船舶柴油机尾气后处理SCR技术分析和应用.pdf

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1、NAVALARCHITECTUREANDOCEANENGINEERING船舶与海洋工程2015年第31卷第1期（总第101期）轮机与辅机船舶柴油机尾气后处理SCR技术分析和应用张运秋，丁立勋，李博洋（青岛远洋船员职业学院，青岛266071）摘要：国际海事组织2008年10月批准了MARPOL附则Ⅵ的修正案，对NOX的排放实施严格限制，航运企业面临严峻的考验。通过对SCR（选择性催化还原）技术在船舶柴油机尾气处理工作原理的阐述，针对四冲程柴油机和二冲程柴油机的SCR系统结构不同，详细分析了SCR系统的工作流程和减排效果，并指出SCR技术的优点及必须重视的问题，预测分析了船舶柴油机应用SCR技术的

2、前景。SCR系统可有效降低船舶NOX的排放量，并满足相关公约的要求，该技术配置在远洋船舶具有较好的应用前景。关键词：选择性催化还原；船舶柴油机；技术分析；应用+中图分类号：TK421.5文献标志码：A文章编号：2095-4069(2015)01-0036-05Abstract:InternationalMaritimeOrganizationapprovedtheMARPOLAnnexVIamendmentinOctober,2008toperformstrictrestrictionsonNOXemission.Theshippingcompaniesareconsequentlyfacin

3、gseverechallenges.ThispaperelaboratestheworkingprinciplesofSCR(selectivecatalyticreduction)techniqueinmarinedieselengineexhaustgastreatment,analyzesindetailtheworkingprocedureandemissionreductioneffectoftheSCRsystemaccordingtothestructuredifferencesofSCRsystemsfor4-strokeand2-strokedieselengines,and

4、clarifiestheadvantagesandtheissueswhichneedattentionoftheSCRtechnique,andpredictstheoutlookofSCRapplicationtomarinedieselengines.TheSCRsystemsmayeffectivelyreducemarineNOXemissionandmeettherequirementsofrelativeconventions,havinggoodprospectofapplicationonocean-goingvessels.Keywords:marinedieselengi

5、ne;exhaustgaspost-treatment;selectivecatalyticreduction;technicalanalysis;application0引言2008年10月，国际海事组织（IMO）MARPOL附则Ⅵ修正案获得批准，附则中TierⅢ标准要求，2016年l月1日及以后建造的船舶在排放控制区（ECA）内，低速柴油机NOX排放量应<3.4g/(kWh)，高[1]速柴油机排放应<2.0g/(kWh)，排放限制比2011年实施的TierⅡ标准降低约75%。严格的排放法规迫使船舶公司必须做出应对措施，SCR（SelectiveCatalyticReduction）作为目前

6、航运界降低船舶NOX排放研究[2]的主要技术方案，受到了业界的普遍关注。1选择性催化还原（SCR）1.1工作原理SCR系统是一种柴油机废气后处理装置，运用化学反应原理（见图1），在300～400℃的温度下，以氨或尿素作为还原剂有选择地与NOX反应，将NOX排放物转化为氮气和水蒸气。其主要化学反应方程式为：4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O8NH3+6NO2=7N2+12H2O1.2结构组成SCR系统主要由反应器和尿素系统组成，反应器由陶瓷催化元件组成，尿素系统包括储存、供给、定量和喷射部分以及控制系统。SCR系统需要在一定的温度范围内工作，温度过高或过低都会影响系统正常工作。此外，由于二

7、冲程和四冲程柴油机排气温差较大，所以与之配套的SCR装置也有所不同。收稿日期：2014-07-07基金项目：中国远洋运输（集团）总公司应用研究计划项目（2013-1-H-007）。第一作者简介：张运秋，男，讲师，轮机长。1976年生，1999年毕业于大连海事大学轮机管理专业，现从事轮机管理教学和科研工作。张运秋，等：船舶柴油机尾气后处理SCR技术分析和应用37消音器控制箱NOX分析仪40%尿素溶液