[发明专利]内燃机及用于操作该内燃机的方法

说明书

本发明公开了一种用于操作内燃机（10）的方法，该内燃机（10）包括气体燃烧系统（11）和废气后处理系统（16），其中，离开气体燃烧系统（10）的废气（15）被引导经过废气后处理系统（16）以用于净化，其中，为了减少废气（15）中的NO₂比例，废气（15）被引导经过废气后处理系统（16）的至少一个NO₂分解催化转化器（17），以及其中，被引导经过该NO₂分解催化转化器（17）或者每个NO₂分解催化转化器（17）的废气随后被引导经过SCR催化转化器（18）。

技术领域

本发明涉及一种用于操作内燃机（特别是利用气体操作的内燃机）的方法，该内燃机包括气体燃烧系统和废气后处理系统。另外，本发明涉及一种内燃机（特别是利用气体操作的内燃机），该内燃机包括气体燃烧系统和废气后处理系统。

背景技术

通过实践，燃烧气体燃料（诸如例如，天然气）的内燃机是已知的。例如，这样的内燃机能够是往复运动的活塞内燃机或者是诸如燃气涡轮机的涡轮机械。因此，例如通过船舶建造，燃烧天然气的内燃机是已知的，并且为此目的该内燃机包括气体发动机作为气体燃烧系统。另外，这样的内燃机包括废气后处理系统以便净化离开气体燃烧系统的废气。

当这些内燃机用过量空气操作时，总氮氧化物中的NO₂比例能够显著增加。当这些内燃机作为双燃料内燃机操作（即，同时用液体和气体燃料操作）时，NO₂比例额外地增加。

如已经描述的，在气体燃料的燃烧期间，除了其他的以外，氮氧化物被形成。为了减少废气中的氮氧化物，通过实践已知在废气后处理系统中主要采用所谓的SCR催化转化器。在SCR催化转化器中，发生氮氧化物的选择性催化还原，其中，氮氧化物的还原需要氨（NH₃）作为还原剂。氨（NH₃）或氨前体物质（诸如例如，尿素）为此目的以液体形式被引入至SCR催化转化器上游的废气中，氨或氨前体物质与SCR催化转化器上游的废气混合。

尽管已经能够利用从本领域中已知的SCR催化转化器成功地减少废气中氮氧化物，但是对于用气体燃料操作的内燃机，需要进一步改进废气后处理。除了其他的以外，这是必需的，因为在这样的内燃机的情况下，总氮氧化物中的NO₂比例能够超过50％，这导致SCR反应显著减慢并且氨或氨前体物质的消耗增加。与标准的SCR反应（方程式1）相比，该情形被描述为所谓的慢SCR反应（方程式2）。

2NO + 2NH₃ + 0.5*O₂ -- 2N₂ + 3H₂O　　　　 方程式 1

6NO₂ + 8NH₃ -- 7N₂ + 12H₂O　　　　　　　　　　　　 方程式 2。

发明内容

从这开始，本发明基于创建一种用于操作包括气体燃烧系统和废气后处理系统的内燃机的新型方法以及对应的内燃机的目标。

该目标通过根据权利要求1所述的方法而实现。根据本发明，为了减少废气中的NO₂比例，废气被引导经过废气后处理系统的至少一个NO₂分解催化转化器，其中，被引导经过该NO₂分解催化转化器或者每个NO₂分解催化转化器的废气随后被引导经过SCR催化转化器。