入副洗滌塔10，進行預(yù)吸收廢氣中S02，同時對廢氣進行降溫，經(jīng)過降溫和預(yù)洗滌的煙氣由副洗滌塔10頂部進入主洗滌塔9 ;另一路自下而上進入主洗滌塔9，與廢氣逆向流動進行洗滌。主洗滌塔9和副洗滌塔10洗滌后的溶液進入曝氣池17，在曝氣池17內(nèi)通入過量空氣充分氧化溶液中的亞硫酸根離子，曝氣池17排放口裝有海水水質(zhì)監(jiān)測裝置，來監(jiān)測海水中亞硫酸根離子含量是否滿足船舶防污染公約中規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，并將該信號傳輸至控制器5，由控制器5輸出控制信號控制可控電磁閥C18和可控電磁閥D19，當(dāng)可控電磁閥C18關(guān)閉(打開)可控電磁閥D19打開(關(guān)閉)時，曝氣池17內(nèi)溶液排放入海循環(huán)曝氣。當(dāng)可控三通轉(zhuǎn)換閥6處于直通狀態(tài)時為NaOH溶液洗滌模式，此時，來自NaOH溶液循環(huán)柜15的溶液經(jīng)變頻泵4調(diào)節(jié)流量后分兩路泵送至增壓泵7進行加壓霧化，一路自下而上進入副洗滌塔10，進行預(yù)吸收廢氣中S02，同時對廢氣進行降溫，經(jīng)過降溫和預(yù)洗滌的煙氣由副洗滌塔10頂部進入主洗滌塔9 ;另一路自下而上進入主洗滌塔9，與廢氣逆向流動進行洗滌。主洗滌塔9和副洗滌塔10洗滌后的溶液重新進入NaOH溶液循環(huán)柜15，離心分離后其中的污泥進入泥漿柜16，當(dāng)NaOH溶液循環(huán)柜15中堿液量或濃度不足時，可通過淡水入口 13和NaOH入口 14來補充。
[0045]所述廢氣排放系統(tǒng)，在主洗滌塔9內(nèi)裝有除霧器，洗滌后廢氣經(jīng)除霧器除去液滴后，進入電加熱器8，加熱洗滌后的廢氣使其溫度升高后排放升空。其中，洗滌后廢氣與廢氣直排通道共用一個煙囪。
【主權(quán)項】
1.一種船舶廢氣混合式脫硫裝置，其特征在于:包括廢氣發(fā)電系統(tǒng)、廢氣脫硫系統(tǒng)、廢氣排放系統(tǒng)以及自動監(jiān)測和控制系統(tǒng)；所述的廢氣發(fā)電系統(tǒng)包括缸套水換熱器(26)、蒸發(fā)器(32)、膨脹機(27)、冷凝器(30)、工質(zhì)泵(31)、發(fā)電機(28)和儲電裝置(29);所述的缸套水換熱器(26)上設(shè)置有煙氣進口和煙氣出口 ；所述的缸套水換熱器(26)左端連接缸套水循環(huán)系統(tǒng)出口、右端連接蒸發(fā)器(32)的高溫側(cè)進口，所述的蒸發(fā)器(32)的高溫側(cè)出口連接缸套水循環(huán)系統(tǒng)進口，構(gòu)成高溫側(cè)閉環(huán)；所述的蒸發(fā)器(32)低溫側(cè)出口依次連接膨脹機(27)、冷凝器(30)、工質(zhì)泵(31)和蒸發(fā)器(32)低溫側(cè)進口，構(gòu)成低溫側(cè)閉環(huán)；膨脹機(27)與發(fā)電機(28)之間通過法蘭連接；發(fā)電機(28)與儲電裝置(29)通過導(dǎo)線連接； 所述的廢氣脫硫系統(tǒng)采用混合式脫硫系統(tǒng)，具有開式脫硫和閉式脫硫的功能，包括海水濾器(1)、海水泵(2)、變頻泵(4)、可控三通轉(zhuǎn)換閥￠)、增壓泵(7)、主洗滌塔(9)、副洗滌塔(10)、Na0H溶液循環(huán)柜(15)、泥漿柜(16)和曝氣池(17)，所述的海水濾器(I)連接海水泵(2)入口，所述的海水泵(2)出口有兩路，一路連接冷卻器(3)、另一路連接可控三通轉(zhuǎn)換閥(6)的一個入口，可控三通轉(zhuǎn)換閥(6)的另一個入口與NaOH溶液循環(huán)柜(15)連接，可控三通轉(zhuǎn)換閥￠)的出口經(jīng)變頻泵(4)連接到冷卻器(3);冷卻器(3)還與兩個增壓泵(7)連接，其中一個增壓泵(7)連接副洗滌塔(10)、另一個增壓泵(7)連接主洗滌塔(9);所述的主洗滌塔(9)上端安裝有電加熱器(8)并連接廢氣出口(25)，主洗滌塔(9)側(cè)面的入口與副洗滌塔(10)出口連接，主洗滌塔(9)下端分別連接曝氣池(17)和NaOH溶液循環(huán)柜(15);所述的副洗滌塔(10)側(cè)面經(jīng)可控電磁閥B(12)后分兩路，一路經(jīng)可控電磁閥A(Il)連接廢氣出口(25)，另一路經(jīng)電磁閥分別連接廢氣發(fā)電系統(tǒng)和廢氣進口(24)，副洗滌塔(10)下端分別連接曝氣池(17)和NaOH溶液循環(huán)柜(15);所述的NaOH溶液循環(huán)柜(15)連接泥漿柜(16);副洗滌塔(10)和可控電磁閥B(12)之間安裝有廢氣流量計(21);所述的曝氣池(17)出口分兩路，一路經(jīng)可控電磁閥D(19)接弦外、另一路經(jīng)可控電磁閥C(18)和可控電磁閥D(19)接弦外，在曝氣池(17)出口和可控電磁閥D(19)之間安裝有海水水質(zhì)檢測裝置(20)； 