CN108434965B - 轮机废气处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轮机废气处理装置，包括废气余热回收装置和喷淋塔，所述废气依次经过所述废气余热回收装置和喷淋塔处理后排放，所述喷淋塔内沿废气的前进方向依次设有降温区、喷淋区。本发明中的轮机废气在进入喷淋塔利用碱液喷淋之前先经过废气余热回收装置，一是能利用有效利用轮机废气的余热，增加燃油的利用效率，二是能降低废气的温度，降低喷淋洗涤液的温升，提高脱硫效率；而喷淋塔中的降温区能进一步降低废气的温度，最大限度的提高脱硫效率，提高设备的整体脱硫能力。

Description

轮机废气处理装置

技术领域

本发明涉及船舶技术领域，具体涉及到一种轮机废气处理装置。

背景技术

随着国际航运业及远洋船舶运输的发展，船舶所产生的废气排放已成为沿海地区尤其是港口大气的主要污染源。船舶动力装置所使用的燃料为高粘度、高含硫量、高残碳的重油，其所产生的气态排放物中，SOx占有很大比重，很容易与空气中的水结合，形成酸雨、酸雾和化学烟雾等，是造成大气污染的主要酸性气体之一，对地球的生态环境和人类的身体健康等造成巨大的危害。

选用低硫燃料是从源头上解决船舶排气中SOx含量超标的根本措施，但由于低硫燃油在炼制过程中需经过额外的脱硫过程，价格远高于传统重油，大大增加了船舶运营成本。鉴于排放法规的日益严格，采用脱硫设备，特别是与现有船舶动力装置配套的洗涤设备对轮机废气进行处理，是一种性价比高且切实可行的方法。

发明内容

为了降低船舶废气中SOx的排放量，并能够减少船舶运营成本，本发明提供了一种轮机废气处理装置。

本发明采用的技术方案如下：

一种轮机废气处理装置，包括废气余热回收装置和喷淋塔，所述废气依次经过所述废气余热回收装置和喷淋塔处理后排放，所述喷淋塔内沿废气的前进方向依次设有降温区、喷淋区。

本发明的有益效果是：本发明中的轮机废气在进入喷淋塔利用碱液喷淋之前先经过废气余热回收装置，一是能利用有效利用轮机废气的余热，增加燃油的利用效率，二是能降低废气的温度，降低喷淋洗涤液的温升，提高脱硫效率；而喷淋塔中的降温区能进一步降低废气的温度，最大限度的提高脱硫效率，提高设备的整体脱硫能力。

所述降温区为废气与海水的混合区。

所述喷淋塔包括塔身，所述塔身内设一下端悬空的中心管，所述中心管的内部为降温区，所述塔身与中心管之间为喷淋区，所述喷淋塔底部对应所述降温区与喷淋区分别设有中心槽与环状的碱液槽；所述中心管上端设废气进口与海水进口，所述中心槽底部为海水出口，所述废气与海水在降温区中混合换热；所述喷淋区的中部由上至下设有环状的碱液喷淋器与碱液填料，所述碱液槽与碱液喷淋器之间设有碱液外部管路，碱液在所述碱液喷淋器、碱液填料、碱液槽及碱液外部管路之间构成循环回路。

所述喷淋区的中部设有2~3层所述碱液喷淋器与碱液填料。

所述碱液外部管路包括碱液罐、碱液喷淋泵与碱液供液泵，所述碱液槽内碱液经碱液喷淋泵至碱液喷淋器或碱液罐，所述碱液罐内碱液经碱液供液泵至碱液槽，所述碱液罐顶部设补碱口、底部设沉淀排废口。

所述喷淋区的上部由上至下设有环状的淡水喷淋器、淡水填料与淡水回收器，所述淡水回收器与淡水喷淋器之间设有淡水外部管路，淡水在所述淡水喷淋器、淡水填料、淡水回收器及淡水外部管路之间构成循环回路。

所述淡水外部管路包括淡水罐与淡水喷淋泵，所述淡水罐内淡水经淡水喷淋泵至淡水喷淋器，所述淡水回收器内淡水回流至淡水罐。

所述中心管为文丘里管，所述中心管上部中心设一喷嘴作为所述海水进口，所述废气进口设置在所述中心管上端周向壁上。

所述碱液槽的上端设漏斗口，所述漏斗口对准所述中心管、且尺寸大于所述中心管的直径。

所述废气余热回收装置包括热耦合的气液换热器与蒸汽发生器，所述气液换热器用于吸收轮机废气余热，所述蒸汽发生器用于产生蒸汽，所述蒸汽发生器的蒸汽管上设蒸汽压缩机。

附图说明

图1是本发明实施例的示意图。

图2是本发明实施例中废气余热回收装置的示意图。

图3是本发明实施例中喷淋塔的示意图。

图4是本发明实施例中喷淋塔的另一个示意图。

图5是本发明实施例中淡水回收器的示意图。

废气余热回收装置1、气液换热器101、蒸汽发生器102、蒸汽压缩机103、温度传感器104、温控调节阀105；

喷淋塔2、塔身201、中心管202、中心槽203、碱液槽204、碱液喷淋器205、碱液填料206、碱液罐207、碱液喷淋泵208、碱液供液泵209、淡水喷淋器210、淡水填料211、淡水回收器212、淡水罐213、淡水喷淋泵214、喷嘴215、漏斗口216、降温区Ⅰ、喷淋区Ⅱ。

