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江蘇湛流環(huán)保設(shè)備 有限公司

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船舶煙氣SCR脫硝

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船舶煙氣SCR脫硝系統(tǒng)解析

船舶SCR系統(tǒng)通過選擇性催化還原技術(shù),利用氨或尿素作為還原劑,在催化劑作用下將氮氧化物(NO?)轉(zhuǎn)化為無害的N?和H?O,是滿足國際海事組織(IMO)Tier III排放標準的主流解決方案25。以下從工藝流程、核心設(shè)備及技術(shù)優(yōu)化要點展開分析:


一、系統(tǒng)工藝流程

  1. ?煙氣預(yù)處理?
    柴油機排放的高硫煙氣(含SO?、顆粒物等)需先經(jīng)除塵、脫硫處理(如SDS干法脫硫),避免催化劑中毒或堵塞78。

  2. ?還原劑噴射與混合?

    • ?尿素熱解制氨?:40%尿素溶液經(jīng)計量泵輸送至分解室(180–350℃),生成NH?和CO?,通過噴射隔柵與煙氣均勻混合2

    • ?混合優(yōu)化?:采用導(dǎo)流板或靜態(tài)混合器,控制氨氮摩爾比(NSR)偏差<5%,減少氨逃逸風險4。

  3. ?催化反應(yīng)?
    煙氣進入SCR反應(yīng)器,在催化劑作用下,NO?與NH?發(fā)生還原反應(yīng)(典型溫度窗口:280–400℃),脫硝效率可達90%以上26。


二、核心設(shè)備與技術(shù)參數(shù)

組件功能要點技術(shù)參數(shù)及優(yōu)化方向
?催化劑模塊?蜂窩狀釩基催化劑為主,需具備抗硫、抗振動特性;孔徑設(shè)計適配船舶高塵條件56≥30孔/平方英寸,抗壓強度>2MPa25
?尿素供給系統(tǒng)?尿素儲存罐、計量泵、分解室一體化設(shè)計,適應(yīng)船舶空間限制2尿素消耗量≈5–8kg/噸燃油,分解效率>98%2
?智能控制系統(tǒng)?基于柴油機負荷和NO?濃度動態(tài)調(diào)節(jié)尿素噴射量,集成氨逃逸監(jiān)測(<3ppm)24響應(yīng)時間<5s,支持CAN總線通訊2

三、技術(shù)優(yōu)勢與適配性

  • ?高效率與兼容性?:適配重油、柴油、LNG等多種燃料,NO?排放濃度可降至≤2.0g/kWh,滿足IMO Tier III標準26;

  • ?緊湊化設(shè)計?:采用模塊化反應(yīng)器(如豎直多層布置),減少占用空間,便于船舶機艙集成24;

  • ?抗工況波動?:通過流場模擬優(yōu)化噴氨格柵布局,適應(yīng)船舶頻繁變負荷運行(如怠速至全速切換)4。


四、挑戰(zhàn)與解決方案

問題成因分析應(yīng)對措施
?低溫活性不足?船舶冷啟動時煙氣溫度低于200℃6采用錳基或改性釩基低溫催化劑(160–280℃活性窗口)配合電加熱輔助56
?催化劑硫中毒?高硫燃油導(dǎo)致SO?氧化生成硫酸鹽3前置干法脫硫(如SDS工藝),控制煙氣SO?濃度<50mg/Nm378
?振動與腐蝕?船舶運行環(huán)境惡劣2催化劑封裝增設(shè)抗震支架,反應(yīng)器殼體采用316L不銹鋼+防腐涂層24

五、典型配置與經(jīng)濟性

  • ?10MW主機配套案例?:

    • SCR反應(yīng)器尺寸:3.5m×2.8m×4.2m,催化劑體積4.5m3;

    • 年運行成本約12–18萬元(含尿素消耗、催化劑更換)25;

  • ?維護周期?:催化劑壽命3–5年(視燃油硫含量),需周期性熱解析再生(離線或在線)56


注:船舶


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