CN105032156B - 船用尿素溶液制备装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种船用尿素溶液制备装置，包括供料系统，用于提供并输送尿素粉；溶解搅拌器，尿素粉经供料系统由溶解搅拌器的进料口投入溶解搅拌器中，溶解搅拌器设有浓度传感器；供水设备，供水设备与溶解搅拌器之间设有水泵；尿素溶液储罐，尿素溶液储罐与溶解搅拌器之间设有尿素溶液注入泵；控制系统，控制系统包括判断器，判断器与浓度传感器连接，判断器根据浓度传感器的信号判断是否继续注水，控制系统根据判断器的信号控制水泵向溶解搅拌器分次注入设定数量的纯水。本发明还提供一种船用尿素溶液的制备方法。本发明通过分次注水的方式配制尿素溶液，可有效解决尿素粉吸潮和撒漏对尿素溶液制备的影响，提高配制尿素溶液的精度。

Description

船用尿素溶液制备装置及方法

技术领域

本发明涉及船舶装备领域，特别是关于一种船用尿素溶液制备装置及方法。

背景技术

为控制船用柴油机的NO_x排放，IMO通过了《MARPOL 73/78公约》附则VI《防止船舶造成空气污染规则》的修正案，规定了Tier I～Tier III三个级别的船用柴油机NO_x排放标准，其中最为严格的Tier III排放标准将于2016年1月1日起在排放控制区(ECA)内开始实施。

选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction，SCR)是一种能够满足TierIII排放标准的高效柴油机废气后处理技术，即废气中的NO_x在290℃～420℃下，与还原剂在催化剂表面反应，生成无毒无污染的N₂和H₂O。在船舶领域应用时，还原剂多采用尿素溶液或氨水溶液。因为尿素在储存、运输和使用过程中安全性更好，应用更为广泛。国际标准化组织(ISO)制定了船用氮氧化物还原剂标准尿素溶液标准(ISO18611-2014船舶与航海技术--航海NO_x还原剂AUS 40)，要求所使用的尿素溶液浓度为40±1％w/w。

目前，浓度尿素溶液和尿素粉是SCR还原剂在船上的主要储存形式，两种形式各有优缺点。

(1)标准浓度尿素溶液，可直接作为还原剂使用。储存尿素溶液的优点是岸基补充方便，可通过管路直接加注。缺点是由于还原剂每日消耗量较大，尿素溶液储罐会占用船上的空间或舱位；高温下，尿素溶液会有微量氨气溢出，影响船上的空气质量；尿素溶液储罐的罐底残液会发生变质和浓缩，影响新加尿素溶液的浓度和品质；价格较贵，是等当量尿素粉价格的两倍左右。

(2)尿素粉，需要在船上配制成尿素溶液才可作为还原剂使用。储存尿素粉的优点是尿素粉储存体积小；长期储存对环境影响较小；现配现用的方式可保证尿素溶液品质不受环境影响；价格便宜。缺点除了溶液制备过程步骤多，设备自动化程度低外，主要是尿素粉吸潮和撒漏导致溶液浓度不达标以及尿素溶液配制用水的问题。尿素粉在生产、包装、储存、使用过程中都会大量吸潮，尤其是在海洋环境中储存和使用更是如此。尿素粉在20℃时临界吸湿点为相对湿度80％，30℃时临界吸湿点降至72.5％。储存时间、环境湿度、温度都会造成尿素粉吸潮量的差别，导致无法直接称量尿素粉净重来配制溶液。另一方面，尿素粉在输送，倾倒过程中，难免会在输送装置或包装中残留部分尿素粉，这种累积误差也会使溶液理论浓度和实际浓度不符。此外，为防止SCR催化剂载体发生金属离子中毒从而失去催化效果，尿素溶液必须使用一级超纯水(电阻率≥18MΩ·cm)，需要专门的纯水制造设备来生产，导致了系统成本增加、体积增大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种船用尿素溶液制备装置及方法，可提高配制的尿素溶液的浓度精度。

