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分析船舶脱硝原理与方法,重点介绍选择性催化还原(SCR)系统工作原理、尿素系统设计、催化剂使用以及SCR系统的吹灰,并提出改进方案,即增加尿素系统日用药剂泵、在排烟管路正确安装尿素喷射器以及为SCR系统配备NOX传感器等,使脱硝效果更加显著。此外,还分析了船舶脱硫方法及每种方法的优缺点,并介绍了当前船舶脱硫脱硝一体化技术,提出目前无论脱硫还是脱硝技术都存在污染海洋的可能,液化天然气(LNG)才是未来船舶尾气减排的发展方向。 相似文献
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不同工况下的船舶柴油机脱硝系统具有很强的非线性和时变性,常用的单一控制器难以准确控制,因此对船舶选择性催化还原(SCR)脱硝系统进行自适应控制研究尤为重要。从SCR的反应微分方程入手,建立船舶柴油机SCR脱硝系统的机理模型,并通过模型仿真的离线数据辨识建立不同工况下该系统的ARMAX模型;设计基于该模型的广义预测控制器以实现多工况的自适应控制。考虑到执行机构的使用寿命,加入区间约束算法,提出并设计带区间约束算法的广义预测控制(GPC)控制器。研究结果表明:与传统的GPC和模型预测控制(MPC)控制器相比,带区间约束的GPC控制器不仅能在变工况时保持较高的脱硝率,而且能显著减少执行器的动作次数,从而提高船舶柴油机SCR脱硝系统的使用寿命。 相似文献
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《船舶工程》2019,(12)
选择性催化还原技术是一种柴油机尾气排放后处理技术。针对船舶柴油机SCR系统非线性、难以建模与控制的特点,分析系统内部的化学反应,根据能量和质量守恒确定各状态量满足的微分方程,建立SCR系统数学模型,并验证其特性。为了实现SCR系统的控制目标,即在保证NH_3逃逸量不超过限定值的前提下,尽可能提高NO_X转化率,以NH_3逃逸量为约束输出,NO_X出口浓度为控制输出,氨喷射量为控制变量,设计了非线性模型预测控制器,实时计算系统所需尿素喷射量。试验仿真表明了非线性模型预测控制器的有效性,稳态工况和瞬态工况下NO_X转化率分别达到了93.803%和91.760%,NH3逃逸量均低于10 ppm,满足Tier Ⅲ标准对船舶柴油机尾气氮氧化物排放的限制。 相似文献
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选择性催化还原技术(selective catalytic reduction)是一种柴油机尾气排放后处理技术。针对船舶柴油机SCR系统非线性、难以建模以及难以控制的特点,分析系统内部的化学反应,根据能量和质量守恒确定各状态量满足的微分方程,建立SCR系统数学模型,并验证其特性。为了实现SCR系统的控制目标,即保证NH3逃逸量不超过限定值的前提下,尽可能提高NOX转化率,以NH3逃逸量为约束输出,NOX出口浓度为控制输出,氨喷射量为控制变量,设计了非线性模型预测控制器,实时计算系统所需尿素喷射量。实验仿真表明了非线性模型预测控制器的有效性,稳态工况和瞬态工况下NOX转化率分别达到了93.803%和91.760%,NH3逃逸量均低于10ppm ,满足Tier III标准对船舶柴油机尾气氮氧化物排放的限制。 相似文献
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氮氧化物选择性催化还原开环控制技术误差分析 总被引:1,自引:0,他引:1
为了解不同影响因素对氮氧化物选择性催化还原开环控制技术误差的影响程度,推导氮氧化物选择性催化还原开环控制技术误差的理论表达式,试验表明原机排放相对误差对氮氧化物选择性催化还原开环控制技术误差的影响比尿素水溶液浓度相对误差和计量装置相对误差产生的影响大。 相似文献
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某柴油机SCR系统的设计计算与优化 总被引:1,自引:0,他引:1
文中应用STAR—CD对某型柴油机尾气SCR系统不同方案的流动和压力损失、湍动能分布,以及对催化器内部不同方案的化学反应进行了计算与分析.结果表明:综合考虑催化结果和实际安装,4种方案中第2种方案的效果较好.它为同类柴油机采用SCR系统进行NO,的排放控制提供了参考. 相似文献
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据悉.日本邮船公司(NYK)日前成功进行了低速催化还原系统海上试航.该系统可以将氮化物从船舶所排放的气体中分离出来。根据MARPOL附则Vl规定.任何在2016年以后建造的船舶在排放控制区域都需大幅度减少氮化物废气排放。即达到MARPOL附则VI的第三层标准(tierIII),目前该系统已通过发动机制造商对设计的改进,达到了tierI与tierIl标准。普遍观点认为.要达到第三层标准需要采取额外的措施。 相似文献
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随着国际海事组织(IMO)标准Tier III标准的实施,船舶柴油机尾气中的氮氧化物(NOx)的排放受到了更严格的限制。选择性催化还原脱硝技术因其高效、可靠等优势成为船舶柴油机NOx减排的主要选择。本文先根据SCR反应机理在MATLAB中搭建一级SCR脱硝系统和二级SCR脱硝系统模型,通过仿真结果对比,发现加入二级脱硝系统后,脱硝率可以得到提高。鉴于BP网络预测精度较低,本文将粒子群(PSO)算法加入到BP权值训练过程中,利用PSO-BP 神经网络预测 SCR-DeNOX系统出口处NOX浓度。结果表明:PSO-BP 神经网络不但可以预测SCR-DeNOX系统出口处的NOX浓度,而且与传统BP 神经网络相比可以提高预测结果的精度,为有效控制喷氨量、降低氨气逃逸量提供帮助。 相似文献
