Ваш надежный партнер в решениях по чистой энергии

Интегрированная система последующей обработки выхлопных газов DOC-DPF-SCR для железнодорожной энергоустановки мощностью 5 МВт

Создано Сегодня

Интегрированная система последующей обработки выхлопных газов DOC-DPF-SCR для резервного электрогенератора мощностью 5 МВт для железнодорожной отрасли

Крупная промышленная металлическая конструкция с круглыми отверстиями, расположенная в заводском цехе.

Обзор проекта

Заказчик	Конфиденциальный подрядчик по железнодорожной инфраструктуре и электроснабжению
Применение	Дизельный генераторный агрегат мощностью 5 МВт — резервное питание железнодорожной станции
Продукт	Интегрированная система DOC + DPF + SCR, изготовленная по индивидуальному заказу
Местоположение	Конфиденциальный железнодорожный проект
Ввод в эксплуатацию	2026

Вызов

Крупный проект железнодорожной инфраструктуры требовал дизель-генераторную установку мощностью 5 МВт в качестве основного резервного источника питания для комплекса высокоскоростного железнодорожного вокзала. При работе на полной нагрузке генератор производит значительный объем выхлопных газов — примерно 45 000 м³/ч — с высокими концентрациями NOx, твердых частиц (PM) и оксида углерода (CO).

Проект столкнулся с тремя критическими ограничениями:

· Строгие пределы выбросов — Местный природоохранный орган потребовал, чтобы система соответствовала уровням выбросов, эквивалентным стандарту EU Stage V для стационарных двигателей, что требует снижения NOx на ≥95%, эффективности фильтрации PM на ≥95% и окисления CO на ≥90%.

· Ограничение по пространству — Помещение, выделенное для очистки выхлопных газов, имело размеры всего 12 м × 6 м × 4,5 м, что делало невозможным установку трех отдельных блоков очистки с обычными переходными воздуховодами.

· Эксплуатационная надежность железной дороги — В качестве резервного питания для систем сигнализации и станционных систем генератор должен запускаться и выходить на полную нагрузку в течение 15 секунд. Система последующей обработки не должна создавать чрезмерное противодавление, которое могло бы ухудшить реакцию двигателя или выходную мощность.

Наше решение

Наша инженерная группа разработала полностью интегрированную, смонтированную на раме систему DOC + DPF + SCR, упакованную в единый компактный блок. Система была спроектирована с учетом конкретного профиля выхлопа двигателя мощностью 5 МВт с оптимизацией вычислительной гидродинамики (CFD) на каждом этапе.

Архитектура системы

Выхлоп двигателя → модуль DOC → модуль DPF → модуль SCR (с впрыском мочевины) → дымовая труба

Все три стадии обработки размещены в едином корпусе из нержавеющей стали 304, установленном на прочной раме из углеродистой стали, что исключает необходимость в промежуточных воздуховодах и сокращает общую площадь на 40% по сравнению с отдельными модульными установками.

Ключевые инженерные особенности

1. Модуль DOC (катализатор окисления дизельного топлива)

· Металлический носитель с высокой плотностью ячеек и покрытием из Pt-Pd

· Преобразует CO и HC в CO₂ и H₂O с эффективностью ≥95%

· Повышает температуру выхлопных газов для поддержки регенерации DPF и выхода SCR на рабочий режим

2. Модуль DPF (дизельный сажевый фильтр)

· Фильтрующие элементы с проточными стенками из карбида кремния (SiC) с эффективностью фильтрации ≥99%

· Встроенная система импульсной очистки сжатым воздухом с 12 электромагнитными клапанами для активного удаления сажи без остановки работы

· Контроль перепада давления для мониторинга загрузки сажи в реальном времени

3. Модуль СКР (селективной каталитической реакции)

· Ванадий-титановый катализатор, оптимизированный для рабочего диапазона 250–450°C

· Многоточечная сетка впрыска мочевины с CFD-оптимизированной камерой смешивания

· Перфорированный распределитель потока из нержавеющей стали, обеспечивающий равномерное распределение скорости по поверхности катализатора — проскок NH₃ < 10 ppm

