SCR系统是用于处理柴油机废气使之符合国际海事组织(IMO)《防污公约》(MARPOL)附件 Vl 关于氮氧化物排放的“Tier IlI”2016年规定：n＜130RPM  NOx限值3.4g/kWh;130RPM≤n＜2000RPM  NOx限值9XN-0.2g/kWh；n≥2000RPM  NOx限值1.96g/kWh。

工作原理：将尿素溶液通过化学反应分解为NH3，分解出的NH3在反应器催化剂作用下与废气中NOx反应生成N2、H2O。从而降低了废气中的氮氧化物含量。反应方程式如下：

分解尿素过程如下：

(NH2)2CO (aq) → (NH)2CO(s) + H20 (g)

(NH)2CO (s) → NH3 (g) + HNCO (g)

HNCO (g) + H20 (g) → NH3 (g) + CO2 (g)

反应器催化剂上的氮氧化物还原反应如下：

4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O

2NO + 2NO2 + 4NH3 → 4N2 + 6H2O

2NO2 + 4NH3 + O2 → 3N2 + 6H2O

船用低速机HeNOx主要部件包括：一个反应器 NOx 还原反应发生的装置和 一个用于喷射和分解尿素的多功能供给系统。AIG 和混合器安装在上面，用于排气和分解后的还原剂混合，而且 N-WACS（NOx 报警和控制系统）用于控制和监控整个系统。

一、 反应器单元包括:反应器（为脱硝装置）、用于安装和支撑催化剂的结构；对氮氧化物进行还原反应的催化剂；吹灰器安装在每层催化剂的前面用于清除催化剂上堆积的烟灰。

二、 催化剂： 安装在脱硝装置上的钛基催化剂将氨与废气中的氮氧化物发生反应，将后者转化为对人体无害的水和氮。

三、 还原剂供给单元利用尿素供应泵，从还原剂储罐向还原剂供给单元供应还原剂溶液。利用还原剂流量计和还原剂流量控制阀来控制 还原剂的流量到适当的水平。当系统停止时，还原剂加药装置用水和空气从管道中净化尿素。

四、 辅助系统（燃烧器）提供分解尿素溶液或再生催化剂所需的热量，由鼓风机单元、燃烧器单元和文丘里管组成。

控制系统：

主要有 SCR 控制箱（SCR Control Box）、 SCR 执行机构（SCR Execution Device）、SCR 监控触摸屏（SCR Monitor HMI）组成，对外信号主要是主机侧 SCR 控制系统 （SCR Control System）、报警监控系统（AMS）。 SCR 执行机构按功能分，主要包括：还原剂计量单元 （Dosing Unit）、还原剂泵站单元（Pump Unit）、主阀系统 （Valve System）、辅助系统（Auxiliary System）与相关 传感器（Sensors）组成。 SCR 控制箱主要控制设备包括：触摸屏、CPU、信号发送 /采集模块等。其是控制系统核心，主要功能是：接收/发送 外部指令、采集外部信号，控制 SCR 执行机构以实现 SCR 系 统功能。 SCR 监控触摸屏安装于集控室内，是 SCR 控制箱的远程 操作屏，即操作员可以在集控室内完成 SCR 系统的所有功能 的操作与监控。

设备运行的前提条件：

一、 环境温度10---45℃，主机负荷25%---100%，船用柴油(MGO)的含硫量≤0.1% （ 适用标准 . 船用柴油 ISO 8217-2010， DMA, DMX, DMZ . 也可以使用类似的油）。

二、 废气工作温度≥220℃，压缩空气: ISO 8573-1,水的硬度≤10°dH, PH值6.5—8，氯化物含量≤50mg/l.

SCR 控制系统的操作:

控制模式的选择、运行模式的切换、操作模式的使用.