本发明的船用尿素溶液制备装置，包括

供料系统，用于提供并输送尿素粉；

溶解搅拌器，尿素粉经该供料系统由该溶解搅拌器的进料口投入该溶解搅拌器中，该溶解搅拌器设有浓度传感器；

供水设备，该供水设备与该溶解搅拌器之间设有水泵；

尿素溶液储罐，该尿素溶液储罐与该溶解搅拌器之间设有尿素溶液注入泵，尿素溶液经该尿素溶液注入泵注入该尿素溶液储罐中；

控制系统，该控制系统包括判断器，该判断器与该浓度传感器连接，该判断器根据该浓度传感器的信号判断是否继续注水，该控制系统根据该判断器的信号控制该水泵向该溶解搅拌器分次注入设定数量的纯水。

进一步地，该供料系统包括尿素粉包储仓、粉包输送器与自动拆包器，该尿素粉包储仓用于存储尿素粉包，该尿素粉包经该粉包输送器进入该自动拆包器中拆包送料，该自动拆包器位于该溶解搅拌器的进料口。

进一步地，该尿素粉包储仓的出口处设有粉包计数器，该自动拆包器设有拆包计数器，该粉包计数器与该拆包计数器分别和该控制系统连接，该控制系统根据粉包计数器的计数信号关闭该尿素粉包储仓的出口，该控制系统根据拆包计数器的计数结果关闭该粉包输送器和该自动拆包器。

进一步地，该水泵为计量泵，该计量泵根据控制信号定量向该溶解搅拌器加注纯水，首次注入的纯水的量与所加尿素总重的质量比为0.9～1.1:1，后续每次注入纯水的量的计算公式为

式中，n：表示注水次数；B_n：表示第n次注入的水量，m³；B_n+1：表示第n+1次注入的水量，m³；C_n：表示第n次注水后搅拌稳定的尿素浓度值，％。

进一步地，该尿素溶液储罐设有液位传感器，该控制系统根据该液位传感器的信号开始或停止配制尿素溶液。

进一步地，该溶解搅拌器还设有温度传感器与电加热装置，该温度传感器与该判断器连接。

本发明的船用尿素溶液制备方法，利用如上所述的船用尿素溶液制备装置，包括：

控制系统控制供料系统向溶解搅拌器中投入尿素粉，并计算所加尿素粉的总重量；

控制系统根据所加尿素粉的总重量控制水泵向溶解搅拌器内首次注入设定数量的纯水；

开启溶解搅拌器，当尿素溶液的浓度稳定后，判断器根据浓度传感器的信号判断是否再次注水；

判断器判断需再次注水时，控制系统控制水泵向该溶解搅拌器中再次注入设定数量的纯水，当尿素溶液的浓度稳定后，判断器再次判断是否注水，重复本步骤至尿素溶液的浓度达到所需浓度值；

启动尿素溶液注入泵将尿素溶液从溶解搅拌器泵入尿素溶液储罐。

进一步地，该尿素溶液储罐设有液位传感器，该船用尿素溶液制备方法还包括：

当该液位传感器的信号提示尿素溶液储罐中液位过低时，该控制系统启动该供料系统。

进一步地，该供料系统包括尿素粉包储仓、粉包输送器与自动拆包器，该控制系统控制供料系统向溶解搅拌器中投入尿素粉，并计算所加尿素粉的总重量的步骤包括：

控制系统根据液位传感器的信号计算所需尿素溶液的体积和所需尿素粉的理论总重量，并根据每包尿素粉包的净重计算出所加尿素粉包的总数量，若计算的尿素粉包总数量不为整数，则舍去小数点后数值取整；

相应数量的尿素粉包依次从尿素粉包储仓输送至自动拆包器进行拆包，尿素粉由自动拆包器中倒入溶解搅拌器，空粉包退出装置；

控制系统根据所加的尿素粉包的数量和每包尿素粉包的净重计算出所加尿素粉的总重量。

进一步地，该水泵为计量泵，该计量泵根据控制信号定量向该溶解搅拌器加注纯水，首次注入纯水的量与所加尿素总重的质量比为0.9～1.1:1，后续每次注入纯水的量的计算公式为

