本發(fā)明涉及一種用于具有內(nèi)徑為至少200mm的至少一個(gè)氣缸的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣后處理系統(tǒng),涉及內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)并且涉及一種用于減少內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料排放的方法。本發(fā)明涉及內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的,并且涉及減少其排放。特別地,本發(fā)明涉及內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī),內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)可以用二次或“綠色燃料”(例如lng、lpg、氨、乙醇或甲醇)作為燃料,并且還可以用第一燃料(例如,常規(guī)類型的燃料,例如柴油)操作。本發(fā)明優(yōu)選地涉及例如大型船舶或船舶發(fā)動(dòng)機(jī)或固定發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī),其氣缸具有至少200mm的內(nèi)徑。發(fā)動(dòng)機(jī)可以是四沖程發(fā)動(dòng)機(jī),并且優(yōu)選是二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)或二沖程十字頭發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)可以是柴油或燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)、雙燃料或多燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。這種發(fā)動(dòng)機(jī)中的液體和/或氣體燃料的燃燒、以及自點(diǎn)火或強(qiáng)制點(diǎn)火是可能的。內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)可以是縱向掃氣二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù):
1、術(shù)語內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)還指不僅可以以柴油模式(其特征在于燃料的自點(diǎn)火)操作,而且還可以以奧托(otto)模式(其特征在于燃料的正點(diǎn)火)或兩者的混合操作的大型發(fā)動(dòng)機(jī)。此外,術(shù)語內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)特別包括雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)和大型發(fā)動(dòng)機(jī),其中,燃料的自點(diǎn)火被用于另一種燃料的正點(diǎn)火。
2、發(fā)動(dòng)機(jī)速度優(yōu)選地低于800rpm(4-沖程),并且更優(yōu)選地低于200rpm(2-沖程),這指示低速發(fā)動(dòng)機(jī)的命名。
3、第一燃料可以是常規(guī)燃料,諸如柴油、船用柴油、重質(zhì)燃料油、乳劑或漿料。第二燃料可以是綠色燃料,諸如氨、甲醇或乙醇以及氣體,如液體天然氣(liquid?natural?gas,lng)、液體汽油(liquid?petrol?gas,lpg)等。
4、可以使用的其它可能的第二燃料:lbg(液化沼氣)、生物燃料(例如,從藻類獲得的油)、氫、來自co2的合成燃料(例如,由動(dòng)力-氣或動(dòng)力-液制成)。
5、大型船舶(特別是用于運(yùn)輸貨物的船舶)通常由內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(特別是柴油和/或燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī),主要是兩沖程的十字頭發(fā)動(dòng)機(jī))提供動(dòng)力。應(yīng)當(dāng)清潔來自該燃燒過程的廢氣以符合現(xiàn)有規(guī)則,例如imo?tier?iii。
6、imo排放標(biāo)準(zhǔn)通常稱為tier?i…iii標(biāo)準(zhǔn),尤其是定義了現(xiàn)有和新的船用發(fā)動(dòng)機(jī)的nox排放標(biāo)準(zhǔn)。
7、對(duì)于大型船舶,排放要求已經(jīng)增加,特別是關(guān)于氮氧化物排放。因此,需要減少由這些船舶的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)排放的廢氣中的氮氧化物的量。
