一种直通型船舶尾气洗涤塔及方法技术

本发明专利技术公开了一种直通型船舶尾气洗涤塔及方法，洗涤塔包括圆柱型塔体，塔体下端的安装基座上贯穿设置有真空进烟喉道；真空进烟喉道的上端依次架设有烟气下分布伞、烟气上分布伞；烟气上分布伞的上方设置有预降温装置；预降温装置的上方设置有喷淋装置及除雾器；除雾器的上下两端均设置有清洗装置。上述洗涤塔的工作方法，包括脱硫及干烧两个过程。本发明专利技术要解决的技术问题是提供一种体积小、易安装的船舶尾气洗涤塔，该洗涤塔支持干烧，并且背压较小，不易损坏船舶的动力系统。

A Straight-through Ship Tail Gas Washing Tower and Its Method

【技术实现步骤摘要】
一种直通型船舶尾气洗涤塔及方法
本专利技术涉及一种洗涤塔及方法，尤其涉及一种直通型船舶尾气洗涤塔及方法。
技术介绍
随着全球现代工业发展、人口剧增、海上频繁活动，海洋污染也日趋严重，局部海域环境发生了很大变化，并有继续扩展的趋势，因此，国际海事组织关于控制船舶烟气中燃油硫的排放以降低海洋环境污染的标准越来越严格。对于运输类船舶而言，强制报废年龄通常在25年以上。为了适应最新颁发的燃油硫含量排放标准，很少有船务公司为此专门开发具有废气处理功能的新船以使尾气排放达标，更多的做法是在现有船舶的基础上进行改造，通过在船舶烟囱内加装洗涤塔使旧船也具备尾气处理功能。船舶烟囱是为了应对海上恶劣环境而包围在各排放管道外部的保护结构。它的尺寸在船舶建造的初期，就已经根据船舶主机、辅机、锅炉等设备的排放管道及分布情况确定好。烟囱内各排放管道的分布情况如图1所示，图中DN400表示的是对应管道直径为400mm，其中主机25对应的管道尺寸最大，为1500mm。可以看出，烟囱内剩余的可用空间已非常有限，若加装的洗涤塔体积较大，则存在安装困难的技术问题。现有船舶尾气洗涤塔的形状如图2所示，从洗涤塔的下端向上延伸有一根进烟管33，即俗称的U型洗涤塔。U型洗涤塔在安装时，进烟管33的上端需要接一段过渡管34，过渡管34的另一端向下弯曲延伸并与各排放管道汇集形成的总管道35相连接。现有洗涤塔的U型结构主要是为了防止塔底积蓄的喷淋水倒灌至各排放管道连接的发电机内，但由于船舶烟囱内可用的安装空间有限，U型结构同时也存在占地面积过大，不容易安装的缺陷。在烟囱剩余空间小于U型洗涤塔的体积时，人们往往要先将船舶烟囱整体拆除，待安装好U型洗涤塔之后再对烟囱进行重建，施工量非常巨大。因此，如果能在避免喷淋水倒灌至发电机内的情况下，对洗涤塔的体积进行有效缩减，将对船舶尾气处理的改造项目带来重大的实用价值。另一方面，根据国际海事组织IMO的规定，船舶在靠近海港的3海里以内不允许排放含有化学制剂的洗涤水，因此，船舶在靠港时通常要将高硫燃油切换至低硫燃油，并将燃烧后的低硫尾气不经过脱硫洗涤直接排放，也就是行业内通称的干烧。由于干烧烟气具有280℃以上的高温，极易导致洗涤塔塔体的变形，现有的U型洗涤塔由于自身结构、材质的限制并不支持干烧。干烧后的高温烟气一般是通过在过渡管34上方增设排气管36实现排放的，该排气管36通过管道接口直接与各排放管道汇集形成的总管道35相连接，进一步增大了脱硫塔改造的安装体积，增加了安装难度。此外，U型洗涤塔还存在背压过高、烟气排放难度大的缺陷，极易破坏船舶的动力系统。综合以上三方面的原因，亟需对船舶尾气洗涤塔的整体结构进行改进，使其满足简易安装、支持干烧、背压小的特点。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的第一个目的是提供一种方便安装的船舶尾气洗涤塔，该洗涤塔体积小便于在船舶原有烟囱内直接安装。本专利技术的第二个目的是提供一种支持干烧的船舶尾气洗涤塔，该洗涤塔无需额外设置过渡管及排气管即可支持干烧状态下的高温形变。本专利技术的第三个目的是提供一种直筒型的船舶尾气洗涤塔，该洗涤塔可以解决传统U型洗涤塔因背压大对船舶动力系统造成损坏的问题。