一种高低负荷适用的船舶洗涤脱硫装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种高低负荷适用的船舶洗涤脱硫装置及其方法。所述装置包括洗涤塔壳体、主喷淋系统、辅喷淋系统；所述主喷淋系统设置在洗涤塔壳体内的中轴线上，所述主喷淋系统的若干个喷嘴由洗涤塔壳体的中轴线水平向洗涤塔壳体的内壁喷淋；所述辅喷淋系统设置在洗涤塔壳体的内壁上，所述辅喷淋系统的若干个喷嘴呈螺旋上升布局，所述辅喷淋系统的喷嘴水平垂直于洗涤塔壳体内壁与洗涤塔壳体中轴线的连线，俯视辅喷淋系统喷嘴的喷淋方向为水平顺时针方向；所述主喷淋系统喷嘴的数量为辅喷淋系统喷嘴数量的5‑10倍。本发明专利技术在同一洗涤塔壳体内设置两套喷淋系统，其结构紧凑合理。

High load and low load ship washing desulfurizing device and method thereof

The invention relates to a high load and low load ship washing desulfurization device and a method thereof. The device comprises a shell, a main spray scrubber system, auxiliary spray system; the main spray system is arranged in the washing tower shell axis, a plurality of nozzles of the main spray system by washing tower shell axis horizontal wall spray scrubber shell; the auxiliary spray system is provided in the the inner wall of the shell of the washing tower, the auxiliary nozzle spray system of a plurality of spiral layout, the auxiliary sprinkler system nozzle level perpendicular to the axis of the washing tower shell wall and the washing tower housing attachment, overlooking the spray direction of auxiliary nozzle spray system clockwise for level; the number of nozzle the main sprinkler system sprinkler system nozzle number as 5 10 times. The invention is provided with two sets of spraying systems in the same washing tower shell.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高低负荷适用的船舶洗涤脱硫装置及其方法。
技术介绍
根据MARPOL公约附则Ⅵ规定，2015年1月1日起，航行在排放控制区(ECA)的船只，必须燃烧含硫量等于或小于0.10％(m/m)的低硫燃油，同时允许船只使用经批准的减排技术，条件是SO2排放等效于燃烧等于或小于0.10％的低硫燃油。鉴于“限硫令”已开始实施，石油资源紧缺，低硫燃油价格高昂且供不应求，船舶废气脱硫成为国内外研究热点。文献检索发现，目前国际上已有报道的船舶废气脱硫厂家不少于15家，而国内的相关技术起步较晚，大多处于理论研究和实验室小试阶段。据悉大连海事大学和哈尔滨工程大学科研团队已完成工程样机研制，其中大连海事大学已完成工程样机实船应用。国内外主要采用的脱硫技术包括：海水法、淡水+氢氧化钠法、镁基-海水法、电解海水同时脱硫脱硝技术以及干法。