一根上横通管32(上横通管32的两端密封，上横通管32连通到外接冷水供水管道上)。
对应的，加热液出液组件包括分别连通在夹套管35上的加热液出液管33，所有加热液出液管33共同连通在一根下横通管34；下横通管34通过一根排液管将加热后的加热液排出。
排烟管道2左端的端部位于夹套管35外，排烟管道2左端的端部连通有3 个依次连通的滤尘组件4(滤尘组件4之间通过导管依次连通，具体是导管将每个滤尘组件4上的滤芯筒41依次连通)，通过3个滤尘组件4过滤废气中的烟尘颗粒。
具体是，排烟管道2左端的端部连通有出气管352，出气管352连通在最左侧的滤尘组件4上。
每个滤尘组件4的具体结构如下：
每个滤尘组件4包括滤芯筒41(最左侧的滤尘组件4的滤芯筒41与出气管 352连通)，所滤芯筒41内装配有滤芯(图中未画出)(其中，滤尘组件4为现有技术公开从常规过滤组件，滤芯固定在滤芯筒41内，滤芯呈筒状，与滤芯筒41同轴设置)。其中，滤芯为现有技术公开的常规用于过滤的气体的滤芯，其主要由滤网组成。按照现有方式，将滤芯装配在滤芯筒41内组成滤尘组件4。
每个夹套管35的顶部分别焊接接有拉钩351。通过拉钩351将上述排烟管道2、夹套管35拉挂(天花板上固定与拉钩配合的挂环)。
工作原理过程：
首先，按照上述方式船用柴油机尾气通过进气嘴管12分流进入到每个脱硝筒13内经过SCR脱硝催化剂催化脱硝后，进入到脱硝盘体11内，并进入尾气冷却组件3中。具体是，尾气顺着排烟管道2从右至左运动，在高温尾气运动过程中，高温尾气与排烟管道2上的散热翅片21进行热交换。具体是，裸露在排烟管道2外的散热翅片21与空气之间进行热交换。当高温尾气进入到位于夹套管35内的排烟管道2部位，因冷却液进液管31将冷却液进液至每个夹套管 35内，此时，夹套管35内的排烟管道2部位浸没在夹套管35内的冷却液中如冷却水(包括该部位的散热翅片21，因该部位的散热翅片21的一端位于排烟管道2的管道腔a内，因此，散热更加迅速)，此时进行迅速散热，避免高温尾气的排放。
因夹套管35间隔设置，因此，不同位置的夹套管35对排烟管道2进行层层散热，层层散热提高了散热效率，节省了冷却液的使用量。
冷却液如冷却水经过加热后形成加热液，加热液从加热液出液管33排出(加热液可以作为生活用水套用)。
每个加热液出液管33上连接有阀门(图中未画出)，通过阀门控制排液，同理每个冷却液进液管31上连接阀门，通过阀门控制冷却液进液)。
冷却后的尾气，温度降低，能够进行过滤，具体是，冷却后的尾气从出气管352进入到滤芯筒41，并在滤芯筒41内被滤芯所过滤、吸附，因滤尘组件4 为3个，因此，可以层层吸附过滤。
滤芯将尾气中的小颗粒物、污染物进行过滤吸附，经过吸附净化后的尾气从最右侧滤尘组件4上的排气罩排出
采用上述装置部件设计优点在于：
通过设计SCR脱硝组件1，具体采用若干上、下间隔设置的SCR脱硝部件、 SCR脱硝部件均包括脱硝盘体11、脱硝盘体11上连通有若干个脱硝筒13，脱硝筒13与脱硝盘体11之间均通过连通导管连通、脱硝筒13内装配有SCR脱硝催化剂、脱硝筒13上连通有进气嘴管12实现尾气以分开的方式从每个进气嘴进入到脱硝筒13内采用SCR脱硝催化剂脱硝处理，该方式提高了尾气的脱硝效率，增加了SCR脱硝催化剂的使用寿命，同时该方式提高了SCR脱硝尾气的效果。
