Scr система: Система SCR: Откройте для себя “убийцу NOx”

Содержание

Система SCR: Откройте для себя “убийцу NOx”

Система избирательной каталитической нейтрализации (SCR) представляет собой передовую систему, используемую в дизельных двигателях, которая помогает сократить количество выбросов NOx до 90%. Ознакомьтесь со всей необходимой информацией.

Системы SCR: краткая история использования

SCR использовалась в течение десятилетий для уменьшения выбросов стационарных источников. Кроме того, технология SCR применяется на многих морских судах, в том числе грузовых кораблях, паромах и буксирах. Сегодня благодаря своей доступности и эффективности в сокращении выбросов SCR становится ключевой технологией контроля за количеством выбросов, гарантирующей соответствие нормам EURO V и VI для коммерческих грузовых автомобилей.

Как работает система SCR

SCR использует технологию активного контроля выбросов. Вот как она работает:

– Жидкий реагент-восстановитель впрыскивается посредством специального каталитического нейтрализатора в поток выхлопных газов дизельного двигателя.

Источником восстановителя обычно является мочевина автомобильного класса, также известная как водный раствор мочевины (DEF).
– DEF вызывает химическую реакцию, которая преобразует оксиды азота в азот, воду и малое количество углекислого газа (CO2), естественные компоненты воздуха, которым мы дышим.
– Затем данные компоненты выводятся через выхлопную трубу автомобиля.

Почему система SCR важна?

Все дизельные двигатели большой мощности для грузовиков, произведенные после 1 января 2015 года, должны соответствовать последним стандартам выбросов EURO VI. Это касается и внедорожной техники, в том числе строительной и сельскохозяйственной.

Стандарты EURO VI являются одними из самых строгих в мире и требуют, чтобы количество твердых частиц (PM) и оксидов азота (NOx) было снижено практически до нулевого уровня. Технология SCR — одна из наиболее экономически эффективных и топливосберегающих технологий, направленных на достижение этой цели.

SCR может снизить выбросы NOx до 90%, одновременно сократив выбросы углеводородов (HC) и монооксидов углерода (CO) на 50-90%, а выбросы твердых частиц — на 30-50%. В сочетании с сажевым фильтром количество выбросов твердых частиц становится еще меньше.

Но у технологии SCR имеется еще одно преимущество. В сфере коммерческих грузоперевозок некоторые водители грузовиков, оборудованных SCR, сообщают, что расход топлива их автомобилей сократился на 3-5%!

Несколько слов о водном растворе мочевины (DEF), “топливе” для системы SCR

Система SCR требует регулярной дозаправки водным раствором мочевины (DEF).

DEF представляет собой водный раствор мочевины, на 32,5% состоящий из мочевины и на 67,5% — из деминерализованной водой. Данный раствор называется AUS 32 согласно ISO 22241, а Немецкая ассоциация автомобильной промышленности (VDA) зарегистрировала товарный знак AdBlue для аналогичного продукта. Иными словами, AdBlue аналогичен AUS 32 и раствору DEF.

DEF широко доступен и поставляется в контейнерах различного размера, например, в цистернах, пластиковых емкостях, бутылках или канистрах.

Крайне важно поддерживать надлежащий уровень DEF

DEF заливается в бортовой бак. На тракторных прицепах бак DEF обычно расположен рядом с баком дизельного топлива.

Оператору следует периодически доливать раствор DEF. Периодичность и количество зависит от типа транспортного средства и условий эксплуатации:

Для легковых автомобилей интервалы заправки DEF обычно совпадают с рекомендуемыми интервалами замены масла.

Для большегрузных автомобилей и внедорожной техники интервалы будут меняться в зависимости от условий эксплуатации, количества отработанных часов, пройденных километров, нагрузок и других факторов.

При недостаточном количестве раствора DEF водителю или оператору выводится серия возрастающих визуальных и звуковых предупреждений. Если бак DEF приблизится к нулевому уровню, возможно блокировкание запуска двигателя ТС до тех пор, пока в бак не будет добавлено требуемое количество раствора DEF. Раствор DEF следует хранить надлежащим образом для предотвращения замерзания жидкости при температуре ниже -11°C. Кроме того, большинство систем дозирования DEF автомобилей оснащено нагревательными устройствами.

Вы можете приобрести раствор DEF в магазинах запчастей для грузовых автомобилей, у дилеров грузовых автомобилей и дистрибьюторов двигателей.

Подводя итоги:

– SCR становится ключевой технологией контроля за количеством выбросов, гарантирующей соответствие нормам EURO V и VI для коммерческих грузовых автомобилей.

– SCR использует технологию активного контроля выбросов для преобразования оксидов азота в естественные компоненты воздуха, которым мы дышим.
– Технология SCR — одна из наиболее экономически эффективных и топливосберегающих технологий, направленная на обеспечение соответствия нормам EURO VI.
– Крайне важно поддерживать надлежащий уровень раствора DEF, также известного как AdBlue.

По материалам компании Wolf

Отключение и включение системы SCR

Оснащение дизельных автомобилей системой SCR позволяет уменьшить пагубное влияние транспортных выхлопов на состояние окружающей среды. Эта разработка является перспективной, и с её помощью уже удалось получить очистку отработанных газов до 90%.

Технология SCR основана на впрыске реагента в поток отработанных газов, который нейтрализует вредные оксиды азота. В качестве реагента выступает

раствор мочевины AdBlue.

Помимо возможности достичь установленных в Европе стандартов чистоты выхлопных газов Euro 4-6 владельцы транспортных средств с системой SCR получают ещё и такие преимущества:

  • экономия топлива до 5%;
  • меньшая трата времени на сервисное обслуживание;
  • свободный въезд на авто в страны Европы.

Но, несмотря на все преимущества системы, из-за которых её и устанавливают на грузовые авто, некоторые владельцы транспортных средств всё же намеренно отключают SCR.

Кто-то делает это вынужденно, а кто-то нет.

Давайте разберемся в этом вопросе: стоит ли отключать SCR?

Причины

Причин, по которым отключают систему, может быть несколько:

  1. SCR не исправна, и починить её нельзя.

Ничто не вечно, поэтому и система SCR может выйти из строя.

Иногда проблему можно быстро решить, но иногда проблема может повлечь за собой замену дорогостоящей детали. И если нет возможности заменить деталь сразу, то отключение SCR – это вынужденная мера.

  1. Закончился реагент, и заправить AdBlue негде.

В технологии SCR применяют жидкость AdBlue, которая весьма требовательна к хранению, переливанию, использованию, и производится при помощи специального оборудования с учётом технологического процесса в соответствии с прописанными стандартами. Поэтому использование контрафактного раствора мочевины, которые сейчас выпускают некоторые недобросовестные производители, может привести к разрушению системы SCR. Как итог – дорогостоящий ремонт. Поэтому AdBlue лучше приобрести заранее в нужных объёмах, и у проверенного дилера.

  1. На улице температура ниже -40°C.

При температуре ниже -11°C жидкость AdBlue будет замерзать. В технологии SCR предусмотрен прогрев мочевины, но стандартная система рассчитана на температуру до -40°C за бортом.

С более низкой температурой, которая может быть в северных регионах страны, SCR уже не справится. Поэтому, чтобы не ждать более тёплой погоды и не подводить своих заказчиков с поставками, водителям в суровых климатических условиях для своей работы всё же приходится иногда отключать систему.

Но, таких регионов в России, где длительно держится температура ниже -40°C очень мало, поэтому с этой проблемой у нас сталкиваются единицы.

  1. Желание снизить расходы на перевозку.

Некоторые владельцы отключают систему, чтобы получить увеличение прибыли на перевозке грузов за счёт уменьшения эксплуатационных расходов. Но насколько оправдано отключение системы в этом случае? Это вопрос, в котором стоит разобраться. Ведь всегда есть плюсы и минусы, о которых следует подумать заранее.

Способы отключения системы SCR

Отключить мочевину можно несколькими способами.

Установка резистора

Такой метод подразумевает замену температурного датчика мочевины на резистор. При таком способе контроллер, который отвечает за работу системы, будет получать от резистора сведения о том, что за бортом «якобы» очень низкая температура. SCR в таких случаях не включает насос, так как считает, что мочевина замёрзла. Впрыск реагента невозможен, и единственный выход – перевести двигатель в режим ограниченной мощности.

