[发明专利]提供还原剂的设备和方法

说明书

提供还原剂的设备和方法。本发明涉及提供还原剂的设备和方法、废气后处理系统和燃烧机。该设备包括至少一个还原剂提供部分，其优选地包括至少一个反应器，该反应器具有带加热控制单元和加热元件的加热系统，该加热元件用于至少加热反应器的内容积和/或内容物，并且优选地包括用于还原剂液体的还原试剂供应单元。设备还包括适于将优选包含氨的还原剂气体和优选包含尿素的还原剂液体分配到废气的供应系统。供应系统包括布置在反应器下游的第一管线，其用于将还原剂液体和还原剂气体从反应器引导至废气中，并且其中至少一条输出线中的至少一者连接或可连接至反应器的加热系统的加热控制单元。

技术领域

本发明涉及提供还原剂的设备和方法、废气后处理系统(exhaustaftertreatment system)和燃烧机(combustion machine)。

本发明涉及燃烧发动机及对燃烧发动机的排放物进行还原的技术领域。

背景技术

本发明优选地涉及一种内燃机，例如大型船舶或船发动机或固定式发动机，该内燃机的气缸具有至少200mm的内径。发动机优选是二冲程发动机或二冲程十字头发动机。发动机可以是柴油发动机或燃气发动机、双燃料发动机或多燃料发动机。在这种发动机中，液体燃料和/或气态燃料的燃烧以及自点火或强制点火都是可能的。

内燃机可以是纵向冲洗的二冲程发动机(longitudinally flushed two-strokeengine)。

术语内燃机也指大型发动机，其不仅可以以燃料的自点火为特征的柴油机模式运行，而且还可以以燃料的强制点火(positive ignition)为特征的奥托(Otto)模式运行，或以两者的混合模式运行。此外，术语内燃机尤其是包括双燃料发动机和大型发动机，其中燃料的自点火用于另一种燃料的强制点火。

发动机转速优选地低于800RPM(尤其是针对四冲程发动机)，并且更优选地低于200RPM(尤其是针对二冲程发动机)，这表明了低速发动机的名称(designation)。

燃料可以是柴油或船用柴油或重燃油或乳化液或料浆或甲醇或乙醇，以及如液化天然气(LNG)、液化石油气(LPG)等气体。

可以根据要求添加的其它可能燃料包括：LBG(液化沼气)、生物燃料(例如，藻类或海藻制成的油)、氨、氢、CO2的合成燃料(例如，通过电转气(Power-To-Gas)或电转液(Power-To-Liquid)制成)。

大型船(特别是用于货物运输的船只)通常由内燃机(特别是柴油发动机和/或燃气发动机，大部分是二冲程、十字头发动机)提供动力。在发动机燃烧液体燃料(例如，重燃油、船用柴油、柴油或其它液体)的情况下以及燃烧气体燃料(例如，LNG、LPG或其它)的情况下，来自该燃烧过程的废气需要进行清洁以符合诸如IMO Tier III之类的现有规定。

IMO排放标准通常被称为Tier I…III标准，除其它外，还规定了现有和新型船用发动机的NO_x排放标准。

对于大型船，排放要求不断增加，特别是在氮氧化物排放方面。因此，需要减少由这些船的内燃机排放的废气中的氮氧化物的量。

SCR(选择性催化还原)技术用于减少燃烧发动机的废气中的氮氧化物(NO_x)的水平。SCR通常用于陆基发动机，例如，重型车辆、工业厂房和其它应用。SCR技术也已与二冲程柴油机结合用于船舶环境中。由于所述船用柴油发动机和陆基发动机的法规要求，对高效SCR系统的需求日益增加。

SCR可以基于利用还原剂(例如，氨(NH₃))以气体形式(例如，还原剂气体)或以溶液形式(例如，水溶液或尿素)来还原废气中的氮氧化物。