轮17，辅涡轮增压器压气机18，扫气箱21和进气通路22组成；双涡轮船舶二冲程柴油机废气再循环系统有两种运行模式:EGR模式和非EGR模式。
[0044]船舶在排放控制区航行时，发动机运行在EGR模式，即EGR预洗通路C中单向截止阀9和EGR增压通路E中单向截止阀15打开，EGR装置投入运行；此时通过关闭单向截止阀16、19和20，辅涡轮增压器切出系统；发动机1的大部分废气通入主涡轮增压器涡轮4 ;其余废气通过单向截止阀9流入EGR预洗通路C，经EGR预洗器10，除去部分颗粒并初步降低废气温度，经EGR冷却器11，进一步降低废气温度，进入EGR洗涤器12，彻底除去废气中颗粒和SOx，再由水滴捕集器13，消除废气中的水滴，然后通过EGR增压通路E中EGR增压器14加压，经单向截止阀15，与从柴油机主增压通路过来的新鲜压缩空气在扫气箱21前混入口 ο
[0045]来自主涡轮增压器的新鲜压缩空气和EGR再循环废气在柴油机主增压通路Α中水滴捕集器7后汇集混合，再通入扫气箱21，以提高新鲜空气和废气的混合均匀度，保证发动机性能和控制NOx排放的效果。
[0046]压缩空气补气通路直接连接主涡轮增压器压气机5出口和排气总管3，在EGR模式下，当发动机负荷低于75%时，开启压缩空气补给通路B中流量调节阀8，根据发动机工况，控制流量调节阀8开度，由主涡轮增压器压气机5向排气总管3适当补充部分压缩空气，提高主涡轮增压器涡轮4的输出功率和柴油机扫气压力。EGR模式下，通过EGR增压器14调整再循环的废气流量，控制缸内NOx的生成和排放，实现在不同发动机工况下，发动机NOx排放都能满足頂0 Tier III的要求。
[0047]船舶在非排放控制区航行时，发动机运行在非EGR模式，关闭单向截止阀9、15，EGR装置切出系统。
[0048]在非EGR模式下运行时，当柴油机在中高负荷下工作时，发动机废气量充足，开启单向截止阀16、19和20，辅涡轮增压器投入运行，此时大部分废气通入柴油机主增压通路A，流经主涡轮增压器涡轮4，在涡轮4中膨胀做功，驱动主涡轮增压器压气机5工作，压气机5压缩新鲜空气，压缩空气经过空气中间冷却器6降温，进入水滴捕集器7，去除其中所含水滴，进入扫气箱21，通过进气通路22，进入发动机1 ;与此同时，柴油机其余废气，通入辅涡轮增压通路F，经过辅涡轮增压器涡轮17，在其中膨胀做功，驱动辅涡轮增压器压气机18工作，压缩新鲜空气，压缩空气经过EGR冷却器11降温，进入EGR洗涤器12，再进入水滴捕集器13，去除其中所含水滴，最后通过单向截止阀20，汇入扫气箱21，在非EGR模式下，EGR冷却器充作空气中间冷却器，而EGR洗涤器中没有洗涤液，只起通路的作用。
[0049]在非EGR模式下运行时，当柴油机工作在低负荷时，柴油机排气量不足，此时，关闭单向截止阀16、19和20，辅涡轮增压通路关闭，柴油机所有的废气通过主增压通路，保证主涡轮增压器有足够的废气量，以降低柴油机的油耗。
[0050]EGR预洗通路最多通过40%的柴油机废气量。
[0051]柴油机主增压通路最多通过相当于70%发动机最大排气量的废气量。
[0052]柴油机辅涡轮增压通路最多通过40%的柴油机废气量。
[0053]采用主辅涡轮增压器形式，实现非EGR模式下柴油机全工况性能优化，在中高负荷时，两个涡轮增压器同时运行，提高了废气能量利用率，在低负荷时，只运行主涡轮增压器，保证柴油机有足够的新鲜空气和燃油经济性，保证柴油机在非EGR模式全工况下都有充足的新鲜进气冲量。
[0054]EGR预洗器采用一级或多级文丘里预洗器结构或其他洗涤塔结构。
[0055]EGR洗涤器采用鼓泡塔、湍球塔、筛板塔、填料塔和喷淋塔等结构形式或其他洗涤塔结构形式。