具体实施方式

下面结合实施例与附图对本发明作进一步说明。

实施例中，如图1所示：一种轮机废气处理装置，包括废气余热回收装置1和喷淋塔2，所述废气依次经过所述废气余热回收装置1和喷淋塔2处理后排放，所述喷淋塔2内沿废气的前进方向依次设有降温区Ⅰ、喷淋区Ⅱ。本实施例的轮机废气在进入喷淋塔2利用碱液喷淋之前先经过废气余热回收装置1，一是能利用有效利用轮机废气的余热，增加燃油的利用效率，二是能降低废气的温度，降低喷淋洗涤液的温升，提高脱硫效率；而喷淋塔2中的降温区Ⅰ能进一步降低废气的温度，最大限度的提高脱硫效率，提高设备的整体脱硫能力。

实施例中，如图3所示：所述降温区为废气与海水的混合区。本实施例的降温区用海水作为媒介，不仅可以冷却废气、吸收废气中的粉尘物，海水还可对废气进行初步脱硫，而海水与废气混合后其含硫量很低，无需任何处理即可将海水外排，具有经济方便的优点。

实施例中，如图3所示：所述喷淋塔2包括塔身201，所述塔身201内设一下端悬空的中心管202，所述中心管202的内部为降温区Ⅰ，所述塔身201与中心管202之间为喷淋区Ⅱ，所述喷淋塔2底部对应所述降温区Ⅰ与喷淋区Ⅱ分别设有中心槽203与环状的碱液槽204；所述中心管202上端设废气进口与海水进口，所述中心槽203底部为海水出口，所述废气与海水在降温区Ⅰ中混合换热；所述喷淋区Ⅱ的中部由上至下设有环状的碱液喷淋器205与碱液填料206，所述碱液槽204与碱液喷淋器205之间设有碱液外部管路，碱液在所述碱液喷淋器205、碱液填料206、碱液槽204及碱液外部管路之间构成循环回路。本实施例的喷淋塔2结构紧凑，废气具有上至下、下至上的较长的流动管路，而且海水与碱液间能互不干扰，即用一台设备就实现了两天设备的功能，特别适于在远洋船舶这类空间紧张的环境中实用。

实施例中，如图3、图4所示：所述喷淋区Ⅱ的中部设有2~3层所述碱液喷淋器205与碱液填料206。本实施例的碱液喷淋器205与碱液填料206具有两层结构，图3中两层碱液喷淋器205与碱液填料206共用一套碱液循环系统，图4中上层碱液喷淋器205与碱液填料206采用新碱液。二者各有优劣，前者碱液利用率高，后者脱硫效果好，在工程应用时可根据实际情况时择一使用，也可设计合理的管路在两种模式中切换。

实施例中，如图3、图4所示：所述碱液外部管路包括碱液罐207、碱液喷淋泵208与碱液供液泵209，所述碱液槽204内碱液经碱液喷淋泵208至碱液喷淋器205或碱液罐207，所述碱液罐207内碱液经碱液供液泵209至碱液槽204，所述碱液罐207顶部设补碱口、底部设沉淀排废口。上述结构为一种具体的碱液外部管路，可根据实际情况进行适应性改造。

实施例中，如图3、图4所示：所述喷淋区Ⅱ的上部由上至下设有环状的淡水喷淋器210、淡水填料211与淡水回收器212，所述淡水回收器212与淡水喷淋器210之间设有淡水外部管路，淡水在所述淡水喷淋器210、淡水填料211、淡水回收器212及淡水外部管路之间构成循环回路。本实施例除了碱液喷淋外，还设有末端的淡水循环喷淋，用于对废气进行尾处理，在不明显增加运营成本的前提下，尽可能的提高脱硫效果。

实施例中，如图3、图4所示：所述淡水外部管路包括淡水罐213与淡水喷淋泵214，所述淡水罐213内淡水经淡水喷淋泵214至淡水喷淋器210，所述淡水回收器212内淡水回流至淡水罐213。上述结构为一种具体的淡水外部管路，可根据实际情况进行适应性改造。

实施例中，如图3、图4所示：所述中心管202为文丘里管，所述中心管202上部中心设一喷嘴215作为所述海水进口，所述废气进口设置在所述中心管202上端周向壁上。文丘里管能增强混合效果，能增加废气与海水的混合面积，提高换热效果，以尽量降低废气稳定，提高碱液的脱硫效果。