不同于陆基脱硫系统的工况，船舶废气脱硫系统的废气工况变化巨大，尤其体现在废气流量的变化上。船舶正常航行时，主机及辅机同时运行，废气流量较大。当船舶靠岸时，主机完全停机，只有辅机运行，此时废气流量只有正常航行时的10％以下。由船舶废气脱硫技术调研可知，目前的主流技术为湿法脱硫，而湿法脱硫过程中一个重要参数为液气比。当废气流量降至设计值的10％时，若调节循环泵使喷淋量也降至设计值的10％，喷淋液喷嘴压力难以保证，导致喷淋效果极差，基本没有脱硫效果。若要使脱硫效果达标，必须维持喷淋泵的功率在一个特定值，以保证喷淋效果。而喷淋泵是脱硫系统耗电量的主要贡献者，因此在船舶主机低负荷运行或只有辅机运行时，脱硫系统的耗电量并没有明显降低，从而造成巨大的能量浪费。
技术实现思路
本专利技术通过在同一洗涤塔壳体内设置两套喷淋系统，根据负荷变化区间，调节泵功率或直接切换喷淋系统，在保证液气比的前提下，确保喷嘴雾化效果，进而使脱硫效果达标。本专利技术提供了一种高低负荷适用的船舶洗涤脱硫装置，所述装置包括洗涤塔壳体、喷淋液循环槽、泵Ⅰ、主喷淋系统、泵Ⅱ、辅喷淋系统；所述喷淋液循环槽的出口Ⅰ通过泵Ⅰ与主喷淋系统连接；所述喷淋液循环槽的出口Ⅱ通过泵Ⅱ与辅喷淋系统连接；所述主喷淋系统设置在洗涤塔壳体内的中轴线上，所述主喷淋系统的若干个喷嘴由洗涤塔壳体的中轴线水平向洗涤塔壳体的内壁喷淋；所述辅喷淋系统设置在洗涤塔壳体的内壁上，所述辅喷淋系统的若干个喷嘴呈螺旋上升布局，所述辅喷淋系统的喷嘴水平垂直于洗涤塔壳体内壁与洗涤塔壳体中轴线的连线，俯视辅喷淋系统喷嘴的喷淋方向为水平顺时针方向；所述主喷淋系统喷嘴的数量为辅喷淋系统喷嘴数量的5-10倍。本专利技术所述装置优选为包括变频器Ⅰ、变频器Ⅱ；所述变频器Ⅰ与泵Ⅰ连接，所述变频器Ⅱ与泵Ⅱ连接。本专利技术所述洗涤塔壳体底部的喷淋液回流口优选为与喷淋液循环槽连接。本专利技术另一目的为提供一种利用上述装置高低负荷适用的船舶洗涤脱硫方法，所述方法包括如下步骤：①船舶正常航行时，开启泵Ⅰ，根据主机负荷变化，调节变频器Ⅰ输出频率，控制主喷淋系统的液气比为5-7L/m3、压力为0.1-0.2MPa；②船舶主机降低负荷直至停机的过程中，降低变频器Ⅰ输出频率，当主喷淋系统的液气比小于3L/m3或压力小于0.05MPa时，开启泵Ⅱ，调节变频器Ⅱ输出频率，控制辅喷淋系统的压力至少为0.1MPa，同时关闭泵Ⅰ，控制辅喷淋系统的液气比为5-7L/m3、压力为0.1-0.2MPa；③船舶主机启动的过程中，泵Ⅱ工作状态不变，同时开启泵Ⅰ，调节变频器Ⅰ输出频率，控制主喷淋系统的压力至少为0.1MPa，当主机运行在正常航行状态时，关闭泵Ⅱ，主喷淋系统工作状态与步骤①相同。本专利技术所述步骤②和③的主、辅喷淋系统切换，其目的为：防止负荷的变化、脱硫系统运行状态的突变所引起的对脱硫效果及主机背压的波动。本专利技术所述船舶正常航行时，控制主喷淋系统的液气比优选为6L/m3、压力优选为0.13MPa。本专利技术所述只有辅喷淋系统工作时，控制辅喷淋系统的液气比优选为6L/m3、压力优选为0.13MPa。本专利技术有益效果为：①本专利技术在同一洗涤塔壳体内设置两套喷淋系统，其结构紧凑合理；②本专利技术所述装置极大节约了脱硫系统的能耗；③本专利技术所述主、辅喷淋系统切换过程平滑，对脱硫效果和主机背压的冲击较小。附图说明本专利技术附图2幅，图1为实施例1所述高低负荷适用的船舶洗涤脱硫装置的结构示意图；图2为实施例1所述高低负荷适用的船舶洗涤脱硫装置的俯视图；其中，1、洗涤塔壳体，2、喷淋液循环槽，3、喷淋泵Ⅰ，4、主喷淋系统，41、主喷淋系统的喷嘴，5、喷淋泵Ⅱ，6、辅喷淋系统，61、辅喷淋系统的喷嘴，7、变频器Ⅰ，8、变频器Ⅱ。具体实施方式下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本专利技术，但不以任何方式限制本专利技术。