[0056]辅涡轮增压器气体通道和EGR气体通道共用EGR冷却器和水滴捕集器，在辅涡轮增压器工作时，作为空气中间冷却器和增压空气水滴捕集器，减少了整个柴油机系统部件数，减少了系统体积和成本。
[0057]EGR预洗器10采用碱性物质水溶液洗涤废气，所述碱性物质水溶液为氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液、氧化镁颗粒溶液、氢氧化镁颗粒溶液、氧化钙颗粒溶液、氢氧化钙颗粒溶液或者其他碱性物质溶液等，采用闭式循环模式。
[0058]EGR洗涤器13采用碱性物质水溶液洗涤废气，所述碱性物质水溶液为氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液、氧化镁颗粒溶液、氢氧化镁颗粒溶液、氧化钙颗粒溶液、氢氧化钙颗粒溶液或者其他碱性物质溶液等，采用闭式循环模式。
【主权项】
1.一种双涡轮船舶二冲程低速柴油机废气再循环系统，其特征是:包括排气总管、扫气箱、主涡轮增压器、辅涡轮增压器，排气总管通过排气歧管连接船舶二冲程低速柴油机，扫气箱通过进气通路连接船舶二冲程低速柴油机，主涡轮增压器的涡轮连接排气总管，主涡轮增压器的压气机通过柴油机主增压通路连接扫气箱，主涡轮增压器的压气机通过压缩空气补气通路连接排气总管，辅涡轮增压器的涡轮通过辅涡轮增压通路连接排气总管，辅涡轮增压器的压气机通过辅压气机出口管路连接扫气箱，辅压气机出口管路与排气总管之间通过EGR预洗通路相连，EGR预洗通路上安装EGR预洗器，柴油机主增压通路与辅压气机出口管路之间通过EGR增压通路相连，柴油机主增压通路上安装中冷器和第一水滴捕集器，辅压气机出口管路上安装EGR冷却器、EGR洗涤器、第二水滴捕集器。2.根据权利要求1所述的一种双涡轮船舶二冲程低速柴油机废气再循环系统，其特征是:压缩空气补气通路上安装流量调节阀，EGR预洗器上安装单向阀，辅涡轮增压通路上安装第一单向截止阀，辅涡轮增压器与EGR预洗通路之间的辅压气机出口管路上安装第二单向截止阀，EGR增压通路上安装EGR增压器和第三单向截止阀，EGR增压通路与扫气箱之间的辅压气机出口管路上安装第四单向截止阀。3.根据权利要求2所述的一种双涡轮船舶二冲程低速柴油机废气再循环系统，其特征是:非EGR模式时，单向阀和第三单向截止阀处于关闭状态，若船舶二冲程低速柴油机处于高负荷，第一单向截止阀、第二单向截止阀、第四单向截止阀处于开启状态，若船舶二冲程低速柴油机处于低负荷，第一单向截止阀、第二单向截止阀、第四单向截止阀处于关闭状??τ ο4.根据权利要求2所述的一种双涡轮船舶二冲程低速柴油机废气再循环系统，其特征是:EGR模式时，单向阀和第三单向截止阀处于开启状态，第一单向截止阀、第二单向截止阀、第四单向截止阀处于关闭状态。
【专利摘要】一种双涡轮船舶二冲程低速柴油机废气再循环系统，包括排气总管、扫气箱、主涡轮增压器、辅涡轮增压器，排气总管连接船舶二冲程低速柴油机，扫气箱连接船舶二冲程低速柴油机，主涡轮增压器的涡轮连接排气总管，主涡轮增压器的压气机连接扫气箱，主涡轮增压器的压气机连接排气总管，辅涡轮增压器的涡轮连接排气总管，辅涡轮增压器的压气机连接扫气箱，辅压气机出口管路与排气总管之间通过EGR预洗通路相连，柴油机主增压通路与辅压气机出口管路之间通过EGR增压通路相连。本实用新型能够有效改善发动机燃烧状况，降低缸内燃烧温度，减少柴油机的NOx生成和排放，满足IMO法规对船舶二冲程低速柴油机废气中NOx排放的Tier？III要求。
【IPC分类】F02M26/04, F02M26/10
【公开号】CN205001086
【申请号】CN201520691907
【发明人】周松, 朱元清, 刘佃涛, 杨军
【申请人】哈尔滨工程大学
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年9月9日