用于船用低速柴油机EGR的水处理系统技术方案

一种用于船用低速柴油机EGR的水处理系统，包括用于向EGR提供循环水的循环水缓冲罐、用于向EGR提供NaOH溶液NaOH溶液罐和用于自动控制循环水和NaOH溶液的处理、补给、排放、加温和检测的控制系统；其中，循环水缓冲罐与EGR连接，具有液位报警、液位自动控制、循环水自动补给、极高液位溢流、强制泄放以及自动监测和控制水质浊度功能；NaOH溶液罐与EGR连接，具有液位报警、液位自动控制、自动加注补充和温度自动控制功能；控制系统连接和控制循环水缓冲罐实现循环水的自动补给、液位报警和自动控制以及水质浊度的监测和自动控制，连接和控制NaOH溶液罐实现NaOH溶液的自动加注补充、液位报警和自动控制以及温度的监测和自动控制。本发明专利技术解决了EGR的循环水和NaOH溶液的供给问题，具有结构紧凑、控制精度高和自动化运行的优点。

Water Treatment System for EGR of Marine Low Speed Diesel Engine

A water treatment system for EGR of marine low-speed diesel engine includes a circulating water buffer tank for supplying circulating water to EGR, a NaOH solution tank for supplying NaOH solution to EGR, and a control system for automatically controlling the treatment, replenishment, discharge, heating and detection of circulating water and NaOH solution. Automatic recharge of circulating water, extremely high level overflow, forced discharge and automatic monitoring and control of water quality turbidity function; NaOH solution tank connected with EGR, with liquid level alarm, liquid level automatic control, automatic replenishment and temperature automatic control function; control system connected and controlled circulating water buffer tank to realize automatic recharge of circulating water, liquid level alarm and automatic control and water quality turbidity monitoring Measure and control automatically, connect and control NaOH solution tank to realize automatic filling and replenishment of NaOH solution, liquid level alarm and automatic control, temperature monitoring and automatic control. The invention solves the supply problem of circulating water and NaOH solution of EGR, and has the advantages of compact structure, high control precision and automatic operation.

