АО "ТУРБОКОМПЛЕКТ" успешно продолжает освоение нового направления в деятельности:
Системы Нейтрализации Отработавших Газов (СНОГ) для стационарных двигателей мощностью от 0,3 до 5МВт.
Назначение и принцип работы СНОГ
СНОГ предназначены для снижения концентраций вредных веществ – оксида углерода СО, несгоревших углеводородов CnHm, оксидов азота NOx и дисперсных частиц РМ в отработавших газах дизельных и газовых двигателей, мощностью от 0,3 до 5 МВт, работающих преимущественно на стационарных режимах.
Каталитическая группа СНОГ содержит три последовательных катализатора- дизельный окислительный катализатор (DOC), сажевый фильтр (DPF) и селективный катализатор восстановления (SCR). В первой ступени снижается содержание углеродсодержащих компонентов СО и CnHm, во второй происходит накопление дисперсных частиц РМ, в третьей – снижается содержание оксидов азота NOx. Для выжигания накопленных в DPF дисперсных частиц применяется периодический впрыск топлива на вход DOC. В свою очередь на вход SCR осуществляется непрерывная подача специального реагента, обеспечивающего протекание химических реакций. В качестве реагента используется 32,5 % водный раствор мочевины, продающийся под торговой маркой AdBlue.
Эффективность системы
Замеренная эффективность преобразования вредных веществ при выполнении испытательного 5-ти режимного цикла D2 по ГОСТ ИСО 8178-4.
Текущая производственная программа
СНОГ имеет масштабируемую конструкцию, позволяющую изготавливать изделия под конкретный двигатель мощностью от 0,3 до 5 МВт и под конкретные требования по ограничению выбросов вредных веществ.
Устройство СНОГ
СНОГ состоит из каталитической группы, шкафа управления, выносной панели оператора, бака с реагентом AdBlue, защитного ограждения.
Устройство каталитической группы
Применяется общепринятая конфигурация катализаторов - DOC-DPF-SCR (окислительный катализатор- сажевый фильтр- восстановительный катализатор с подачей реагента AdBlue). Управление работой системы осуществляется путем подачи вторичного топлива для регенерации сажевого фильтра и дозированной подачи реагента (раствора мочевины) для обеспечения восстановительных реакций SCR.
Устройство каталитической группы
Базовый элемент каталитической системы – каталитический блок упакованный в обечайку.
Все каталитические блоки СНОГ имеют размеры 150х150х300 мм.
Устройство каталитической группы
В конструкцию СНОГ внедрены оригинальные компоновочные решения, позволяющие максимально эффективно использовать пространство машинного зала или контейнера. Конструкция системы допускает применение любых комбинаций каталитических модулей.
Устройство каталитической группы
Для эффективного распределения и перемешивания потока отработавших газов используются направляющие аппараты и лопастные завихрители.
Шкаф управления
Компоненты питания, управления и подачи жидкостей размещены в шкафу управления, который состоит из двух модулей – модуля питания и обработки сигналов, модуля гидравлической станции:
- В модуле питания и обработки сигналов размещаются блоки питания панели оператора и насосов вторичного топлива, преобразователи сигналов, контакторы, реле фаз, предохранители.
- Гидравлическая станция включает насосный агрегат подачи реагента AdBlue с частотным преобразователем, блок насосов вторичного топлива, воздушный клапан продувки форсунок. Дополнительно в модуле гидравлической станции размещаются компоненты системы питания- трансформатор, источник бесперебойного питания и аккумуляторы. К шкафу управления подсоединяется выносная панель оператора, состоящая из сенсорного монитора и управляющего контроллера. Предусмотрена возможность удаленного управления с помощью VNC терминала.
Выносная панель оператора
Микроконтроллер, входящий в состав панели оператора реализует алгоритмы управления и диагностики посредством программного обеспечения. Актуальная версия программы поддерживается изготовителем. Программа обрабатывает сигналы с датчиков давлений и температур в характерных сечениях каталитической группы, определяет режимную точку работы двигателя, рассчитывает управляющие сигналы дозирования и запускает процедуры обслуживания системы. Значения температур и давлений в проточной части системы сохраняются в виде протоколов параметров в памяти компьютера. Для косвенного анализа эффективности используются физические модели катализаторов. Также возможен прямой непрерывный контроль эффективности с помощью газоанализатора.
Подсистема питания СНОГ
Подсистема питания обеспечивает автоматический переход на резервную линию 380 В в случае отказа основной линии. При отказе всех линий питания микроконтроллер способен работать в автономном режиме (без электропитания) в течение ½ часа, осуществляя в этот период непрерывный мониторинг давлений и температур каталитической группы.
.
Расположение датчиков и форсунок
В характерных сечениях каталитической группы СНОГ (до и после каждого катализатора) размещены датчики давления и температуры, а также форсунки подачи вторичного топлива и реагента.
Компоненты подсистемы подачи реагента
Гидравлический тракт подачи реагента состоит из мембранного насоса, размещаемого в модуле гидростанции шкафа управления, линии подачи, распределительной рампы и форсунок.
Оценка каталитических блоков на модели СНОГ
Для оценки эффективности каталитических блоков и других покупных компонентов используется масштабная модель СНОГ, устанавливаемая на моторный стенд с дизелем. Матрицы с исследуемыми блоками монтируются между переходными элементами системы.
Процесс сборки систем
Фотографии: АО "ТУРБОКОМПЛЕКТ"