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文章综合分析了现阶段船舶柴油机有效减少NOx排放的选择性催化还原技术、燃料水乳化法、水直喷法、喷射时间控制法,并重点阐述了空气加湿技术的原理和特点。 相似文献
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针对某船用柴油机,在D2试验循环模式下进行原机和加装SCR系统后的性能对比试验,分析SCR反应器在无尿素喷射时对柴油机排气特性和经济性的影响,同时还分析按氮氨比为1∶1进行尿素喷射时SCR系统的工作性能。试验结果表明:柴油机安装SCR系统后,排气背压和排气温度均有所上升;经济性略有下降,额定工况下降低幅度在1%左右;虽然增压器后NOX排气浓度增大,但NOX质量流量下降幅度较大,额定工况下降幅度为12.3%,尿素基本喷射量标定计算应以加装SCR反应器后的柴油机排气参数为依据;NOX加权比排放由原机的12.63 g/k Wh降低到11.52 g/k Wh,降低了8.7%。按氮氨比为1∶1的比例进行尿素喷射时,SCR系统能满足Tire III的NOX排放限值要求。研究结果可为SCR系统设计和尿素喷射量的标定提供一定的指导依据。 相似文献
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Growing customer demands and more stringent regulations to reduce harmful air emissions from ships have resulted in an increased interest for the installation of shipboard abatement technologies. Specifically, the selective catalytic reduction (SCR) technology to reduce emissions of nitrogen oxides (NOx) was early adopted by several Swedish shipping companies. The potential NOx reduction efficiency of the SCR is well established, but the practical experiences of shipboard installations have been less documented. This paper reviews from a systems perspective the practical experiences of marine SCR installations in Swedish shipping. The aim is to identify important not only technical but also human and organizational conditions necessary for safe, efficient, and sustainable SCR operations at sea. Further, to investigate to what extent the capabilities and limitations of human operators and maintainers are taken into account in the design and installation phase of the systems. Two focus group interviews (n?=?10) and five individual interviews were held with relevant stakeholders in the industry, following a semi-structured schedule on the themes installation, operation, maintenance, and training. The results show that deficiencies in the overall system design—with a combination of technical issues, maintenance access problems, and untrained operators with inadequate understanding of the SCR process—have led to inefficient, costly, and unsafe operations. It is concluded that installations and operations of marine SCR systems, and possibly other forthcoming abatement technologies, would benefit from the use of traditional ergonomic principles and methods. This would in turn contribute towards increased sustainability and a reduced environmental impact from shipping. 相似文献
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利用具体数据对选择性催化还原技术的经济性进行分析,从而证明SCR技术不仅能有效减少船舶柴油机氮氧化物的排放,而且在消耗费用上也非常乐观。 相似文献