【技术实现步骤摘要】
用于船用低速柴油机EGR的水处理系统
本专利技术涉及船用低速柴油机，特别涉及一种用于船用低速柴油机EGR的水处理系统，属于柴油机

技术介绍
随着环保要求的日益严格，根据国际海事组织TierIII规范，当2016年1月1日后建造的船舶运行在氮氧化物排放控制区域(NOx-ECAs)时，对于转速低于130rpm的主机，要求氮氧化物的排放量周期值必须低于3.4g/kwh，各负荷点下的排放值也不得超过5.1g/kwh。这也就是说，相对于TierII，TierIII的氮氧化物排放量降低了76％。目前常规的ME型主机通常只能满足TierII的排放规范，而不能达到TierIII规范的要求。因而现有常规主机必须进行技术改进，以满足TierIII规范的要求。现有常规主机为了满足TierIII规范要求，主要采用两种技术方案：一种是采用废气再循环系统(EGR)，另一种是采用选择性催化还原系统(SCR)。选择性催化还原系统，简称SCR，是一种废气后处理技术，利用尿素溶液对排出的废气进行氮氧化物处理。该系统体积庞大，对于空间狭小有限的船舱而言，安装难度很大，并且运行成本也很高。废气再循环系统，简称EGR，是把一定量的废气重新引入至主机的扫气系统中，利用循环废气中的二氧化碳来替换扫气中的氧气，通过这种替换来降低燃烧速度，从而降低燃烧的峰值温度，同时由于二氧化碳相对于氧气具有较高的比热容，这也导致了燃烧温度的降低；较低的燃烧温度，尤其是较低的燃烧峰值温度，能够减少NOx排放物的产生。EGR本身是集成于主机上的，即与主机结构为一体，对船舱空间的要求较小，运行成本也相对较低，是满足TierIII技术规范要求的主机首选技术方案。EGR的水处理系统是EGR系统的主要核心部件之一。由于主机的废气要再次进入气缸内进行循环参与燃烧，而废气内部含有酸洗气体、积碳及其他杂质，为了防止循环再利用的废气中的硫化物和固体颗粒损伤主机，因而废气需要进行清洗和处理，EGR的水处理系统通过将不断循环利用的洗涤水提供给EGR单元来实现废气的清洗。由于循环水呈浑浊状，具有一定的酸性或碱性以及含有颗粒杂质，因此还需要对循环水进行水质处理。废水处理系统必须能够保证去除循环水中积聚的固体颗粒和中和硫化物，并确保供水速率和压力能够提供足够的洗涤水至EGR单元中。此外考虑到船舱的空间特点，废水处理系统应尽量结构紧凑，同时结合车间空间有限的条件，需要考虑主机和废水处理系统各部件的合理布置，既能使废水处理系统结构紧凑，单元模块化，又能方便在紧凑有限的空间中进行布置。由于EGR系统还需要供给NaOH溶液，以中和主机所产生的酸性气体，因此EGR的水处理系统还要供给所需的碱液使用量，由于NaOH溶液属于危化品，因而系统还必须具有自主进行NaOH溶液加注、放残的功能，以减少人为参与，降低作业风险，提高劳动效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，克服现有EGR的水处理系统的不足，提供一种用于船用低速柴油机EGR的水处理系统，解决动车时EGR单元循环水和NaOH溶液的供给、储存、监测和处理问题，采用智能逻辑控制，达到结构紧凑、提高控制精度和自动化运行的效果。本专利技术的技术方案如下：一种用于船用低速柴油机EGR的水处理系统，连接于所述EGR单元上，所述的水处理系统成撬设计，集成了机械撬块及控制系统，包括循环水缓冲罐、NaOH溶液罐和控制系统；所述循环水缓冲罐与所述EGR连接并向该EGR提供循环水，具有液位报警、液位自动控制、循环水自动补给、极高液位溢流、强制泄放以及自动监测和控制水质浊度功能，该循环水缓冲罐设有出水口、回水口和泄水口；所述NaOH溶液罐与所述EGR连接并向该EGR提供NaOH溶液，具有液位报警、液位自动控制、自动加注补充和温度自动控制功能，该NaOH溶液罐设有输入口和输出口；所述控制系统分别与所述循环水缓冲罐和NaOH溶液罐连接，包括两就地控制装置和远程控制装置，所述两就地控制装置分别安装在该循环水缓冲罐和NaOH溶液罐上，所述远程控制装置设置在远端的集控室内，与所述就地控制装置使用网线进行连接通讯；所述控制系统控制所述循环水缓冲罐完成所述EGR的循环水的供给、处理和监测，并且实现循环水的自动补给、液位报警和自动控制以及水质浊度的监测和自动控制；所述控制系统控制所述NaOH溶液罐完成EGR的NaOH溶液的供给、加温和监测，并且实现NaOH溶液的自动加注补充、液位报警和自动控制以及温度的监测和自动控制。作为进一步改进，所述的循环水缓冲罐包括缓冲罐体、就地控制箱、强制泄放泵、磁性翻板式液位计、信号转换器、浊度传感器和框架；所述缓冲罐体用于盛装循环水，其分别通过所述循环水缓冲罐的出水口和回水口与所述EGR连接，通过所述循环水缓冲罐的泄水口与污水箱连接；所述强制泄放泵用于强制泄放所述缓冲罐体内的循环水，该强制泄放泵连接于所述缓冲罐体与所述循环水缓冲罐的泄水口之间，构成强制泄放管路系统；所述磁性翻板式液位计连接在所述缓冲罐体上，用于现场显示液位，同时输出4-20mA电流用于远程显示液位；所述浊度传感器安装在所述缓冲罐体的顶部，用于监测所述循环水的水质，所述信号转换器与该浊度传感器连接，并输出4-20mA的电流信号供所述控制系统使用；所述就地控制箱与所述控制系统连接，用于通过手动/自动控制方式集成控制所述循环水缓冲罐向所述EGR提供循环水，该就地控制箱连接所述强制泄放泵以实现循环水的强制泄放，连接所述磁性翻板式液位计以实现循环水的自动补给、液位的报警和自动控制，连接所述信号转换器和该浊度传感器以实现循环水的水质浊度的自动监测和控制；所述缓冲罐体、就地控制箱、强制泄放泵、磁性翻板式液位计、信号转换器和浊度传感器集成安装在所述框架上。作为进一步改进，所述的缓冲罐体的有效容积为2m3，材质为316L不锈钢。作为进一步改进，所述的浊度传感器设置有个，相互备用，相互校验。作为进一步改进，所述的NaOH溶液罐包括NaOH溶液罐体、就地控制箱、加注泵、磁性翻板式液位计、浮球式液位控制器、电加热器和框架；所述NaOH溶液罐体用于盛装NaOH溶液，通过所述NaOH溶液罐的输出口连接所述EGR，通过所述NaOH溶液罐的输入口与NaOH供货箱连接；所述加注泵具有加注/泄放的双重功能，用于加注/抽出所述NaOH溶液罐体内的NaOH溶液，所述NaOH溶液罐的输入口通过所述加注泵连接于所述NaOH溶液罐体的上部，形成加注通路，所述NaOH溶液罐体的底部通过所述加注泵连接所述NaOH溶液罐的输入口，形成泄放通路；所述磁性翻板式液位计连接在所述NaOH溶液罐体上，用于现场显示液位，同时输出4-20mA电流用于远程显示液位；所述浮球液位控制器安装在所述NaOH溶液罐体上，用于液位监测报警；所述电加热器安装在所述NaOH溶液罐体上，用于加热该NaOH溶液罐体内的NaOH溶液，以维持NaOH溶液的温度；所述就地控制箱与所述控制系统连接，用于通过手动/自动控制方式集成控制所述NaOH溶液罐向所述EGR提供NaOH溶液，该就地控制箱连接所述加注泵以实现NaOH溶液的自动加注，连接所述磁性翻板式液位计以实现NaOH溶液的自动补充，连接所述浮球液位控制器以实现NaOH溶液的液位的报警和自动控制，连接所述电加热器以实现Na本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于船用低速柴油机EGR的水处理系统，连接于所述EGR单元上，其特征在于：所述的水处理系统成撬设计，集成了机械撬块及控制系统，包括循环水缓冲罐、NaOH溶液罐和控制系统；所述循环水缓冲罐与所述EGR连接并向该EGR提供循环水，具有液位报警、液位自动控制、循环水自动补给、极高液位溢流、强制泄放以及自动监测和控制水质浊度功能，该循环水缓冲罐设有出水口、回水口和泄水口；所述NaOH溶液罐与所述EGR连接并向该EGR提供NaOH溶液，具有液位报警、液位自动控制、自动加注补充和温度自动控制功能，该NaOH溶液罐设有输入口和输出口；所述控制系统分别与所述循环水缓冲罐和NaOH溶液罐连接，包括两就地控制装置和远程控制装置，所述两就地控制装置分别安装在该循环水缓冲罐和NaOH溶液罐上，所述远程控制装置设置在远端的集控室内，与所述就地控制装置使用网线进行连接通讯；所述控制系统控制所述循环水缓冲罐完成所述EGR的循环水的供给、处理和监测，并且实现循环水的自动补给、液位报警和自动控制以及水质浊度的监测和自动控制；所述控制系统控制所述NaOH溶液罐完成EGR的NaOH溶液的供给、加温和监测，并且实现NaOH溶液的自动加注补充、液位报警和自动控制以及温度的监测和自动控制。...