式中，n：表示注水次数；B_n：表示第n次注入的水量，m³；B_n+1：表示第n+1次注入的水量，m³；C_n：表示第n次注水后搅拌稳定的尿素浓度值，％。

进一步地，该溶解搅拌器还设有温度传感器加热装置，该温度传感器与该判断器连接，该船用尿素溶液制备方法还包括：

当温度传感器测得尿素溶液当前的温度低于20℃时，控制系统启动溶解搅拌器的电加热装置。

本发明的实施例中，溶解搅拌器中设有浓度传感器，首次注水后，控制系统的判断器根据浓度传感器的信号判断当前的尿素溶液浓度是否满足要求，进而判断是否继续注水，控制系统控制水泵向溶解搅拌器中分次注水，重复判断-注水-判断的过程直至尿素溶液的浓度达到所需的浓度值，本发明根据尿素溶液的浓度反馈分次加注纯水，可消除尿素粉吸潮和尿素粉撒漏造成的配制误差，提高配制浓度的精度。

附图说明

图1为本发明实施例中船用尿素溶液制备装置的示意图。

图2为本发明实施例中船用尿素溶液制备方法的流程图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

图1为本发明实施例中船用尿素溶液制备装置的示意图。请参阅图1，本发明的船用尿素溶液制备装置10包括供料系统11、溶解搅拌器12、供水设备13、尿素溶液储罐15与控制系统(图未示)。

供料系统11用于提供并输送尿素粉。具体地，在本实施例中，供料系统11包括尿素粉包储仓111、粉包输送器112与自动拆包器113，尿素粉包储仓111用于存储尿素粉包20，粉包输送器112用于将从尿素粉包储仓111中落下的尿素粉包20输送至自动拆包器113，自动拆包器113位于溶解搅拌器12的进料口112处，自动拆包器113用于对尿素粉包20进行拆包送料，尿素粉包20拆包后尿素粉落入溶解搅拌器12中，自动拆包器113的结构与工作原理为本领域技术人员知晓，在此不再赘述。在本实施中，尿素粉包20为硬质或软质防潮密封包装，每包尿素粉包20所含尿素粉净重相等，且包装上标有尿素粉净重。采用软质和或硬质防潮密封包装不仅可以减少尿素粉吸潮的影响，还可以减小储存空间、便于船员搬运。可理解地，在本发明的其它实施例中，供料系统11的供料方式与尿素粉的储料方式也可采用其它适用于船舶的方式，并不以此为限。

进一步地，在本实施例中，尿素粉包储仓111的出口处设有粉包计数器(图未示)，自动拆包器113设有拆包计数器(图未示)，该粉包计数器与该拆包计数器分别和该控制系统连接，该控制系统根据粉包计数器的计数信号关闭尿素粉包储仓111的出口，控制系统根据拆包计数器的计数信号关闭粉包输送器112和自动拆包器113。如此，当拆包计数器的计数结果满足所需尿素粉包20的数量时，尿素粉包储仓111的出口关闭从而停止向粉包输送器112提供尿素粉包20，接着，粉包输送器112将位于其上的剩余的尿素粉包20继续运送至自动拆包器113进行拆包，直至自动拆包器113中拆包计数器的计数结果满足所需拆包数量，此时，粉包输送器112与自动拆包器113停止工作，完成尿素粉的供料工序。

供水设备13，用于向溶解搅拌器12提供配制尿素溶液所需的纯水。在本实施例中，供水设备13采用船用海水淡化设备，溶解尿素粉所用纯水来自海水淡化设备，并经过进一步除盐后获得，通过该方式供应的纯水可满足溶液配制用水的要求，从而无需另外设置纯水储存设备，可减小装置的占用体积，并可明显降低SCR系统的采购成本和运营成本。如图1所示，供水设备13与溶解搅拌器12之间设有水泵14，在本实施例中，水泵14为计量泵，该计量泵可根据控制系统的控制信号定量向溶解搅拌器12加注纯水。

