专业建筑工程翻译-专业建筑翻译
时间:2021-03-08 08:45 来源:未知 作者:dl 点击:次
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简介1.1 Briefs SCR技术是以NH3为还原剂,利用其对NOX的高选择还原性,将NOX优先还原为N2和H2O的废气后处理技术。与其它降低NOX排放的技术相比,SCR的NOX转化率最高,技术最成熟可靠,并且对柴油机性能和零部件影响较小。目前,选择性催化还原(SCR)被认为是能使船用柴油机NOX排放满足未来相关法规的主要技术手段。 SCR is a kind of exhaust gas post treatment technique to revivify NOx in priority into N2 and H2O with NH3 as reductant for its high selective reducibility on NOx. Compared with other techniques to reduce the emission of NOx, SCR features highest conversion rate of NOx, most mature and reliable technique and least impact on the performance and parts of diesel engine. At present, selective catalytic reduction (SCR) is generally considered the main technical method to make sure the emission of NOx of vessel diesel engine meeting the requirements of related regulations in the future. 反应器是船用中高速柴油机SCR系统的核心部件,它由催化剂、反应器本体、混合导流结构和吹灰器等组成。废气通过反应器中的催化剂时,有害物质NOX在催化剂的作用下和NH3反应生成无害的N2和H2O。 The reactor, as core of SCR system of high speed diesel engine for vessels, consists of catalyst, body of reactor, mixture and diversion structure and ash gun. The harmful NOx reacts with NH3 under the action of catalyst, producing harmless N2 and H2O when the exhaust gas passing through the catalyst in the reactor. 1.2主要技术指标 SCR反应器主要性能指标如表1所示: 表1 SCR反应器主要性能指标
反应器由催化剂、反应器本体、混合导流结构和吹灰器等组成,各部件的结构图见图1所示。 图1 反应器结构图 1)催化剂 反应器选用V2O5/TiO2催化剂。V2O5/TiO2催化剂以TiO2作为载体,V2O5为主要活性成分。其优点是:表面呈酸性,容易结合碱性的氨,使其在催化剂表面进行反应;活性温度区间与船用柴油机排气温度区间匹配佳;抗SO2 中毒能力较强,能够适应船用燃油的含硫特性,能够长期稳定工作;成本较低,适合广泛应用。 a)催化剂的理化指标如表2所示。 表2 催化剂的理化指标
船用燃料质量一般较差,废气中硫、杂质、颗粒物含量很高。硫、杂质、颗粒物对催化剂寿命、催化效果等影响极大。安装SCR系统的柴油机使用的燃油应当满足GB/T 17411-2012《船用燃料油》的要求。若柴油机使用的燃油不能满足SCR系统要求,废气中硫、杂质或颗粒物含量比约定的值还要高,长期使用将影响催化剂寿命和催化效果。此时可以采用定期抽样单个载体进行检测和分析的方法,确保反应装置的可用性。 催化剂活性低于70%时应更换,通常情况下(柴油机使用含硫量1%的燃油),建议在使用16000h后更换。 2)反应器本体 反应器本体由进出口法兰、锥壳、SCR段壳体、催化剂框架、支座、吊环、泄水组件、加强筋等组成。 反应器本体主要由不锈钢焊接而成,反应器本体主要起支持固定催化剂的作用,同时反应器本体能耐受一定的内压和废气管路的拉力和压力,下图为经过有限元强度计算的反应器本体应力和安全系数图,其最大应力为96.52MPa,相应的安全系数最小值为2.36。 图2 反应器应力和安全系数图
