船舶发动机尾气脱硫脱硝一体化技术分析

为开发船舶发动机尾气脱硫脱硝一体化系统产品,结合实船条件对几种尾气脱硫脱硝一体化技术的可行性进行分析,发现目前还没有非常适合实船应用的一体化脱硫脱硝技术,现有技术都存在一定的问题,需要继续改进或开发新的一体化脱硫脱硝工艺。通过中试试验对低硫油+低温选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction, SCR)脱硝工艺进行验证和开发,初步发现该工艺可满足船舶尾气脱硫脱硝的要求。随着国际海事组织脱硫脱硝规范的生效,如果现有技术没有完善或没有新技术出现,发动机燃烧满足规范要求的低硫油并采用SCR技术脱硝的方法具有可行性。     

船舶动力装置脱硫脱碳联合处理技术研究

目前船舶尾气处理技术的研究主要集中脱硫、脱硝、及脱硫脱硝一体化，而忽视了对二氧化碳的处理，本文结合最近兴起的废气再循环技术（EGR）技术，介绍了三种走在技术前沿的脱硫脱碳联合处理技术，通过与EGR技术的结合，真正实现了脱硫脱硝脱碳的全面处理，氨水联合脱硫脱碳技术、钠碱溶液联合脱硫脱碳技术和尿素水解、电解后联合脱硫脱碳脱硝技术都有吸收效果好，耗费资源少，产物无二次污染的特点，在未来船舶尾气处理技术的发展中拥有不可估量的前景。     

基于三步法—船舶二级脱硝系统的控制设计

选择性催化还原(SCR)是一种被广泛应用于船舶柴油机尾气排放NO_x的后处理技术，但SCR脱硝系统具有大惯性、非线性以及不确定性的特点，使得常规控制方案不能较好地实现SCR脱硝系统的控制。以船舶柴油机的SCR脱硝系统为研究对象，搭建船舶二级脱硝系统模型，并设计三步法非线性控制器来跟踪氨覆盖率目标值；分析经济、标准、超载等3种工况下的脱硝率和氨逃逸量。结果表明：基于提出的三步法—船舶二级脱硝控制器，可进一步提高脱硝率、降低氨逃逸量。     

基于区间约束GPC的船舶SCR脱硝系统多工况控制

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。     

船舶尾气处理技术研究现状及发展

氮氧化物、硫氧化物是船舶尾气的重点治理对象,目前针对船舶尾气的处理方法主要有脱硫、脱硝、脱硫脱硝一体化处理三种。分别介绍了主流的脱硫脱硝技术,其中脱硝包括了机内脱硝、机外脱硝,阐述了诸如选择性催化还原法、选择性非催化还原法、光催化法等技术的特点以及不足的地方,分析如何才能克服技术的弊端,使技术能真正在船舶上得到运用。     

PSO-BP神经网络在船舶二级脱硝系统中的应用

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。     

反馈控制技术在船舶废气SCR系统中的应用

船舶废气脱硝处理多采用选择性催化还原(SCR)技术将船舶废气中的氮氧化物转化为无污染的氮气和水。在SCR系统中利用控制器及监测设备对船舶废气脱硝处理过程实行自动监测及控制。结合船舶柴油机废气处理的特点,研究反馈控制技术在船舶废气脱硝系统中的应用,进一步提高船舶废气脱硝系统运行的控制精度及脱硝效率,增强了系统运行的稳定性及安全性。     

船舶SCR系统维护管理及PSC检查应对要点分析

随着TierIII排放公约对NOx排放的限制要求生效,越来越多的船舶安装SCR系统,船舶管理公司针对SCR系统的维护管理及应对PSC检查显得越来越重要。文章从SCR系统原理出发,对催化剂失效、尿素的失效和结晶、氨的逃逸、温度管理控制等主要故障原因进行分析,并提出了催化剂清洗、复活和再生处理等应对措施；同时对PSC检查应对要点进行了分析,对船员和管理公司加强履约应对有参考意义。     

船用SCR技术现状及发展

船用选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)技术是1项高效的NO_X脱除技术，已经在船舶领域得到了广泛应用，但随着环保要求调整与能源结构的变化，船用SCR技术也需要相应调整。目前船用SCR多使用尿素-选择性催化还原(Urea-SCR)技术，此技术受船用燃料油中杂质及烟气排气温度影响较大。其中，船用燃料油中的硫(S)及碱性金属等物质含量高，对催化剂的毒副作用明显，限制了船用SCR的使用。船舶主要使用柴油机，决定了烟气排气温度变化区间，通过影响尿素水解产NH₃效果、SCR反应器布置形式及催化剂活性，最终影响尾气脱硝效果。上述现状表明，使用船用燃料油的船舶，带废气加热的LP-SCR系统设计将是SCR设计的重要方向；寻找产NH₃效率高及控制精确的安全NH₃源(或方式)，对于船用SCR系统发展也起到了至关重要的作用；提高燃料品质、降低烟气中毒副作用限制，可为研制发展船用新型低温、抗毒催化剂提供基础。由于碳中和目标，低碳、零碳燃料船舶将是全球趋势，使得燃烧后排气不同，进...     

