Экологическая безопасность судовых дизельных энергетических установок, страница 9

На рис. 10.13 приведена схема установки SCR-процесса фирмы MAN B&W для двухтактного МОД. Заслуживают внимания следующие особенности этой установки. Во-первых, реактор SCR расположен перед турбокомпрессором. Это вынужденная мера, вызвана она необходимостью поддержать температуру химических реакций в пределах 300÷400°С. Для четырехтактных ДВС, имеющих более высокую температуру ОГ, реактор ставят после турбокомпрессора. В техническом отношении последний вариант проще. Во-вторых, реактор байпассирован, т.е. предусмотрены заслонки, посредством которых ОГ можно направлять в реактор или в обход его. Все зависит от того, находится судно в зоне контроля  или не находится. В-третьих, установка SCR компьютеризирована. В ней подача  автоматизирована. Компьютер в зависимости от расхода ОГ, концентрации  и заданного отношения / рассчитывает необходимое количество аммиака, подаваемого в реактор. Дополнительно предусмотрена обратная связь с контролем концентрации оксидов азота в очищенных газах. В-четвертых, аммиак хранится в сжиженном состоянии при давлении 20 МПа на палубе. Его испарение протекает в испарителе при температуре 70°С. Испаритель подогревается паром. Наконец, в-пятых, размеры реактора SCR очень большие. Если судить по рис.10.13, то реактор примерно в два раза меньше дизеля

Для снижения дымности ОГ применяются фильтры. Они уменьшают не только выброс сажи, но и вообще всех частиц, присутствующих в газах. Эффективность фильтров весьма высокая и достигает 60÷90%. Однако, большие проблемы всех фильтров – малый ресурс из-за быстрого загрязнения липкой сажей и сульфатами. Лучшие образцы фильтров способны эффективно работать в течение 10÷20 часов. Указанная проблема и связанная с ней не малая стоимость привели к тому, что в настоящее время фильтры используются крайне редко. К тому же, технические требования по дымности ОГ относительно легко выполняются за счет конструктивных и регулировочных параметров ДВС.

Определяющее влияние на токсичность ОГ оказывает топливо. Поэтому улучшение качества топлива следует рассматривать как один из способов снижения вредных выбросов ДВС. Существуют различные присадки, благодаря которым удается снижать выход  до 10÷30% и сажи в несколько раз. Особую проблему создает присутствие в топливе серы. Как уже отмечено, сера и ее соединения являются нежелательными компонентами топлива. При ее горении образуются токсичные твердые частицы (сульфаты) и газообразные оксиды серы. Требования экологической безопасности вынуждают ограничивать содержание серы в топливе для судовых ДВС в количестве 5%. В перспективе ожидается снижение этой величины до 1,5%, а для дизельного топлива автомобилей даже до 0,05%.

Рис. 10.13. Схема установки SCR-процесса фирмы MAN B&W:                                                             1 – бак с аммиаком; 2 – испаритель; 3 – блок управления ; 4 –смесители; 5 – реактор SCR; 6 – газоанализаторы  и