实施例中，如图3、图4所示：实施例中，如图3、图4所示：所述碱液槽204的上端设漏斗口216，所述漏斗口216对准所述中心管202、且尺寸大于所述中心管202的直径。本实施例的漏斗口216能避免海水进入碱液中，避免海水对碱液的污染，提高碱液的使用寿命。

实施例中，如图5所示，淡水回收器212为双层水槽结构，每层水槽包括有若干存在间隙的环状水槽，下层水槽设置到上层水槽的缝隙下方，且能完全格挡处该缝隙，各个水槽通过水管连通并回流至淡水罐213。本实施例结构具有收集淡水、且不阻挡废气流动的效果，能避免淡水进入碱液中，使得淡水喷淋和碱液喷淋在一台喷淋塔2中相互独立运行且互不干扰。

实施例中，如图所述废气余热回收装置1包括热耦合的气液换热器101与蒸汽发生器102，所述气液换热器101用于吸收轮机废气余热，所述蒸汽发生器102用于产生蒸汽，所述蒸汽发生器102的蒸汽管上设蒸汽压缩机103。本实施例的气液换热器101可采用成熟的烟气余热回收装置，其余热通过热媒传递至蒸汽发生器102用以发生生蒸汽，生蒸汽可用于发电，但更多的是用于海水淡化。蒸汽压缩机103用于补汽，其作用都是用于工艺参数的调节或补偿，使得蒸汽发生器102成为稳定的蒸汽源。此外蒸汽发生器102的蒸汽管上设温度传感器104，热媒进管上对应设有温控调节阀105，主要用于调节热媒流量，用于保证蒸汽发生器102性能的稳定。

显然，本发明的上述实施例仅是为了说明本发明所作的举例，而并非对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷例。而这些属于本发明的实质精神所引申出的显而易见的变化或变动仍属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种轮机废气处理装置，其特征在于：包括废气余热回收装置（1）和喷淋塔（2），所述废气依次经过所述废气余热回收装置（1）和喷淋塔（2）处理后排放，所述喷淋塔（2）内沿废气的前进方向依次设有降温区、喷淋区；

所述降温区为废气与海水的混合区，且混合后的海水外排；

所述喷淋塔（2）包括塔身（201），所述塔身（201）内设一下端悬空的中心管（202），所述中心管（202）的内部为降温区，所述塔身（201）与中心管（202）之间为喷淋区，所述喷淋塔（2）底部对应所述降温区与喷淋区分别设有中心槽（203）与环状的碱液槽（204）；

所述中心管（202）上端设废气进口与海水进口，所述中心槽（203）底部为海水出口，所述废气与海水在降温区中混合换热；

所述喷淋区的中部由上至下设有环状的碱液喷淋器（205）与碱液填料（206），所述碱液槽（204）与碱液喷淋器（205）之间设有碱液外部管路，碱液在所述碱液喷淋器（205）、碱液填料（206）、碱液槽（204）及碱液外部管路之间构成循环回路；

所述喷淋区的上部由上至下设有环状的淡水喷淋器（210）、淡水填料（211）与淡水回收器（212），所述淡水回收器（212）与淡水喷淋器（210）之间设有淡水外部管路，淡水在所述淡水喷淋器（210）、淡水填料（211）、淡水回收器（212）及淡水外部管路之间构成循环回路。

2.根据权利要求1所述的轮机废气处理装置，其特征在于：所述喷淋区的中部设有2~3层所述碱液喷淋器（205）与碱液填料（206）。

3.根据权利要求1所述的轮机废气处理装置，其特征在于：所述碱液外部管路包括碱液罐（207）、碱液喷淋泵（208）与碱液供液泵（209），所述碱液槽（204）内碱液经碱液喷淋泵（208）至碱液喷淋器（205）或碱液罐（207），所述碱液罐（207）内碱液经碱液供液泵（209）至碱液槽（204），所述碱液罐（207）顶部设补碱口、底部设沉淀排废口。

4.根据权利要求1所述的轮机废气处理装置，其特征在于：所述淡水外部管路包括淡水罐（213）与淡水喷淋泵（214），所述淡水罐（213）内淡水经淡水喷淋泵（214）至淡水喷淋器（210），所述淡水回收器（212）内淡水回流至淡水罐（213）。

5.根据权利要求1所述的轮机废气处理装置，其特征在于：所述中心管（202）为文丘里管，所述中心管（202）上部中心设一喷嘴（215）作为所述海水进口，所述废气进口设置在所述中心管（202）上端周向壁上。

6.根据权利要求1所述的轮机废气处理装置，其特征在于：所述碱液槽（204）的上端设漏斗口（216），所述漏斗口（216）对准所述中心管（202）、且尺寸大于所述中心管（202）的直径。

7.根据权利要求1所述的轮机废气处理装置，其特征在于：所述废气余热回收装置（1）包括热耦合的气液换热器（101）与蒸汽发生器（102），所述气液换热器（101）用于吸收轮机废气余热，所述蒸汽发生器（102）用于产生蒸汽，所述蒸汽发生器（102）的蒸汽管上设蒸汽压缩机（103）。

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