Вроде всё логично, но всегда есть НО!

При низких температурах система всячески будет стараться прогреть мочевину. Подогрев в авто будет работать из-за этого на максимуме, что может привести к закипанию жидкости. А это уже опасно. Плюс двигатель будет выдавать множество ошибок, работать с потерей мощности на 30 – 40%, ну и в качестве бонуса – кондиционер работать не будет.

Также нет гарантий, что «умельцы», которые будут устанавливать резистор, сделают всё грамотно и правильно. К сожалению, случаев, когда система SCR быстро выходила из строя из-за такого метода отключения, не одиночные. Поэтому такой метод экономии на AdBlue может лишь добавить лишних проблем.

Перепрошивка двигателя

Данный метод подразумевает перепрограммирование блока управления двигателя с Euro5 на Euro 3. Этот метод возможен, если систему контролирует штатный ЭБУ двигателя, а не внешний ЭБ. Но и тут есть риски.

Во-первых, ЭБУ двигателя – это дорогостоящее оборудование. И для того, чтобы оно идеально работало, целые автомобильные корпорации вкладывают в разработку большие ресурсы и знания. Для перепрограммирования «мозгов» ЭБУ нужно иметь соответствующую квалификацию и знания, которыми порой не обладают даже специалисты на заводе производителя. О чём тогда можно говорить, если за дело берётся дилетант с какого-нибудь сервиса.

Во-вторых, невозможно предвидеть: как поведёт себя в работе двигатель в режиме Евро 3, который изначально был заточен под Евро 5. Здесь может быть как просто снижение ресурса, так и его поломка. А в случае поломки при диагностике у официального дилера будут вопросы к несоответствию заявленному стандарту, и плюс потеря гарантии от производителя.

И, в-третьих, на авто с «подправленными мозгами» срочный выезд в Европу под вопросом. Ведь быстро вернуть оригинальные настройки и включить систему впрыска AdBlue невозможно, а первая же проверка выявит несоответствие стандартам Euro 5. Как результат – дополнительные финансовые траты.

Установка эмулятора

Для установки эмулятора нужны лишь базовые знания в электрике и инструкция. Такой метод позволяет водителю самостоятельно отключить и при необходимости включить систему SCR. Установка эмулятора, по сути, даёт возможность двигателю работать в режиме Euro 5 со штатным программным обеспечением.

Но и у этого способа есть подводные камни.

Дело в том, что блок управления двигателя – это, можно сказать, интеллектуальное оборудование, которое следит за состоянием системы при помощи датчиков, считывая с них и сравнивая все показания. Поэтому эмулятор должен описывать все процессы, графики работы, и нагрузку двигателя при помощи программы так убедительно, чтоб у БУ не было сомнений.

ПО, которое способно работать в системе корректно, будет стоить очень дорого, поэтому финансово вложиться в этот способ отключения придётся. Плюс эмулятор позволит лишь только отключить SCR (датчики NОx не отключаются), а не перенастроить ЭБУ двигателя для снижения расхода топлива и повышения полезной мощности. И также возможен риск со стороны мошенников, которые сегодня предлагают дешёвые и некачественные подделки эмулятора системы AdBlue.

При любом сценарии финансовые потери будут явно выше, чем выгода от экономии на реагенте. Поэтому и этот способ отключения SCR очень сомнительный.

Как видим, в каждом способе есть недостатки. Поэтому отключать или не отключать систему в целях экономической выгоды – индивидуальное решение, которое принимают сами владельцы транспортных средств.

В любом вопросе всегда лучше досконально изучить все плюсы и минусы, чтобы желание выгоды в итоге вдруг не обернулось лишними тратами.

 

ОПИСАНИЕ, ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ.

. Статьи компании «ЗАО “Евроталер”»

СИСТЕМА SCR: ОПИСАНИЕ, ПРИНЦИПЫ И СХЕМА РАБОТЫ.

 

Система SCR предназначена для снижения уровня оксидов азота, содержащихся в отработавших газах (ОГ). Сокращение SCR означает Selective Catalytic Reduction (избирательное каталитическое восстановление). В данной технологии химическая реакция восстановления (нейтрализации) ОГ происходит избирательно. Это означает, что в составе ОГ целенаправленно снижается содержание только оксидов азота.

Оксиды азота — это собирательное понятие для химических соединений азота и кислорода (например, NO, NO2 …). Они образуются под воздействием высокого давления и температуры во время сгорания топливной смеси в двигателе. Оксиды азота ответственны, в том числе, за ущерб, наносимый лесам «кислотными дождями», и образование смога.

Система SCR состоит из:
  • 1 Бак мочевины
  • 2 Управляющий модуль * (включает в себя блок управления, насос и фильтр)
  • 3 Трубопровод мочевины
  • 4 Подогрев бака мочевины
  • 5 Форсунка впрыска мочевины **
  • 6 Датчики температуры ОГ
  • 7 Датчик 2NOx ***
  • 8 Восстановительный катализатор ****
  • 9 Дроссельная заслонка трубопровода подогрева
  • 10 Пароотводящая трубка *****
  • 11 Температурный датчик мочевины

 

Примечания:
*  Насос мочевины представляет собой мембранный насос, привод которого осуществляется бесщёточным двигателем постоянного тока. Он интегрирован в корпус управляющего модуля и управляется блоком управления.

Задачи насоса мочевины различаются в зависимости от положения клапана обратной перекачки.

● При включённом двигателе и выполнении условий, необходимых для работы системы нейтрализации SCR, насос подаёт мочевину из бака к форсунке мочевины под давлением около 5 бар.

● При выключении дизельного двигателя он перекачивает мочевину из трубопровода подачи мочевины от  форсунки  обратно в бак.

Расчёт количества впрыскиваемой мочевины:

Требуемое для впрыска количество мочевины рассчитывается блоком управления и зависит от следующих факторов:

● режима работы двигателя;

● температуры ОГ;

● доли оксидов азота в массовом потоке ОГ.

Доля оксидов азота, поступающая в восстановительный катализатор, рассчитывается блоком управления. Массовый поток ОГ соответствует массовому расходу воздуха во впускном канале, который определяется расходомером воздуха, и массе впрыснутого топлива.

** Форсунка дозирует подачу мочевины в поток отработавших газов. Управление форсункой осуществляет блок управления с помощью сигнала с широтнооимпульсной модуляцией.

В форсунке мочевина находится под давлением, создаваемым насосом. В положении покоя игла форсунки перекрывает выходное отверстие за счёт усилия пружины. Для впрыска мочевины блок управления посылает управляющий сигнал на электромагнитную катушку форсунки. При этом возникает магнитное поле, которое вытягивает якорь форсунки и иглу форсунки. Форсунка открывается, и происходит впрыск мочевины. Если управляющий сигнал на электромагнитную катушку больше не поступает, магнитное поле исчезает, и игла форсунки перекрывает отверстие под действием пружины.

*** Датчик 2 NOx вкручен в трубу выпуска ОГ непосредственно за восстановительным катализатором. С его помощью определяется доля оксидов азота в ОГ, которая анализируется блоком управления датчика 2 NOx.

**** Конструкция восстановительного катализатора представляет собой сотообразный керамический элемент, покрытие которого состоит из цеолита меди. Оно предназначено для восстановления оксидов азота.

***** Система вентиляции  предназначена для выравнивания давления в баке.
При заправке мочевины необходимо следить за тем, чтобы в баке оставался достаточный свободный объём для расширения мочевины.

Принцип действия системы нейтрализации SCR

При нагреве примерно до 200°C катализатор восстановления (8) достигает рабочей температуры. Блок управления (2) получает данные о температуре отработавших газов от датчика температуры (6) установленного перед катализатором восстановления (8). Раствор мочевины ADBLUE забирается насосом (2) из бака (1) и под давлением примерно 5 бар прокачивается через обогреваемый трубопровод (3) к форсунке мочевины (5).

Форсунка (5) по команде блока управления (2) впрыскивает мочевину в дозируемом количестве в трубопровод системы ОГ перед восстановительным катализатором (3), где она подхватывается потоком ОГ и равномерно распределяется микшером в ОГ. По пути к восстановительному катализатору (8), так называемом гидролизном участке, мочевина распадается на аммиак (Nh4) и углекислый газ (CO2). В восстановительном катализаторе аммиак (Nh4) вступает в реакцию с оксидами азота (NOx), образуя азот (N2) и воду (h3O). Коэффициент полезного действия системы SCR определяется датчиком 2NOx (7).

