一种船舶废气脱硝系统，包括废气脱硝管路，通过第一阀门与柴油机的排气端连接；废气旁通管路，通过第二阀门与柴油机的排气端连接；脱硝反应器，连接在废气脱硝管路中；加热管路，通过第三阀门与焚烧炉连接；加热旁通管路，通过第四阀门与焚烧炉连接；第一阀门与第三阀门开启、第二阀门与第四阀门关闭，焚烧炉废气经加热管路与柴油机废气在废气脱硝管路进行混合调温后进入脱硝反应器进行脱硝；第一阀门与第三阀门关闭、第二阀门与第四阀门开启，焚烧炉废气与柴油机废气分别经加热旁通管路与废气旁通管路排出。本实用新型专利技术通过加热管路连接焚烧炉与废气脱硝管路，利用焚烧炉废气对柴油机废气的温差进行加热调温，使混合废气的温度满足脱硝反应要求。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及大气环境保护领域，特别是关于一种船舶废气脱硝系统。
技术介绍
根据国际海事组织(IMO)通过的《MARPOL 73/78公约》附则VI中《防止船舶造成空气污染规则》的修正案的要求，船舶废气中的氮氧化物必须经过处理达标之后才能排放。对于低速船用柴油机(转速n<130rpm)，处理后的氮氧化物含量要小于3.4g/kwh，而对于目前的低速柴油机，仅靠优化柴油机燃烧方式，无法达到该排放要求。因此，船舶柴油机必须配备船舶废气脱硝系统，而选择性催化还原技术(Selective Catalytic Reduction，SCR)是目前应用性最强的一种柴油机后处理技术，该技术是在290℃～420℃下，利用还原剂选择性地与NOX在催化剂上进行还原反应，生成无毒无污染的N2和H2O。目前，船舶废气脱硝系统只有在进入排放控制区域(Emission Control Area，ECA区域)时才会运行，船舶在非ECA区域运行时，脱硝系统处于停机状态。对应用于大功率船用低速柴油机的SCR系统来说，有两种安装方式：安装在涡轮增压器前和安装在涡轮增压器后。安装在涡轮增压器之后的SCR系统对于柴油机本体的影响相对较小，因此广泛应用于各种船舶。对于安装在涡轮增压器之后的SCR系统来说，由于船舶废气经过涡轮增压之后温度变低(230℃左右)，尤其是在柴油机在低负荷时，不能完全满足SCR所需的反应温度，因此需要对废气进行加热，目前普遍采用的加热方式为增加燃烧器，通过燃烧器中燃油燃烧的热量来加热柴油机废气。然而，使用燃烧器需要新的设备，同时燃油消耗量也大，增加了能耗及成本。另一方面，船上的污油、污泥和塑料、纸板、罐头盒、食品废弃物等垃圾需通过增加焚烧炉焚烧的方式来处理，而目前对焚烧炉废气的处理方式是，将废气温度降低到350℃以避免二噁英的生成，然后直接排放到大气中，这样既造成了热量损失，还会导致废气中的NOX污染大气。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种船舶废气脱硝系统，可使船舶废气温度满足SCR反应所需的温度并减少大气污染。本技术的船舶废气脱硝系统，包括废气脱硝管路，该废气脱硝管路通过第一阀门与柴油机的排气端连接；废气旁通管路，该废气旁通管路通过第二阀门与柴油机的排气端连接；脱硝反应器，该脱硝反应器连接在该废气脱硝管路中；加热管路，该加热管路的一端通过第三阀门与焚烧炉的出气口连接，另一端与该废气脱硝管路连通；加热旁通管路，该加热旁通管路通过第四阀门与焚烧炉的出气口连接；其中，该第一阀门与该第三阀门开启、该第二阀门与该第四阀门关闭，焚烧炉废气经该加热管路与柴油机废气在该废气脱硝管路进行混合调温后，进入该脱硝反应器进行脱硝并排出；该第一阀门与该第三阀门关闭、该第二阀门与该第四阀门开启，焚烧炉废气与柴油机废气分别经该加热旁通管路与该废气旁通管路直接排出。