8、scr(selective?catalytic?reduction,選擇性催化還原)技術(shù)用于降低燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣中的氮氧化物(nox)的水平。scr通常用于陸基發(fā)動(dòng)機(jī),例如重型車輛、工業(yè)工廠和其它應(yīng)用。scr技術(shù)也已經(jīng)用于與二沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)合的海洋環(huán)境中。由于所述船用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和陸基發(fā)動(dòng)機(jī)的監(jiān)管要求,對(duì)高效scr系統(tǒng)的需求增加。
9、scr可以基于在scr催化劑中利用氨(nh3)還原廢氣中的氮氧化物。氨可以通過將氨前體物質(zhì)(例如尿素溶液)噴射到內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣中來產(chǎn)生。尿素溶液例如經(jīng)由噴嘴噴射到熱廢氣中,其中,液態(tài)尿素溶液與氨、二氧化碳和水蒸氣反應(yīng)。然后氨在scr反應(yīng)器中的催化劑的影響下將氮氧化物還原為氮(n2)和水(h2o)。
10、期望最小化氨氣的排放,因?yàn)榘笔怯泻Φ摹R虼耍辈荒芎唵蔚嘏欧诺酱髿?周圍環(huán)境。當(dāng)燃料是氨時(shí)尤其如此。
11、盡管逸出的氨的至少一部分在scr中的nox還原反應(yīng)中被部分地消耗,但是過量的氨可能需要特殊的處理。因此,在scr的下游可能需要氨還原系統(tǒng)(優(yōu)選地,基于氨逃逸催化劑(ammonia?slip?catalyst)-asc-氧化催化劑(oxidation?catalyst)-oc的特定情況)。
12、asc易于硫中毒。
13、而且,避免co2排放的其它綠色燃料可能導(dǎo)致不希望的排放。例如,在甲醇燃燒期間,甲醛和hcn可能出現(xiàn)。
14、ep3670856?a1公開了一種廢氣后處理系統(tǒng),其包括第一催化劑和第二催化劑,其中,第一催化劑可以具有不同于第二催化劑的化學(xué)成分。第一催化劑和第二催化劑可以串聯(lián)布置,并且廢氣后處理系統(tǒng)包括用于單獨(dú)控制穿過催化劑的控制單元。
15、de102017011300?a1公開了一種用于機(jī)動(dòng)車輛的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣系統(tǒng)。氧化催化劑布置在廢氣系統(tǒng)中的第一scr催化劑的下游和第二scr催化劑的上游。廢氣系統(tǒng)具有旁路管線,廢氣可以經(jīng)由該旁路管線被饋送到第二scr催化轉(zhuǎn)化器,同時(shí)繞過氧化催化轉(zhuǎn)化器。
16、us9624874?b2公開了一種廢氣再循環(huán)裝置,其包括發(fā)動(dòng)機(jī)、吸入管線、廢氣管線和后處理單元。循環(huán)管線將廢氣的一部分從后處理單元的下游側(cè)引導(dǎo)到吸入管線。旁路管線從循環(huán)管線的上游側(cè)分支并與循環(huán)管線的下游側(cè)合并,其中防止從后處理單元排出的氨逃逸被引導(dǎo)到吸入管線。
17、ep2808512?a1公開了一種用于減少氮氧化物(nox)排放的廢氣后處理系統(tǒng)。然而,該系統(tǒng)不是為雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的,并且aoc減少了為scr操作噴射的過量尿素。
18、wo2022/219458a1涉及一種用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的污染物減少系統(tǒng)。然而,該系統(tǒng)不是為雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的,并且doc氧化柴油逃逸。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、因此,本發(fā)明的目的是防止現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn),并且創(chuàng)建廢氣后處理系統(tǒng)、內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)和用于減少內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排放的方法,從而確保緊湊的設(shè)計(jì)和降低的操作成本。