Для того чтобы блок управления двигателем дал команду на впрыск мочевины, должны быть выполнены следующие условия:

● Восстановительный катализатор достиг рабочей температуры примерно 200°C.

● Если температура окружающей среды низкая
– обеспечено достаточное количество жидкой мочевины для впрыска.

Впрыск мочевины блоком управления двигателя прерывается при следующих условиях:

● При малом объёмном потоке ОГ, например на холостом ходу.

● Когда температура ОГ снижается слишком сильно и рабочая температура восстановительного катализатора не достигается.

Схема работы системы SCR:

После запуска двигателя автомобиля блок управления получает разрешающие сигналы от температурных датчиков:

* температура мочевины нормальная (если замерзла включается ее подогрев)

* температура ОГ достигла 200 оС

Блок управления включает насос мочевины и по достижению необходимого давления открывает форсунку.

Затем блок управления получает сигнал от датчика 2NOx и в зависимости от содержания оксидов азота увеличивает или уменьшает подачу мочевины.

После выключения зажигания насос выкачивает всю мочевину из системы обратно в бак.

Замечания по эксплуатации сиcтемы SCR

Последние несколько лет мы тесно сотрудничали с инженерами и механиками фирм, эксплуатирующих и ремонтирующих автомобили оснащенные системой SCR. Мы анализировали причины поломок системы, а также причины отказа в гарантийном обслуживании автомобилей. Разбирали каждый случай и пришли к следующим выводам:

Если не учитывать поломки связанные с естественными причинами (брак, износ), то чаще всего система выходит из строя после замерзания мочевины в баке. Опишем этот процесс подробнее.

При температуре ниже минус 11оС и неработающем подогреве мочевины, состав в баке начинает замерзать. Большая часть растворенной мочевины выпадает в осадок, а оставшийся «сильно разбавленный» раствор замерзает. Через некоторое время после включения двигателя автомобиля подогрев мочевины растапливает некоторую часть замерзшего «сильно разбавленного» раствора, а большая часть нерастворенной мочевины в виде кристаллов останется на дне бака. Эксплуатация автомобиля с таким «разбавленным» составом не приведет к немедленному выходу системы SCR из строя, но если не предпринимать ничего – поломки системы практически гарантированы.

Во-первых: коэффициент полезного действия такого «сильно разбавленного» состава гораздо ниже и, следовательно, потребление его может существенно возрасти.

Во-вторых: если не прогреть весь объем замерзшей мочевины, плотность состава будет расти, и кристаллы нерастворенной мочевины попадут в систему. Это может привести к закупорке патрубков, быстрому износу мембраны насоса, засорению форсунки.

Мы рекомендуем в случае замерзания мочевины в баке прогреть его, до полного оттаивания мочевины, и проверить плотность состава. Если плотность не соответствует норме (1087-1093 кг/м3) – состав слить, бак, по возможности, помыть.

Система NoNOx SCR

Компания Hyundai Heavy Industries уделяет особое внимание защите окружающей среды от загрязнения воздуха. Правила IMO NOx уровня III вступают в силу с 1 января 2016 года. Для этого требуется на 80% меньше выбросов NOx по сравнению с NOx Tier I. Это количество сокращения NOx обычно не достигается самим двигателем. Следовательно, для соблюдения правил уровня 3 в этом отношении требуется отдельное устройство.

Система NoNOx SCR (селективная система каталитического восстановления), разработанная Hyundai Heavy Industries и направленна на сокращение выбросов NOx в выхлопных газах. SCR (селективное каталитическое восстановление) – это проверенная технология, которая позволяет снизить выбросы NOx до 95% и самостоятельно выполнить предстоящее регулирование уровня IMO.

Применяется катализатор PILC (Pillared lnter-Layered Clay), специально разработанный для применения на море, что обеспечивает более высокую эффективность удаления NOx и более высокую устойчивость к термическим нагрузкам по сравнению с обычным типом катализатора.
Аппаратная платформа ACONIS (Advanced Control & lntegration System, разработанная Hyundai Heavy lndustries), которая обеспечивает полное автоматическое управление и идеальный интерфейс с другими системами. Система управления может быть полностью интегрирована в корпус AMS (Alarm Monitoring System), если она основана на ACONIS, а оптимизация системы дозирования моющего средства может быть обеспечена в режиме реального времени обратной связью от датчика NOx.

Размер и вес камеры NoNOx

Мощность двигателя [кВт]

Размеры SCR Chamber

Вес SCR Chamber

Длина (мм)

Ширина (мм)

Высота (мм)

1000

1200

1200

4100

1900

1500

1200

1200

4100

2500

2000

1500

1500

4400

3000

2500

1500

1500

4400

3000

3000

1500

1500

4400

3000

3500

1800

1800

4700

4000

4000

1800

1800

4700

4200

4500

1800

1800

4700

4300

5000

2100

2100

5000

5100

5500

2100

2100

5000

5400

6000

2100

2100

5000

5600

6500

2400

2400

5300

6400

7000

2400

2400

5300

6700

7500

2400

2400

5300

6800

8000

2400

2400

5300

6900

8500

2400

2400

5300

7100

9000

2700

2700

5600

8000

9500

2700

2700

5600

8200

10000

2700

2700

5600

8400

 NoNOx может удовлетворить требования заказчика к изготовлению на заказ из камеры SCR, если требуется оптимизированный размер камеры, кроме стандартного размера, указанного над таблицей

 Дизельные двигатели, не содержащие NOx

Hyundai завершила разработку новой системы HD NoNOx для удаления NOx в выхлопных газах из судовых дизельных двигателей. NOx, оксид азота, является одним из основных компонентов загрязнения воздуха наряду с оксидом серы и твердыми частицами. Система HD NoNOx основана на передовой технологии и снижает выбросы NOx по меньшей мере на 90%.

Система HD NoNOx предполагает оптимальное впрыскивание раствора мочевины в поток выхлопных газов двигателя перед катализатором. Затем оксид азота восстанавливают до азота и воды в реакторе, снабженном запатентованными катализаторами PILC.

Система HD NoNOx включает запатентованный катализатор PILC, корпус катализатора, смесительную камеру и систему впрыска мочевины.
Мочевина служит безопасным восстановителем, так как его можно легко транспортировать и хранить без риска, он бесцветен, не имеет запаха и нетоксичен.

Эта система HD NoNOx обеспечивает экономичное и эффективное решение для снижения выбросов NOx и предлагает долгосрочную эксплуатацию, не требуя регулярного технического обслуживания.

Система HD NoNOx будет соответствовать самым строгим стандартам токсичности выхлопных газов (2016 год) Международной морской организации, и это самое надежное и долговременное решение по ограничению выбросов.

Принцип селективной каталитической нейтрализации (SCR)

SCR – это технология, которая может уменьшить содержание NOx в выхлопных газах в процессе химической реакции.

Раствор мочевины обычно используется в качестве восстановителя, поскольку он разлагается на аммиак и углекислый газ в потоке горячего газа.

(Nh3)2CO + h3O > 2Nh4 + CO2

[Urea] [Water] [Ammonia] [Carbon dioxide]

Аммиак, разложенный из мочевины, химически реагирует с NOx на поверхности катализатора. Затем его превращают в молекулярный азот и воду.

4NO + 4Nh4 + O2 > 4N2 + 6h3O 6NO2 + 8Nh4   >    7N2 + 12h3O

 

 

Выбросы отработавших газов и оптимизированные параметры

Работа двигателя

Оптимизированное сгорание

Выбросы NOx могут быть снижены с помощью технологий контроля горения с оптимальным сочетанием формы поршня и сопла клапана впрыска топлива и т. Д.

Форма форсунки поршня и спецификация сопла нагнетательного клапана Fule оптимизированы для соответствия требованиям стандарта IMO Tier II, уровня 3, которые оцениваются с помощью трехмерного анализа сгорания и проверяются измерением в HiMSEN Techno Center.

