一种船舶尾气在线监测与控制系统技术方案

本实用新型专利技术为一种船舶尾气在线监测与控制系统，包括尾气检测单元、分析控制单元、循环处理单元，所述的尾气检测单元、循环处理单元分别由分析控制单元控制，所述的尾气检测单元对船舶尾气进行检测，所述的分析控制单元根据检测结果控制船舶尾气直接排放或进入循环处理单元，所述循环处理单元包括第一电动阀、第二电动阀，所述的第一电动阀并联于船舶尾气处理系统两端，第二电动阀一端与船舶尾气处理系统出气口相连通，另一端直接排空，该系统结构简单、便于安装于船舶尾气后端，可对不达标的尾气进行循环处理，做到环境保护和设备维护的一体化。

An on-line monitoring and control system for ship tail gas

【技术实现步骤摘要】
一种船舶尾气在线监测与控制系统
本技术属于大气污染控制领域，涉及一种废气排放在线监测与控制系统，具体涉及一种船舶尾气在线监测与控制系统。
技术介绍
根据国家环保部监控中心测算，2013年中国港口的船舶二氧化硫的排放量约占全国排放总量的8.4％，氮氧化物约占全国排放总量的11.3％，港口船舶尾气污染已成为继机动车尾气污染、工业企业气体污染之后的第三大大气污染源，对船舶污染的治理刻不容缓。据统计，90％以上的船舶采用柴油机作为动力源，船舶排放废气污染物主要为硫氧化物、氮氧化物(NOx)、碳氧化物(COx)、碳氢化合物(HC)等，船舶排放废气如果不经治理直接排放入大气将会造成不可忽视的危害。氮氧化物(NOx)吸入人体后，与肺中水汽结合形成稀硝酸，严重损害身体健康；在日光照射下，氮氧化物(NOx)还可与碳氢化合物(HC)生成化学烟雾，使人头痛、手足抽搐。碳氢化合物(HC)对人的呼吸系统、神经系统、造血系统都有严重的损坏作用。此外，碳氢化合物(HC)如形成酸雨会污染湖泊土壤，影响农、林、渔、牧业等生产。针对于船舶废气排放的问题，《1973年国际防止船舶造成污染公约》附则6-防止船舶造成空气污染规则中明确规定对船舶排放废气中的硫氧化物(SOX)和氮氧化物(NOx)进行含量限制并禁止损害臭氧物质的故意排放。《船舶发动机排气污染物排放限值及测量方法(中国第一、二阶段)》(GB15097-2016)也提出了氮氧化物(NOx)、碳氧化物(COx)、碳氢化合物(HC)等污染物的排放限制及其测量方法。因此，对船舶废气的处理和检测成为废气排放前至关重要的步骤，由于在线监测分析系统具有实时监控的优点，已经逐渐被应用于船舶废气治理领域中。经检索，现有技术也已公开了技术方案，如中国专利申请号201520843896.X，该申请案公布了一种机动车或者船双光程多车道尾气遥感检测系统，包括控制装置、红外光产生装置、紫外光产生装置、合束装置和信号接收及分析装置。该系统的控制装置根据传输来的光，谱的变化情况计算出尾气中的一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物和颗粒物污染物的浓度；该系统通过光谱计算方式替代各类气体监测仪器的使用，在一定程度上节约了成本，然而该系统缺少废气预处理装置，考虑到船舶的特殊工况环境，长期使用将大大缩短船舶的使用寿命。其他在线分析系统还包括中国专利申请号201610323653.2，该申请案公布了一种船舶废气在线分析系统，包括烟气采样单元、烟气预处理装置、烟气分析系统、烟气参数测量系统及自动反吹控制系统、数据采集处理系统、烟尘监测系统、烟道、气体测试室、分析仪表柜。该申请案的分析系统对船舶废气各成分进行实时、在线、连续的监测，使最终排放的气体达到国家标准，对环境治理起到有效作用，然而其自身的也存在一定的缺陷：1)整个系统较复杂，造价较高，占用空间大，不适用于空间小的船舶废气监测；2)在出现气体浓度超标等异常情况时仅仅根据故障标志位点亮对应报警灯，不能依靠系统进行尾气流向的调节，需要依靠人工进行检查和排除故障；3)系统未设置对气体进行智能化多次循环处理的功能。因此，亟需开发一种结构简单、便于安装且能对船舶尾气处理较为彻底的系统，做到环境保护和设备维护的一体化。
技术实现思路
1.专利技术要解决的技术问题现有技术中船舶在线检测系统具有以下不可避免的缺陷：1)系统结构复杂，仪器较多、占用空间大、不适用于空间小的船舶废气监测，2)船舶尾气检测无法进行循环处理；本技术经过长期实践经验的总结，提供一种船舶尾气在线监测和控制系统，该系统结构简单，体积较小，便于安装在船舶尾气处理系统后端，可智能判断船舶尾气处理后的各类污染物指标是否满足国标要求，可对不达标尾气进行多次循环处理。2.技术方案为达到上述目的，本技术采用的技术方案是：本技术提供了一种船舶尾气在线监测与控制系统，包括尾气检测单元、分析控制单元、循环处理单元，其特征在于：所述的尾气检测单元、循环处理单元分别由分析控制单元控制，所述的尾气检测单元对船舶尾气进行检测，所述的分析控制单元根据检测结果控制船舶尾气直接排放或进入循环处理单元。作为本技术更进一步的改进，所述循环处理单元包括第一电动阀、第二电动阀，所述的第一电动阀并联于船舶尾气处理系统两端，第二电动阀一端与船舶尾气处理系统出气口相连通，另一端直接排空。作为本技术更进一步的改进，所述的尾气检测单元包括预处理模块和处理检测模块，所述的预处理模块包括第一电磁阀、第一过滤器，所述的第一过滤器与船舶尾气处理系统出气口相连通，第一电磁阀与第一过滤器的入口位置连通。作为本技术更进一步的改进，所述的处理检测模块包括THC检测单元和常规检测单元；所述THC检测单元包括第二过滤器、第一泵、第三电磁阀、THC分析仪，所述的第二过滤器与第一过滤器相连通，第二过滤器、第一泵、THC分析仪依次连接，第三电磁阀并联于THC分析仪的两端；所述常规检测单元包括第二电磁阀、冷凝器、第二泵、液体传感器、第三泵、第三过滤器、气体分析仪，所述的第二电磁阀与第一过滤器相连通，第二电磁阀、冷凝器、液体传感器、第三泵、第三过滤器依次连接，所述的冷凝器抽气端与第二泵相连通，所述的气体分析仪与第三过滤器相连通。作为本技术更进一步的改进，所述分析控制单元包括PLC模块和DAS数据处理模块；气体分析仪、THC分析仪连接至DAS数据处理模块。作为本技术更进一步的改进，所述THC分析仪、气体分析仪前端分别设置有流量计。作为本技术更进一步的改进，所述的预处理模块还包括烟气管路加热单元和温控模块，所述烟气管路加热单元设置于第一过滤器与第二过滤器之间，所述烟气管路加热单元与温控模块连接。作为本技术更进一步的改进，所述常规检测单元还包括第四流量计，所述第四流量计一端与第三过滤器相连，一端直接排空。3.有益效果采用本专利技术提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下有益效果：(1)本技术的一种船舶尾气在线监测与控制系统，PLC模块控制第一电动阀和第二电动阀的开闭，进而控制废气方向，使不达标废气重新返回船舶尾气处理系统进行循环处理，采用智能控制方式简单方便、节省人力，有效防止未达标的尾气进入大气污染环境，提高了安全性。(2)本技术的一种船舶尾气在线监测与控制系统，PLC模块可根据实际情况控制预处理模块中的第一泵、第二电磁阀、第二泵、第三泵的开闭，从而控制废气方向，采用多个关卡严格控制，废气进入检测前具有较为完善的保护措施。(3)本技术的一种船舶尾气在线监测与控制系统，PLC模块可控制并联于THC分析仪的第三电磁阀，必要时启动紧急排空功能，可在检测过程中保护THC分析仪。(4)本技术的一种船舶尾气在线监测与控制系统，尾气分析模块的第二预处理模块中的液体传感器与PLC模块连接，可智能判断冷凝效果，对其后端仪器起到保护作用。(5)本技术的一种船舶尾气在线监测与控制系统，尾气分析模块的第一预处理模块中的烟气管路加热单元与温控模块连接，可智能调节烟气管路加热单元的温度，防止管路中的气体产生冷凝。(6)本技术的一种船舶尾气在线监测与控制系统，采用分级过滤除尘，粗过滤和精过滤结合的净化方式，性能稳定可靠。(7)本技术的一种船舶尾气在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种船舶尾气在线监测与控制系统，包括尾气检测单元、分析控制单元、循环处理单元，其特征在于：所述的尾气检测单元、循环处理单元分别由分析控制单元控制，所述的尾气检测单元对船舶尾气进行检测，所述的分析控制单元根据检测结果控制船舶尾气直接排放或进入循环处理单元。