溶解搅拌器12，用于搅拌溶解尿素粉。本实施例中，溶解搅拌器12设有搅拌器122、电加热装置、温度传感器(图未示)与浓度传感器124，搅拌器122、电加热装置、温度传感器与浓度传感器124均和控制系统连接，该控制系统包括判断器，该判断器与该浓度传感器124连接而可接收浓度传感器124的信号，该判断器根据该浓度传感器124的信号判断是否继续向溶解搅拌器12中注入纯水，控制系统根据判断器的信号控制水泵14向溶解搅拌器12分次注入设定数量的水。此外，当温度传感器测得当前的溶液温度低于20℃时，可启动电加热装置进行加热以加速尿素粉的溶解。在本实施例中，温度传感器的设置可保证溶液温度处于正常范围，从而可保证配制的尿素溶液的浓度可达到所需的数值。可理解的，在本发明的另一实施例中，温度与浓度也可采用同一传感器进行测定，从而使温度作为当前浓度值是否符合要求的参考条件。

尿素溶液储罐15，用于储存配制好的尿素溶液。尿素溶液储罐15与溶解搅拌器12之间设有尿素溶液注入泵16，尿素溶液经尿素溶液注入泵16注入尿素溶液储罐15中，在本实施例中，尿素溶液注入泵16为配有止回阀的隔膜泵，可根据控制系统的信号启停。进一步地，在本实施例中，尿素溶液储罐15设有液位传感器(图未示)，控制系统可根据液位传感器的信号开始或停止溶液的配制，从而自动启停尿素溶液制备装置，无需人员值守，可提高尿素溶液配制的自动化程度、降低人员成本。

配制溶液时，尿素粉经供料系统11由溶解搅拌器12的进料口121投入溶解搅拌器12中，控制系统控制水泵14向溶解搅拌器12中首次注入纯水，首次注入纯水的量与所加尿素粉总重的质量比为0.9～1.1:1。该质量比的设置可使首次配制的尿素溶液的浓度大于所需的浓度值40％，从而避免首次溶解后因尿素粉吸潮或撒漏而导致尿素溶液的浓度过低，可理解的，首次注入纯水的量与所加尿素粉总重的质量比也可小于0.9:1，例如为0.8:1或0.7:1，只需使首次配制的溶液的浓度大于40％且配制的溶液浓度不大于饱和浓度即可，此外，首次注入纯水的量与所加尿素粉总重的质量比也可根据所需配制的尿素溶液的不同浓度要求进行调整，并不以此为限。

接着，启动搅拌器122进行搅拌，待尿素溶液的浓度稳定后，判断器根据浓度传感器124的信号判断是否再次注水，如需再次注水，则后续每次注入纯水的量的计算公式为：

在公式(1)中，n：表示注水次数；B_n：表示第n次注入的水量，m³；B_n+1：表示第n+1次注入的水量，m³；C_n：表示第n次注水后搅拌稳定的尿素浓度值，％。也就是说，当尿素浓度C₁(首次注水对应的浓度值)稳定后，判断器判断需再次注水时，控制系统控制水泵14向溶解12中二次注入纯水B₂m³，并继续搅拌至浓度C₂稳定，接着，当判断器判断需再次注水时(即浓度C₂大于40％)，控制系统控制水泵14再次向溶解搅拌器12中注水B₃m³，并继续搅拌至浓度C₃稳定，如此，重复本步骤中判断-注水-判断的过程直至使尿素溶液浓度C_n达到40％。在本发明中，根据所加尿素粉粗重(总重量)进行首次注水后，后续注水过程则根据当前尿素溶液的浓度反馈分次添加纯水，从而可消除尿素粉吸潮和尿素粉撒漏造成的配制误差，有效提高溶液浓度的精度。经验证，采用本发明配制的尿素溶液的浓度范围为40±1％，误差范围相较其他方法±2.5％的误差范围大大减小。