HYUNDAI ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ против ИМО Уровень III
В качестве одного из решений система NoNOxTM SCR (селективная каталитическая редукция)

HYUNDAI может предложить технологию NoNOxTM SCR, которая может сократить выбросы NOx на 95%, предназначенная для ограничений Уровня III. HYUNDAI оптимизирует всю установку, производительность и двигатель, чтобы добиться низкой стоимости производства и предоставить преимущества для клиентов.

 

NoNOxTM – это торговая марка системы Hyundai SCR (селективное каталитическое восстановление), которая может уменьшить NOx до 95% и соответствовать требованиям IMO Tier lll.

• Наиболее надежная конструкция для морского применения
• Лучшая адаптируемость для установки на борту
• Наиболее удобно для проверки и эксплуатации

Сертификация системы SCN NoNOx

Система SCR и соответствующая процедура сертификации для морского применения определены ИМО.

В соответствии с резолюцией MEPC.198 (62), система SCR рассматривается как компонент двигателя.

Поэтому, вместо отдельной сертификации системы SCR, проверка IMO NOx в комбинации

С двигателем требуется согласно Схеме A и Схеме B.

Система NoNOx SCR может быть проверена и получать сертификацию IMO NOx Tier III на испытательном стенде HHI-EMD

По схеме А.

Основные компоненты

 NoNOx Mini-SCR

Технология NoNOx Mini-SCR может предложить более компактные размеры и меньшую стоимость по сравнению с оригинальной SCR. Mini-SCR разработан с учетом существенной минимизации нагрузки на двигатель под названием 2nd-MCR только для режима Tier III, поскольку двигатель обычно не работает при высокой нагрузке в ECA (области контроля выбросов). Нагрузка на двигатель будет ограничена в соответствии с режимом работы (уровень II или уровень III). Размер Mini-SCR может уменьшаться прибл. 70 ~ 85% от первоначальной, поэтому CAPEX и OPEX могут быть уменьшены.

 

Общее представление

Двигатели HiMSEN спроектированы как экологически чистые двигатели, для того чтобы удовлетворить ограничения по выбросу IMO NOx при низком расходе топлива и почти бездымной работе даже на холостом ходу.

Типичные составы выхлопных газов в объемном отношении при полной загрузке следующие:

Азот N2

Около 75%

Кислород O2

Около 13%

Диоксид углерода CO2

Около 5%

Пары воды H2O

Около 6%

Аргон Ar

Около 1%

Сажа, зола NCX, Co, HC и т. д.

 

 

Остальные показатели небольшие, но все же проходят экологический анализ. Поэтому уделяется особое внимание для обработки выхлопной системы на содержание мазута при условии работы двигателя. Если заказчик не предъявляет особых требований по выхлопной системе, то генераторная установка Hyundai-HiMSEN поставляется с оптимизированными условиями работы, соответствующими предельному допустимому значению в IMO по выбросам NOx. Поэтому настоятельно рекомендуется обращаться к изготовителю двигателя, если есть какие-либо дополнительные требования в отношении выбросов выхлопных газов или особых условий эксплуатации.

 

Более высокое отношение длины хода к диаметру ствола скважины обеспечивает

Улучшенный расход топлива и выбросы NOx

 Улучшенные характеристики запуска и низкой нагрузки

 

Выброс NOx

Количество эмиссии NOx зависит от условий работы двигателя, как правило, высокой температуры горения и удельного расхода мазута. Новый двигатель должен быть оптимизирован для удовлетворения конкретных задач заказчика. Тем не менее, двигатель в эксплуатации также может быть оптимизирован в дальнейшем в отношении выбросов NOx, если это необходимо. В этом случае компромисс с SFOC можно рассматривать следующим образом.

Расширенные параметры по производительности

Готовых к текущим экономическим соображениям, а также будущих экологических требований.

  • Большое отношение длины к диаметру (320/210 = 1,52)
  • Коэффициент сжатия Hgh (= 17)
  • Высокое давление сгорания (макс. 200 бар)
  • КПД турбонагнетателя (Pscav 3.8 бар)
  • Высокое давление впрыска топлива (макс. 2000 бар)

Технические характеристики двигателя

Морские генераторы и принадлежности

Референс-лист (октябрь 2016)

Тип двигателя и SCR

Кол-во

Применение

Эффективность

Статус

 

 

HYUNDAI B&W 6S50MC

1

M/V Hanjin Pittsburg

Above 93%

В сервисе

 

 

6S50ME-C

3

LPG carrier

Tier III

В сервисе

 

 

W6X72

2

Tanker

Tier III

До доставки

 

HP

6G50ME-C

1

Tanker

Tier III

В производстве

 

SCR

W6X72

4

Tanker

Tier III

В производстве

2-ух тактный

 

W6X62

3

Bulk carrier

Tier III

В производстве

 

 

W5X72DF

4

LNG carrier

Tier III

Заказ

 

 

W6X72

2

Tanker

Tier III

Заказ

 

LP

SCR

6G50ME-C

1

Performance test facility

Tier III

В производстве

 

7G80ME-C

2

Crude oil carrier

Tier III

Заказ

 

W6X72

2

Crude oil carrier

Tier III

Заказ

 

 

HiMSEN 16h42/40V

18

Drillship

Tier III

В сервисе

 

 

HiMSEN 12h42/40V

8

Semi rig

Tier III

До доставки

 

 

HiMSEN 14h42/40V

24

Drillship

Tier III

В сервисе

 

 

HiMSEN 9h35/33

4

Diesel power plant

About 80%

В сервисе

 

 

HiMSEN 9h35/33

6

Diving support vessel

Tier III

До доставки

 

 

HiMSEN 16h42/40V

6

Drillship

Tier III

В сервисе

 

 

HiMSEN 18h35/33V, etc.

5

Diesel power plant

About 80%

В сервисе

 

 

HiMSEN 9h42/40V, etc.

7

Heavy construction vessel

Tier III

До доставки

 

 

HiMSEN 14h42/40V

6

Drillship

Tier III

До доставки

 

LP

SCR

DAIHATSU(JAP)

5

LNG carrier

Tier III

До доставки

4-ех тактный

HiMSEN 6h31/32

9

LPG carrier

Tier III

До доставки

 

HiMSEN 6h31/32

6

Tanker

Tier III

До доставки

 

 

HiMSEN 6h42/40

8

RSV

Tier III

В производстве

 

 

HiMSEN 6h31/32

12

Tanker

Tier III

В производстве

 

 

HiMSEN 6h31/32

3

Tanker

Tier III

В производстве

 

 

HiMSEN 6h31/32

6

Tanker

Tier III

В производстве

 

 

HiMSEN 8h45DF, etc.

8

LNG carrier

Tier III

Заказ

 

 

HiMSEN 6h31/32

6

VLCC

Tier III

Заказ

 

 

HiMSEN 8h31/32

6

Crude oil carrier

Tier III

Заказ

 

 

HiMSEN 7h31/32

6

Tanker

Tier III

Заказ

 

 