解决问题的技术手段为：一种直通型船舶尾气洗涤塔，包括塔体1，塔体1为圆柱型，塔体的下端设置有安装基座10；安装基座的中部竖向贯穿设置有真空进烟喉道8。圆柱型塔体能够满足从真空进烟喉道8的底端进烟，相对于现有技术中U型洗涤塔的进烟结构缩小了过渡管34和总管道35这部分结构的体积，因此更容易在船舶烟囱内找到安装空间，不仅安装更加方便，而且避免了将原烟囱拆除再重建的施工量。真空进烟喉道8的上端架设有烟气下分布伞7；烟气下分布伞的上端架设有烟气上分布伞6；烟气下分布伞、烟气上分布伞均为伞型，且烟气下分布伞的上端开口，烟气上分布伞的上端封闭。两个分布伞结构在现有技术中是没有的，本专利技术通过两个分布伞结构承接喷洒下来的洗涤液，并使洗涤液从分布伞的边缘流出，避免洗涤液灌入至发动机内。烟气上分布伞的上方设置有预降温装置5；预降温装置的上方设置有两级以上的喷淋装置4；喷淋装置的上方设置有除雾器3；除雾器的上下两端均设置有清洗装置2，且清洗装置上的喷嘴均朝向除雾器，用于清洗除雾器，避免积攒的烟尘影响除雾效果。现有技术没有为除雾器配置清洗装置，长期使用会因除雾器堵塞影响除雾效果，只能通过人工手段进行清洗，操作非常不便。塔体的外壁上焊接设置有两个以上的侧向支撑件16；侧向支撑件上开设有两个竖向排列的腰型孔17，侧向支撑件可通过腰型孔以及匹配插置于腰型孔内的螺栓装配在船舶烟囱的内壁上。侧向支撑件上的腰型孔设计为本专利技术的创新结构，用于在干烧状态下为塔体的竖向形变提供支持，避免塔体在干烧时因与烟囱内壁紧固连接而损坏。塔体及塔体内各部件的材质均为不锈钢。为使塔内零件可承受干烧下的高温，将除雾器、喷嘴的材质均由传统PE改进为不锈钢。不锈钢材质通常具有600℃的耐高温性，而干烧时排放的烟气最高温通常不超过300℃，因此，可满足干烧状态下的使用需求。而对于塔内结构而言，只需考虑如何解决形变支持的问题。喷淋装置4、清洗装置2均由直通管道24、内环形分管20、外环形分管21、多流体喷嘴22组成；内环形分管、外环形分管同心排列，且直通管道位于内环形分管和外环形分管的中线上；多流体喷嘴22为两个以上，多流体喷嘴均匀设置于内环形分管、外环形分管上；直通管道24的入水口端焊接在塔体内壁上，另一端封堵后插置于外套管19内；外套管固定在塔体内壁上，与直通管道呈间隙配合；直通管道的封堵端与塔体内壁之间设置有宽度大于形变量的空隙。现有技术不具备外套管结构，而且直通管道的两端都是与塔体具体相接的，而本专利技术中外套管一方面对直通管道起支撑作用，另一方面使直通管道与塔体内壁活动连接，在干烧时直通管道不会因塔体径向形变而损坏。塔体内壁上焊接设置有四级以上的角钢支撑件13，用于分别对喷淋装置、清洗装置起支撑作用；与现有技术中焊接的固定方式不同，角钢支撑件的内侧上端设置有U型卡件14，外环形分管21通过U型卡件及螺丝固定在角钢支撑件上；U型卡件仅对外环形分管在高度方向上进行固定，其内径大于外环形分管的外径，可以满足外环形分管在U型卡件内径范围内的径向形变。直通管道24的入水口端与塔体外设的进水管相连通，该进水管上竖向设置有两个以上的膨胀节15，用于支持塔体在干烧状态下的竖向形变，避免进水管与塔体因刚性连接而损坏。而现有技术因不具备干烧功能，并没有膨胀节这一项结构特征。预降温装置5由支架管道和蜗壳喷嘴23组成；本专利技术中，蜗壳喷嘴为三个，三个蜗壳喷嘴沿支架管道上下分布且相邻蜗壳喷嘴在同一水平面上的投影均具有120°夹角，可以保证喷淋的均匀性；支架管道的一端穿过塔体与外设的进水管相连通，另一端向下弯曲固定蜗壳喷嘴。预降温装置5用于对船舶尾气进行初步降温，避免尾气温度过高影响脱硫效果。与现有技术不同，本专利技术中真空进烟喉道8为双层结构，且双层结构之间设置有真空夹层；真空进烟喉道的下部外壁上开设有真空抽气口18，真空抽气口上设置有真空阀。真空进烟喉道的双层结构可以防止喉道内外因温差过大而凝结酸露，降低喉道因加速腐蚀而使喷淋液倒灌至发电机的风险。