[发明专利]反应器、烟气处理系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种反应器、烟气处理系统及控制方法，所述反应器包括由颗粒物滤除区、脱硝区、第一进口和第二进口构成的不同烟气路径，能提高反应器的集成程度、减少反应器尺寸和构件数目；所述烟气处理系统及控制方法基于所述反应器，可依据柴油机运行工况提供脱硝剂，还可以依据颗粒物滤除区的上下游压差调整第二进口的烟气流量，能缓解反应器压损过大而对柴油机性能造成的影响以及尿素过量喷射造成氨气逃逸而引起二次环境污染的问题。

技术领域

本发明涉及柴油机烟气处理技术，尤其涉及一种用于船舶柴油机烟气处理的反应器、烟气处理系统及控制方法。

背景技术

船舶柴油机污染物排放所造成的生态环境问题已经引起了国际社会的广泛关注，许多国家和地区都针对船舶柴油机污染物排放出台了严格的限制措施，其中船舶柴油机中NO_X及颗粒物(PM)排放治理需求尤为迫切。

目前,对于船舶柴油机NO_X和PM排放主要的减排方式为在柴油机排气管后分别加装选择性催化还原系统(Selective Catalytic Reduction，SCR)和废气洗涤系统。SCR系统是将尿素溶液喷入排气管路，在催化剂的作用下，排气中的NO_X与尿素热解水解生成的NH₃反应生成N₂和H₂O。虽然，SCR系统脱硝效率高，可达80％以上，但其容易因尿素过量喷射造成氨气逃逸而引起二次环境污染，同时设备组件多，体积较大。

废气洗涤系统是用液体洗涤柴油机尾气，使颗粒物被液滴吸附并随液体排出。废气洗涤系统具有优点是结构简单、操作维修方便等优点，但废气洗涤系统仅能消除可溶性有机颗粒物，无法减少不溶于有机溶剂的干组分颗粒物，还容易造成柴油机排气背压高，体积大，此外需对产生的废液或污泥进行处理。

因此，亟需提供一种反应器、烟气处理系统及控制方法，以解决上述问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种反应器、烟气处理系统及控制方法，所述反应器包括由颗粒物滤除区、脱硝区、第一进口和第二进口构成的不同烟气路径，所述烟气处理系统及控制方法可依据柴油机运行工况提供脱硝剂，还可以依据颗粒物脱除区的上下游压差调整第二进口的烟气流量；进而本发明提高了反应器集成程度，还能解决缓解反应器压损过大而对柴油性能造成的影响以及尿素过量喷射造成氨气逃逸而引起二次环境污染的问题。

为了达到上述目的，根据本发明的一方面提供一种反应器，用于烟气处理，所述反应器内设有流体连通的颗粒物滤除区和脱硝区；所述反应器上设有第一进口和第二进口，其中所述第一进口与所述颗粒物滤除区流体连通，所述第二进口与所述脱硝区流体连通；经所述第一进口进入的烟气依次流经所述颗粒物滤除区和所述脱硝区，经所述第二进口进入的烟气流经所述脱硝区。

在一些实施例中，所述反应器还包括旁通组件，所述旁通组件包括：旁通管路，分别与所述第一进口与所述第二进口流体连接，用于将流入所述第一进口的烟气的部分引入所述第二进口；以及，第一调节阀，设置于所述旁通管路上，用以调节经所述第二进口进入所述脱硝区的烟气流量。

在一些实施例中，所述颗粒物滤除区内设置DPF催化剂和DOC催化剂，其中，沿所述烟气流动方向，所述DOC催化剂设于所述DPF催化剂的上游，用以再生DPF催化剂。

在一些实施例中，所述脱硝区内设置SCR催化剂和ASC催化剂，其中，沿所述烟气流动方向，所述ASC催化剂位于所述SCR催化剂的下游以用于滤除烟气中的脱硝剂。

在一些实施例中，所述反应器还设有喷射口，所述喷射口与所述脱硝区流体连通，用于向所述脱硝区提供脱硝剂。

在一些实施例中，所述反应器内还设有混合导流装置，所述混合导流装置沿所述烟气流动方向位于所述喷射口的下游。