HiMSEN 8h35/33P

1

Fisheries Training Ship

Tier III

Заказ

Система приготовления красок SCR

Абразивные материалы

Ленты абразивные

Серия Yellow Diamond

Вспомогательное оборудование и материалы

Кузовные покрытия

Материалы для полирования

Матирующие материалы

Салфетки, ситечки, очистка

Система приготовления красок SCR

Средства индивидуальной защиты

Шлифовальные материалы

Лакокрасочные материалы

Аэрозольные материалы

Грунты, наполнители

Компоненты краски

Растворители, очистители

Лаки, Отвердители

Недостатки системы SCR — АвтоЭксперт

— Серийный бак для AdBlue, устанавливаемый на грузовиках, вместимостью 90 л, обеспечивает каталитический процесс на пробеге при идеальных условиях в 4,2-5 тыс. км. Конечно, это немало, но заправляться реагентом всё равно придётся. И для этого нужна сеть заправок, которой пока не существует. При отсутствии в баке мочевины AdBlue система ограничивает крутящий момент двигателя до 60…40%, но произойдёт это после остановки автомобиля.
— Срок службы системы SCR в первую очередь зависит от качества мочевины. Поэтому необходимо быть уверенным в качестве приобретаемого реагента, так как  в кустарных условиях произвести его в соответствии со стандартами невозможно. При доливе реагента в бак следует соблюдать стерильную чистоту. Различные загрязнения реагента являются самой распространенной причиной поломок системы SCR. Особенно она очень чувствительна к нефтепродуктам, и при попадании даже малейшего количества дизтоплива или масла может выйти из строя, например, если вы просто заправите AdBlue, используя воронку из-под топлива.
— Стоимость системы высока, что удорожает  автомобиль. Использование мочевины повышает эксплуатационные расходы.
— Вес системы в зависимости от объёма бака для AdBlue составляет 150-300 кг. На столько же уменьшается полезная грузоподъёмность автомобиля.
— Катализатор системы, разрушающий оксиды азота, начинает работать при температуре не менее 250С. На холостом ходу такой температуры добиться нельзя, на автостраде можно. Т.е. в городских условиях  система SCR  неэффективна. При температурах ниже -11С мочевина замерзает. На автомобилях устанавливается система подогрева бака за счет отбора тепла отработавших газов или электроподогрев и уже минут через 15 система начинает работать. Не отключайте систему методом имитации заморозки реагента Adblue (мочевины) в баке. Система из-за подогрева будет пытаться себя разморозить всеми силами вплоть до выхода из строя нагревательных элементов трубок, фильтра и бака. Это приведёт к переходу двигателя в ограниченный режим.
После размораживания мочевина почти не теряет своих свойств. Система SCR при температурах меньше -40С и больше + 80С не работает. AdВlue не впрыскивается, но давление в системе сохраняется.
— Грузовики с системой SCR необходимо заправлять дизельным топливом со сверхнизким содержанием серы. Иначе её частички забивают поры кристаллоносителей в катализаторах и выводят их из  строя. Но такого топлива у нас ещё очень мало.
Т.е. такие автомобили хороши для густонаселённой Европы, где уже построены заводы по производству реагента, есть отдельные емкости для хранения Adblue (мочевины), заправочные колонки на АЗС, качественное дизтопливо и т. д.

Возможные неисправности системы SCR

Главная страница

Возможные неисправности системы SCR

Датчик NOx

Датчик оксидов азота или датчик NOx служит для обнаружения оксидов азота (оксида азота, диоксида азота, закиси азота и др.) в отработавших газах. Датчик используется в выпускной системе современных двигателей внутреннего сгорания: бензиновых двигателей с системой непосредственного впрыска, дизельных двигателей с системой избирательной каталитической нейтрализации.

Ремонт датчика NOx зачастую обходится дороже, чем сама процедура отключения мочевины.  

Повреждения электропроводки системы SCR

Перечень неисправностей электропроводки  автомобиля достаточно широк. Неисправность электропроводки автомобиля включает в себя обрыв провода, замыкание питающих и минусовых проводов, плохой контакт в соединениях. Неисправности в проводке приводят к появлению ошибок в системе SCR. 

Форсунки

Главными признаками неисправности форсунок являются затруднение пуска двигателя; перебои в работе двигателя на холостом и переходном режиме; провалы, когда слишком резко нажимается педаль газа; теряется мощность двигателя и наблюдается ухудшение динамики разгона; увеличивается топливный расход; повышается токсичность выхлопных газов; детонация, возникающая при разгоне двигателя вследствие увеличения температуры в камере сгорания; пропуск воспламенений; хлопки выпускной системы; поломка датчика, определяющего уровень кислорода, а также выход из строя каталитического нейтрализатора. 

Неисправность дозирующего модуля или насоса AdBlue

Дозирующий модуль чаще всего выходит из строя от износа или низкого качества сборки (чаще всего касается автомобилей российского производства)
Так же причиной неисправности может являться низкая температура.

Жидкость AdBlue

Рабочая температура AdBlue варьируется в диапазоне от -11 до +30 градусов. В случае если температура на улице опускается ниже отметки -11, то раствор кристаллизуется, что может нанести ущерб системе.

Отсутствие раствора мочевины приведет к появлению ошибок связанных с работой системы SCR и как следствие- к снижению крутящего момента двигателя на 30- 40% (в зависимости от марки автомобиля)
 
В настоящее время в России нет специализированных заправочных станций, которые продавали бы оригинальную жидкость AdBlue. В европейских странах, где к экологичности транспорта предъявляются высокие требования, существуют специальные колонки на территории бензиновых и дизельных заправок. В России же качественный раствор мочевины можно купить только у производителей или у официальных дистрибьюторов. Поэтому автовладельцы стремятся раз и навсегда отключить подачу мочевины в систему SCR, тем самым решить проблему с заправкой AdBlue.

На большинстве автомобилей имеющих экологический класс Евро 6, при неисправности системы SCR отводится определенной количество моточасов (кол-во зависит от марки авто), после чего происходит ограничение движения транспортного средства до 20 км/ч

Не работает подогрев жидкости AdBlueНе работает подогрев жидкости AdBlue

Мицубиси Сила | Система селективного каталитического восстановления (SCR)

Система селективного каталитического восстановления (SCR) удаляет оксиды азота (NOx) из дымовых газов, выбрасываемых котлами электростанций и другими источниками сгорания, а катализатор является ключевым компонентом этой системы. Mitsubishi Power накопила более чем 40-летний опыт поставок высоконадежных катализаторов SCR для своих сложных систем очистки дымовых газов, способствуя предотвращению загрязнения воздуха.

Специальные функции


Мы поставили более 1400 установок СКВ и каталитических блоков по всему миру и завоевали большую долю рынка благодаря системам со следующими характеристиками:

  • Высокое сокращение выбросов NOx, соответствующее требуемым стандартам выбросов для всех видов ископаемого топлива
  • Интегрированное сокращение NOx, связанное с котлами/утилизаторами
  • Лучшая оптимизация катализаторов под требования клиентов
  • Контроль нескольких загрязнителей, включая ртуть и триоксид с низким содержанием серы
  • Высокая надежность
  • Долгосрочное обслуживание катализатора

Основной принцип снижения выбросов NOx


Основной принцип SCR прост.Аммиак впрыскивается в дымовой газ, а NOx разлагается на пары N 2 и H 2 O. Катализатор SCR эффективно способствует реакциям аммиака и NOx. В процессе не образуются вредные побочные продукты. Также установки, использующие катализатор SCR, просты в обслуживании и способны стабильно работать.

Химические реакции


  • 4NO + 4NH 3 + O 2 → 4N 2 + 6H 2 O
  • 6NO 2 + 8NH 3 → 7N 2 + 12H 2 O

Катализатор SCR служит сердцем системы SCR, и мы предлагаем как пластинчатый катализатор, так и катализатор сотового типа в зависимости от типа топлива, конфигурации системы, потребностей клиентов и других соображений.

Катализатор пластинчатого типаКатализатор сотового типа

Наша система SCR применялась ко многим типам котлов, котлов-утилизаторов и нагревателей, работающих на различных видах топлива. Мы являемся одним из первых разработчиков систем SCR и обладаем более чем 40-летним опытом, начиная с 1970-х годов.

Обычный бойлер


Эффективность удаления NOx: макс. 95%
Расход очищенного газа: 3 140 000 Нм 3 /ч, влажный
Топливо: уголь, нефть, газ, мазутное топливо и т. д.

Блок-схема системы SCR обычного котла

Приложение простого цикла газовой турбины (GTSC)


Эффективность удаления NOx: макс. 95%
Расход очищенного газа: 1 560 000 Нм 3 /ч, влажный
Топливо: газ, масло

Блок-схема системы SCR GTSC

Применение комбинированного цикла газовых турбин (GTCC)


Эффективность удаления NOx: макс. 95%
Расход очищенного газа: 2 820 000 Нм 3 /ч, влажный
Топливо: газ, масло

Блок-схема системы SCR для GTCC/HRSG

Что такое SCR (избирательное каталитическое восстановление), как это работает.. . & Почему это важно?

Что такое SCR?
Селективная каталитическая нейтрализация (SCR) — это проверенная и передовая технология активной системы контроля выбросов, которая впрыскивает жидкий восстановитель через специальный катализатор в поток выхлопных газов дизельного двигателя. Источником восстановителя обычно является автомобильная мочевина, также известная как жидкость для выхлопных газов дизельных двигателей (DEF). DEF запускает химическую реакцию, которая превращает оксиды азота в азот, воду и небольшое количество углекислого газа (CO2), естественных компонентов воздуха, которым мы дышим, который затем выбрасывается через выхлопную трубу автомобиля.

