CN205001087U - 一种船舶低速柴油机废气再循环洗涤系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型的目的在于提供一种船舶低速柴油机废气再循环洗涤系统，包括主洗涤器、循环箱、补给水单元、碱液供给单元、水处理单元，主洗涤器包括自上而下设置的换热器冲洗层、换热层、第一洗涤层、第二洗涤层、除雾器，换热器冲洗层上方设置文丘里洗涤器，循环箱分别通过第一洗涤液补充管路、第一回流管路连通第一洗涤层，循环箱分别通过第二洗涤液补充管路、第二回流管路连通第二洗涤层，喷射组件连接循环箱，换热器冲洗层连接补给水单元，补给水单元连接循环箱，循环箱和除雾器均连接水处理单元，碱液供给单元分别连接循环箱和水处理单元。本实用新型可以高效的减少船舶废气中氮氧化物的排放，并使其满足国际海事组织排放限制值。

Description

一种船舶低速柴油机废气再循环洗涤系统

技术领域

本实用新型涉及的是一种船舶柴油机，具体地说是船舶柴油机的废气循环系统。

背景技术

近年来随着船舶工业的迅猛发展，其动力装置排放废气中氮氧化物含量进一步增加，对氮氧化物排放的控制要求也越来越苛刻。船用主、辅机、燃油锅炉与焚烧炉排放到空气中的氮氧化物和颗粒对人类和环境都会引起很大的危害。目前对于船用动力装置氮氧化物的控制技术主要有机内措施废弃再循环和后处理SCR技术。

SCR后处理技术是在排气管道上添加反应器，通过喷射尿素，在催化剂的作用下，有选择的将氮氧化物还原成氮气。催化剂需要定期更换，价格昂贵，还会消耗大量尿素。此技术要求反应温度为290-400℃，船用低速机温度较低，此技术不容易实现。后处理设备体积较大会增加造船的成本。现有的废气再循环技术未能满足严厉的氮氧化物排放法规。

鉴于排放法规的日益严格，研制新型高效船舶废气氮氧化物排放控制技术，特别是能与现有船舶动力装置配套的，船东更能够接受的控制技术，是解决我国当前及未来远洋船舶自由进出世界各海域，推动我国航运事业走向世界不可缺少的重要措施。

现有技术中，主要的船舶废气氮氧化物排放控制技术主要有：

专利“一种船用柴油机尾气SCR脱硝系统(201420304587.0)”，使用传统SCR脱硝技术，脱硝效率高，但占用大量空间，而且催化剂、尿素的消耗大，对于船体改造较大，增加了建造及运行成本。

专利“发动机废气净化装置(201180036380.9)”，是一种结合后处理废气洗涤装置，从后处理设备中引出部分废气进去气缸，参与燃烧。此方法废气再循环管路过长，与发动机较难实现精确配合，洗涤效果差，难以满足严格的排放标准。

发明内容

本实用新型的目的在于提供可以高效的减少船舶废气中氮氧化物的排放，并使其满足国际海事组织排放限制值的一种船舶低速柴油机废气再循环洗涤系统。

本实用新型的目的是这样实现的：

本实用新型一种船舶低速柴油机废气再循环洗涤系统，其特征是：包括主洗涤器、循环箱、补给水单元、碱液供给单元、水处理单元，所述主洗涤器包括自上而下设置的换热器冲洗层、换热层、第一洗涤层、第二洗涤层、除雾器，换热器冲洗层上方设置文丘里洗涤器，文丘里洗涤器里安装喷射组件，第一洗涤层和第二洗涤层里均设置有喷射管，第一洗涤层与第二洗涤层以及除雾器之间通过三通阀相互连通或断开，除雾器连通风机，第一洗涤层连通第一洗涤液补充管路、第一回流管路，第二洗涤层连通第二洗涤液补充管路、第二回流管路，循环箱分别通过第一洗涤液补充管路、第一回流管路连通第一洗涤层，循环箱分别通过第二洗涤液补充管路、第二回流管路连通第二洗涤层，喷射组件通过喷射管路连接循环箱，换热器冲洗层通过冲洗管路连接补给水单元，补给水单元通过补给管路连接循环箱，循环箱通过泄流管路连接水处理单元，除雾器通过第三回流管路连接水处理单元，碱液供给单元分别通过第一碱液供给管路和第二碱液供给管路连接循环箱和水处理单元。