2、本發(fā)明的目的是通過用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣后處理系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的,該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)具有內(nèi)徑為至少200mm的至少一個(gè)氣缸,所述氣缸可至少在第一模式和第二模式中操作,在第一模式中,發(fā)動(dòng)機(jī)用第一燃料(first?fuel)作為燃料,在第二模式中,發(fā)動(dòng)機(jī)用第二燃料(second?fuel)作為燃料,其中,第二燃料包括由甲醇、乙醇、氨、lng或lpg組成的組中的至少一者。
3、第一燃料是諸如柴油的燃料,其引起co2排放。
4、在本技術(shù)中,“綠色燃料”是可以不含碳、碳中性和/或不引起另外的co2的燃料。如果碳含量來自已經(jīng)在大氣中的碳而不是來自地下的化石沉積物(如油),則碳含量也可以從綠色燃料排出。
5、綠色燃料可以是碳中性的或者甚至是化石燃料的無碳替代物。由來自可再生源的氫和電生產(chǎn),它們可被認(rèn)為對(duì)于使重工業(yè)、尤其是運(yùn)輸工業(yè)脫碳是至關(guān)重要的。在直接電氣化不可行的領(lǐng)域中,綠色燃料允許從化石到可持續(xù)能源的平滑過渡,因?yàn)樗鼈兛梢杂糜诂F(xiàn)有的儲(chǔ)存和推進(jìn)系統(tǒng)中。
6、例如,氨不包含任何碳分子,因此它不含碳。
7、當(dāng)碳含量來自碳捕獲技術(shù)時(shí),甲醇被認(rèn)為是碳中性的。
8、對(duì)于第二燃料的燃燒,可能需要例如第一燃料(諸如柴油)的引燃噴射(pilotinjection)。
9、因此,同樣對(duì)于像lng、氨或甲醇的第二燃料,少量柴油燃料可以被噴射到汽缸中,以便幫助甲醇或氨的燃燒。
10、廢氣后處理系統(tǒng)包括scr催化劑、布置在scr催化劑上游或下游的用于處理第二燃料的燃料逃逸的燃料逃逸催化劑、以及用于繞過燃料逃逸催化劑的旁路管線。如果燃料逃逸催化劑布置在scr催化劑下游,則旁路管線在scr催化劑下游分支,并且如果燃料逃逸催化劑布置在scr催化劑上游,則旁路管線在scr催化劑上游轉(zhuǎn)向。
11、旁路管線提供用于繞過僅燃料逃逸催化劑,使得廢氣被引導(dǎo)通過scr催化劑或通過scr催化劑和燃料逃逸催化劑。
12、在該上下文中,術(shù)語上游和下游是指從氣缸排出的廢氣的流動(dòng)方向。
13、用于處理第二燃料的燃料逃逸的燃料逃逸催化劑是去除或減少第二燃料的殘余物的催化劑。這些殘余物可以包括第二燃料本身,例如氨殘余物,或在第二燃料燃燒期間產(chǎn)生的物質(zhì),例如在scr中的甲醇燃燒或處理期間可能產(chǎn)生的甲醛或hcn。
14、燃料逃逸催化劑還可以適于去除或減少當(dāng)由于第二燃料的燃燒引起的廢氣通過另外的催化劑(諸如scr催化劑)時(shí)可能產(chǎn)生的物質(zhì)。例如,甲醛(ch2o)可以通過甲醇暴露于scr催化劑而形成。氰化氫(hydrogen?cyanide,hcn)可以通過甲醛與scr上的定量氨的反應(yīng)生成。
15、廢氣后處理系統(tǒng)包括控制單元和旁路調(diào)節(jié)設(shè)備,旁路調(diào)節(jié)設(shè)備用于控制旁路管線和/或燃料逃逸催化劑的穿過。
16、控制單元可以適于根據(jù)廢氣的第二燃料含量、廢氣的硫含量、廢氣的溫度、燃料逃逸催化劑的溫度、壓力和/或發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載來設(shè)置穿過。
17、第二燃料含量可以對(duì)應(yīng)于例如在未完全燃燒之后逸出氣缸的第二燃料逃逸。然而,在完全燃燒的情況下也可能發(fā)生逃逸。在這種情況下,由于保留在噴射器的袋孔容積中的燃料逃逸而發(fā)生燃料逃逸。
18、控制單元可以包括用于接收與廢氣的第二燃料含量、廢氣的硫含量、廢氣的溫度、燃料逃逸催化劑的溫度、壓力、監(jiān)管水平和/或發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載有關(guān)的數(shù)據(jù)的入口管線。
19、控制單元可以是用于控制內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的操作的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的一部分。
20、當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)以第二模式操作時(shí),可能僅需要燃料逃逸催化劑,否則不產(chǎn)生第二燃料的燃料逃逸。
21、另一方面,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)用第一燃料(特別是具有高于0.1%wt的高硫含量的燃料)操作時(shí),可能不允許用廢氣撞擊燃料逃逸催化劑,以避免或減少燃料逃逸催化劑的中毒。