Технология

SCR позволяет проводить реакции восстановления оксидов азота (NOx) в окислительной атмосфере. Его называют «селективным», потому что он снижает уровень NOx, используя аммиак в качестве восстановителя в каталитической системе. Химическая реакция известна как «восстановление», где DEF является восстановителем, который вступает в реакцию с NOx, превращая загрязняющие вещества в азот, воду и небольшое количество CO2. DEF может быстро разлагаться с образованием окисляющего аммиака в потоке выхлопных газов.Одна только технология SCR может обеспечить сокращение выбросов NOx до 90 процентов.

Почему важно SCR?
Технология SCR — одна из самых рентабельных и экономичных технологий, помогающих снизить выбросы дизельных двигателей. Его эффективность позволяет настраивать и оптимизировать дизельные двигатели для достижения максимальной эффективности использования топлива, в то время как системы SCR очень эффективны при очистке выхлопных газов двигателя.

Крупнейшим сектором использования технологии SCR в США являются грузовые автомобили большой грузоподъемности.Все дизельные двигатели для тяжелых грузовиков, произведенные после 1 января 2010 года, должны соответствовать последним стандартам выбросов Агентства по охране окружающей среды США, одним из самых строгих в мире, по снижению содержания твердых частиц (ТЧ) и оксидов азота (NOx) почти до нулевого уровня. SCR может сократить выбросы NOx до 90 процентов, одновременно уменьшая выбросы HC и CO на 50–90 процентов и выбросы PM на 30–50 процентов.

В сфере коммерческих грузоперевозок некоторые операторы грузовиков, оборудованных SCR, сообщают об экономии топлива на 3-5 процентов.Кроме того, внедорожная техника, включая строительную и сельскохозяйственную технику, должна соответствовать стандартам выбросов EPA Tier 4, требующим аналогичного снижения выбросов NOx, твердых частиц и других загрязняющих веществ. SCR также используется в различных двигателях и оборудовании для бездорожья.

Где используется SCR?
СКВ уже несколько десятилетий используется для сокращения выбросов от стационарных источников в результате различных промышленных операций. Кроме того, морские суда по всему миру оснащены технологией SCR, включая грузовые суда, паромы и буксиры.Обладая превосходными экономическими и экологическими преимуществами, технология SCR также признана технологией контроля выбросов, особенно полезной для соблюдения стандартов выбросов дизельных двигателей Агентства по охране окружающей среды США 2010 для большегрузных автомобилей и стандарта выбросов Tier 4 для двигателей внедорожных автомобилей. дорожное оборудование. Системы SCR также используются во все большем количестве легковых автомобилей с дизельным двигателем.

В чем особенности использования SCR?
Одним из уникальных аспектов автомобиля или машины с системой SCR является необходимость периодического пополнения жидкости для выхлопных газов дизельных двигателей (DEF). DEF перевозится в бортовом баке, который должен периодически пополняться оператором. Нормы расхода DEF определяются эксплуатацией автомобиля. Более агрессивное вождение на более высоких скоростях или при перевозке тяжелых грузов приведет к увеличению расхода DEF. Для большинства автомобилей малой грузоподъемности интервалы дозаправки DEF обычно приходятся на время рекомендуемой замены масла или другого планового технического обслуживания автомобиля. Пополнение DEF для большегрузных автомобилей и внедорожных машин и оборудования будет варьироваться в зависимости от условий эксплуатации, наработанных часов, пройденных миль, коэффициентов загрузки и других соображений.

DEF является неотъемлемой частью системы контроля выбросов и должен постоянно находиться в баке для обеспечения непрерывной работы транспортного средства или оборудования. Низкая подача DEF вызывает серию визуальных и звуковых сигналов для водителя или оператора. Как только бак достигает определенного уровня, близкого к пустому, система запуска транспортного средства может быть заблокирована при следующем использовании транспортного средства, предотвращая запуск транспортного средства без надлежащего DEF.

Бортовые баки для хранения DEF обычно располагаются в зоне запасных колес легковых автомобилей, в то время как в тракторных прицепах бак DEF обычно устанавливается рядом с седельным баком для дизельного топлива.Надлежащее хранение DEF требуется для предотвращения замерзания жидкости при температуре ниже 12 градусов по Фаренгейту, и большинство автомобильных дозирующих систем DEF имеют нагревательные устройства.

Что такое DEF?
Жидкость для очистки выхлопных газов дизельных двигателей (DEF) представляет собой нетоксичную жидкость, состоящую из очищенной воды и автомобильной водной мочевины. DEF доступен с различными способами хранения и дозирования. Варианты хранения состоят из контейнеров различного размера, таких как навалом, сумки и бутылки или кувшины.Американский институт нефти тщательно тестирует DEF, чтобы убедиться, что он соответствует отраслевым стандартам качества.

Общенациональная инфраструктура распространения DEF быстро расширилась, чтобы удовлетворить потребности растущего рынка технологий SCR. С 2010 года DEF широко доступен для покупки в различных местах, таких как станции техобслуживания, магазины шаговой доступности, магазины автомобильных запчастей, Wal-Mart и розничные продавцы нефтепродуктов, а также стоянки грузовиков, дилерские центры грузовых автомобилей и дистрибьюторы двигателей. Баки DEF на транспортных средствах обычно имеют размер от 6 до 23 галлонов в зависимости от типа транспортного средства.Заливное отверстие бака DEF предназначено для размещения заправочного пистолета DEF, чтобы в бак заливалось только DEF. Форсунка для дизельного топлива не подходит к отверстию бака DEF.

Большинство производителей большегрузных грузовиков рассчитали эксплуатационные расходы на новые автомобили, оснащенные SCR, исходя из цены DEF в размере 3 долл. США за галлон, однако цена на DEF соответствует рыночным условиям спроса и предложения и, как ожидается, сеть снабжения DEF.

  • 1



  • 1 Для последних идей и информации от лидеров в чистой дизельной технологии, присоединяйтесь к нам на
  • 5 Facebook , следуйте за нами на Twitter @DieseltechForum или YouTube @DieselTechForum и свяжитесь с нами по телефону LinkedIn .

    О ФОРУМЕ ДИЗЕЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
    Форум дизельных технологий — это некоммерческая организация, занимающаяся повышением осведомленности о важности дизельных двигателей, топлива и технологий. Участники Форума являются лидерами в области экологически чистых дизельных технологий и представляют три ключевых элемента современной системы экологически чистого дизельного топлива: передовые двигатели, транспортные средства и оборудование, более чистое дизельное топливо и системы контроля выбросов. Для получения более подробной информации, посетите WWW.Dieselforum.org.

    Контактное лицо:
    Steve Hansen
    [email protected]
    301-668-7230 (o)
    202-355-3664 (c)

    Доступный эксперт по теме: Для получения информации о соответствующем эксперте по теме щелкните ссылку на соответствующего эксперта в списке. .
    Allen Schaeffer
    ProfNet — http://www.profnetconnect.com/Schaeffer

    (Посмотреть этот пресс-релиз онлайн здесь MM46474LOGO

    ИСТОЧНИК Diesel Technology Forum

    Дополнительные ссылки

    http://www. Dieselforum.org

    Селективное каталитическое восстановление – обзор

    Селективное каталитическое восстановление

    Селективное каталитическое восстановление NO x с использованием аммиака (NH 3 ) в качестве восстановительного газа было запатентовано в США компанией Englehard Corporation в 1957 г. [48]. Эта технология может обеспечить снижение NO x более чем на 90 процентов и широко используется в коммерческих целях в Западной Европе и Японии, где действуют строгие правила NO x , и становится предпочтительной технологией дожигания в США и Китае. .Строгие правила NO x в Западной Европе по существу требуют установки вторичных систем восстановления NO x , большинство из которых представляет собой SCR, и только несколько котлов используют процесс селективного некаталитического восстановления [49].

