船舶柴油機廢氣脫硫高可靠性混合液輸送與測控裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開了一種用于船舶柴油機廢氣脫硫的高可靠性混合液輸送與測控裝置，屬于大氣污染控制和海洋船舶廢氣排放控制領(lǐng)域。將船舶柴油機廢氣經(jīng)熱交換及冷卻降溫后，進入洗滌釜內(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。完成對船舶柴油機廢氣高效率脫硫，達到國際海事組織對船舶柴油機廢氣硫氧化物排放限制標準，滿足大氣污染控制及環(huán)境保護要求。
【背景技術(shù)】
[0002]船舶運輸在全球貿(mào)易貨物運輸中占有主導地位。船舶柴油機所用的能源主要為船用柴油，柴油機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SOx (二氧化硫SO2和三氧化硫SO3)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。船舶柴油機主機一般多以重油為燃料，特別是遠洋船舶燃料中多含劣質(zhì)渣油，燃油的含硫量高，因此船舶柴油機排放的廢氣的中SOx聞。
[0004]船舶柴油機燃料燃燒生成的硫氧化物(SOx)、氮氧化物(NOx)、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、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，限制船舶廢氣對大氣的污染。
[0005]在大氣污染環(huán)境治理中，船舶柴油機排放廢氣對大氣環(huán)境的影響,特別是對港口沿岸地區(qū)的影響越來越被關(guān)注。船舶柴油機排放廢氣脫硫及煙氣中顆粒物后處理要求越來越嚴格，對脫硫及煙氣中顆粒物后處理設備技術(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)化應用已有二十幾年的運行業(yè)績，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。它的缺點是氧化鎂回收過程需鍛燒，工藝較復雜，但若直接采用拋棄法，鎂鹽會導致二次污染，總體運行費用也較高。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，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。海水脫硫:以海水作為吸收劑，節(jié)約淡水資源；被吸收的SOx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；缺點是對廢棄物排放要求高的區(qū)域，難以達到標準高。
[0007]由于船舶及柴油機工作特點，排放出的廢氣量隨負載變化，要求對廢氣脫硫設備運行中系統(tǒng)各部分有效的測試和控制，保證高脫硫效率。同時由于船舶遠航的特殊性，對廢氣脫硫設備各個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)船舶柴油機排放廢氣脫硫及煙氣中顆粒物清洗裝備，應用鈉堿及海水法，通過噴淋堿性溶液或海水與SOx氣體進行中和反應來脫硫，同時清洗煙氣中的顆粒物。而中國在船舶柴油機排放廢氣脫硫設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)特點及工作條件，本發(fā)明提供一種船舶柴油機廢氣高效洗滌脫硫高可靠性混合液輸送與測控裝置，其結(jié)構(gòu)緊湊、運行可靠，可使用含硫量小于3.5%柴油的船舶柴油機廢氣脫硫處理后含硫量小于0.1 %，即脫硫效率達97.2%以上，滿足國際海事組織IMO要求執(zhí)行的船用油硫含量新標準要求。
[0010]本發(fā)明的原理是:船舶柴油機排出的廢氣進入洗滌脫硫系統(tǒng)，通過系統(tǒng)各設備及工藝過程運行的控制及技術(shù)參數(shù)測試，使處理氣體中的硫氧化物與噴淋NaOH堿溶液處于最佳化學反應的條件及狀態(tài)，化學反應充分，最大限度降低硫氧化物排放，達到標準要求。反應產(chǎn)物Na2SO3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)設備故障，提高設備可靠性，基于可靠性設計對系統(tǒng)中的液體輸送與測控裝置進行了機械部件、電動部件、傳感器的串并聯(lián)組合設計，降低了設備故障概率，大幅度提高廢氣脫硫設備運行的可靠性。同時，為提高設備維護維修性能，根據(jù)船舶設備工作條件及特點，發(fā)明了殘留液回收結(jié)構(gòu)裝置，對設備維修中管路及泵中殘留液進行有效回收處理，避免工作環(huán)境污染及影響周邊設備工作。
[0011]本發(fā)明的設備組成主要包括噴淋洗滌釜(I)，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)液輸送與測控裝置(12)，消洗配液水輸送與測控裝置(13)，堿液輸送與測控裝置(14)，混合液輸送與測控裝置(15)，飽和液輸送與測控裝置(16)，污物排料輸送裝置(17)。
[0012]本發(fā)明的混合液輸送與測控裝置(15)設置于固液分離器(6)與中和處理器(3)之間。基于可靠性設計的混合液輸送與測控裝置(15)中，耐酸堿液泵(19)出口管路上設置的2個并聯(lián)支管上分別安裝I個耐酸堿電動閥(20)和(21)，大大降低了混合液輸送與測控裝置的失效概率，控制系統(tǒng)計算機根據(jù)設備運行情況自動控制電動閥調(diào)節(jié)混合液流量。當耐酸堿電動閥(20)、(21)其中之一耐酸堿液電動閥故障時，另一耐酸堿液電動閥正常運行，保證系統(tǒng)高可靠性。
[0013]基于可靠性設計的混合液輸送控制裝置(15)，耐酸堿液泵出口管路(25)上分別設置2個串聯(lián)耐酸堿液流量傳感器(22，23)，大大降低了堿液輸送與測控裝置的失效概率，將耐酸堿液泵輸送固液分離器￠)的混合液流量信息實時傳送給系統(tǒng)控制計算機，根據(jù)設備運行情況自動控制電動閥調(diào)節(jié)混合液流量。當其中2個串聯(lián)耐酸液流量傳感器之一故障時，另一傳感器正常運行，保證系統(tǒng)高可靠性。
[0014]混合液輸送控制裝置(15)，如附圖2所示。在耐酸堿液泵(19)入口管路(24)上設置導液管接口，導液管安裝手動閥(26)，設備運行時，手動閥(26)關(guān)閉。耐酸堿液泵(19)故障時，關(guān)閉中和處理器(3)出口手動閥，將移動導流泵(27)入口管接通導液管接口，打開手動閥，啟動導流泵將殘留耐酸堿液泵及主路中的混合液導入固液分離器￠)，方便快速維修或更換耐酸堿液泵，避免管路及容器內(nèi)混合液溢出造成船艙或甲板積混合液及影響周圍的設備發(fā)生故障。
【附圖說明】
[0015]附圖1是船舶柴油機廢氣脫硫系統(tǒng)組成及原理
[0016]附圖2是船舶柴油機廢氣脫硫高可靠性混合液輸送測控裝置
[0017]圖中:噴淋洗滌釜(I)，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)液輸送與測控裝置(12)，清洗配液水輸送與測控裝置(13)，堿液輸送與測控裝置(14)，混合液輸送與測控裝置(15)，飽和液輸送與測控裝置(16)，污物排料輸送裝置(17)，洗滌釜出口 (18)，混合液泵(19)，電動閥(20)、(21)，混合液流量傳感器(22)、