现有技术的进烟通道为单层板材，但板材的一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直通型船舶尾气洗涤塔，包括塔体(1)，其特征在于：所述塔体(1)为圆柱型，塔体的下端设置有安装基座(10)；安装基座的中部竖向贯穿设置有真空进烟喉道(8)；所述真空进烟喉道(8)的上端架设有烟气下分布伞(7)；烟气下分布伞的上端架设有烟气上分布伞(6)；烟气下分布伞、烟气上分布伞均为伞型，且烟气下分布伞的上端开口，烟气上分布伞的上端封闭；所述烟气上分布伞的上方设置有预降温装置(5)；预降温装置的上方设置有两级以上的喷淋装置(4)；喷淋装置的上方设置有除雾器(3)；除雾器的上下两端均设置有清洗装置(2)，且清洗装置上的喷嘴均朝向除雾器；所述塔体的外壁上焊接设置有两个以上的侧向支撑件(16)；侧向支撑件上开设有两个竖向排列的腰型孔(17)，侧向支撑件可通过腰型孔以及匹配插置于腰型孔内的螺栓装配在船舶烟囱的内壁上；所述塔体及塔体内各部件的材质均为不锈钢。

【技术特征摘要】
1.一种直通型船舶尾气洗涤塔，包括塔体(1)，其特征在于：所述塔体(1)为圆柱型，塔体的下端设置有安装基座(10)；安装基座的中部竖向贯穿设置有真空进烟喉道(8)；所述真空进烟喉道(8)的上端架设有烟气下分布伞(7)；烟气下分布伞的上端架设有烟气上分布伞(6)；烟气下分布伞、烟气上分布伞均为伞型，且烟气下分布伞的上端开口，烟气上分布伞的上端封闭；所述烟气上分布伞的上方设置有预降温装置(5)；预降温装置的上方设置有两级以上的喷淋装置(4)；喷淋装置的上方设置有除雾器(3)；除雾器的上下两端均设置有清洗装置(2)，且清洗装置上的喷嘴均朝向除雾器；所述塔体的外壁上焊接设置有两个以上的侧向支撑件(16)；侧向支撑件上开设有两个竖向排列的腰型孔(17)，侧向支撑件可通过腰型孔以及匹配插置于腰型孔内的螺栓装配在船舶烟囱的内壁上；所述塔体及塔体内各部件的材质均为不锈钢。2.根据权利要求1所述的直通型船舶尾气洗涤塔，其特征在于：所述喷淋装置(4)、清洗装置(2)均由直通管道(24)、内环形分管(20)、外环形分管(21)、多流体喷嘴(22)组成；内环形分管、外环形分管同心排列，且直通管道位于内环形分管和外环形分管的中线上；所述多流体喷嘴(22)为两个以上，多流体喷嘴均匀设置于内环形分管、外环形分管上；所述直通管道(24)的入水口端焊接在塔体内壁上，另一端封堵后插置于外套管(19)内；外套管固定在塔体内壁上，与直通管道呈间隙配合；直通管道的封堵端与塔体内壁之间设置有宽度大于形变量的空隙；所述塔体内壁上焊接设置有四级以上的角钢支撑件(13)，用于分别对喷淋装置、清洗装置起支撑作用；角钢支撑件的内侧上端设置有U型卡件(14)，外环形分管(21)通过U型卡件及螺丝固定在角钢支撑件上；U型卡件仅对外环形分管在高度方向上进行固定，其内径大于外环形分管的外径。3.根据权利要求2所述的直通型船舶尾气洗涤塔，其特征在于：所述直通管道(24)的入水口端与塔体外设的进水管相连通，该进水管上竖向设置有两个以上的膨胀节(15)，用于支持塔体在干烧状态下的竖向形变。4.根据权利要求3所述的直通型船舶尾气洗涤塔，其特征在于：所述预降温装置(5)由支架管道和蜗壳喷嘴(23)组成；蜗壳喷嘴为三个，三个蜗壳喷嘴沿支架管道上下分布且相邻蜗壳喷嘴在同一水平面上的投影均具有120°夹角；所述支架管道的一端穿过塔体与外设的进水管相连通，另一端向下弯曲固定蜗壳喷嘴。5.根据权利要求4所述的直通型船舶尾气洗涤塔，其特征在于：所述真空进烟喉道(8)为双层结构，双层结构之间设置有真空夹层；真空进烟喉道的下部外壁上开设有真...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓天，张晓宇，陈安京，张满，盖新涛，
申请(专利权)人：山东佩森环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37