    Германия была первой страной, установившей SCR, и устанавливает их с 1986 года. Аналогичным образом, технология SCR была введена в коммерческую эксплуатацию в Японии в 1980 году и с тех пор применяется в угольных генерациях. Коммунальные предприятия США первоначально развернули SCR для угольных блоков для новых и модифицированных приложений в 1991 и 1993 годах соответственно [50].По состоянию на начало 2009 года на электростанциях, работающих на ископаемом топливе, общей мощностью более 100 ГВт установлено более 200 установок СКВ. В Китае реализуется очень большая программа строительства электростанций [51].

    Ожидается, что к 2020 году будет введено в эксплуатацию более 900 000 МВт угольных котлов, из них более 60 процентов будут оснащены СКВ. Эти 540 000 МВт SCR по сравнению с общей мировой сегодня 300 000 МВт. Прогноз СЦР на угольных электростанциях США в 2020 г. составляет 290 000 МВт.В Германии будет на 20% меньше SCR, чем в Китае, и ни в одной другой стране не будет даже 10% больше. Ожидается, что в 2010 г. Китай модернизирует 11 000 МВт существующих электростанций с СКВ и запустит 30 000 МВт новых угольных блоков с СКВ, что увеличит мощность на 41 000 МВт. Это больше мощности SCR, чем существует в любой стране, кроме США и Германии.

    В процессе SCR используется катализатор при температуре приблизительно от 570°F до 750°F для облегчения гетерогенной реакции между NO x и вводимым реагентом, испаренным аммиаком, для получения азота и водяного пара.Аммиак хемосорбируется на активных центрах катализатора. NO x в дымовых газах реагирует с адсорбированным аммиаком с образованием азота и водяного пара. Основные реакции следующие [52]:

    (9,72)4NO+4Nh4+O2→4N2+6h3O

    (9,73)2NO2+4Nh4+O2→3N2+6h3O

    Небольшая часть диоксида серы окисляется до триоксид серы на катализаторе SCR. Кроме того, в результате побочных реакций могут образовываться нежелательные побочные продукты сульфат аммония ((NH 4 ) 2 SO 4 ) и бисульфат аммония (NH 4 HSO 4 ), которые могут вызвать закупорку и коррозию нижестоящее оборудование.Эти побочные реакции следующие [48]: три конфигурации системы SCR для угольных котлов известны как системы с высокой запыленностью, с низким содержанием пыли и хвостовые системы. Схематично они показаны на рис. 9.14 [52]. В конфигурации с высокой запыленностью реактор SCR размещается перед устройством для удаления твердых частиц между экономайзером и подогревателем воздуха. Эта конфигурация (также называемая «горячая сторона, высокая запыленность») является наиболее часто используемой, особенно с котлами с сухим дном [32], и является основным типом, запланированным для U.С. установок [49]. В этой конфигурации катализатор подвергается воздействию летучей золы и химических соединений, присутствующих в дымовых газах, которые могут разлагать катализатор в результате эрозии золы и химических реакций (т. е. отравления). Однако их можно решить путем правильного проектирования, о чем свидетельствует широкое использование этой конфигурации.

    Рисунок 9.14. Конфигурации SCR с типичными температурами системы: (a) система с высокой запыленностью, (b) система с низкой запыленностью и (c) система хвостовой части.

    Источник: Из EPA (1997).

    В установках с низким содержанием пыли реактор SCR располагается после устройства для удаления твердых частиц. Эта конфигурация (также называемая «горячая сторона» с низким содержанием пыли) снижает разрушение катализатора из-за эрозии летучей золы. Однако эта конфигурация требует дорогостоящего ЭСП на горячей стороне или системы повторного нагрева дымовых газов для поддержания оптимальной рабочей температуры.

    В хвостовых системах (называемых также «холодная сторона» с низким содержанием пыли) реактор СКВ устанавливается после установки ДДГ. Его можно использовать в основном в котлах с мокрым дном, а также на модернизируемых установках с ограниченным пространством [30].Однако эта конфигурация обычно дороже, чем конфигурация с высокой запыленностью, из-за требований к повторному нагреву дымовых газов. Преимущество этой конфигурации заключается в более длительном сроке службы катализатора и использовании более активных составов катализатора для снижения общей стоимости катализатора.

    При проектировании и эксплуатации систем СКВ необходимо учитывать несколько вопросов, включая характеристики угля, выбор катализатора и реагентов, условия процесса, впрыск аммиака, очистку и регенерацию катализатора, работу при низкой нагрузке и оптимизацию процесса [30]. Угли с высоким содержанием серы в сочетании со значительными количествами щелочных или щелочноземельных элементов, мышьяка или фосфора в золе могут сильно дезактивировать катализатор и сократить срок его службы. Кроме того, SO 3 может вступать в реакцию с остаточным аммиаком, что приводит к отложению сульфата аммония в подогревателе воздуха и снижению производительности.

    Катализаторы СКВ имеют две основные геометрии: соты и пластины [48]. Сотовая форма обычно представляет собой экструдированную керамику с катализатором, либо включенным по всей структуре (гомогенным), либо нанесенным на подложку.В пластинчатой ​​геометрии материал носителя обычно покрыт катализатором. Катализатор обычно состоит из активного материала пятиокиси ванадия на подложке из диоксида титана.

    Для достижения оптимальной эффективности СКВ реагент должен быть хорошо перемешан с дымовым газом и прямо пропорционален количеству NO x , достигающему катализатора. Безводный аммиак широко используется в качестве реагента, на его долю приходится более 90 процентов текущих мировых применений селективного каталитического восстановления [30]. Он доминирует над запланированными установками в Соединенных Штатах, хотя будет установлено множество водных систем. В последнее время разрабатываются процессы на основе мочевины для решения проблемы использования безводного аммиака, который является опасным и токсичным химическим веществом. При использовании мочевины CO(NH 2 ) 2 образуется аммиак, который является активным восстановителем, по следующим реакциям:

    (9,76)Nh3-CO-Nh3→Nh4+HNCO +h3O→Nh4+CO2

    В процессе работы СКВ происходит дезактивация катализатора засорением золой-уносом, отравлением катализатора и/или образованием связующих слоев.Наиболее распространенным методом очистки катализатора была установка паровых сажеобдувочных устройств, хотя успешно прошли испытания акустические очистители. Как только катализатор сильно дезактивирован, обычной практикой является добавление дополнительного катализатора или его замена; однако за последние несколько лет было разработано несколько методов регенерации, которые обеспечивают увеличенный срок службы катализаторов [30].

    Работа котла с малой нагрузкой может быть проблематичной при работе СКВ, особенно при использовании угля с высоким содержанием серы.Существует минимальная температура, ниже которой SCR не должен работать; поэтому могут потребоваться модификации системы, такие как байпас экономайзера для повышения температуры SCR во время работы с низкой нагрузкой [30].

    Как работает селективная каталитическая нейтрализация?

    Преимущества системы SCR от mtu


    mtu индивидуально подбирает систему SCR для конкретного двигателя и области применения. В то же время система привода оптимизирована для низкого расхода топлива и минимальных требований к пространству для компонентов SCR.Насколько это возможно, mtu использует проверенные компоненты SCR из сектора коммерческого транспорта. Клиенты впоследствии получают выгоду от испытанного стандартного производственного решения с длительным сроком службы, которое оптимально адаптировано к комплекту двигателя. Приводные системы mtu спроектированы таким образом, чтобы быть очень устойчивыми к изменениям условий эксплуатации, а это означает, что клиенты очень гибки в плане того, как они используют свои системы в широком диапазоне приложений. По сравнению с другими способами снижения выбросов, например, с использованием дизельного сажевого фильтра, каталитический нейтрализатор SCR не увеличивает противодавление в выхлопной системе в той же степени.Следовательно, система турбонаддува должна работать при более низком противодавлении и может работать с более высоким уровнем эффективности.

    Разработка систем в mtu


    mtu обладает обширным опытом в области систем SCR. Это позволило компании оптимально использовать потенциал нейтрализации отработавших газов в сочетании с двигателем. Используя современные средства моделирования, MTU приводит такие параметры, как расход выхлопных газов через каталитический нейтрализатор, точно в соответствие с условиями работы двигателя.Результаты этих расчетов затем используются при проектировании корпуса каталитического нейтрализатора. mtu также улучшает упаковку с помощью компьютерного моделирования. Поскольку MTU поставляет привод и систему SCR из одних рук, она может оптимально согласовать технологии двигателя, такие как сгорание и турбонаддув, с потребностями системы очистки выхлопных газов. Это гарантирует, например, что рабочая температура системы SCR остается на оптимальном уровне.