【技术特征摘要】
1.一种用于船用低速柴油机EGR的水处理系统，连接于所述EGR单元上，其特征在于：所述的水处理系统成撬设计，集成了机械撬块及控制系统，包括循环水缓冲罐、NaOH溶液罐和控制系统；所述循环水缓冲罐与所述EGR连接并向该EGR提供循环水，具有液位报警、液位自动控制、循环水自动补给、极高液位溢流、强制泄放以及自动监测和控制水质浊度功能，该循环水缓冲罐设有出水口、回水口和泄水口；所述NaOH溶液罐与所述EGR连接并向该EGR提供NaOH溶液，具有液位报警、液位自动控制、自动加注补充和温度自动控制功能，该NaOH溶液罐设有输入口和输出口；所述控制系统分别与所述循环水缓冲罐和NaOH溶液罐连接，包括两就地控制装置和远程控制装置，所述两就地控制装置分别安装在该循环水缓冲罐和NaOH溶液罐上，所述远程控制装置设置在远端的集控室内，与所述就地控制装置使用网线进行连接通讯；所述控制系统控制所述循环水缓冲罐完成所述EGR的循环水的供给、处理和监测，并且实现循环水的自动补给、液位报警和自动控制以及水质浊度的监测和自动控制；所述控制系统控制所述NaOH溶液罐完成EGR的NaOH溶液的供给、加温和监测，并且实现NaOH溶液的自动加注补充、液位报警和自动控制以及温度的监测和自动控制。2.根据权利要求1所述的用于船用低速柴油机EGR的水处理系统，其特征在于：所述的循环水缓冲罐包括缓冲罐体、就地控制箱、强制泄放泵、磁性翻板式液位计、信号转换器、浊度传感器和框架；所述缓冲罐体用于盛装循环水，其分别通过所述循环水缓冲罐的出水口和回水口与所述EGR连接，通过所述循环水缓冲罐的泄水口与污水箱连接；所述强制泄放泵用于强制泄放所述缓冲罐体内的循环水，该强制泄放泵连接于所述缓冲罐体与所述循环水缓冲罐的泄水口之间，构成强制泄放管路系统；所述磁性翻板式液位计连接在所述缓冲罐体上，用于现场显示液位，同时输出4-20mA电流用于远程显示液位；所述浊度传感器安装在所述缓冲罐体的顶部，用于监测所述循环水的水质，所述信号转换器与该浊度传感器连接，并输出4-20mA的电流信号供所述控制系统使用；所述就地控制箱与所述控制系统连接，用于通过手动/自动控制方式集成控制所述循环水缓冲罐向所述EGR提供循环水，该就地控制箱连接所述强制泄放泵以实现循环水的强制泄放，连接所述磁性翻板式液位计以实现循环水的自动补给、液位的报警和自动控制，连接所述信号转换器...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨耀，顾裕峰，曾庆祥，
申请(专利权)人：上海中船三井造船柴油机有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31