本实用新型还可以包括：

1、三通阀处于开启状态时，从文丘里洗涤器进入的循环废气经第一洗涤层三通阀、除雾器并通过风机排出。

2、三通阀处于关闭状态时，从文丘里洗涤器进入的循环废气经第一洗涤层、第二洗涤层、除雾器并通过风机排出。

本实用新型的优势在于：可以高效的去除船舶排放中的氮氧化物，满足IMO排放法规的限制值，并且具有一定颗粒和硫氧化物的脱除率。与传统船舶脱除氮氧化物装置相比，运行稳定、系统简单、体积小的优点，可以集成在发动机上，减少了系统运营成本，更适用于旧船改造和新船的安装。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型与动力装置的连接示意图；

图3为本实用新型与动力装置的安装示意图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本实用新型做更详细地描述：

结合图1～3，本实用新型结构主要包括：文丘里洗涤器，主洗涤器，风机，循环箱，补给水单元，碱液供给单元，水处理单元，阀件，系统连接管路。排气集管31通过管路32与文丘里洗涤器1相连，文丘里洗涤器1与主洗涤器A相连，文丘里洗涤器1喉管部位设置喷射组件11。主洗涤器A底部，通过管路9与风机10相连，风机10通过管路33与进气集管35相连。循环箱19分别通过洗涤液补充管路13、15和回流管路14、16与主洗涤器A相连。文丘里洗涤器喷射组件11通过喷射管路12与循环箱19相连。换热器冲洗层2通过冲洗管路22与补给水单元20相连，补给水单元20通过补给管路23与循环箱19相连。循环箱19通过泄流管路24与水处理单元21相连，除雾器8通过回流管路25与水处理单元21相连。碱液供给单元27通过碱液供给管路26、28分别与循环箱19和水处理单元21相连。

主洗涤器A包括换热器3，换热器冲洗层2，喷射管件4，气体上升区36，反应区17，除雾器8，三通阀6,及其连接管路5、7。

主洗涤器A由上到下依次为换热器喷淋层2，换热器3，洗涤层，除雾器8。洗涤部分为两层，分别包括喷射管4，反应区17和上升区36。

碱液供给单元，由碱液供给箱27，通过供碱管路26，与循环箱19相连；通过水处理单元供碱管路28与水处理单元21相连。

补给水单元，通过补给水管23，与循环箱19相连；通过冲洗管路22，与喷射组件2相连。

船舶动力装置29排放的废气直接由排气集管31，经排气管37排放到环境中。运行工况一：循环废气经排气支管32进入洗涤系统，三通阀5打开，循环废气通过第一洗涤层经管路5和管路7，经风机10进入进气集管35，此时洗涤系统停止运行，此工况为非控制区内。运行工况二：循环废气经排气支管32进入洗涤系统，三通阀6关闭，控制区内系统运行，循环废气依次通过换热器3、第一洗涤层、管路5、第二洗涤层、管路7，进入除雾器8，经风机10进入进气集管35。洗涤液由循环箱19，经喷射管路12到达文丘里洗涤器1喷射组件11，经循环管路13、15分别进入第一、二层洗涤层。冲洗水由补给水单元20经冲洗管路22进入换热器冲洗层2，经补给管路23进入循环箱19。碱液经供碱管路26、28，分别供给到循环箱19和水处理单元21。