22、然而,由于任何含量的硫都可能損害催化劑,甚至10ppm(這是汽車工業(yè)中的情況),優(yōu)選地,只要在第一模式中可能,就避免使用燃料逃逸催化劑。
23、催化劑的化學(xué)老化過程(例如通過暴露于硫)降低了其使用壽命。優(yōu)選地,催化劑運(yùn)行至少5年,這是海洋船舶服務(wù)的典型間隔。
24、旁路管線確保廢氣不能通過燃料逃逸催化劑,而是通過scr催化劑。
25、例如,如果內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)是可以用柴油和氨操作的雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī),則燃料逃逸催化劑可以是aoc,其可以在柴油模式下被繞過。
26、在某些操作模式下,不期望第二燃料的燃料逃逸(例如氨逃逸)超過監(jiān)管水平。因此,在這些模式下,控制單元可以適于繞過燃料逃逸催化劑以提高壽命。
27、廢氣后處理系統(tǒng)可以包括溫度傳感器,溫度傳感器用于提供表示燃料逃逸催化劑的溫度的溫度數(shù)據(jù)。然后,可以使用所述溫度數(shù)據(jù)來控制旁路管線和/或燃料逃逸催化劑的穿過(throughput)。這使得燃料逃逸催化劑能夠僅在足夠高的溫度下操作以用于適當(dāng)操作。
28、廢氣后處理系統(tǒng)可以包括壓力傳感器,壓力傳感器用于提供代表廢氣壓力的壓力數(shù)據(jù),其可以代表負(fù)載。
29、通常,燃料逃逸催化劑(例如aoc)僅在升高的溫度下(例如在高于200℃的溫度下)產(chǎn)生它們的催化效果。溫度傳感器可以向控制單元提供數(shù)據(jù),該控制單元可以適于僅在燃料逃逸催化劑具有高于預(yù)定溫度(例如,相應(yīng)起燃溫度,特別是至少200℃)的溫度時(shí)才允許穿過燃料逃逸催化劑,特別是在可保存負(fù)載(conservable?load)或全負(fù)載下。
30、控制單元可以適于在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)以第二模式操作的情況下并且在燃料逃逸催化劑的溫度高于相應(yīng)起燃溫度(特別是高于200℃)的情況下,允許穿過燃料逃逸催化劑。
31、替代地或附加地,特別是當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)以低于80%、優(yōu)選低于75%、更優(yōu)選低于60%、更優(yōu)選低于50%的負(fù)載操作時(shí),控制單元可以適于在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)以第二模式操作的情況下并且在沒有發(fā)生第二燃料的燃料逃逸時(shí)的負(fù)載期間,允許穿過燃料逃逸催化劑。
32、當(dāng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)以第二模式操作并且在燃料逃逸催化劑的溫度高于200℃的情況下,燃料逃逸催化劑可以去除或減少第二燃料的燃料殘余物。
33、當(dāng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)以第二模式操作時(shí)并且在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)以沒有發(fā)生第二燃料的燃料逃逸時(shí)的負(fù)載操作的情況下,沒有第二燃料殘余物出現(xiàn)并且必須被移除。無論如何,廢氣都可以被引導(dǎo)通過燃料逃逸催化劑以加熱燃料逃逸催化劑。
34、在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)以第一模式操作的情況下,控制單元可以適于繞過燃料逃逸催化劑。
35、控制單元可以適于在當(dāng)燃料逃逸發(fā)生時(shí)以第二模式操作內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下(例如在高于75%的負(fù)載下)向操作者提供警告,并且燃料逃逸催化劑仍然具有對(duì)于高效或可靠操作而言太低的溫度。
36、控制單元可以提供用于向操作者顯示在實(shí)現(xiàn)燃料逃逸催化劑(例如asc或oc)的起燃溫度之前可能出現(xiàn)第二燃料的燃料逃逸的警告。
37、控制單元可適于在燃料逃逸催化劑仍具有低溫的情況下向操作者提供警告,并且當(dāng)燃料逃逸發(fā)生時(shí)(例如在高于75%的負(fù)載下),內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)將在第二模式下操作,并且燃料逃逸催化劑仍具有對(duì)于高效或可靠操作而言太低的溫度。
38、控制單元可適于提供顯示警告,例如“如果你進(jìn)一步升高發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載,則其可導(dǎo)致高于nh3-逃逸的排放極限”的類型。
