船用柴油机scr系统的研究researchonanscrsystemofmarinedieselengine(附件)【字
节能与减排是目前船舶行业面临的两大挑战，同时也是两个机遇。在20世纪以来，柴油机凭借其优异的动力和燃油的经济性能，被越来越广泛的使用，但是由于燃油燃烧会产生一定的污染物，其中氮氧化物对环境的影响较大。世界各国都在对氮氧化物的排放进行控制，促使着国内外对于控制氮氧化物的排放技术发展迅速。选择性催化还原反应是其中较好的一个。现在商业上选择尿素溶液取代氨气来避免氨气的泄漏问题，尿素溶液可以在排气的过程中产生氨气作为还原剂。船用柴油机催化还原反应（SCR）系统的结构及其优化设计对其性能以及在船舶中的安装布置影响很大。本文选择一款柴油机作为研究对象来对SCR系统进行相关的理论计算和各系统的建模仿真。具体内容包括。（1）基于SCR各类理论的深入学习，就SCR原理，各部分的功能进行详细的了解。（2）通过对SCR的理论学习，针对SCR得安装位置进行分析比较，确定最后的总体设计方案。（3）对SCR系统各部分进行理论计算，就反应器，催化剂，尿素喷射系统，吹灰系统进行具体的参数计算。（4）利用SOLIDWORKS软件对SCR各部分的系统进行三维建模。关键词氮氧化物; SCR; 参数计算；建模
目 录
第一章 绪论
1.1 引言 1
1.2 国内外船用柴油机SCR系统研究现状 1
1.3 课题的目的和意义 2
1.4 本课题主要研究内容 3
第二章 船用柴油机SCR系统总体设计思路
2.1 引言 4
2.2 船用柴油机SCR系统工作原理 4
2.2.1化学反应原理 4
2.2.2 SCR系统工作原理 5
2.3 船用柴油机SCR系统设计要求 6
2.4 船用柴油机SCR系统总体设计思路 6
2.5 船用柴油机SCR系统主要零件的功能 6
2.5.1 反应器主体 6
2.5.2 尿素溶液喷射与存储系统 6
2.5.3 吹灰系统 7
2.5.4 控制单元系统 7
2.6本章小结 7
第三章 船用柴油机SCR系统总体方案设计
3.1 引言 8
3. style="display:inline-block;width:630px;height:85px" data-ad-client="ca-pub-6529562764548102" data-ad-slot="6284556726"> (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({ });
目 录
第一章 绪论
1.1 引言 1
1.2 国内外船用柴油机SCR系统研究现状 1
1.3 课题的目的和意义 2
1.4 本课题主要研究内容 3
第二章 船用柴油机SCR系统总体设计思路
2.1 引言 4
2.2 船用柴油机SCR系统工作原理 4
2.2.1化学反应原理 4
2.2.2 SCR系统工作原理 5
2.3 船用柴油机SCR系统设计要求 6
2.4 船用柴油机SCR系统总体设计思路 6
2.5 船用柴油机SCR系统主要零件的功能 6
2.5.1 反应器主体 6
2.5.2 尿素溶液喷射与存储系统 6
2.5.3 吹灰系统 7
2.5.4 控制单元系统 7
2.6本章小结 7
第三章 船用柴油机SCR系统总体方案设计
3.1 引言 8
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2 船用柴油机SCR系统方案确定 8
3.3 船用柴油机SCR系统总体方案设计 9
3.4本章小结 10
第四章 船用柴油机SCR系统主体参数设计与模型
4.1 引言 11 ``
4.2 催化剂的选择与参数设计与模型绘制 11
4.2.1 催化剂的作用 11
