本發(fā)明涉及海工裝備建造領(lǐng)域,尤其涉及海工裝備的主機(jī)煙氣處理系統(tǒng)。
背景技術(shù):
隨著世界環(huán)境保護(hù)意識(shí)日益的增強(qiáng),船舶、海工平臺(tái)等海工裝備主機(jī)燃燒的燃油質(zhì)量也在不斷的提升,但是其燃燒的產(chǎn)物NOx,Sox仍是極大的破壞環(huán)境,對(duì)此,人們想出了各種方式去處理這些有害的排放物,目前設(shè)計(jì)處理的脫硝方式便是尿素還原法。DNV規(guī)范要求一個(gè)主機(jī)應(yīng)該對(duì)應(yīng)一個(gè)還原塔,但在海工裝備上,由于還原塔占用空間較大,又由于平臺(tái)上空間有限,因此通常將還原塔集成到一起,以解決諸如平臺(tái)生活區(qū)、機(jī)艙區(qū)或者載貨區(qū)空間不足的難題。
如圖1所示,其為現(xiàn)有海工裝備上安裝的主機(jī)煙氣處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖,該主機(jī)煙氣處理系統(tǒng)具有一個(gè)集成的還原塔10a,該還原塔10a接收來(lái)自于三臺(tái)主機(jī)的排煙,并分別通過(guò)三條煙氣輸送管路20a送入還原塔10a,每條煙氣輸送管路20a上各設(shè)置一個(gè)尿素霧化噴射裝置30a,由尿素定量單元40a為各尿素霧化噴射裝置30a供給尿素。正常工作時(shí),各主機(jī)煙氣排出的煙氣經(jīng)廢氣輸送管進(jìn)去尿素霧化噴射裝置30a,在尿素霧化噴射裝置30a中隨噴入的尿素一起被霧化混合,霧化后的尿素和煙氣一起進(jìn)入還原塔10a,還原成氮?dú)夂退懦?,但如果有一臺(tái)主機(jī)停機(jī),則該主機(jī)輸送管路一側(cè)將出現(xiàn)負(fù)壓,致使另外的機(jī)器排煙和冷凝的尿素蒸汽會(huì)回流到停機(jī)的側(cè),造成主機(jī)損壞,甚至威脅機(jī)艙內(nèi)人員安全。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的主要在于提供一種能夠防止主機(jī)停機(jī)而導(dǎo)致尿素?zé)煔獾构嗟暮9ぱb備的主機(jī)煙氣處理系統(tǒng)。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提出一種海工裝備的主機(jī)煙氣處理系統(tǒng),包括:一集成式的尿素還原塔、多個(gè)尿素霧化噴射裝置、一尿素供給單元以及多個(gè)受控閥,尿素還原塔通過(guò)多條煙氣輸送管路與多臺(tái)主機(jī)的排煙管相連并接收來(lái)自于多臺(tái)主機(jī)排放的煙氣,在尿素還原劑的作用下將煙氣還原后向外排放;多個(gè)尿素霧化噴射裝置分別設(shè)置在各煙氣輸送管路上,將主機(jī)排放的煙氣與尿素還原劑混合并霧化后送至所述尿素還原塔;尿素供給單元分別與各尿素霧化噴射裝置對(duì)接并向其供給尿素還原劑;多個(gè)受控閥分別安裝在各煙氣輸送管路上,通過(guò)接收與主機(jī)的工作狀態(tài)相關(guān)的控制信號(hào)而開(kāi)啟或關(guān)閉相應(yīng)的煙氣輸送管路。
進(jìn)一步地,該主機(jī)煙氣處理裝置還包括一控制器,該控制器與配電盤(pán)或各主機(jī)通信,用于根據(jù)接收到的來(lái)自于配電盤(pán)或各主機(jī)的狀態(tài)信號(hào)而給相應(yīng)的受控閥發(fā)出所述控制信號(hào),并將所述受控閥的工作狀態(tài)信號(hào)送出至主機(jī)或配電盤(pán)。
進(jìn)一步地,該主機(jī)煙氣處理裝置還包括:通過(guò)管路連接至所述受控閥的風(fēng)機(jī),所述風(fēng)機(jī)受控于所述控制器,在所述受控閥關(guān)閉后的設(shè)定時(shí)間內(nèi)將殘余在受控閥及其后端的煙氣輸送管路和尿素霧化噴射裝置中的煙氣和尿素吹掃進(jìn)所述尿素還原塔中進(jìn)行還原。