39、如果操作者想要進(jìn)一步升高發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載而不等待起燃溫度,則控制單元可適于接收操作者的確認(rèn)。
40、廢氣后處理系統(tǒng)可以包括回火(tempering)裝置,其用于將燃料逃逸催化劑升溫到優(yōu)選至少200℃的溫度,和/或用于保持燃料逃逸催化劑的溫度,優(yōu)選至少200℃。
41、特別地,廢氣后處理系統(tǒng)可以包括回火裝置,回火裝置包括恒溫設(shè)備,恒溫設(shè)備用于確保燃料逃逸催化劑的溫度在預(yù)設(shè)溫度范圍內(nèi),優(yōu)選至少150℃。
42、恒溫設(shè)備可以包括溫度設(shè)定裝置和/或冷卻裝置。
43、控制單元可以適于控制回火裝置,特別是設(shè)定燃料逃逸催化劑的溫度。
44、控制單元可以包括用于接收數(shù)據(jù)的入口管線和/或可以具有用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器,該數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)溫度和/或預(yù)設(shè)溫度范圍相關(guān),以便相應(yīng)地設(shè)置和/或保持燃料逃逸催化劑的溫度。
45、回火布置可以包括熱交換器,該熱交換器使用來自旁路管線、來自scr催化劑和/或來自廢氣接收器的廢氣用于溫度調(diào)節(jié),特別是作為溫度控制介質(zhì)。
46、通常,例如來自多個(gè)氣缸的廢氣被收集在廢氣接收器中并且從那里被引導(dǎo)到燃料逃逸催化劑、旁路管線和/或scr催化劑。
47、燃料逃逸催化劑的表面的至少一部分可以與旁路管線、scr催化劑和/或廢氣接收器中的至少一者的表面直接或間接熱接觸。
48、熱交換器可以包括設(shè)置在燃料逃逸催化劑與旁路管線、scr催化劑和/或廢氣接收器中的至少一者之間的導(dǎo)熱材料,該導(dǎo)熱材料具有至少15w/(mk)的熱導(dǎo)率,使得廢氣可以有效方式用作溫度控制介質(zhì)。
49、引導(dǎo)通過旁路管線、通過scr催化劑和/或通過廢氣接收器的廢氣(特別是在第一模式期間)可以用于加熱燃料逃逸催化劑。然后,當(dāng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)切換到第二模式時(shí),燃料逃逸催化劑將準(zhǔn)備使用。
50、回火裝置可以包括單獨(dú)的加熱設(shè)備。
51、單獨(dú)的加熱設(shè)備可以包括使用溫度控制介質(zhì)的熱交換器,該溫度控制介質(zhì)可以在廢氣后處理系統(tǒng)外部被加熱。
52、單獨(dú)的加熱設(shè)備可以是電加熱設(shè)備。
53、回火裝置可以包括隔熱蓋,例如隔熱殼體。殼體可以包圍燃料逃逸催化劑和內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的另一部分,諸如scr催化劑、旁路管線和/或廢氣收集器。
54、溫度設(shè)定設(shè)備還可以包括在燃料逃逸催化劑與內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的另一部分(諸如scr催化劑、旁路管線和/或廢氣收集器)之間的溫度引導(dǎo)接觸壁。
55、溫度引導(dǎo)接觸壁可以由具有至少15w/(mk)的熱導(dǎo)率的材料制成或包括該材料,特別是金屬,例如不銹鋼或碳鋼。
56、溫度引導(dǎo)接觸壁可以包括用于引導(dǎo)溫度控制介質(zhì)的腔。
57、燃料逃逸催化劑可以是氧化催化劑(oc),特別是氨逃逸催化劑(asc)。燃料逃逸催化劑消除了來自燃燒的燃料逃逸及其副產(chǎn)品或在諸如scr催化劑的上游催化劑中生成的產(chǎn)物。
58、燃料逃逸催化劑可以是asc并且可以包括堇青石或金屬單成巖(metallicmonolith)、金屬泡沫或類似材料,優(yōu)選涂覆在基底上或?yàn)閿D出形式。
59、燃料逃逸催化劑可以包括pgm、鉑、鈀和/或銠。
60、這種催化劑可以氧化scr上游的甲醇或甲醛逃逸。它還可以放置在scr下游,以在廢氣逸出到大氣之前消除甲醛(formaldehyde)和hcn。
61、旁路調(diào)節(jié)設(shè)備可以包括布置在燃料逃逸催化劑上游和/或下游的至少一個(gè)閥和/或布置在旁路管線中的至少一個(gè)閥。
62、旁路調(diào)節(jié)設(shè)備可以包括至少一個(gè)三通閥,至少一個(gè)三通閥用于將廢氣引導(dǎo)到旁路管線或燃料逃逸催化劑。
63、廢氣后處理系統(tǒng)可以包括用于繞過scr、燃料逃逸催化劑和旁路管線的主旁路管線和主旁路調(diào)節(jié)設(shè)備。主旁路允許繞過兩種催化劑。
64、在不需要關(guān)于排放立法的操作的情況下(例如,在沒有氨逃逸的氨模式下的tierii),當(dāng)廢氣溫度對(duì)于scr操作來說太低(例如,柴油模式低于10%)和/或當(dāng)scr系統(tǒng)損壞時(shí)(例如,當(dāng)催化劑元件損壞時(shí)),特別是為了防止渦輪增壓器損壞時(shí),可能需要主旁路來繞過scr系統(tǒng)。