【技术特征摘要】
1.一种船舶尾气在线监测与控制系统，包括尾气检测单元、分析控制单元、循环处理单元，其特征在于：所述的尾气检测单元、循环处理单元分别由分析控制单元控制，所述的尾气检测单元对船舶尾气进行检测，所述的分析控制单元根据检测结果控制船舶尾气直接排放或进入循环处理单元。2.根据权利要求1所述的船舶尾气在线监测与控制系统，其特征在于：所述循环处理单元包括第一电动阀(1)、第二电动阀(3)，所述的第一电动阀(1)并联于船舶尾气处理系统(2)两端，第二电动阀(3)一端与船舶尾气处理系统(2)出气口相连通，另一端直接排空。3.根据权利要求1所述的船舶尾气在线监测与控制系统，其特征在于：所述尾气检测单元包括预处理模块和处理检测模块，所述预处理模块包括第一电磁阀(4)、第一过滤器(5)，所述第一过滤器(5)与船舶尾气处理系统(2)出气口相连通，第一电磁阀(4)与第一过滤器(5)的入口位置连通。4.根据权利要求3所述的船舶尾气在线监测与控制系统，其特征在于：所述的处理检测模块包括THC检测单元和常规检测单元；所述THC检测单元包括第二过滤器(8)、第一泵(9)、第三电磁阀(17)、THC分析仪(18)，所述的第二过滤器(8)与第一过滤器(5)相连通，第二过滤器(8)、第一泵(9)、THC分析仪(18)依次连接，第三电磁阀(17)并联于THC分析...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘德允，申旭辉，綦振华，范黎锋，周中山，
申请(专利权)人：南京埃森环境技术股份有限公司，申旭辉，綦振华，
类型：新型
国别省市：江苏,32