进一步的，该脱硝反应器的出口端设有排气管路，该排气管路通过排气阀门与该废气脱硝管路连接，该废气脱硝管路在与该排气管路连接的位置之后设有第五阀门，该第一阀门、该第四阀门与该第五阀门关闭，该第三阀门与该排气阀门开启，焚烧炉废气经该加热管路、该废气脱硝管路进入该脱硝反应器后由该排气管路排出。进一步的，该焚烧炉的出气口与该脱硝反应器的入口之间的管路长度小于2.5米。进一步的，该加热旁通管路的排气端与该废气旁通管路连接，该连接的位置位于该第二阀门之后。进一步的，该废气脱硝管路的排气端与废热锅炉连接，该废气旁通管路的排气端通过第六阀门与该废热锅炉连接。进一步的，各阀门为自动控制阀门。进一步的，该柴油机与该船舶废气脱硝系统之间设有涡轮增压器，该涡轮增压器包括废气进口端、废气出口端、空气进口端与空气出口端，该废气进口端与该柴油机的排气端连接，该废气出口端与该废气脱硝管路、该废气旁通管路连接。进一步的，该废气脱硝管路中还设有混合器，该混合器位于该脱硝反应器之前，该混合器中设有尿素溶液喷枪。进一步的，该脱硝反应器中设有吹灰器。进一步的，该加热管路在该第三阀门之后设有第一引风机，该加热旁通管路在该第四阀门之后设有第二引风机。本技术的实施例中，通过加热管路连接焚烧炉与废气脱硝管路，将焚烧炉的高温废气与柴油机的废气进行混合，利用两者的温差，提高柴油机废气的温度，降低焚烧炉废气的温度，提高了能量利用效率，并使船舶废气的温度满足脱硝反应所需的温度。同时，焚烧炉废气与柴油机废气混合后温度降低，避免了焚烧炉废气中二噁英的生成，焚烧炉废气与柴油机废气混合后一起经过脱硝反应处理后排出，可有效减少大气污染。附图说明图1为本技术实施例中船舶废气脱硝系统的组成框图。具体实施方式为更进一步阐述本技术为达成预定技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本技术的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。首先需要说明的是，本说明书中“之前”与“之后”是以废气在管路中的流动方向作为参考方向，“之后”即指位于废气流动方向的下游。请参阅图1，本技术实施例的船舶废气脱硝系统包括与柴油机10连接的涡轮增压器11，连接在涡轮增压器11与废热锅炉18之间的废气脱硝管路12与废气旁通管路13，连接在焚烧炉15与废气脱硝管路12之间的加热管路16以及连接在焚烧炉15与废气旁通管路13之间的加热旁通管路17。本技术实施例的船舶废气脱硝系统还包括位于废气脱硝管路12中的第一阀门121、混合器122、脱硝反应器14及第五阀门124，位于废气旁通管路13中的第二阀门131及第六阀门132，位于加热管路16中的第三阀门161与第一引风机162，以及位于加热旁通管路17中的第四阀门171与第二引风机172。其中，本技术实施例中的各个阀门均为自动控制阀门。涡轮增压器11位于柴油机10与废气脱硝系统之间。涡轮增压器11包括空气进口端111、空气出口端112、废气进口端113与废气出口端114，其中，空气进口端111与大气连通，为柴油机10的扫气入口，空气出口端112与柴油机10的进气端101连接，废气进口端113与柴油机10的排气端102连接，废气出口端114与废气脱硝管路12、废气旁通管路13连接，也就是说，废气脱硝管路12与废气旁通管路13连接于柴油机10的排气端102。废气脱硝管路12通过第一阀门121与柴油机10的排气端102连接，混合器122、脱硝反应器14与第五阀门124连接在废气脱硝管路12中，第五阀门124位于脱硝反应器14与废热锅炉18之间，混合器122设置在脱硝反应器14之前，混合器122中设有尿素溶液喷枪123，尿素溶液喷枪123用于对尿素溶液进行雾化，混合器122的作用是将尿素溶液水解生成的氨气与废气充分混合，混合不充分会导致废气在脱硝反应器14内反应不充分，不仅会导致废气处理不达标，同时氨逃逸也会增加。