脱除氮氧化物功能：循环废气进入文丘里洗涤器1，通过与喷射组件11相配合，高速废气流带动洗涤液流动，使喷射组件11的洗涤液充分雾化，气液两相充分接触，温度大幅降低。进一步通过换热器3，使其温度进一步降低，经过初步降温的废气进入第一洗涤层，通过喷射管4，与低温洗涤液接触，进行洗涤降温，然后废气从上升区36经过管路5、三通阀6进入第二洗涤层，通过喷射管进入洗涤液中，经过两层洗涤后的低温废气经管路7通过除雾器8，由风机10带入进气集管35，与新鲜空气混合。经过降温、两层高效洗涤后的循环废气具有洁净、低温、并含有大量水分的特性，同时废气中本身含有二氧化碳，废气进入气缸后会改变气缸内燃烧环境，降低最高燃烧温度，从而降低了废气中氮氧化物的生成，实现了高效控制氮氧化物排放的功能。

本实用新型主要包括：文丘里洗涤器，主洗涤器，风机，循环箱，补给水单元，碱液供给单元，水处理单元，阀件，系统连接管路。其特征是：排气集管31通过管路32与文丘里洗涤器1相连，文丘里洗涤器1与主洗涤器A相连，文丘里洗涤器1喉管部位设置喷射组件11。主洗涤器A底部，通过管路9与风机10相连，风机10通过管路33与进气集管35相连。循环箱19分别通过洗涤液补充管路13、15和回流管路14、16与主洗涤器A相连。文丘里洗涤器喷射组件11通过喷射管路12与循环箱19相连。换热器冲洗层2通过冲洗管路22与补给水单元20相连，补给水单元20通过补给管路23与循环箱19相连。循环箱19通过泄流管路24与水处理单元21相连，除雾器8通过回流管路25与水处理单元21相连。碱液供给单元27通过碱液供给管路26、28分别与循环箱19和水处理单元21相连。

主洗涤器A包括换热器3，换热器冲洗层2，喷射管件4，气体上升区36，反应区17，除雾器8，三通阀6,及其连接管路5、7。

主洗涤器A由上到下依次为换热器喷淋层2，换热器3，洗涤层，除雾器8。洗涤部分为两层，分别包括喷射管4，反应区17和上升区36。

碱液供给单元，由碱液供给箱27，通过供碱管路26，与循环箱19相连；通过水处理单元供碱管路28与水处理单元21相连。

补给水单元，通过补给水管23，与循环箱19相连；通过冲洗管路22，与喷射组件2相连。

主洗涤器A，通过三通阀6，可以实现工况一和工况二的切换。

风机9通过其流量控制，可以与动力装置在不同负荷运行工况下实现配合。

Claims (3)

1.一种船舶低速柴油机废气再循环洗涤系统，其特征是：包括主洗涤器、循环箱、补给水单元、碱液供给单元、水处理单元，所述主洗涤器包括自上而下设置的换热器冲洗层、换热层、第一洗涤层、第二洗涤层、除雾器，换热器冲洗层上方设置文丘里洗涤器，文丘里洗涤器里安装喷射组件，第一洗涤层和第二洗涤层里均设置有喷射管，第一洗涤层与第二洗涤层以及除雾器之间通过三通阀相互连通或断开，除雾器连通风机，第一洗涤层连通第一洗涤液补充管路、第一回流管路，第二洗涤层连通第二洗涤液补充管路、第二回流管路，循环箱分别通过第一洗涤液补充管路、第一回流管路连通第一洗涤层，循环箱分别通过第二洗涤液补充管路、第二回流管路连通第二洗涤层，喷射组件通过喷射管路连接循环箱，换热器冲洗层通过冲洗管路连接补给水单元，补给水单元通过补给管路连接循环箱，循环箱通过泄流管路连接水处理单元，除雾器通过第三回流管路连接水处理单元，碱液供给单元分别通过第一碱液供给管路和第二碱液供给管路连接循环箱和水处理单元。

2.根据权利要求1所述的一种船舶低速柴油机废气再循环洗涤系统，其特征是：三通阀处于开启状态时，从文丘里洗涤器进入的循环废气经第一洗涤层三通阀、除雾器并通过风机排出。

3.根据权利要求1所述的一种船舶低速柴油机废气再循环洗涤系统，其特征是：三通阀处于关闭状态时，从文丘里洗涤器进入的循环废气经第一洗涤层、第二洗涤层、除雾器并通过风机排出。