一、 控制模式的选择：遥控和本地控制。可以通过控制箱上的旋钮进行选择。

二、 SCR 系统运行模式包括：

1、Preparing SCR 模式；

2、SCR Start 模式；

3、SCR Stop 模式。

其中，SCR Stop 模式又包括： （1）SCR Normal Stop 模式； （2）SCR Stop due to External Dosing Handling System failure 模式； （3）SCR Stop due to External Valve System failure 模 式； （4）SCR Stop due to ABS Regeneration Active 模式。

1、Preparing SCR 模式运行过程如下：

（1）前提条件：SCR 处于 Tier II 状态，各系统处于 Ready 状态；

（2）SCR CS：向 SCR CB 发出 Engage SCR 信号；

（3）External Valve System: VAR 打开、然后 VBR 打开、 最后 RBV 关闭，向 SCR CS 发出 All flow through SCR 信号；

（4）External Dosing Handling System: 无动作；

（5）Soot Blowing System: 吹灰系统运行；

（6）Auxiliary System: 辅助系统的通风功能在 Tier II 23 状态下运行，此时关闭。

2、SCR Start 模式运行过程如下：

（1）前提条件：SCR 处于 Prepare Tier III 状态，各系统 处于 Ready 状态；

（2）SCR CS：向 SCR CB 发出 Enable Reduc. Agent Inj. 信号；

（3）External Valve System: 保持 VAR 打开、VBR 打开、 RBV 关闭；

（4）External Dosing Handling System: 无动作、等待反 应器温度达到设定值；

（5）Soot Blowing System: 吹灰系统运行；

（6）Auxiliary System: 辅助系统的补燃功能可以手动开 启对反应器进行加热；

（7）External Dosing Handling System:反应器温度达到 设定值，向 SCR CS 发出 Enable Reduc. Agent Inj. Available 信号、Reduc. Agent Feedback 信号；

（8）SCR CS：向SCR CB发 Reduc. Agent Set point信号。

3、SCR Stop 模式即为 SCR 停机模式，根据停机原因可以分为：

1）SCR Normal Stop 模式，为 SCR 正常停机模式，该模 式 SCR 系统无停机故障；

过程如下：

（1）前提条件：SCR 处于 Tier III 状态，各系统处 Ready 状态；

（2）SCR CS：向 SCR CB 解除 Enable Reduc. Agent Inj. 信号、Reduc. Agent Set point 信号；

（3）External Valve System: 保持 VAR 、VBR 打开、RBV关闭；

（4）External Dosing Handling System: 停机，向 SCR CS 解除 Enable Reduc. Agent Inj. Available 信号、Reduc. Agent Feedback 信号；

（5）Soot Blowing System: 吹灰系统运行；

（6）Auxiliary System: 辅助系统的补燃功能可以手动关 闭；

（7）SCR CS：处于 Flush period 阶段，等待烟气吹扫时间 结束，向 SCR CB 解除 Engage SCR 信号；

（8）External Valve System: RBV 打开、然后 VBR 关闭、 最后 VAR 关闭，向 SCR CB 解除 All flow through SCR 信号。

2）SCR Stop due to External Dosing Handling System failure 模式，为 SCR 故障停机模式，该故障为 External Dosing Handling System 停机故障触发。

过程如下：

（1）前提条件：SCR 处于 Tier III 状态，各系统处于 Ready 状态；

（2）External Dosing Handling System: 停机，向 SCR CS 解除 Dosing System Ready 信号、Enable Reduc. Agent Inj. Available 信号、Reduc. Agent Feedback 信号；

（3）SCR CS：向 SCR CB 解除 Engage SCR 信号、Enable Reduc. Agent Inj.信号、Reduc. Agent Set point 信号；

（4）External Valve System: 保持 VAR 打开、VBR 打开、 RBV 关闭，处于 Flush period 阶段，等待烟气吹扫时间结束；

（5）Soot Blowing System: 吹灰系统停机；

（6）Auxiliary System: 辅助系统的通风功能启动；

（7）External Valve System: Flush period 结束，RBV 打 开、然后 VBR 关闭、最后 VAR 关闭，向 SCR CB 解除 All flow through SCR 信号。