加热管路16连接焚烧炉15与废气脱硝管路12。具体的，加热管路16的一端通过第三阀门161与焚烧炉15的出气口连接，加热管路16的一端(排气端)与废气脱硝管路12连接，且加热管路16与废气脱硝管路12的连接位置位于第一阀门121之后。进一步的，为保证进入废气脱硝管路12的焚烧炉废气量及防止焚烧炉废气回流，加热管路16在第三阀门161之后还设有第一引风机162本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种船舶废气脱硝系统，其特征在于：包括废气脱硝管路(12)，该废气脱硝管路(12)通过第一阀门(121)与柴油机(10)的排气端(102)连接；废气旁通管路(13)，该废气旁通管路(13)通过第二阀门(131)与柴油机(10)的排气端(102)连接；脱硝反应器(14)，该脱硝反应器(14)连接在该废气脱硝管路(12)中；加热管路(16)，该加热管路(16)的一端通过第三阀门(161)与焚烧炉(15)的出气口连接，另一端与该废气脱硝管路(12)连通；加热旁通管路(17)，该加热旁通管路(17)通过第四阀门(171)与焚烧炉(15)的出气口连接；其中，该第一阀门(121)与该第三阀门(161)开启、该第二阀门(131)与该第四阀门(171)关闭，焚烧炉废气经该加热管路(16)与柴油机废气在该废气脱硝管路(12)进行混合调温后，进入该脱硝反应器(14)进行脱硝并排出；该第一阀门(121)与该第三阀门(161)关闭、该第二阀门(131)与该第四阀门(171)开启，焚烧炉废气与柴油机废气分别经该加热旁通管路(17)与该废气旁通管路(13)直接排出。
【技术特征摘要】
1.一种船舶废气脱硝系统，其特征在于：包括废气脱硝管路(12)，该废气脱硝管路(12)通过第一阀门(121)与柴油机(10)的排气端(102)连接；废气旁通管路(13)，该废气旁通管路(13)通过第二阀门(131)与柴油机(10)的排气端(102)连接；脱硝反应器(14)，该脱硝反应器(14)连接在该废气脱硝管路(12)中；加热管路(16)，该加热管路(16)的一端通过第三阀门(161)与焚烧炉(15)的出气口连接，另一端与该废气脱硝管路(12)连通；加热旁通管路(17)，该加热旁通管路(17)通过第四阀门(171)与焚烧炉(15)的出气口连接；其中，该第一阀门(121)与该第三阀门(161)开启、该第二阀门(131)与该第四阀门(171)关闭，焚烧炉废气经该加热管路(16)与柴油机废气在该废气脱硝管路(12)进行混合调温后，进入该脱硝反应器(14)进行脱硝并排出；该第一阀门(121)与该第三阀门(161)关闭、该第二阀门(131)与该第四阀门(171)开启，焚烧炉废气与柴油机废气分别经该加热旁通管路(17)与该废气旁通管路(13)直接排出。2.如权利要求1所述的船舶废气脱硝系统，其特征在于：该脱硝反应器(14)的出口端设有排气管路(19)，该排气管路(19)通过排气阀门(191)与该废气脱硝管路(12)连接，该废气脱硝管路(12)在与该排气管路(19)连接的位置之后设有第五阀门(124)，该第一阀门(121)、该第四阀门(171)与该第五阀门(124)关闭，该第三阀门(161)与该排气阀门(191)开启，焚烧炉废气经该加热管路(16)、该废气脱硝管路(12)进入该脱硝反应器(14)后由该排...
【专利技术属性】
技术研发人员：高健，范昊，张文涛，于航，刘光洲，
申请(专利权)人：青岛双瑞海洋环境工程股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37
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