船舶柴油機(jī)廢氣脫硫高可靠性堿液輸送與測(cè)控裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開了一種用于船舶柴油機(jī)廢氣脫硫的高可靠性堿液輸送與測(cè)控裝置，屬于大氣污染控制和海洋船舶廢氣排放控制領(lǐng)域。將船舶柴油機(jī)廢氣經(jīng)熱交換及冷卻降溫后，進(jìn)入洗滌釜內(nèi)與噴淋脫硫堿性水溶液充分混合接觸，并通過中和處理溶解吸收其中的硫氧化物，形成硫酸鹽。廢氣中的其它顆粒物也被水溶液附著、混合，后經(jīng)分離處理、回收。完成對(duì)船舶柴油機(jī)廢氣高效率脫硫，達(dá)到國際海事組織對(duì)船舶柴油機(jī)廢氣硫氧化物排放限制標(biāo)準(zhǔn)，滿足大氣污染控制及環(huán)境保護(hù)要求。
【背景技術(shù)】
[0002]船舶運(yùn)輸在全球貿(mào)易貨物運(yùn)輸中占有主導(dǎo)地位。船舶柴油機(jī)所用的能源主要為船用柴油，柴油機(jī)工作過程中燃料燃燒產(chǎn)生大量廢氣已經(jīng)成為海洋大氣的主要污染源之一。
[0003]船舶廢氣中的硫氧化物S0X (二氧化硫S02和三氧化硫S03)是燃油中的硫和硫化物如硫化氫(H2s)和硫醇(RSH)等在燃燒后產(chǎn)生的。船舶柴油機(jī)主機(jī)一般多以重油為燃料，特別是遠(yuǎn)洋船舶燃料中多含劣質(zhì)渣油，燃油的含硫量高，因此船舶柴油機(jī)排放的廢氣的中S0X聞。
[0004]船舶柴油機(jī)燃料燃燒生成的硫氧化物(S0X)、氮氧化物(N0X)、碳氧化物(C02、CO)、HC和固體顆粒等排至大氣，造成大氣污染、溫室效應(yīng)、氣候變暖，甚至形成酸雨，給人類帶來危害。許多國家和地區(qū)都在積極采取有效措施，限制船舶廢氣對(duì)大氣的污染。
[0005]在大氣污染環(huán)境治理中，船舶柴油機(jī)排放廢氣對(duì)大氣環(huán)境的影響,特別是對(duì)港口沿岸地區(qū)的影響越來越被關(guān)注。船舶柴油機(jī)排放廢氣脫硫及煙氣中顆粒物后處理要求越來越嚴(yán)格，對(duì)脫硫及煙氣中顆粒物后處理設(shè)備技術(shù)性能要求越來越高。
[0006]在陸地上燃煤(發(fā)電廠)鍋爐應(yīng)用的煙氣脫硫技術(shù)主要是濕法脫硫，包括鈣法:石灰(石)——石膏法，在大型電廠和工業(yè)鍋爐的脫硫工程中得到廣泛應(yīng)用；生成的石膏易造成管道結(jié)垢、堵塞。氧化鎂法:國外工業(yè)化應(yīng)用已有二十兒年的運(yùn)行業(yè)績(jī)，由于氧化鎂活性比石灰水高，脫硫效率也較石灰法高、不易結(jié)垢。它的缺點(diǎn)是氧化鎂回收過程需鍛燒，工藝較復(fù)雜，但若直接采用拋棄法，鎂鹽會(huì)導(dǎo)致二次污染，總體運(yùn)行費(fèi)用也較高。鈉鈣雙堿法采用NaOH和石灰(氫氧化鈣)兩種堿性物質(zhì)做脫硫劑的脫硫方法。鈉鈣雙堿法綜合石灰法與鈉堿法的特點(diǎn)，解決了石灰法的塔內(nèi)易結(jié)垢的問題，又具備鈉堿法吸收效率高的優(yōu)點(diǎn)。海水脫硫:以海水作為吸收劑，節(jié)約淡水資源；被吸收的S0X轉(zhuǎn)化成海水中的天然組分——硫酸鹽，廢棄物不做處理，成本低；缺點(diǎn)是對(duì)廢棄物排放要求高的區(qū)域，難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)高。
[0007]由于船舶及柴油機(jī)工作特點(diǎn)，排放出的廢氣量隨負(fù)載變化，要求對(duì)廢氣脫硫設(shè)備運(yùn)行中系統(tǒng)各部分有效的測(cè)試和控制，保證高脫硫效率。同時(shí)由于船舶遠(yuǎn)航的特殊性，對(duì)廢氣脫硫設(shè)備各個(gè)部分的可靠性要求高，因此技術(shù)難度大。
[0008]如歐美等國已研究開發(fā)船舶柴油機(jī)排放廢氣脫硫及煙氣中顆粒物清洗裝備，應(yīng)用鈉堿及海水法，通過噴淋堿性溶液或海水與SOx氣體進(jìn)行中和反應(yīng)來脫硫，同時(shí)清洗煙氣中的顆粒物。而中國在船舶柴油機(jī)排放廢氣脫硫設(shè)備方面目前還屬空白。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]根據(jù)船舶結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作條件，本發(fā)明提供一種船舶柴油機(jī)廢氣高效洗滌脫硫高可靠性堿液輸送與測(cè)控裝置，其結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)行可靠，可使用含硫量小于3.5%柴油的船舶柴油機(jī)廢氣脫硫處理后含硫量小于0.1%，即脫硫效率達(dá)97.2%以上，滿足國際海事組織ΙΜ0要求執(zhí)行的船用油硫含量新標(biāo)準(zhǔn)要求。