本发明还提供一种船用尿素溶液制备方法，利用如上所述的船用尿素溶液制备装置。图2为本发明实施例中船用尿素溶液制备方法的流程图。接下来，以配制浓度为40％的尿素溶液为例，对本发明的船用尿素溶液的制备方法详细说明如下。

步骤S11：控制系统控制供料系统向溶解搅拌器中投入尿素粉，并计算所加尿素粉的总重量。

具体地，尿素溶液储15设有液位传感器，供料系统11包括尿素粉包储仓111、粉包输送器112与自动拆包器113。首先，控制系统根据液位传感器的信号启动供料系统11，并根据该液位传感器信号反馈的液位计算所需尿素溶液的体积和所需尿素粉的理论总重量，并根据每包尿素粉包20的净重计算出所加尿素粉包20的总数量，若计算的尿素粉包总数量不为整数，则舍去小数点后数值取整。接着，相应数量的尿素粉包20依次从尿素粉包储仓111进入粉包输送器112，并由粉包输送器112输送至自动拆包器113进行拆包，尿素粉由自动拆包器113中倒入溶解搅拌器12，空粉包退出装置(自动拆包器113)，当尿素粉包20数量满足要求时，尿素粉包储仓111、粉包输送器112与自动拆包器113停止运行。最后，控制系统根据所加的尿素粉包20的数量和每包尿素粉包20的净重计算出实际所加尿素粉的总重量。

步骤S12：控制系统根据所加尿素粉的总重量控制水泵向溶解搅拌器内首次注入设定数量的纯水。

具体地，在本实施例中，首次注入纯水的量与所加尿素粉总重的质量比为0.9～1.1:1，以使首次配制的尿素溶液的浓度大于所需的浓度值40％，从而避免首次溶解后因尿素粉吸潮或撒漏而导致尿素溶液的浓度过低。

步骤S13：开启溶解搅拌器，当尿素溶液的浓度稳定后，判断器根据浓度传感器124的信号判断是否再次注水。

具体地，完成首次注水后，控制系统控制搅拌器122进行搅拌溶解，同时，当温度传感器测得尿素溶液当前的温度低于20℃时，控制系统启动溶解搅拌器12的电加热装置。当尿素溶液的浓度稳定(即浓度传感器124的信号稳定)后，判断器将当前测得的浓度与所需配制的浓度值进行对比，判断是否需要再次注水，当测得的浓度大于所需配制的浓度值时，判断器判断需再次注水；当测得的浓度等于所需配制的浓度值时，判断器判断无需再次注水。

步骤S14：判断器判断需再次注水时，控制系统控制水泵向该溶解搅拌器中再次注入设定数量的纯水，当尿素溶液的浓度稳定后，判断器再次判断是否注水，重复本步骤至尿素溶液的浓度达到所需浓度值。

具体地，判断器判断需再次注水时，控制系统控制水泵14再次向溶解搅拌器12中计量注入纯水，在本实施例中，后续每次注入纯水的量采用公式(1)进行计算。也就是说，当尿素浓度C₁(首次注水对应的浓度值)稳定后，判断器判断需再次注水，控制系统控制水泵14向溶解12中二次注入纯水B₂m³，并继续搅拌至浓度C₂稳定，接着，当判断器判断需再次注水时(即浓度C₂大于40％)，控制系统控制水泵14再次向溶解12中注水B₃m³，并继续搅拌至浓度C₃稳定，如此，重复本步骤中判断-注水-判断的过程直至使尿素溶液浓度C_n达到40％。

步骤S15：启动尿素溶液注入泵将尿素溶液从溶解搅拌器泵入尿素溶液储罐。

具体地，当尿素溶液浓度达到所需浓度时，控制系统控制尿素溶液注入泵16启动，将溶解搅拌器12中的尿素溶液泵入尿素溶液储罐15中。在本实施例中，尿素溶液注入泵16为配有止回阀的隔膜泵，可根据控制系统的信号启停。