3）SCR Stop due to External Valve System failure 模 式，为 SCR 故障停机模式，该故障为 External Valve System 停机故障触发；

过程如下：

（1）前提条件SCR 处于Tier III状态，各系统处于 Ready 状态；

（2）External Valve System: 向SCR CS解除External Valve System Ready 信号、All flow through SCR 信号，RBV 打开、 VBR 与 VAR 保持打开；

（3）SCR CS：向 SCR CB 解除 Engage SCR 信号、Enable Reduc. Agent Inj.信号、Reduc. Agent Set point 信号；

（4）External Dosing Handling System: 停机，向 SCR CS 解除 Enable Reduc. Agent Inj. Available 信号、Reduc. Agent Feedback 信号；

（5）Soot Blowing System: 吹灰系统停机；

（6）Auxiliary System: 辅助系统的通风功能启动。

4）SCR Stop due to ABS Regeneration Active 模式，为 SCR 因硫酸氢胺物质再生停机模式，该模式 SCR 系统无停机故障。

过程如下：

（1）前提条件：SCR处于Tier III状态，各系统处于Ready 状态；

（2）Auxiliary System: 向SCR CS发出 Regeneration Active 信号；

（3）SCR CS：向 SCR CB 解除 Engage SCR 信号、Enable Reduc. Agent Inj.信号、Reduc. Agent Set point 信号；

（4）External Valve System: RBV 打开、VBR 关闭、VAR 保 持打开，向 SCR CS 解除 All flow through SCR 信号；

（5）External Dosing Handling System: 停机，向 SCR CS 解除 Enable Reduc. Agent Inj. Available 信号、Reduc. Agent Feedback 信号；

（6）Soot Blowing System: 吹灰系统停机；

（7）Auxiliary System: 辅助系统的补燃功能启动；

操作模式：

SCR 控制系统的操作模式包括：自动操作模式（系统自动运行）、手动操作模式（需要手动启停设备）、工程师操作模式（需要权限，仅用于系统调试）。

催化剂活性诊断：

催化剂活性诊断是判断催化剂是否需要再生的重要方 法。通常可以选择在主机稳定负荷运行工况下，通过调节还原剂喷射量，来观察废气出口 NOx 浓度变化情况，并以此判 断催化剂的性能衰减情况。需要说明的是，当主机处于变工况运行时，该测试不适合进行。

日常检查：

1、 有无跑冒滴漏。2、气瓶压力在0.6—0.8Mpa。3、定期在停机后打开反应器人孔查看催化剂堵塞，用压缩空气清洁。

SCR 控制系统安保：

分为 Alarm（不会影响 SCR 系统当前工作）与 Shutdown（为停机故障报警） 两类。

根据SCR系统运行模式只有触发 External Valve System failure 或External Dosing Handling System failure 时，SCR 系统才会故障停机，否则只停机对应Shutdown 的子系统而不影响SCR系统当前运行状态。

使SCR系统停机的故障包括：

（1） 控制系统（Control System）Shutdown

（2） 管路系统（Piping System）与反应器（Reactor）的 Shutdown

（3） 泵站单元（Pump Unit）与计量单元（Dosing Unit） 的 Shutdown

而吹灰系统（Soot Blowing System）Shutdown 将会停止 Soot Blowing System，并不会直接停止 SCR 系统。辅助系统（Auxiliary System）Shutdown 将会停止 Auxiliary System，并不会直接停止SCR系统。

该系统在非限制区时也需要定期检查，对各个设备部件进行必要的维护保养，使其始终处于随时可用状态。由于尿素难于存放，一般船舶不会长期存放大量的尿素。因此需要船舶根据航次任务在前往限制区如欧洲时提前申请足量的尿素。提前检查试验SCR 系统的工况和处理效果，以免被罚款。