    В случае систем привода в нижнем диапазоне мощностей, таких как двигатели серий 1000, 1100, 1300, 1500 и 1600, mtu использует надежные компоненты SCR из сектора коммерческих автомобилей, которые адаптированы к конкретным требованиям их использования в промышленности.MTU также перенесла этот опыт крупносерийного производства на более крупные двигатели с выходной мощностью до 3000 кВт и разработала экономичную модульную концепцию дозирующих устройств SCR и каталитических нейтрализаторов, при этом каждый модуль использует два дозирующих устройства. MTU в настоящее время продвигает разработку своей гибкой модульной концепции для двигателей Серии 2000 и 4000: один модуль будет полностью охватывать двигатели Серии 2000, а два идентичных модуля будут использоваться для двигателей Серии 4000. В дополнение к более низким затратам и высокой надежности преимущества модульной концепции включают в себя скромные требования к пространству, поскольку небольшие отдельные модули могут быть лучше интегрированы в двигатель, чем один большой блок.

    mtu также помогает своим клиентам в проектировании системы подачи восстановителя для системы SCR. Для подпольного рельсового агрегата, оснащенного двигателем V12 Series 1600, mtu даже разрабатывает полную систему SCR, которая, помимо каталитического нейтрализатора и системы дозирования, включает в себя бак восстановителя, нагреватель и трубопровод.

    Как работает селективная каталитическая нейтрализация (SCR)

    Технология избирательного каталитического восстановления (SCR)

    использует аммиак для расщепления опасных выбросов NOx, производимых дизельными двигателями, на азот и воду.В автомобильной промышленности SCR подает аммиак через раствор мочевины — жидкость для выхлопных газов дизельных двигателей (DEF), которая впрыскивается в поток выхлопных газов с помощью усовершенствованной системы впрыска, а затем преобразуется в аммиак на специальном катализаторе.

    SCR — это технология, выбранная большинством производителей грузовиков и двигателей для соответствия стандартам выбросов 2010 года для большегрузных автомобилей.

    Помимо помощи окружающей среде, самым большим преимуществом SCR для владельцев транспортных средств является экономия топлива, которую обеспечивает эта технология.Поскольку SCR имеет дело с выбросами в выхлопной трубе, инженеры могут настроить двигатель, чтобы обеспечить больший крутящий момент и снизить расход топлива.

    Например, технология BlueTec компании Detroit Diesel обеспечивает экономию топлива до 5%, а компания Cummins заявила, что ее технология EPA 2010 обеспечивает экономию топлива на 5-7% по сравнению с EPA 2007. Однако системы SCR требуют регулярной доливки DEF. .

    Технология была впервые использована в автомобилях Nissan Diesel в 2004 году. С тех пор селективная каталитическая нейтрализация (SCR) широко применяется на дизельных автомобилях, и к концу 2010 года более 1 миллиона грузовиков и автобусов были оснащены этой технологией в Европа одна.

    SCR может быть реализован различными способами на дизельном двигателе. Одна из самых распространенных конфигураций включает четыре шага:

    1. Реакция выхлопных газов с катализатором окисления для удаления углеводородов и преобразования некоторого количества NO в NO2.

    2. Конверсия мочевины из AdBlue/DEF в аммиак на катализаторе гидролиза. Это требует впрыска раствора мочевины в поток выхлопных газов с правильной скоростью дозирования и таким образом, чтобы мочевина не скапливалась на стенках выхлопных газов или на самой форсунке.

    3. Реакция аммиака с NOx на катализаторе СКВ с образованием азота и воды.

    4. Катализатор окончательного окисления часто устанавливается после катализатора SCR для уничтожения оставшегося аммиака. Иногда его называют катализатором проскальзывания аммиака.
    Полное объяснение того, как эта система работает на практике, см. на домашней странице BlueTec компании Detroit Diesel.

    BSIV Селективное каталитическое восстановление (SCR)

    Двигатели с селективным каталитическим восстановлением (SCR)

    Двигатель регулирует образование твердых частиц (ТЧ), тем самым ограничивая его в пределах допустимого значения, а SCR представляет собой устройство доочистки выхлопных газов для снижения NOx. SCR распределяет водный раствор мочевины (AUS 32) в выхлопном потоке. Аммиак из AUS32 соединяется с NOx в присутствии катализатора с образованием безвредных побочных продуктов, таких как азот и водяной пар. При этом выделяют чистые газы. Технология SCR больше подходит для тяжелых условий эксплуатации (например, тяжелых грузовиков и тягачей для дальних перевозок, междугородних автобусов и т. д.)

    Что такое система SCR?

    Система селективного каталитического восстановления (SCR) представляет собой усовершенствованную систему доочистки отработавших газов для снижения выбросов NOx.Двигатель регулирует образование ТЧ, повышая температуру сгорания, ограничивая ее в пределах допустимого значения. NOx при этом увеличивается, что затем контролируется снаружи с помощью процесса каталитического восстановления. SCR распределяет водный раствор мочевины (AUS 32) в выхлопном потоке. Аммиак из AUS32 соединяется с NOx в присутствии катализатора с образованием безвредных побочных продуктов, таких как азот и водяной пар. При этом выделяют чистые газы.

    Система SCR работает

    Чем полезен двигатель SCR?

    Система SCR представляет собой простую систему, которая обеспечивает более высокую мощность и более высокую экономию топлива благодаря более высокой эффективности сгорания.Чистое сгорание обеспечивает более высокую надежность двигателей. Надежная система, позволяющая работать с топливом более низкого качества и обеспечивающая клиенту более длительный срок службы двигателя. Он обеспечивает более длительные интервалы технического обслуживания. AUS 32 — для системы SCR требуется водный раствор мочевины (AUS 32), который впрыскивается с помощью дозирующего насоса. Это решение известно под разными названиями по всему миру. В Северной Америке оно называется Diesel Exhaust Fluid (DEF), в Европе — AdBlue, а в Индии — AUS 32. Решение подходит для использования в индийских климатических условиях.

    Технические характеристики двигателя Cummins ISB5.9 BSIV SCR:

     

    Сервисная сеть Отправить запрос

    Что такое катализатор селективного каталитического восстановления (SCR)?

    Селективное каталитическое восстановление представляет собой каталитическую реакцию, в которой используется аммиак для восстановления оксидов азота (NOx) до безвредного азота (N 2 ) и воды. Из-за этой функции катализатор SCR иногда называют в промышленности катализатором NOx.Он использовался на многих промышленных объектах, включая электростанции и химические заводы, для снижения выбросов NOx с 1980-х годов. Он используется в автомобильной промышленности с середины 2000-х годов для снижения выбросов NOx дизельными автомобилями большой и малой грузоподъемности.

    Активный компонент самого катализатора может быть одним из нескольких различных материалов; Пентаоксид ванадия часто используется в промышленности, а цеолиты меди и железа часто используются в автомобильной промышленности.Различные материалы используются из-за различий в условиях эксплуатации, температурах и устойчивости к примесям в топливе и окружающей среде.

    На промышленных установках катализаторы SCR устанавливаются вместе с сеткой впрыска аммиака, или сокращенно AIG. AIG распыляет аммиак, обычно хранящийся в виде водного аммиака, безводного аммиака или раствора мочевины, в поток выхлопных газов. Аммиак адсорбируется на катализаторе SCR, где он реагирует с NOx и кислородом с образованием азота и воды.В автомобиле бортовая мочевина, известная как жидкость для выхлопных газов дизельных двигателей (DEF) или AdBlue, распыляется в выхлопных газах перед каталитическим блоком и рассеивается с помощью смесителя для оптимизации воздушного потока и обеспечения тщательного испарения и равномерного распределения в выхлопных газах перед попаданием в систему. катализатор.

    Если эффективность удаления NOx промышленным катализатором SCR снижается или значительно увеличивается потребление аммиака, это может указывать на серьезную проблему с катализатором, и следует запланировать проверку и проверку производительности квалифицированной компанией.Дополнительную информацию о наших услугах см. на странице оценки системы SCR компании Environex.

    На промышленном объекте может потребоваться периодическая настройка AIG для обеспечения надлежащего распределения аммиака в катализаторе SCR.