進(jìn)一步地,該主機(jī)煙氣處理裝置還包括:通過(guò)管路連接至所述受控閥或所述風(fēng)機(jī)的第一蓄能器,所述第一蓄能器受控于所述控制器,在所述風(fēng)機(jī)損壞時(shí)替代所述風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)殘余煙氣和尿素吹掃。
進(jìn)一步地,所述受控閥為氣動(dòng)電磁蝶閥,包括:閥體、氣動(dòng)閥頭和電磁閥,所述閥體安裝在所述煙氣輸送管路上,所述電磁閥受控于所述控制器而開(kāi)啟或關(guān)閉,進(jìn)而對(duì)所述氣動(dòng)閥頭充氣或放氣,使所述閥體打開(kāi)或關(guān)閉。
進(jìn)一步地,該主機(jī)煙氣處理裝置還包括:與所述氣動(dòng)電磁蝶閥相連的第二蓄能器,所述第二蓄能器受控于所述控制器,當(dāng)來(lái)源于外在的壓縮空氣不足時(shí),所述第二蓄能器提供壓縮空氣給所述氣動(dòng)閥頭,控制其開(kāi)啟。
進(jìn)一步地,該主機(jī)煙氣處理裝置還包括用以為所述氣動(dòng)電磁蝶閥提供壓縮空氣的壓縮空氣供給單元,所述壓縮空氣供給單元包括:空壓機(jī)、對(duì)壓縮后的空氣進(jìn)行干燥的空氣干燥器以及儲(chǔ)存壓縮空氣的空氣瓶。
進(jìn)一步地,所述尿素供給單元包括:尿素艙、將尿素艙中的尿素泵出的尿素泵單元以及將泵出的尿素進(jìn)行暫存并向外輸送的尿素定量單元,所述尿素定量單元包括多個(gè)子單元,各子單元一一對(duì)應(yīng)與各尿素霧化噴射裝置相連并依據(jù)相應(yīng)主機(jī)的工作狀態(tài)而打開(kāi)或關(guān)閉相應(yīng)尿素霧化噴射裝置的尿素供給。
進(jìn)一步地,在各煙氣輸送管路上還設(shè)置有污水泄放管和泄放閥。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下有益效果:
該主機(jī)煙氣處理系統(tǒng)通過(guò)在各煙氣輸送管路上設(shè)置受控閥,使受控閥的開(kāi)啟和關(guān)閉與主機(jī)的工作狀態(tài)聯(lián)動(dòng),確保主機(jī)停機(jī)時(shí)相應(yīng)的煙氣輸送管路同步切斷,避免尿素、煙氣經(jīng)由煙氣輸送管路倒灌回主機(jī)而損壞主機(jī)。
附圖說(shuō)明
圖1為現(xiàn)有海工裝備的主機(jī)煙氣處理系統(tǒng)的原理圖;
圖2為本發(fā)明的主機(jī)煙氣處理系統(tǒng)的原理圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明如下:10a、尿素還原塔;20a、煙氣輸送管路;30a、尿素霧化噴射裝置;40a、尿素定量單元;10、尿素還原塔;20、煙氣輸送管路;201、泄放管;202、泄放閥;30、尿素霧化噴射裝置;40、尿素供給單元;401、尿素艙;402、尿素泵單元;403、尿素定量單元;50、受控閥;501、閥體;502、氣動(dòng)閥頭;503、電磁閥;60、控制器;70、風(fēng)機(jī);80、壓縮空氣供給單元;901、蓄能器;902、蓄能器;903、蓄能器。
具體實(shí)施方式
為了進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的原理和結(jié)構(gòu),現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
參閱圖2,該海工裝備的主機(jī)煙氣處理系統(tǒng)包括:一集成式的尿素還原塔10、與集成式的尿素還原塔10相連的多條煙氣輸送管路20、多個(gè)分別設(shè)置在各煙氣輸送管路20上的尿素霧化噴射裝置30、與各尿素霧化噴射裝置30對(duì)接的一尿素供給單元40以及設(shè)置在各煙氣輸送管路20的多個(gè)受控閥50。
該集成式的尿素還原塔10通過(guò)多條煙氣輸送管路20與多臺(tái)主機(jī)的排煙管相連并接收其排放的煙氣,多個(gè)尿素霧化噴射裝置30用于將主機(jī)排放的煙氣與尿素供給單元40供給的尿素還原劑以設(shè)定比例混合并霧化后送至尿素還原塔10中,使其在尿素還原塔10中還原成氮?dú)夂退魵獾葻o(wú)害氣體后再向外排放,解決環(huán)境污染的問(wèn)題。