所述的廢氣排放系統(tǒng)包括主洗滌塔(9)、電加熱器(8)，所述的主洗滌塔(9)和電加熱器(8) 二者通過管道連接； 所述的自動監(jiān)測和控制系統(tǒng)包括控制器(5)、可控三通轉(zhuǎn)換閥￠)、四個可控電磁閥、海水檢測裝置和廢氣流量計(21)，所述的控制器(5)左端連接四個輸入信號，自下而上分別是海水水質(zhì)檢測信號、廢氣流量信號、混合式脫硫模式選擇信號(22)和脫硫系統(tǒng)工作信號(23);右端自下而上分別連接可控電磁閥C(IS)、可控電磁閥D(19)、變頻泵(4)、可控三通轉(zhuǎn)換閥(6)、可控電磁閥A(Il)和可控電磁閥B(12)。
2.一種船舶廢氣混合式脫硫裝置的工作方法，其特征在于:包括以下步驟: A、廢氣發(fā)電； 來自船舶主機的高溫?zé)煔饬鹘?jīng)缸套水換熱器(26)時加熱缸套水，溫度升高的缸套水進入蒸發(fā)器(32)，其中的有機工質(zhì)使其相變成過熱氣體進入膨脹機(27)，在膨脹機(27)內(nèi)過熱氣體的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽?，通過法蘭帶動發(fā)電機(28)旋轉(zhuǎn)進行發(fā)電；發(fā)出的電能儲存在儲電裝置(29)內(nèi)以供給脫硫系統(tǒng)中的各泵系、電加熱器⑶和控制器(5); B、廢氣脫硫； 船舶在公海航行時采用海水脫硫，海水泵(2)由舷外抽吸經(jīng)過海水濾器(I)的海水，控制器(5)根據(jù)廢氣流量計(21)傳來的信號調(diào)節(jié)流經(jīng)變頻泵⑷的海水流量，經(jīng)增壓泵(7)增壓后泵送到主洗滌塔(9)和副洗滌塔(10)內(nèi)進行噴淋，實現(xiàn)船舶廢氣脫硫；洗滌后的海水由于含有大量亞硫酸根離子，它很容易重新分解為SO2氣體，因此，需經(jīng)過曝氣池(17)，在曝氣池(17)中通入過量空氣氧化亞硫酸根離子，使其變成穩(wěn)定的硫酸根離子；海水水質(zhì)監(jiān)測裝置取樣分析曝氣池(17)內(nèi)海水成分，并把該數(shù)據(jù)傳輸至控制器(5)，通過可控電磁閥C(IS)和可控電磁閥D(19)的轉(zhuǎn)換控制洗滌后海水直接排放入?；蚴侵匦逻M入曝氣池(17);當(dāng)船舶在港口時，采用NaOH溶液脫硫，在NaOH溶液循環(huán)柜(15)中加入NaOH和淡水進行配制NaOH溶液，NaOH溶液流經(jīng)冷卻器(3)，由舷外海水對其冷卻降溫后經(jīng)變頻泵(4)調(diào)節(jié)流量，然后由增壓泵(7)增壓后泵送到主洗滌塔(9)和副洗滌塔(10)內(nèi)進行噴淋脫硫； C、廢氣排放； 廢氣經(jīng)過主洗滌塔(9)和副洗滌塔(10)洗滌后流經(jīng)排氣煙道上的電加熱器⑶進行加熱，使廢氣溫度升高后再排放升空；其中電加熱器(8)的電能來自廢氣發(fā)電系統(tǒng)的儲電裝置(29);加熱的目的是提高廢氣升空力、減少硫氧化物對廢氣道的腐蝕以及減少白霧的產(chǎn)生。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種船舶廢氣混合式脫硫裝置及其工作方法，所述的裝置包括廢氣發(fā)電系統(tǒng)、廢氣脫硫系統(tǒng)、廢氣排放系統(tǒng)以及自動監(jiān)測和控制系統(tǒng)；所述的工作方法，包括廢氣發(fā)電、廢氣脫硫和廢氣排放。由于本發(fā)明采用了有機朗肯循環(huán)進行發(fā)電，充分利用船舶主機的廢氣余熱，并利用主機缸套水作為有機工質(zhì)的加熱源，發(fā)出的電能用于該脫硫系統(tǒng)，實現(xiàn)了船舶系統(tǒng)能量的綜合利用。由于本發(fā)明采用混合式脫硫系統(tǒng)，即當(dāng)船舶在公海航行時采用開式的海水法脫硫而在港口航行時采用閉式的NaOH溶液法脫硫，實現(xiàn)了船舶在不同運行工況下脫硫的實際需要。由于本發(fā)明采用了采用雙塔結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了船舶廢氣的高效脫硫。本發(fā)明實現(xiàn)了各公約對凈化后尾氣排放的嚴(yán)格要求。
【IPC分類】F01K25-08, B01D53-78, B01D47-00, F02G5-02, B01D53-50, C02F1-461, C02F103-08, C02F9-06, C02F103-18
【公開號】CN104826475
【申請?zhí)枴緾N201510233766
【發(fā)明人】潘新祥, 韓志濤, 孔清, 董景明, 楊少龍, 季向赟
【申請人】大連海事大學(xué)
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年5月8日