一种船舶尾气后处理装置及控制系统的制作方法

本技术属于船舶尾气处理领域，具体来说，涉及一种船舶尾气后处理装置及控制系统。

背景技术：

1、目前船舶主要采用柴油机作为动力装置，其产生的气体污染物中除了造成地球温室效应的二氧化碳以外，还包括大量sox、nox、颗粒物(pm)等尾气污染物，给人类生活环境和身体健康带来很大危害。目前对于船舶尾气污染物的方法大致可分为前处理、中处理以及后处理技术，前处理技术通常采用低硫燃油降低pm的排放，中处理技术通过目前主要进行喷油系统和燃烧方式的优化与改进，也包括电控技术和进气增压中冷技术等，后处理技术通常采用srcubber设备、脱硫塔等、氧化催化技术(doc)、颗粒捕集技术(dpf)以及静电除尘技术。

2、现有直排式的船舶排气处理装置大多采用颗粒物捕集器(dpf)实现污染物船舶柴油发动机污染物减排。dpf可高效实现颗粒物的捕集；但是由于柴油机的燃烧特性，还是难保长期使用后颗粒物捕集器难以保证不发生堵塞，一旦dpf发生堵塞将造成主机背压增高导致发动机水温陡增，从而触发主机保护机制造成主机熄火，这将对船舶的安全运行造成巨大安全隐患。

技术实现思路

1、针对现有技术中直排式的船舶排气处理装置的颗粒物捕集器的长期使用后，由于长期颗粒吸附导致堵塞，进而触发主机保护机制造成主机熄火的问题，本实用新型提供了一种船舶尾气后处理装置及控制系统。

2、为实现上述技术目的，本实用新型采用的技术方案如下：

3、一种船舶尾气后处理装置，包括doc净化器、cdpf颗粒捕集器和中央应急排气管道；

4、doc净化器前端与发动机废气排放管道直接连通，doc净化器后端与cdpf颗粒捕集器前端连通；

5、cdpf颗粒捕集器后端与废气排出口/scr系统连通；

6、中央应急排气管道设置在doc净化器和cdpf颗粒捕集器内部，中央应急排气管道还可以单独设置在cdpf颗粒捕集器内部，中央应急排气管道的前端端口处设有蝶形阀，后端与排气出口连通。

7、进一步地，doc净化器后端与cdpf颗粒捕集器前端通过法兰盘连接。

8、进一步地，doc净化器内设有紧密排列的多个蜂窝状第一排气管。

9、进一步地，cdpf颗粒捕集器内部设有多个首尾交错连接的第二排气管。

10、进一步地，中央应急排气管道与doc净化器和cdpf颗粒捕集器同轴设置。

11、进一步地，还包括第一压力传感器、第二压力传感器和应急排气蝶阀执行器，doc净化器前端的外侧设有第一压力传感器，cdpf颗粒捕集器后端的外侧设有第二压力传感器，第一压力传感器和第二压力传感器与蝶形阀的应急排气蝶阀执行器连接；应急排气蝶阀执行器通过蝶形阀联动杆与蝶形阀连接。

12、一种船舶尾气后处理控制系统，包括上述的船舶尾气后处理装置，还包括所述温度传感器、压力传感器、scr系统、应急排气蝶阀执行器和控制终端；温度传感器包括第一温度传感器和第二温度传感器，压力传感器包括第一压力传感器和第二压力传感器；

13、doc净化器进口与发动机排气出口之间的管道上设有第一温度传感器，cdpf颗粒捕集器出口设有第二温度传感器；第一温度传感器用于检测进入doc净化器的排气温度，第二温度传感器用于检测排气温度或进入scr系统的排气温度；

14、doc净化器前端的外侧设有第一压力传感器，cdpf颗粒捕集器后端的设有第二压力传感器；第一压力传感器用于检测doc净化器内部进气气压，第二压力传感器用于检测cdpf颗粒捕集器后端的气压；