综上所述，本发明的船用尿素溶液的制备装置与方法至少包括如下优点：

(1)根据尿素粉粗重(总重量)进行首次注水，控制系统后续根据浓度传感器的浓度信号反馈分次向溶解搅拌器中添加纯水，可有效消除尿素粉吸潮和尿素粉撒漏造成的配制误差，提高配制浓度的精度，所配制的尿素溶液浓度范围为40±1％，误差范围较其他方法的±2.5％的误差范围大大减小，配制的尿素溶液的浓度精确度更高；

(2)采用船用海水淡化设备供应纯水，在满足溶液配制用水要求的同时，无需另外设置纯水储存设备，可减小装置的占用体积，并可明显降低SCR系统的采购成本和运营成本；

(3)尿素粉采用软质或硬质防潮密封包装，不仅可以减少尿素粉吸潮的影响，还可以减小储存空间、便于船员搬运；

(4)可根据尿素溶液储罐的液位信号自动启停尿素溶液制备装置，无需人员值守；

(5)尿素粉价格便宜，不需增加纯水制造设备，可明显降低SCR系统的采购成本和运营成本。

最后，本发明以具体的实施例来说明其所达到的效果：

实施例一：

某船SCR系统需配制标准浓度尿素溶液约4m³，尿素粉包包装规格为0.08t/包，则需使用粉包23包，共1.840t。启动尿素溶液制备装置，粉包输送器依次将23包尿素粉包输送至自动拆包器进行拆包；当尿素粉进入溶解搅拌器后，注入2m³纯水，同时开启搅拌器进行溶解搅拌，稳定后在20摄氏度溶液浓度为47.0％；根据计算再次注入0.66m³纯水，最终尿素溶液浓度为40.6％，符合要求。该船自动尿素溶液制备装置成本10万元，SCR系统尿素粉消耗为550元/h；与尿素溶液1000元/h成本相比，脱硝系统运行222h即可收回装置成本。

实施例二：

某船SCR系统需配制标准浓度尿素溶液约6m³，尿素粉包包装规格为0.1t/包，则需使用粉包28包，共2.800t。启动尿素溶液制备装置，粉包输送器依次将28包尿素粉包输送至自动拆包器进行拆包；当尿素粉进入溶解搅拌器后，注入3m³kg纯水，同时开启搅拌器进行溶解搅拌，稳定后在25摄氏度溶液浓度为44.3％；根据计算再次注入0.579m³纯水，最终尿素溶液浓度为39.5％，符合要求。该船自动尿素溶液制备装置成本25万元，SCR系统尿素粉消耗为1133元/h；与尿素溶液2060元/h成本相比，脱硝系统运行270h即可收回装置成本。

实施例三：

某船SCR系统需配制标准浓度尿素溶液约5.5m³，尿素粉包包装规格为0.2t/包，则需使用粉包13包，共2.6t。启动尿素溶液制备装置，粉包输送器依次将13包尿素粉包输送至自动拆包器进行拆包；当尿素粉进入溶解搅拌器后，注入2.4m³纯水，同时开启搅拌器进行溶解搅拌，稳定后在20摄氏度的溶液浓度为50.9％；根据计算再次注入1.33m³纯水，稳定后在20摄氏度尿素溶液浓度为41.1％；根据计算第三次注入纯水0.174m³纯水。稳定后在20摄氏度尿素溶液浓度为40.1％，符合要求。该船自动尿素溶液制备装置成本20万元，SCR系统尿素粉消耗为1018元/h；与尿素溶液1850元/h成本相比，脱硝系统运行240h即可收回装置成本。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种船用尿素溶液制备方法，利用船用尿素溶液制备装置实现，其特征在于：该船用尿素溶液制备装置包括：

供料系统(11)，用于提供并输送尿素粉；

溶解搅拌器(12)，尿素粉经该供料系统(11)由该溶解搅拌器(12)的进料口(121)投入该溶解搅拌器(12)中，该溶解搅拌器(12)设有浓度传感器(124)；

供水设备(13)，该供水设备(13)与该溶解搅拌器(12)之间设有水泵(14)；

尿素溶液储罐(15)，该尿素溶液储罐(15)与该溶解搅拌器(12)之间设有尿素溶液注入泵(16)，尿素溶液经该尿素溶液注入泵(16)注入该尿素溶液储罐(15)中；