具體地,尿素供給單元40包括:尿素艙401、將尿素艙401中的尿素泵出的尿素泵單元402以及將泵出的尿素進(jìn)行暫存并向外輸送的尿素定量單元403,尿素定量單元403包括多個(gè)子單元,各子單元分別一一對(duì)應(yīng)與各煙氣輸送管路20上的尿素霧化噴射裝置30相連,并依據(jù)相應(yīng)主機(jī)的工作狀態(tài)而打開(kāi)或關(guān)閉相應(yīng)尿素霧化噴射裝置30的尿素供給。
在各煙氣輸送管路20上分別安裝一受控閥50,該受控閥50通過(guò)接收一與主機(jī)的工作狀態(tài)相關(guān)的控制信號(hào)而開(kāi)啟或關(guān)閉煙氣輸送管路20,如,當(dāng)某一主機(jī)開(kāi)啟工作時(shí),相應(yīng)的受控閥50自動(dòng)接收一控制信號(hào)而打開(kāi),使與該主機(jī)相連的煙氣輸送管路20暢通,將該主機(jī)排放的煙氣能夠進(jìn)入尿素還原塔10中還原成無(wú)害氣體;當(dāng)某一主機(jī)停機(jī)時(shí),相應(yīng)的受控閥50自動(dòng)接收一控制信號(hào)而關(guān)閉,使與該主機(jī)相連的煙氣輸送管路20切斷,防止還原尿素和煙氣經(jīng)由煙氣輸送管路20倒灌回流至該停機(jī)的主機(jī)造成主機(jī)損壞。
該受控閥可為電動(dòng)閥、電磁閥、氣動(dòng)閥或者其結(jié)合。
考慮到海工裝備主機(jī)的煙氣輸送管管徑較大,本實(shí)施例的受控閥采用氣動(dòng)電磁蝶閥,其包括:閥體501、氣動(dòng)閥頭502和電磁閥503。閥體501安裝在煙氣輸送管路20上,氣動(dòng)閥頭502安裝在閥體501上且氣動(dòng)閥頭502內(nèi)部的動(dòng)作元件與閥體501內(nèi)的閥板相連,電磁閥503可為一般的兩位三通閥,具有三個(gè)通道,其中第一通道接高壓氣源,第二通道連接氣動(dòng)閥頭502,第三通道為放氣口,該電磁閥503能夠接收一控制信號(hào)而開(kāi)啟或關(guān)閉,當(dāng)電磁閥503開(kāi)啟時(shí),氣動(dòng)閥頭502與高壓氣源接通而進(jìn)行充氣,并在充氣的同時(shí)使其內(nèi)的動(dòng)作元件在高壓氣源的壓力推動(dòng)下動(dòng)作,進(jìn)而帶動(dòng)閥體501內(nèi)的閥板轉(zhuǎn)動(dòng)90度而開(kāi)啟閥體501,使煙氣輸送管路20打開(kāi);當(dāng)電磁閥503關(guān)閉時(shí),氣動(dòng)閥頭502與放氣口接通而向外排氣,并隨著排氣進(jìn)行,氣動(dòng)閥頭502內(nèi)的動(dòng)作元件逐漸復(fù)位并帶動(dòng)閥體501內(nèi)的閥板回轉(zhuǎn)90度而關(guān)閉閥體501,隨著閥體501關(guān)閉,相應(yīng)的煙氣輸送管路20切斷。
該氣動(dòng)電磁蝶閥的高壓氣源來(lái)自于一壓縮空氣總管,該壓縮空氣總管的壓縮空氣通過(guò)一壓縮空氣供給單元80提供,其包括:空壓機(jī)801、空氣干燥器802以及空氣瓶803,空壓機(jī)801抽取外部空氣并對(duì)其壓縮,壓縮后經(jīng)一空氣干燥器802干燥后進(jìn)入空氣瓶803儲(chǔ)存并向壓縮空氣總管供氣。
該壓縮空氣總管還連接一存儲(chǔ)壓縮空氣的蓄能器903,該蓄能器903主要是維持總管壓力,起到確保開(kāi)啟和關(guān)閉氣動(dòng)電磁蝶閥50的及時(shí)響應(yīng)性。
該氣動(dòng)電磁蝶閥50的氣動(dòng)閥頭502還連接一蓄能器902,當(dāng)來(lái)源于壓縮空氣總管的壓縮空氣不足時(shí),通過(guò)該蓄能器902提供壓縮空氣給氣動(dòng)閥頭502,控制其開(kāi)啟,避免海工裝備的主機(jī)煙氣處理系統(tǒng)不會(huì)因壓縮空氣供給單元80損壞而無(wú)法正常工作。