15、温度传感器和压力传感器通过检测电路与控制终端连接，控制终端通过控制电路与应急排气蝶阀执行器连接，应急排气蝶阀执行器通过蝶形阀联动杆与蝶形阀连接。

16、本实用新型相比现有技术，具有如下有益效果：

17、船舶柴油主机做功后尾气，首先经排气管进入doc净化处理器，再进入cdpf主动再生颗粒捕集器处理。当检测到或者船舶工作人员巡视到doc净化处理器进气和cdpf主动再生颗粒捕集器出气之间的背压差大于或等于预设数值时，防止触发发动机保护装置造成熄火的情况产生，通过打开设置在doc净化器或cdpf颗粒捕集器内部的中央应急排气管道，避开堵塞的cdpf净化装置，保持一个正常的排气背压。进而实现防止触发主机保护机制造成主机熄火的效果。

18、通过第一温度传感器监测发动机排气温度是否达到doc及cdpf要求的正常工作温度，第二温度传感器监测经cdpf排除的废气温度，如连接scr系统也能监测进入scr系统的进气温度；通过第一压力传感器和第二压力传感器监测整个船舶尾气后处理装置的排气背压，进而控制中央应急排气管道的打开，以实现防止堵塞情况下，doc净化器或cdpf颗粒捕集器因堵塞造成尾气流通过慢，导致主机排气背压增高触发主机保护机制造成主机熄火的问题。

技术特征：

1.一种船舶尾气后处理装置，其特征在于，包括doc净化器(1)、cdpf颗粒捕集器(2)和中央应急排气管道(3)；

2.根据权利要求1所述的一种船舶尾气后处理装置，其特征在于，doc净化器(1)后端与cdpf颗粒捕集器(2)前端通过法兰盘(5)连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种船舶尾气后处理装置，其特征在于，doc净化器(1)内设有紧密排列的多个蜂窝状第一排气管(61)。

4.根据权利要求3所述的一种船舶尾气后处理装置，其特征在于，cdpf颗粒捕集器(2)内部设有多个首尾交错连接的第二排气管(62)。

5.根据权利要求4所述的一种船舶尾气后处理装置，其特征在于，中央应急排气管道(3)与doc净化器(1)和cdpf颗粒捕集器(2)同轴设置。

6.根据权利要求5所述的一种船舶尾气后处理装置，其特征在于，还包括第一压力传感器(71)、第二压力传感器(72)和应急排气蝶阀执行器(8)，doc净化器(1)前端的外侧设有第一压力传感器(71)，cdpf颗粒捕集器(2)后端的外侧设有第二压力传感器(72)，第一压力传感器(71)和第二压力传感器(72)与蝶形阀(4)的应急排气蝶阀执行器(8)连接；应急排气蝶阀执行器(8)通过蝶形阀(4)联动杆与蝶形阀(4)连接。

7.一种船舶尾气后处理控制系统，其特征在于，包括权利要求1所述的船舶尾气后处理装置，还包括温度传感器、压力传感器、应急排气蝶阀控制器和控制终端(11)；温度传感器包括第一温度传感器(101)和第二温度传感器(102)，压力传感器包括第一压力传感器(71)和第二压力传感器(72)；

技术总结
本技术公开一种船舶尾气后处理装置及控制系统，其装置包括DOC净化器、CDPF颗粒捕集器和中央应急排气管道；DOC净化器前端与发动机废气排放管道直接连通，DOC净化器后端与CDPF颗粒捕集器前端连通；CDPF颗粒捕集器后端与废气排出口/SCR系统连通；中央应急排气管道设置在DOC净化器和CDPF颗粒捕集器内部中心位置或只设置在CDPF颗粒捕集器内部中心位置，中央应急排气管道的前端端口处设有蝶形阀，后端与CDPF排气口连通。本发明通过中央应急排气管道的设计防止DOC净化器和CDPF颗粒捕集器，因为堵塞导致发动机排气背压增高，触发主机保护机制造成主机熄火的现象产生。

技术研发人员：毛卫东,杨俊,李军,葛为,任毅,许根平,杨洋,罗羚源,杜新文,毛雄磊,葛列军,杨笛露,邹波,宋华,乔雪竹,易文韬,石哓光,张家豪,张梅,俞云哲,张圣勇
受保护的技术使用者：重庆航滔环保科技有限公司
技术研发日：20230302
技术公布日：2024/1/13