船用柴油机尾气SCR脱硝系统测试装置的制作方法

船用柴油机尾气scr脱硝系统测试装置
技术领域
1.本实用新型涉及一种船用柴油机尾气的测试装置，特别涉及一种用于检测船用柴油机尾气scr脱硝系统是否满足最新的排放法规的测试装置，属于内燃机尾气后处理测试技术领域。


背景技术：

2.近年来，随着国际海事组织tier iii排放法规的强制实施，越来越多的船用柴油机开始加装尾气scr（催化还原）脱硝装置来减轻尾气污染，从而满足国际海事组织最新的排放法规要求。但现有的船用柴油机与scr的匹配情况参差不齐，往往不能满足船级社的相关对外交验要求。而scr脱硝装置与船用柴油机的匹配直接决定了船用柴油机的性能，同时也影响着船用柴油机的尾气排放效果。目前，加装尾气scr脱硝装置的船用柴油机的测试主要依赖于第三方测试机构，测试装置结构复杂，装拆费时费力，测试方法繁琐且可靠性较差。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供了一种结构简单、测试可靠的船用柴油机尾气scr脱硝系统测试装置，可以快速、有效地实现对船用柴油机与scr匹配性能的测试。
4.本实用新型通过以下技术方案予以实现：
5.一种船用柴油机尾气scr脱硝系统测试装置，包括输入尾气测试直管和脱硝后尾气测试直管，船用柴油机的增压器排气管通过输入尾气测试直管与尾气scr脱硝系统的输入端相连，尾气scr脱硝系统的输出端与脱硝后尾气测试直管相连；第一测管与输入尾气测试直管的输入端垂直相连，第二测管与脱硝后尾气测试直管的排放端垂直相连；第一测管和第二测管还通过吸样管分别与排放分析仪相连；输入尾气测试直管分别旁接第一温度传感器、第一压力传感器和第一nox传感器，脱硝后尾气测试直管分别旁接第二温度传感器、第二压力传感器、第二nox传感器和氨测试传感器，尾气scr脱硝系统旁接质量流量计；各温度传感器、压力传感器和nox传感器的信号线，以及氨测试传感器、质量流量计和设置在船用柴油机上的柴油机负荷信号传感器的信号线分别接入plc监控装置的相应通道；上位机通过以太网通信与plc监控装置相连。
6.本实用新型的目的通过以下技术方案进一步实现：
7.进一步的，所述尾气测试直管段直径d1和脱硝后尾气测试直管的直径d2均大于船用柴油机的增压器出口管直径d。
8.进一步的，第一测管中心至尾气scr脱硝系统的输入端端口距离l1与第一测管直径d1之比：l1/d1＞5，尾气scr脱硝系统的输出端至第二测管中心距离l2与第二测管直径d2之比：l2/d2＞10。
9.进一步的，所述第一和第二温度传感器的测温范围均为0~600℃，第一压力传感器和第二压力传感器的测压范围均为0~200mbar，第一nox传感器和第二nox传感器的测试范
围均为0~2000ppm，氨传感器的测试范围为0~100ppm。
10.本实用新型通过在船用柴油机的尾气scr脱硝系统两端分别设置了输入尾气测试直管和脱硝后尾气测试直管，并通过各自对应的温度传感器、压力传感器和nox传感器检测尾气处理前后的相应数据，然后通过plc监测装置对上述采集的数据进行处理。结构简单紧凑，可以快速、有效地实现对船用柴油机与scr匹配性能的测试，促使船用柴油机与尾气scr脱硝系统性能匹配满足要求，从而确保船用柴油机的尾气排放满足国际海事组织的有关法规要求。
11.本实用新型的优点和特点，将通过下面优选实例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。
附图说明
12.图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
13.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
14.如图1所示，本实用新型的船用柴油机尾气scr脱硝系统测试装置包括输入尾气测试直管1和脱硝后尾气测试直管2，船用柴油机100的增压器排气管101通过输入尾气测试直管1与尾气scr脱硝系统20的输入端相连，尾气scr脱硝系统20的输出端与脱硝后尾气测试直管2相连。第一测管11与输入尾气测试直管1的输入端垂直相连，第二测管21与脱硝后尾气测试直管2的排放端垂直相连。第一测管11和第二测管12还通过吸样管3分别与排放分析仪4相连。输入尾气测试直管1分别旁接第一温度传感器51、第一压力传感器61和第一nox传感器71，脱硝后尾气测试直管2分别旁接第二温度传感器52、第二压力传感器62、第二nox传感器72和氨测试传感器8，尾气scr脱硝系统20旁接质量流量计201。各温度传感器、压力传感器和nox传感器的信号线301，以及氨测试传感器8、质量流量计9和设置在船用柴油机上的柴油机负荷信号传感器的信号线301分别接入plc监控装置30的相应通道；上位机40通过以太网通信与plc监控装置30相连。
15.尾气测试直管段直径d1和脱硝后尾气测试直管直径d2均大于船用柴油机100的增压器出口管直径d。第一测管11中心至尾气scr脱硝系统20的输入端端口距离l1与第一测管直径d1之比：l1/d1＞5，尾气scr脱硝系统20的输出端至第二测管21中心距离l2与第二测管21直径d2之比：l2/d2＞10。
16.第一温度传感器51和第二温度传感器52的测温范围均为0~600℃，第一压力传感器61和第二压力传感器62的测压范围均为0~200mbar，第一nox传感器71和第二nox传感器72的测试范围均为0~2000ppm，氨传感器8的测试范围为0~100ppm。
17.船用柴油机尾气scr脱硝系统测试装置的测试要求和测试过程如下：
18.1）按比例负载分别进行负载工况测试，待船用柴油机100稳定运行20分钟以上后，首先进行船用柴油机100额定功率的100%负载工况测试，然后依次按照船用柴油机100额定功率的75%、50%、25%和10%的比例负载分别进行负载工况测试。
19.2）在每一次比例负载工况测试中，通过排放分析仪4分别测取船用柴油机100脱硝前后的尾气排放数据，并通过plc监控装置30对尾气排放数据进行对比分析，分别采集尾气
scr脱硝系统20输入端前的第一nox传感器71和尾气scr脱硝系统20输出端后的第二nox传感器72的nox数据，分析nox排放的变化情况；同时分别采集第一温度传感器51检测的尾气scr脱硝系统20的输入端温度和第二温度传感器52检测的尾气scr脱硝系统20的输出端温度，第一压力传感器51检测的尾气scr脱硝系统20的输入端压力和第二压力传感器52检测的尾气scr脱硝系统20的输出端压力，输入端压力与输出端压力之差即为压力损失。第一nox传感器71检测的尾气scr脱硝系统20的输入端氨气量和第二nox传感器72检测的尾气scr脱硝系统20的输出端氨气量之差即为氨逃逸量。质量流量计201检测尾气scr脱硝系统20的尿素喷射量。
20.3）plc监测装置30对上述采集的数据采用加权方式分别计算尾气scr脱硝系统20各工况的脱硝效率，确定是否满足国际海事组织tier iii排放法规的要求，从而完成船用柴油机尾气排放效果的测试。
21.步骤3）中尾气scr脱硝系统20的推荐反应温度为260~530℃；尾气scr脱硝系统20的输入端与输出端的压力差不超过30mbar，尾气scr脱硝系统20的输入端氨气量与输出端氨气量之差的氨逃逸量不超过10ppm。
22.除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。