ООО"ФилАвто"   г.Энгельс

8(8453)771368,   8(8453)711439   filavto@yandex.ru

 

 

Вторичные методы снижения содержания окислов азота в выпускных газах.

Если первичные методы снижения эмиссии NOx, рассмотренные выше, оказываются бессильны, то для решения проблемы используется метод вторичного (внешнего) снижения NOx. Этот метод основан на селективной каталитической очистке отработанных газов (SCR - Selective Catalytic Reduction). При использовании данного метода, выпускные газы смешива­ются с аммиаком перед пропусканием через специальный катализатор, при температуре около 400°С. В катализаторе окислы азота преобразуются в N2 и водяной пар, что позволяет снизить содержание NOx на 95%.
На рис. 5.18 показана схема установки дизеля с SCR-реактором, ос­новными элементами которой являются: SCR-реактор, 1; емкость (цистер­на) с аммиаком, 16; испаритель, 15; система измерения концентрации NOx и 02, 4 и компьютер, управляющий процессом SCR, 13.
Особенностью компоновки такой системы является то, что выпускные газы из коллектора выпускных газов сначала поступают в реактор SCR для каталитической обработки и только потом из реактора SCR в турбоком­прессор (или турбокомпрессоры). Компьютерная система на основе сиг­налов, поступающих с датчиков, установленных на дизеле, строго дози­рует поступление аммиака в реактор SCR. Естественно, что в системе тре­буется применение турбокомпрессора с высоким коэффициентом полез­ного действия. Реактор проектируется таким образом, чтобы его можно было легко байпасировать, когда по условиям эксплуатации не требуется снижение выбросов NOx.
Существующие катализаторы SCR эффективно работают при опреде­ленных температурных условиях. Так, при температуре выше 400-450°С катализатор будет распадаться, а при температурах ниже 270°С NH3 и S02 будут реагировать и осаждаться в виде сульфата аммония. В связи с этим SCR может работать при минимальных нагрузках дизеля около 20-30% от номинальной, а при более низких нагрузках катализатор байпасируется (рис. 5.19).
При плавании судна в открытом океане на регулярном маршруте рг актор байпасируется и соответствие нормам IMO по эмиссии NOx будет достигаться с помощью первичных методов. Когда судно войдет в терри ториальные воды, где действуют более жесткие требования по NOx, на пример, уровни Калифорнийского ERA (Агентство защиты окружающей среды) или шведские предельные значения, равные 2 г/кВт • ч, то тяж<> лое топливо двигателя заменяется на дизельное. Выпускные газы пропус кают через реактор, перекрывая байпасный клапан 2 (см рис. 5.19) и koi


Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигатели
ный воздух; 7 ~ двигатель; 8 - диафрагма; 9, 14 - воздух; 10 - статический смеси­тель; 11 - выход воздуха; 12 - вход воздуха; 13 - электронный блок управления; 15 - испаритель; 16 - емкость с аммиаком

да температура поднимет­ся до нужного уровня, включается дозирующее устройство NH3 и система измерения концентрации NOx и 02 (см. рис. 5.18).
Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиИсходя из конкретных ограничений эмиссии NOx применение SCR целесо­образно только для пери­одического использова­ния и в ограниченных гео­графических зонах, где предельные значения не могут быть достигнуты первичными методами. Это связано с недостатка-


Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигатели
Рис. 5.20. План машинного отделения с системой SCR для парома с главным дизелем типа 6R32:1 - реактор SCR; 2 - дизель

ми вторичного метода снижения NOx. Кроме SCR-катализатора, цистерны с аммиаком и системы дозирования необходимо провести значительную инженерную работу по привязке установки SCR к конкретному проекту.
Проблематичны в этом методе высокая стоимость и большие разме­ры системы. SCR-реактор по размеру равен приблизительно половине дизеля (рис. 5.20). Расходы на установку и эксплуатацию SCR-реакторов в существенной степени зависят от заданной степени очистки отработан­ных газов от NOx. Поданным фирмы Vartsila при увеличении степени очи­стки с 50 до 90% расходы на эксплуатацию возрастают в 2,5 раза.
В настоящее время в опытной эксплуатации находятся несколько су­дов с малооборотными дизелями фирмы МАН-«Бурмейстер и Вайн» и введен в эксплуатацию паром с дизелем фирмы Vartsila типа VASA 6R32E с SCR-установками.
В связи с тем, что температура отработанных газов СОД достаточно высока, SCR-реактор размещают после турбины. В малооборотных дизе­лях приходится устанавливать их до ГТН, что вызывает ряд проблем в экс­плуатации: из-за большого объема реактора ухудшаются характеристики системы наддува, понижается надежность турбины из-за утечек непроре­агировавшего аммиака и катализаторной пыли; не решена проблема за­грязнения катализатора сажей и золой.

Поэтому первичные методы снижения эмиссии NOx в целом проще, а эквивалентное повышение расхода топлива ниже, в связи с этим для су­довых установок целесообразно сконцентрировать разработки на пер­вичных методах. В любом случае важно, чтобы применяемые методы не ухудшали надежности двигателя.

 


 

 
 
         
 

 

 

Наши контакты

адрес:

Саратовская обл., г.Энгельс, Промзона

телефоны:

8(8453)77-13-68

89020483620

e-mail:

filavto@yandex.ru

 
Яндекс.Метрика