控制系统，该控制系统包括判断器，该判断器与该浓度传感器(124)连接，该控制系统根据所加尿素粉的总重量控制该水泵(14)向溶解搅拌器(12)内首次注入设定数量的纯水，使首次配制的尿素溶液的浓度大于所需的浓度值，该判断器根据该浓度传感器(124)的信号判断是否继续注水，该控制系统根据该判断器的信号控制该水泵(14)向该溶解搅拌器(12)分次注入设定数量的纯水；

该船用尿素溶液制备方法包括：

控制系统控制供料系统(11)向溶解搅拌器(12)中投入尿素粉，并计算所加尿素粉的总重量；

控制系统根据所加尿素粉的总重量控制水泵(14)向溶解搅拌器(12)内首次注入设定数量的纯水，使首次配制的尿素溶液的浓度大于所需的浓度值；

开启溶解搅拌器(12)，当尿素溶液的浓度稳定后，判断器根据浓度传感器(124)的信号判断是否再次注水；

判断器判断需再次注水时，控制系统控制水泵(14)向该溶解搅拌器(12)中再次注入设定数量的纯水，当尿素溶液的浓度稳定后，判断器再次判断是否注水，重复本步骤至尿素溶液的浓度达到所需浓度值；

启动尿素溶液注入泵(16)将尿素溶液从溶解搅拌器(12)泵入尿素溶液储罐(15)。

2.如权利要求1所述的船用尿素溶液制备方法，其特征在于：该尿素溶液储罐(15)设有液位传感器，该船用尿素溶液制备方法还包括：

当该液位传感器的信号提示尿素溶液储罐(15)中液位过低时，该控制系统启动该供料系统(11)。

3.如权利要求2所述的船用尿素溶液制备方法，其特征在于：该供料系统(11)包括尿素粉包储仓(111)、粉包输送器(112)与自动拆包器(113)，该控制系统控制供料系统(11)向溶解搅拌器(12)中投入尿素粉，并计算所加尿素粉的总重量的步骤包括：

控制系统根据液位传感器的信号计算所需尿素溶液的体积和所需尿素粉的理论总重量，并根据每包尿素粉包的净重计算出所加尿素粉包的总数量，若计算的尿素粉包总数量不为整数，则舍去小数点后数值取整；

相应数量的尿素粉包依次从尿素粉包储仓(111)输送至自动拆包器(113)进行拆包，尿素粉由自动拆包器(113)中倒入溶解搅拌器(12)，空粉包退出装置；

控制系统根据所加的尿素粉包的数量和每包尿素粉包的净重计算出所加尿素粉的总重量。

4.如权利要求1所述的船用尿素溶液制备方法，其特征在于：该水泵(14)为计量泵，该计量泵根据控制信号定量向该溶解搅拌器(12)加注纯水，首次注入纯水的量与所加尿素总重的质量比为0.9～1.1:1，后续每次注入纯水的量的计算公式为

<mrow> <msub> <mi>B</mi> <mrow> <mi>n</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <mrow> <mn>1.5</mn> <msub> <mi>C</mi> <mi>n</mi> </msub> </mrow> <mrow> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <msub> <mi>C</mi> <mi>n</mi> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>-</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> <msubsup> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>n</mi> </msubsup> <msub> <mi>B</mi> <mi>n</mi> </msub> <mo>,</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>&amp;GreaterEqual;</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

式中，n：表示注水次数；B_n：表示第n次注入的水量，m³；B_n+1：表示第n+1次注入的水量，m³；C_n：表示第n次注水后搅拌稳定的尿素浓度值，％。

5.如权利要求1所述的船用尿素溶液制备方法，其特征在于：该溶解搅拌器(12)还设有温度传感器与加热装置，该温度传感器与该判断器连接，该船用尿素溶液制备方法还包括：

当温度传感器测得尿素溶液当前的温度低于20℃时，控制系统启动溶解搅拌器(12)的电加热装置。