实施例1一种高低负荷适用的船舶洗涤脱硫装置，所述装置包括洗涤塔壳体1、喷淋液循环槽2、喷淋泵Ⅰ3、主喷淋系统4、喷淋泵Ⅱ5、辅喷淋系统6、变频器Ⅰ7、变频器Ⅱ8；所述喷淋液循环槽2的出口Ⅰ通过喷淋泵Ⅰ3与主喷淋系统4连接，所述变频器Ⅰ7与喷淋泵Ⅰ3连接；所述喷淋液循环槽2的出口Ⅱ通过喷淋泵Ⅱ5与辅喷淋系统6连接，所述变频器Ⅱ8与喷淋泵Ⅱ5连接；所述洗涤塔壳体1底部的喷淋液回流口与喷淋液循环槽2连接；所述主喷淋系统4设置在洗涤塔壳体1内的中轴线上，所述主喷淋系统的若干个喷嘴41由洗涤塔壳体1的中轴线水平向洗涤塔壳体1的内壁喷淋；所述辅喷淋系统6设置在洗涤塔壳体1的内壁上，所述辅喷淋系统的若干个喷嘴61呈螺旋上升布局，所述辅喷淋系统的喷嘴61水平垂直于洗涤塔壳体1内壁与洗涤塔壳体1中轴线的连线，俯视辅喷淋系统喷嘴61的喷淋方向为水平顺时针方向；所述主喷淋系统喷嘴41的数量为辅喷淋系统喷嘴61数量的10倍。实施例2一种利用实施例1所述装置高低负荷适用的船舶洗涤脱硫方法，所述方法包括如下步骤：以1700TEU的集装箱船为例，主机功率为10MW，船舶正常航行时，主机负荷为50-60％，配备3台辅机，每台辅机功率为600kW，通常情况下一运两备或两运一备，最大废气流量为80000m3/h；①船舶正常航行时，开启喷淋泵Ⅰ3，根据主机负荷变化，调节变频器Ⅰ7输出频率，控制主喷淋系统4的液气比为6L/m3、压力为0.13MPa；②船舶主机降低负荷直至停机的过程中，降低变频器Ⅰ7输出频率，当主喷淋系统4的液气比小于3L/m3或压力小于0.05MPa时，开启喷淋泵Ⅱ5，调节变频器Ⅱ8输出频率，控制辅喷淋系统6的压力至少为0.1MPa，同时关闭喷淋泵Ⅰ3，控制辅喷淋系统6的液气比为6L/m3、压力为0.13MPa；③船舶主机启动的过程中，喷淋泵Ⅱ5工作状态不变，同时开启喷淋泵Ⅰ3，调节变频器Ⅰ7输出频率，控制主喷淋系统4的压力至少为0.1MPa，当主机运行在正常航行状态时，关闭喷淋泵Ⅱ5，主喷淋系统4工作状态与步骤①相同。对比例1船舶靠港后只运行一台辅机，按废气流量为4000m3/h，液气比为6L/m3计算，若采用本专利技术的辅喷淋系统6对其废气洗涤脱硫，喷淋泵Ⅱ5的流量为24m3/h，对应的喷淋泵Ⅱ5功率为5kW即可满足脱硫要求；若采用现有技术中的主喷淋系统对其废气洗涤脱硫，则喷淋泵的功率至少为35kW才能保证与本专利技术相同的喷淋液雾化及脱硫效本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高低负荷适用的船舶洗涤脱硫装置，其特征在于：所述装置包括洗涤塔壳体、喷淋液循环槽、泵Ⅰ、主喷淋系统、泵Ⅱ、辅喷淋系统；所述喷淋液循环槽的出口Ⅰ通过泵Ⅰ与主喷淋系统连接；所述喷淋液循环槽的出口Ⅱ通过泵Ⅱ与辅喷淋系统连接；所述主喷淋系统设置在洗涤塔壳体内的中轴线上，所述主喷淋系统的若干个喷嘴由洗涤塔壳体的中轴线水平向洗涤塔壳体的内壁喷淋；所述辅喷淋系统设置在洗涤塔壳体的内壁上，所述辅喷淋系统的若干个喷嘴呈螺旋上升布局，所述辅喷淋系统的喷嘴水平垂直于洗涤塔壳体内壁与洗涤塔壳体中轴线的连线，俯视辅喷淋系统喷嘴的喷淋方向为水平顺时针方向；所述主喷淋系统喷嘴的数量为辅喷淋系统喷嘴数量的5‑10倍。

【技术特征摘要】
1.一种高低负荷适用的船舶洗涤脱硫装置，其特征在于：所述装置包括洗涤塔壳体、喷淋液循环槽、泵Ⅰ、主喷淋系统、泵Ⅱ、辅喷淋系统；所述喷淋液循环槽的出口Ⅰ通过泵Ⅰ与主喷淋系统连接；所述喷淋液循环槽的出口Ⅱ通过泵Ⅱ与辅喷淋系统连接；所述主喷淋系统设置在洗涤塔壳体内的中轴线上，所述主喷淋系统的若干个喷嘴由洗涤塔壳体的中轴线水平向洗涤塔壳体的内壁喷淋；所述辅喷淋系统设置在洗涤塔壳体的内壁上，所述辅喷淋系统的若干个喷嘴呈螺旋上升布局，所述辅喷淋系统的喷嘴水平垂直于洗涤塔壳体内壁与洗涤塔壳体中轴线的连线，俯视辅喷淋系统喷嘴的喷淋方向为水平顺时针方向；所述主喷淋系统喷嘴的数量为辅喷淋系统喷嘴数量的5-10倍。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述装置包括变频器Ⅰ、变频器Ⅱ；所述变频器Ⅰ与泵Ⅰ连接，所述变频器Ⅱ与泵Ⅱ连接。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱益民，唐晓佳，李铁，郭琳，赵娇，
申请(专利权)人：大连海事大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21