通过若干个间隔设置的夹套管35、散热翅片21(散热翅片21穿插排烟管道2)、冷却液进液管31、上横通管32、加热液出液管33、下横通管34实现当高温尾气进入到位于夹套管35内的排烟管道2部位，因冷却液进液管31将冷却液进液至每个夹套管35内，此时，夹套管35内的排烟管道2部位浸没在夹套管35内的冷却液中如冷却水(包括该部位的散热翅片21，因该部位的散热翅片21的一端位于排烟管道2的管道腔内，因此，散热更加迅速)，此时进行迅速散热。
因夹套管35间隔设置，因此，不同位置的夹套管35对排烟管道2进行层层散热，层层散热提高了散热效率，节省了冷却液的使用量。
其次，通过滤尘组件4设计实现层层吸附过滤尾气中的污染物如污染小颗粒物，因废气冷却组件3预先将高温尾气冷却，因此，尾气不会高温破坏滤尘组件4。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种船用柴油机尾气SCR脱硝系统，其特征在于，包括SCR脱硝组件、尾气冷却组件、尾气过滤组件；
所述SCR脱硝组件产生的尾气经过尾气冷却组件冷却后通过尾气过滤组件过滤净化；
所述SCR脱硝组件包括若干上、下间隔设置的SCR脱硝部件，相邻所述SCR脱硝部件之间连通；
所述SCR脱硝部件均包括脱硝盘体，所述脱硝盘体内设有盘体空腔，所述脱硝盘体上连通有若干个脱硝筒，所述脱硝筒内装配有SCR脱硝催化剂；所述所述脱硝筒上连通有进气嘴管；
相邻所述脱硝盘体之间通过通管连通，位于顶端部所述脱硝盘体连通有排烟管道，所述尾气冷却组件包括若干个套接在排烟管道外侧壁的夹套管，所述夹套管与排烟管道之间密封设置；
所述排烟管道上固定连接有若干个散热翅片，所述散热翅片位于夹套管内，所述散热翅与夹套管的内侧壁具有间隙；
所述夹套管连通有冷却液进液组件，所述夹套管连通有加热液出液组件；
所述排烟管道一端的端部位于夹套管外，所述排烟管道一端的端部连通尾气过滤组件，通过所述尾气过滤组件过滤尾气中的烟尘颗粒。
2.根据权利要求1所述的船用柴油机尾气SCR脱硝系统，其特征在于，所述夹套管与排烟管道之间通过钎焊密封。
3.根据权利要求1所述的船用柴油机尾气SCR脱硝系统，其特征在于，所述冷却液进液组件包括分别连通在夹套管上的冷却液进液管，所述冷却液进液管连通有上横通管；
所述冷却液进液管共同连通在上横通管上；
所述加热液出液组件包括分别连通在夹套管上的加热液出液管，所述加热液出液管连通有下横通管；
所述加热液出液管共同连通在下横通管上。
4.根据权利要求3所述的船用柴油机尾气SCR脱硝系统，其特征在于，所述排烟管道一端的端部连通有出气管，所述出气管连通尾气过滤组件。
5.根据权利要求4所述的船用柴油机尾气SCR脱硝系统，其特征在于，所述尾气过滤组件的设置个数为3个，所述尾气过滤组件之间通过导管依次连通。
6.根据权利要求4所述的船用柴油机尾气SCR脱硝系统，其特征在于，所述尾气过滤组件包括滤芯筒，所述滤芯筒内装配有滤芯，所述出气管连通滤芯筒。
7.根据权利要求1所述的船用柴油机尾气SCR脱硝系统，其特征在于，所述散热翅片的一端贯穿排烟管道，所述散热翅片的一端位于排烟管道的管道腔内，所述散热翅片的另一端位于排烟管道外；
所述散热翅片与排烟管道之间经过堆焊密封处理。
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