船舶柴油机排放控制SCR技术探讨

本文简述了SCR系统原理、组成以及相应的控制系统等,并分析了SCR在低负荷时存在的问题及解决办法。简述了SCR应用的优点,为船舶排放控制技术的选择提供了参考。     

船舶柴油机使用SCR技术需解决的问题

SCR技术是满足船舶柴油机NOx排放第三层次标准的主要方法之一。介绍SCR系统的工作原理,对SCR技术在船舶使用条件下存在的排烟温度控制问题和催化剂失活问题进行讨论。     

船舶氮氧化物排放解决方案研究

针对IMO修订防止船舶氮氧化物污染的问题,提出了基于选择性催化还原(SCR)满足氮氧化物排放III的方法。首先介绍了SCR的原理,然后介绍了SCR应用到船舶系统中的设计方法和注意事项,最后给出了高压型SCR和低压型SCR这2种方案的比较,通过比较结果可根据具体项目灵活选择SCR类型。     

船舶SCR系统还原剂制备、存储系统的设计

船舶柴油机产生氮氧化物对大气环境造成严重污染,针对该问题,采用模块化设计一种使用AUS40船用尿素溶液作为还原剂的船舶SCR系统,还原剂系统由纯水制备模块、尿素溶解模块、尿素溶液存储模块和电控系统组成。使用该系统制备的尿素溶液质量分数始终保持在39%~41%,且能在5℃~35℃范围内长时间低温保质存储。所设计的船舶SCR系统是在常规船舶尿素的存储和液化系统上做出的优化,实现船舶SCR系统中尿素溶液的制备及长时间安全稳定保存。     

基于扩展卡尔曼滤波的船舶SCR脱硝系统状态估计

如今，选择性催化还原法(SCR)是船舶尾气脱硝的主流方法。为了实现SCR脱硝系统的闭环控制，准确获取系统各个状态变量的值十分重要。但是其中的氨覆盖率θNH3无法直接用传感器测量，即存在不可测的问题。并且，由于受到实际运行时的噪声影响，NH3和NOx浓度传感器的测量值并不精确。考虑到扩展卡尔曼滤波(EKF)算法能减弱噪声、实现状态变量的最优估计，设计了基于3状态SCR脱硝系统模型的EKF状态观测器。为了考察该观测器的性能，在船舶柴油机排气参数剧烈变化的工况下进行仿真试验。结果表明，该EKF观测器的估计值与参考值的吻合度十分良好。     

船舶柴油机尾气后处理SCR技术分析和应用

国际海事组织2008年10月批准了MARPOL附则Ⅵ的修正案,对NOX的排放实施严格限制,航运企业面临严峻的考验。通过对SCR(选择性催化还原)技术在船舶柴油机尾气处理工作原理的阐述,针对四冲程柴油机和二冲程柴油机的SCR系统结构不同,详细分析了SCR系统的工作流程和减排效果,并指出SCR技术的优点及必须重视的问题,预测分析了船舶柴油机应用SCR技术的前景。SCR系统可有效降低船舶NOX的排放量,并满足相关公约的要求,该技术配置在远洋船舶具有较好的应用前景。     

船舶柴油机 锅炉尾气净化方案

国际防止船舶污染公约（MARPOL）新规将对船舶排放SOx、NOx和颗粒物实施更加严格的控制，通过分析得知无论使用低硫油还是改造使用降低船用柴油机NOx，SOx排放技术的SCR技术都将大大提高船舶营运成本。通过介绍尾气碱洗原理和设备的构成，探索改造一种成本低廉，易于维护的降硫除尘设备，以达到既能满足国际新规又能降低改造成本的目的。     

融合CFD与PI控制的船舶柴油机SCR脱硝系统设计与分析

选择性催化还原技术对氮氧化物脱除具有显著效果,是当前最广泛使用的脱硝处理技术。本文从介观角度出发,采用CFD方法建立了船用SCR脱硝系统的物理模型,分析了SCR脱硝系统的反应机理,并通过用户自定义函数将PI控制算法融合进介观系统模型中,摒弃传统控制模型中的均匀分布假设,实现了介观尺度上的非均匀喷氨控制。仿真测试结果表明：船用SCR脱硝系统的气体分布呈现严重非均匀性;融合介观尺度上PI控制算法后,不仅可改善系统的非均匀性,还可提高系统的整体脱硝率、降低系统的氨逃逸量。本研究为宏观控制与介观机理建模的融合提供了新的研究思路。     

船舶废气处理系统中化学药剂的储存

为控制船舶废气对大气的污染,国际海事组织(IMO)对废气排放提出了日益严格的限制要求,因而越来越多的船舶选择安装SCR系统和脱硫塔装置。文章主要对废气处理系统中化学药剂的储存进行分析研究,根据化学药剂(包括尿素溶液、NaOH溶液和Mg(OH)_2溶液)的特点,结合船用环境,阐述了化学药剂储存容器的材料选择,分析了化学药剂的储存温度要求,从而提出安全合理的储存方案,为今后的设计和布置提供参考和借鉴。     

脱硫洗涤塔和脱硝装置在38 000 DWT化学品船上的应用

主要阐述脱硫洗涤塔和脱硝装置的类别和工作原理,以及在38 000 DWT化学品船上组合应用。随着船舶废气排放标准日益严格,对新船设计建造也提出了更高要求,组合使用脱硫洗涤塔和脱硝装置,既能满足严格的废气排放标准,又能最大程度降低运营费用,在新造船上具有很好的应用前景。     

船舶废气高压SCR系统管路应力分析计算

船舶废气选择性催化还原技术（SCR）作为柴油机废气中高温氮氧化物处理的主要方法,近几年被广泛应用在海洋运输行业。SCR系统管路的合理设计对于保障船舶SCR系统安全稳定运行起到至关重要的作用。以MAN 7S50ME低速主机系统为例,在考虑高压SCR系统管路受内、外部载荷及工况等因素下,对高压SCR系统管路在不同工况载荷下对各个受力点进行管路膨胀量分析、应力分析,分析薄弱点,调整固定支撑点、滑动支撑点及膨胀节等局部的结构,最终确定满足台架试验的系统管路。