4.2.2 催化剂的选择 11
4.2.3 催化剂的参数设计 11
4.2.4 催化剂的模型绘制 13
4.3 反应器的参数设计与模型绘制 13
4.3.1 反应器主体段设计 14
4.3.2 进排出管设计 14
4.3.3 扩张管设计 14
4.3.4 反应器主体模型绘制 15
4.4 尿素喷射系统的选择和参数设计与模型绘制 15
4.4.1 还原剂量的确定 15
4.4.2 尿素罐容量的确定 16
4.4.3 尿素汞的选择 16
4.4.4 喷嘴的选取与设计 16
4.4.5 尿素喷射系统的模型绘制 17
4.5 吹灰系统的选择和参数设计与模型绘制 17
4.6 混合器与管道阀门选择和参数设计与模型绘制 19
4.7 运行控制系统的设计 21
4.7.1 尿素溶液喷射系统的控制系统 21
4.7.2 吹灰系统的控制系统 22
4.8总体模型绘制 22
4.9 本章小结 24
结 论 26
致 谢 27
参考文献 28
第一章 绪论
1.1引言
在船用柴油机的发展中，废弃排放物的研究已经是一个非常重要的课题，这个新课题的重要性是随着工业的发展将越来越突出。
从柴油机排出废气的主要污染物有：氮氧化物，烟灰，氧硫化物，一氧化碳，二氧化碳和碳氰化物，碳氢化合物的排放物可以是很复杂的混合物，甚至含有剧毒成分。国内外对船用柴油机氮氧化物排放有着严格的控制，主要原因是这些有害物质主要对人体产生伤害，而沿江港口城市又是人口密集区。
环境污染和保护是一个世界性的话题，环境污染对生态环境，国家的经济，人民的身体健康有着严重的影响。控制环境污染的加重，有效阻止污染物的排放已经成了刻不容缓，急需解决的问题。
随着船舶行业的发展，海洋环境的污染已经愈加严重。控制船用柴油机废气排放是有效阻止污染物排放的有效手段。船用柴油机SCR系统的研究已经到了急需解决的地步。
2008年，海洋环境保护委员会正式通过了MARPOL.73/78公约附则Ⅵ的修正案，对船舶发动机污染物排放提出了阶段性的减排要求，其中最为严格的是关于控制氮氧化物排放的TierⅢ标准，从2016年1月起，在此日期及以后生产的船舶进行国际控制排放区时，氮氧化物的排放量要在首期标准TierI基础上降低80%[1]。
随着最新政策的推行，减少氮氧化物的排放已经已经是一个迫在眉睫，急需解决的问题了。目前，各国都在抓紧对SCR系统进行研究，争取早日解决这个问题。我国是一个海岸线宽阔的国家，沿海城市港口数量众多，船舶数量正在逐年上升，带来了经济的不断发展，但是同时也对环境造成了不可忽视的影响。对此，我们正在抓紧研究措施来将低氮氧化物的排放，对SCR系统的研究也非常重视。早日研究出此系统，对我国以及全球都有重大的影响意义。
1.2 国内外船用柴油机SCR系统研究现状
在减少船用柴油机废气排放方面有着几种方法，并已经开始在船舶上使用，第一种方法是加强发动机的品质，优化发动机性能以改善点火和燃烧。氮氧化物排放物受反应温度的影响，温度越高，氮氧化物的浓度越高，在低温时，反应会阻止废气成分达到化学平衡。
在船用柴油机上广泛使用的是SCR系统来减少氮氧化物的排放，采用选择催化剂减少法是清洁发动机废气，减少氮氧化物排放物的一种行之有效的方法，SCR技术是以与氨反应而使氮氧化物减少为基础的当采用一种催化剂来加速反应时所用的氨可以是液态氨。
国内研究现状：
目前，在船用柴油机SCR系统领域，国内知名学者一直致力于分析研究，并在相关方面取得了一定的成果。
2013年赵明哲在《交通节能与环保》文章中介绍了船舶柴油机氮氧化物的排放及其危害针对氮氧化物的排放控制提出SCR技术，并对其基本原理和主要构成部分进行了阐述。
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