[0010]本發(fā)明的原理是:船舶柴油機(jī)排出的廢氣進(jìn)入洗滌脫硫系統(tǒng)，通過系統(tǒng)各設(shè)備及工藝過程運(yùn)行的控制及技術(shù)參數(shù)測(cè)試，使處理氣體中的硫氧化物與噴淋NaOH堿溶液處于最佳化學(xué)反應(yīng)的條件及狀態(tài)，化學(xué)反應(yīng)充分，最大限度降低硫氧化物排放，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。反應(yīng)產(chǎn)物Na2S03隨噴淋液降至釜底，經(jīng)洗滌、中和、處理、分離、回收。為減少系統(tǒng)設(shè)備故障，提高設(shè)備可靠性，基于可靠性設(shè)計(jì)對(duì)系統(tǒng)中的液體輸送與測(cè)控裝置進(jìn)行了機(jī)械部件、電動(dòng)部件、傳感器的串并聯(lián)組合設(shè)計(jì)，降低了設(shè)備故障概率，大幅度提高廢氣脫硫設(shè)備運(yùn)行的可靠性。同時(shí)，為提高設(shè)備維護(hù)維修性能，根據(jù)船舶設(shè)備工作條件及特點(diǎn)，發(fā)明了殘留液回收結(jié)構(gòu)裝置，對(duì)設(shè)備維修中管路及泵中殘留液進(jìn)行有效回收處理，避免工作環(huán)境污染及影響周邊設(shè)備工作。
[0011]本發(fā)明的設(shè)備組成主要包括噴淋洗滌釜(1)，廢氣入口(2)，中和處理器(3)，水箱
(4)，堿液罐(5)，固液分離器(6)，飽和液罐(7)，污物排料倉⑶，噴淋液輸送與測(cè)控裝置
(9)，噴淋液控單元(10)，噴淋液控單元(11)，循環(huán)液輸送與測(cè)控裝置(12)，清洗配液水輸送與測(cè)控裝置(13)，堿液輸送與測(cè)控裝置(14)，混合液輸送與測(cè)控裝置(15)，飽和液輸送與測(cè)控裝置(16)，污物排料輸送裝置(17)。
[0012]本發(fā)明的堿液輸送與測(cè)控裝置(14)設(shè)置于堿液罐(5)與中和處理器(3)之間，基于可靠性設(shè)計(jì)的堿液輸送與測(cè)控裝置(14)中，堿液泵(19)出口管路上設(shè)置的2個(gè)并聯(lián)支管上分別安裝1個(gè)耐堿電動(dòng)閥(20，21)，大大降低了堿液輸送與測(cè)控裝置的失效概率，控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)根據(jù)設(shè)備運(yùn)行情況自動(dòng)控制電動(dòng)閥調(diào)節(jié)堿液流量。當(dāng)(20，21)其中之一堿液電動(dòng)閥故障時(shí)，另一堿液電動(dòng)閥正常運(yùn)行，保證系統(tǒng)高可靠性。
[0013]基于可靠性設(shè)計(jì)的堿液輸送與測(cè)控裝置(14)，在堿液泵出口管路(25)上分別設(shè)置2個(gè)串聯(lián)堿液流量傳感器(22，23)，將堿液泵供給中和處理器的堿液流量信息實(shí)時(shí)傳送給系統(tǒng)控制計(jì)算機(jī)，根據(jù)設(shè)備運(yùn)行情況自動(dòng)控制電動(dòng)閥調(diào)節(jié)堿液流量。當(dāng)其中2個(gè)串聯(lián)堿液流量之一故障時(shí)，另一傳感器正常運(yùn)行，大大降低了堿液測(cè)控裝置失效概率，保證系統(tǒng)高可靠性。
[0014]堿液輸送與測(cè)控裝置(14)，在堿液泵(19)入口管路(24)上設(shè)置導(dǎo)液管接口，導(dǎo)液管安裝手動(dòng)閥(26)，設(shè)備運(yùn)行時(shí)，手動(dòng)閥(26)關(guān)閉。堿液泵(19)故障時(shí)，關(guān)閉堿液罐(5)出口手動(dòng)閥，將移動(dòng)導(dǎo)流泵(27)入口管接通導(dǎo)液管接口，打開手動(dòng)閥，啟動(dòng)導(dǎo)流泵將殘留在堿液泵及主路中的堿液導(dǎo)入堿液罐(5)，方便快速維修或更換堿液泵，避免管路及容器內(nèi)堿液溢出造成船艙或甲板積堿液及影響周圍的設(shè)備發(fā)生故障。
【附圖說明】
[0015]附圖1是船舶柴油機(jī)廢氣脫硫系統(tǒng)組成及原理
[0016]附圖2是船舶柴油機(jī)廢氣脫硫高可靠性堿液輸送測(cè)控裝置
[0017]圖中:噴淋洗滌釜(1)，廢氣入口(2)，中和處理器(3)，水箱(4)，堿液罐(5)，固液分離器￠)，飽和液罐(7)，污物排料倉(8)，噴淋液輸送與測(cè)控裝置(9)，噴淋液控單元
(10)，噴淋液控單元(11)，循環(huán)液輸送與測(cè)控裝置(12)，清洗配液水輸送與測(cè)控裝置(13)，堿液輸送與測(cè)控裝置(14)，混合液輸送與測(cè)控裝置(15)，飽和液輸送與測(cè)控裝置(16)，污物排料輸送裝置(17)，洗滌釜出口 (18)，堿液泵(19)，電動(dòng)