65、為了某些概念(例如,scr關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī))的維護(hù)目的,也可以允許旁路,以便防止在開放反應(yīng)堆上的維護(hù)工作期間廢氣泄漏到發(fā)動(dòng)機(jī)室。
66、控制單元可以適于設(shè)置用于打開和/或關(guān)閉主旁路管線的主旁路調(diào)節(jié)。
67、本發(fā)明的目的還通過內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)來實(shí)現(xiàn),該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)具有內(nèi)徑為至少200mm的至少一個(gè)氣缸,至少一個(gè)氣缸可以至少以第一模式和第二模式操作,在第一模式中,發(fā)動(dòng)機(jī)用第一燃料作為燃料,并且在第二模式中,發(fā)動(dòng)機(jī)用第二燃料作為燃料,其中,第二燃料包括由甲醇、乙醇、氨、lng或lpg組成的組中的至少一者,并且該發(fā)動(dòng)機(jī)包括如上所述的廢氣后處理系統(tǒng)。
68、內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)可以包括具有渦輪和壓縮機(jī)的渦輪增壓器。scr催化劑、用于處理第二燃料的燃料逃逸的燃料逃逸催化劑和旁路管線可以布置在渦輪上游。
69、替代地,scr催化劑可以布置在渦輪下游和煙囪(funnel)上游。
70、內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)可以適于用氨或甲醇作為第二燃料。
71、本發(fā)明的目的還通過用于減少內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料排放(例如氨排放)的方法來實(shí)現(xiàn),該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)選如上所述,該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)具有內(nèi)徑為至少200mm的至少一個(gè)氣缸,該氣缸可以至少以第一模式和第二模式操作,在第一模式中,發(fā)動(dòng)機(jī)用第一燃料作為燃料,在第二模式中,發(fā)動(dòng)機(jī)用第二燃料作為燃料,其中,第二燃料包括如上所述的廢氣后處理系統(tǒng)中的由甲醇、乙醇、氨、lng或lpg組成的組中的至少一者。
72、廢氣通過內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸的出口排出。
73、該方法包括以下步驟:設(shè)置旁路調(diào)節(jié)設(shè)備,以便(i)引導(dǎo)廢氣通過scr催化劑和燃料逃逸催化劑,用于處理布置在scr催化劑上游或下游的第二燃料的燃料逃逸,或者(ii)僅通過scr催化劑。作為替代或另外,旁路調(diào)節(jié)設(shè)備控制燃料逃逸催化劑和/或用于繞過燃料逃逸催化劑的旁路管線的穿過。因此,可以控制被引導(dǎo)通過燃料逃逸催化劑和/或旁路管線的廢氣的量。
74、設(shè)置步驟可以取決于廢氣的第二燃料含量、廢氣的硫含量、廢氣的溫度、燃料逃逸催化劑的溫度、壓力和/或發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載。
75、該方法可以包括以下步驟:在發(fā)動(dòng)機(jī)以第二模式操作并且燃料逃逸催化劑的溫度高于200℃的情況下和/或在發(fā)動(dòng)機(jī)以第二模式操作并且在沒有發(fā)生第二燃料的燃料逃逸的負(fù)載下(例如,在低于80%的負(fù)載下),允許穿過燃料逃逸催化劑。
76、該方法可以包括感測燃料逃逸催化劑的溫度并基于此控制旁路調(diào)節(jié)設(shè)備的步驟。
77、該方法可以包括設(shè)定燃料逃逸催化劑的溫度的步驟。
78、該方法可以包括保持燃料逃逸催化劑的溫度的步驟。
79、可以通過在沒有第二燃料的燃料逃逸的負(fù)載期間引導(dǎo)第二燃料通過燃料逃逸催化劑以用于加熱燃料逃逸催化劑或通過使用溫度設(shè)定設(shè)備(諸如熱交換器、加熱設(shè)備或絕緣殼體)來設(shè)定和/或保持溫度。
80、該方法可以包括以下步驟:使用來自旁路管線的廢氣來加熱來自scr催化劑和/或來自廢氣接收器的燃料逃逸催化劑,特別是作為熱交換器中的溫度控制介質(zhì)。
81、該方法可以包括以下步驟:在第二燃料的燃料逃逸發(fā)生或被預(yù)期的情況下,例如當(dāng)負(fù)載上升并且燃料逃逸催化劑尚未達(dá)到起燃溫度時(shí),提供警告信號(hào)。