4. Преимущества интегрированной конструкции

· Компактная рама: 6,5 м × 2,2 м × 2,8 м

· Фланцевые вход/выход: DN800, прямое соединение с выхлопным трубопроводом двигателя

· Болтовые смотровые люки на отсеках DPF и СКР для осмотра и замены катализатора

· Все поверхности, контактирующие с рабочей средой, из нержавеющей стали для коррозионной стойкости в условиях открытого воздуха/промышленной среды

· Предварительно подключенные жгуты датчиков и распределительная коробка для быстрого ввода в эксплуатацию

Промышленные теплообменные агрегаты в заводском цехе с большими окнами и металлическим каркасом.

Технические характеристики

Параметр	Значение
Номинальная мощность двигателя	5 000 кВт
Расход выхлопных газов	~45 000 м³/ч (при полной нагрузке)
Температура входящего газа	350–480 °C
Противодавление системы	≤ 2,5 кПа (при полной нагрузке, в чистом состоянии)
Эффективность снижения NOx	≥ 95%
Эффективность фильтрации PM	≥ 95%
Эффективность конверсии CO	≥ 90%
Проскок NH₃	< 10 ppm
Материал корпуса	Нержавеющая сталь SUS304
Материал рамы	Углеродистая сталь (с эпоксидным покрытием)
Габаритные размеры (Д×Ш×В)	6 500 × 2 200 × 2 800 мм
Приблизительный вес	~8 500 кг

График выполнения проекта

Этап	Продолжительность	Ключевой этап
Проектирование и разработка	2 недели	Отчет о CFD-моделировании и утверждение GA-чертежей
Производство	4 недели	Закупка материалов, изготовление, загрузка катализатора
Заводские приемочные испытания (FAT)	1 неделя	Испытание давлением, проверка на герметичность, функциональное испытание
Отгрузка и монтаж	1 неделя	Позиционирование на объекте, подключение воздуховодов, электромонтаж
Пусконаладка	1 неделя	Испытание под нагрузкой, проверка выбросов, сдача объекта
Общее время выполнения	~9 недель

Результаты и производительность

После ввода в эксплуатацию система прошла 72-часовое испытание на полную нагрузку с непрерывным мониторингом выбросов. Результаты превысили договорные требования проекта:

· NOx в дымовой трубе: 180 мг/нм³ (предел: 400 мг/нм³) — запас 55%

· PM в дымовой трубе: ниже предела обнаружения (< 5 мг/нм³)

· CO в дымовой трубе: 120 мг/нм³ (предел: 500 мг/нм³)

· Противодавление при полной нагрузке: 2,1 кПа — значительно ниже предела производителя двигателя в 3,0 кПа

· Время от запуска генератора до полной нагрузки: 12 секунд — без влияния системы последующей обработки

· Интервал регенерации DPF: > 500 часов работы при типичном профиле нагрузки

"Интегрированная конструкция сэкономила нам критически важное пространство в аппаратной, а модульная платформа plug-and-play сократила время монтажа на площадке почти вдвое. Испытание на выбросы прошло с первого раза." — Руководитель проекта заказчика

Крупная промышленная металлическая конструкция с круглым отверстием, размещённая в мастерской с высокими окнами.

Почему это важно

Этот проект демонстрирует наши возможности по созданию индивидуальных высокопроизводительных систем очистки выхлопных газов для требовательных инфраструктурных применений. Интегрировав DOC, DPF и SCR в единый блок на раме, мы достигли:

· Экономия пространства на 40% по сравнению с отдельными модульными системами

· Снижение затрат на монтаж благодаря предварительно собранной и протестированной поставке

· Подтвержденные показатели выбросов, соответствующие самым строгим стандартам для стационарных двигателей

· Эксплуатационная надежность, подтвержденная в реальных условиях резервного питания железнодорожных объектов

Готовы обсудить ваш проект по очистке выхлопных газов? Свяжитесь с нашей инженерной командой для получения индивидуального решения, адаптированного под характеристики вашего двигателя и требования по выбросам.