[发明专利]一种单片机控制的船舶尾气脱硝系统

说明书

本发明涉及一种单片机控制的船舶尾气脱硝系统，包括：氨空气混合器、脱硝反应器、SCR催化剂、喷氨装置、尿素溶液储罐、温度传感器、差压传感器、NOx传感器和嵌入式控制系统；尿素溶液储罐通过喷氨装置与氨空气混合器相连，氨空气混合器的烟气出口与脱硝反应器的烟气进口相连接；脱硝反应器内置SCR催化剂。本发明的有益效果是：本发明通过嵌入式控制系统和传感器可对船舶尾气的温度、压力、NOx排放浓度进行实时检测，调整脱硝系统运行，有效控制NOx排放，具有较好的经济性与可行性。

技术领域

本发明涉及船舶尾气处理技术领域，更确切地说，它涉及一种单片机控制的船舶尾气脱硝系统。

背景技术

船舶尾气排放是港口城市和内陆河地区空气污染的主要来源之一，随着航运业的发展，船舶尾气排放严重影响空气质量，对环境和人体健康带来极大负面影响，因此控制船舶尾气污染物排放迫在眉睫。

目前，常用的脱硝系统大多采用DCS或PLC控制，针对船舶尾气的脱硝系统较少。传统的脱硝系统对主体的控制系统有较高要求或需要新增一套控制系统，不适合应用在空间有限的船舶上。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供了一种单片机控制的船舶尾气脱硝系统。

第一方面，提供了一种单片机控制的船舶尾气脱硝系统，包括：氨空气混合器、脱硝反应器、SCR催化剂、喷氨装置、尿素溶液储罐、温度传感器、差压传感器、NOx传感器和嵌入式控制系统；

其中，所述尿素溶液储罐通过所述喷氨装置与所述氨空气混合器相连，所述氨空气混合器的烟气出口与所述脱硝反应器的烟气进口相连接；所述脱硝反应2内置所述SCR催化剂。

作为优选，所述氨空气混合器长度为直径的3-10倍，所述氨空气混合器内置扰流板13，所述氨空气混合器前端设温度传感器。

作为优选，所述SCR催化剂前设有多孔板；所述脱硝反应器出口设置NOx传感器，所述脱硝反应器前后设有差压传感器。

作为优选，所述喷氨装置包括尿素溶液泵、吹扫气泵和尿素溶液喷嘴；尿素溶液储罐、尿素溶液泵、吹扫气泵之间依次相连，尿素溶液泵和吹扫气泵之间的尿素溶液管道与所述尿素溶液喷嘴相连，所述尿素溶液喷嘴与所述氨空气混合器相连。

作为优选，所述尿素溶液喷嘴安装位置在氨空气混合器前端100～500mm处，且伸入氨空气混合器内。

作为优选，所述嵌入式控制系统与所述温度传感器、差压传感器、NOx传感器以及双路电机相连，所述双路电机分别连接所述尿素溶液泵和所述吹扫气泵。

第二方面，提供了一种单片机控制的船舶尾气脱硝方法，由第一方面所述的单片机控制的船舶尾气脱硝系统执行，包括：

步骤1、嵌入式控制系统实时采集温度传感器的烟气温度信号T、差压传感器压力的反应器烟气差压信号P、NOx传感器的烟气NOx排放浓度信号N；

步骤2、当反应器烟气差压信号P大于第一烟气差压阈值时，脱硝系统进入准备状态；

步骤3、当烟气温度信号T大于第一温度阈值时，嵌入式控制系统通过双路电机驱动控制尿素溶液泵启动，尿素溶液通过喷氨装置喷入氨空气混合器中，与烟气混合并受热分解，混合后的含氨烟气进入脱硝反应器中，经过SCR催化剂时烟气中的氮氧化物与氨反应，实现烟气脱硝；

步骤4、当烟气温度信号T小于第二温度阈值时，关闭尿素溶液泵，启动吹扫气泵，排空喷氨装置内残留的尿素溶液；所述第二温度阈值小于所述第一温度阈值；

步骤5、当烟气温度信号T小于第三温度阈值时，关闭吹扫气泵，系统停运；所述第三温度阈值小于所述第二温度阈值。