船用柴油机尾气SCR脱硝系统性能测试
为应对日趋严格的船用柴油机排放要求，优美科公司与国内船舶企业合作，为其提供优质催化剂与系统设计支持，于2017年年底顺利完成了MAN 6S60ME船用柴油机尾气SCR脱硝系统性能测试，试验实测NOx排放值远低于IMO Tier Ⅲ规定的标准，即：各工况条件下NOx排放的加权平均值≤3.4 g/kWh。
.png)
图1 6S60ME船用柴油机尾气脱硝实验台架全貌
该项目设计上，优美科着重为船用柴油机的尾气SCR脱硝面临工况复杂及烟气温度极端变化、尿素分解及催化剂耐受与再生、振动、流场分布等诸多技术难点提供有效的解决方案。
6S60ME船用柴油机工况复杂，SCR布置于涡轮增压器之前，100%工况时，SCR入口烟气压力为4bar（a），温度为440℃，最高可达480℃，而25%负荷时烟气温度仅有285℃。为此，优美科采用配方改良的DNX®SCR脱硝催化剂，既能在500℃烟气中长期安全运行，又在低温（如285℃）时对硫酸氢铵、尿素分解中间产物具有良好的耐受性，允许的连续运行时间可达300小时，可以满足船舶行驶的实际需要。此外，优美科公司亦提出低温连续运行后催化剂的再生方案，以保证系统的脱硝性能及使用寿命。亦即通过高负荷运行时消解低负荷运行时的硫酸氢铵、尿素分解中间产物以达到再生的目的。
为应对船用柴油机工作时引发的振动问题，优美科催化剂采用QE单元模块，其外壳设计为独特的防振结构，可达到4.5 GRMS的抗振水平。同时又具备灵活布置、安装的优势，可以适用于圆形以及方形反应器的安装。
图2QE单元模块
图3：安装中的QE单元
船用柴油机尾气SCR脱硝系统虽然较火电厂、化工厂的小，而其烟气的分布均匀性尤其重要，若SCR催化剂之前的烟气与NH3（由尿素溶液分解而成）未经整流、混合，其均匀性无法满足NH3/烟气混合均匀性要求。这一点为行业长期忽视，鉴于此，优美科通过CFD模拟计算，为该项目设计了独特的NH3（尿素）/烟气混合器，通过调整优化，使得进入SCR上游烟道的尿素溶液充分气化、分解，所生成的NH3与NOx混合相对标准偏差＜5%。
图4：SCR系统布置，包括烟气整流、尿素喷射分解与混合、SCR反应器及催化剂
图5：左：尿素喷射CFD模拟
右：氨（尿素）/烟气混合器
图6：NH3分布CFD模拟
MAN 6S60ME船用柴油机尾气SCR脱硝系统台架试验的成功，助力优美科的合作伙伴一举通过了MDTFTA台架试验及CCS、DNV GL、LR三大船级社Tier Ⅲ排放台架试验，同时验证了优美科催化剂及技术的可靠性与优越性，为国内船用柴油机脱硝行业树立了标杆。
使用微信“扫一扫”功能添加“谷腾环保网”