該受控閥50可直接接收來(lái)自于主機(jī)或配電盤(pán)的信號(hào)而開(kāi)啟或關(guān)閉,也可接收來(lái)自于一控制器60的控制信號(hào)而開(kāi)啟或關(guān)閉。該控制器60與配電盤(pán)和主機(jī)通信,接收來(lái)自于配電盤(pán)或各主機(jī)的關(guān)于相應(yīng)主機(jī)的停、開(kāi)機(jī)等狀態(tài)信號(hào),并根據(jù)該狀態(tài)信號(hào)給相應(yīng)的受控閥50發(fā)出開(kāi)啟、關(guān)閉等控制信號(hào),當(dāng)受控閥50開(kāi)啟或關(guān)閉后,控制器60將送出信號(hào)到配電盤(pán)或主機(jī)告知其受控閥50的工作狀態(tài),使配電盤(pán)或主機(jī)根據(jù)受控閥50的工作狀態(tài)而作出響應(yīng)。
該海工裝備的主機(jī)煙氣處理系統(tǒng)還包括一通過(guò)管路連接至受控閥50的風(fēng)機(jī)70,該風(fēng)機(jī)70受控于控制器60,在受控閥50關(guān)閉后的設(shè)定時(shí)間內(nèi)將殘余在受控閥50中以及其后端的煙氣輸送管路20和尿素霧化噴射裝置30中的煙氣和尿素吹掃進(jìn)尿素還原塔10中進(jìn)行還原。
在風(fēng)機(jī)70旁邊還設(shè)置一蓄能器901,該蓄能器901通過(guò)管路連接至受控閥50或風(fēng)機(jī)70,且也受控于控制器60,用于在風(fēng)機(jī)70損壞時(shí)替代風(fēng)機(jī)70將殘余在受控閥50以及其后端的煙氣輸送管路20和尿素霧化噴射裝置30中的煙氣和尿素吹掃進(jìn)尿素還原塔10中。
較佳地,在各煙氣輸送管路20還連接有污水泄放管201和泄放閥202,泄放閥202可受控于控制器60,也可人工手動(dòng)操作而放出殘留在煙氣輸送管路20中的尿素和冷凝水,從而進(jìn)一步提高該主機(jī)煙氣處理系統(tǒng)的安全性。
繼續(xù)參閱圖2,該主機(jī)煙氣處理系統(tǒng)的工作原理如下:
當(dāng)某一主機(jī)準(zhǔn)備啟動(dòng)時(shí),配電盤(pán)和主機(jī)給出信號(hào)到控制器60,控制器60發(fā)出控制信號(hào)至關(guān)聯(lián)的受控閥50并使其開(kāi)啟,在受控閥50開(kāi)啟后,控制器60送出信號(hào)到配電板和主機(jī)告知受控閥50處于開(kāi)啟狀態(tài),可以開(kāi)機(jī)。當(dāng)某一主機(jī)處于低于270Rpm或者突然停機(jī)時(shí),配電盤(pán)給出停機(jī)信號(hào)至控制器60,控制器60發(fā)出控制信號(hào)給關(guān)聯(lián)的受控閥50,60s 后相關(guān)受控閥50關(guān)閉,同時(shí)控制器60發(fā)出控制信號(hào)至風(fēng)機(jī)70使其啟動(dòng),將殘余在受控閥50中以及其后端的煙氣輸送管路20和尿素霧化噴射裝置30中的煙氣和尿素吹掃進(jìn)尿素還原塔10中進(jìn)行還原, 300s后關(guān)閉風(fēng)機(jī)70,如果風(fēng)機(jī)70損壞的話,蓄能器902將完成這個(gè)工作。
應(yīng)急狀態(tài)時(shí),如果主機(jī)預(yù)啟動(dòng)且已給出控制信號(hào)至受控閥50,但受控閥50卻未打開(kāi),此時(shí),控制器60將不會(huì)給出受控閥50開(kāi)啟信號(hào)到配電盤(pán)和主機(jī),則主機(jī)被鎖止,不允許啟動(dòng),接著,控制器6將送出報(bào)警信號(hào)到海工裝備的各控制中心。
在其它緊急故障危及生命和生產(chǎn)安全時(shí),可手動(dòng)模式開(kāi)啟受控閥50, 停止還原系統(tǒng)開(kāi)啟,直到全部故障排除后再啟用。
以上僅為本發(fā)明的較佳可行實(shí)施例,并非限制本發(fā)明的保護(hù)范圍,凡運(yùn)用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作出的等效結(jié)構(gòu)變化,均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。