3)混合导流结构 反应器混合导流结构由导流环、导流板、前支撑板和后支撑板组成,混合导流机构安装在SCR系统反应器内,导流装置将扩张腔划分为多个流动通道,废气等速度进入每个通道,由于每个通道出口面积和入口面积比相同,所以废气等速度流出每个通道,从而保证进入催化剂的废气流速相同,提高NOx转化效率。 4)吹灰器 SCR系统反应器使用的固定旋转式吹灰器,该型吹灰器主要由阀门、空心轴、吹灰枪管、减速传动机构、电气控制箱、接口装置等组成,各部件的主要结构和功能如下:
阀门有压力调节装置,可以根据现场的吹灰要求进行压力调节,阀门上装有启动臂,由凸轮操作,开启和关闭阀门。 阀门上装有单向空气阀。
为适应不同的控制要求,控制箱有两种形式。一类只装有行程开关盒按钮,控制箱外形尺寸较小。另一类装有交流接触器、空气开关等电气元件,控制箱尺寸较大。
2功能原理 SCR系统是以NH3(尿素水溶液)为还原剂,利用其对NOX的高选择还原性,将有害的NOX优先还原为无害的N2和H2O。SCR系统反应器内进行的主要化学反应如下: O 反应器是SCR系统反应进行的场所,其功能是通过催化剂的催化作用,将氮氧化物快速还原成氮气和水。反应器本体起支撑催化剂并保持一定的反应条件的作用。吹灰器起保持催化剂表面的清洁的作用。混合导流结构起保持排气流动均匀的作用。 3安装布置 3.1外形尺寸 反应器外形图及相关尺寸见图3和表3。 图3 反应器外形图 表3 反应器尺寸重量表
3.2安装布置要求 SCR系统反应器中的吹灰器和其他部件分别包装,验收时请您根据装箱清单核对各个部分是否齐备完好,并与您所订购产品一致。 在拆除反应器包装和两端入口的挡板后,我们建议使用单位应该首先检查部套的外观,特别注意是否存在因运输引起的损坏以及部套进出口管的清洁度。每个部套都配带铭牌,其上标明了型号、尺寸、制造商、出厂日期和重量等。请您根据铭牌核对各项参数是否与您所订购产品一致。 1)反应器安装位置 SCR系统反应器一般安装在船舶排气管围井中。它在柴油机的排气管系中的位置,一般处于柴油机涡轮增压器之后,并且在余热锅炉和消音器之前。 2)反应器安装支撑 为了使反应器得到充分支撑,建议支撑结构与反应器自带安装支座配对加工。考虑到系统反应器存在加工误差,支撑结构最好选用椭圆型安装孔。为了减小振动对系统反应器的破坏,应使用弹性连接作为反应器支撑,其中反应器和排气管之间必须使用波形膨胀节。 注意!错误的支撑方式可能会损坏SCR反应器的结构。 图4 反应器与膨胀节配合使用 3)反应器安装 通常情况下,反应器的催化剂和隔热包覆已经安装完毕,反应器会整体运送到船厂。安装反应器前必须关闭柴油机,反应器整体安装在支座上,再将反应器前后的排气管和波形膨胀节安装完毕,最后安装反应器吹灰器。 a)壳体安装 安装SCR反应器时,需检查密封垫片是否完好。建议在密封垫片表面和六角螺栓上涂抹耐高温石墨润滑油。SCR反应器法兰的连接首先需要进行预紧,然后才能最终紧固。 SCR反应器的排污口需要引出,以便及时排出反应器内冷凝水,从而保证其干燥性,防止其影响催化剂使用寿命。 SCR反应器的检修面板侧应该保留有600mm空间,以便打开检修面板,装拆催化剂模块。SCR反应器的窥测孔侧应保留有单人操作空间,以便观察催化剂表面状况和积灰情况,并进行手动压缩空气清灰。建议在窥测孔附近预留一个压缩空气接口。窥测孔位置见图5。 图5 反应器窥测孔位置图 b)催化剂更换 催化剂使用到达寿命时需更换催化剂,更换前需检查新催化剂模块是否完好,特别注意是否存在催化剂单体的破损。如果发现该情况的存在,请及时联系我们。建议在检修盖板密封垫片表面和六角螺栓上涂抹耐高温石墨润滑油。且检修盖板的连接首先需要进行预紧,然后才能最终紧固。 注意!催化剂的安装过程中应轻拿轻放,任何碰撞和摔落对会造成催化剂不可修复的破坏。 c)隔热包覆 SCR系统反应器更换催化剂前需拆掉检修口的隔热包覆。更换催化剂后,需将隔热包覆复原。隔热包覆推荐采用厚100mm岩棉板毡(密度>80kg/m3),其外包覆0.7mm镀锌铁皮,隔热包覆结构需避免热桥。隔热包覆需满足船级社和IMO相关规定。 d)吹灰器安装 在反应器绝热包覆完成后进行吹灰器的安装。吹灰器安装在反应器检修面板侧,重合使用部分检修空间。 注意!SCR系统反应器的安装过程中应避免雨水进入。 4使用维护 4.1一般故障分析及排除 反应器是由催化剂、混合导流结构、反应器本体和吹灰器等组成。混合导流结构和反应器本体为钢结构,一般不会产生故障。催化剂为蜂窝状陶瓷结构,当长期使用时,特别是排气中灰分比例高,沥青质比例高,容易造成催化剂表面积灰,部分蜂窝孔堵塞,造成压力损失升高,反应器性能下降。SCR系统反应器的一般故障分析及其排除方法见表4。 表4一般故障分析及其排除方法
使用维护保养过程中,工作人员应遵守以下安全保护要求:
反应器的日常维护与保养是非常重要的,它不仅能够保证设备运转正常,而且使所有元器件有序可查。日常维护工作需要每个操作和维护人员尽心尽责来完成,以此保证该设备的长期正常运行。具体维护保养工作如下:
注意!只有在反应器冷却后,才能进行手动除灰。
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