一种船舶发动机废气余热水处理系统及工作方法技术方案

本发明专利技术公开了一种船舶发动机废气余热水处理系统及工作方法，涉及船舶废气处理技术领域，解决了现有船舶废气再利用系统利用率低、体积大的问题，减少了船舶工作空间的占用，具体方案如下：包括余热蒸汽发生器和水柜，所述余热蒸汽发生器的进气端与排烟管道连接，出气端与EGC连接，以与废气进行初步换热；所述EGC的出水口通过管路与水柜连接，所述水柜一侧通过管路与换热器连接，另一侧通过管路与余热蒸汽发生器连接，所述余热蒸汽发生器的蒸汽出口通过管路分别与蒸汽发电机、冷凝器、余热锅炉连接，余热蒸汽发生器的出水口通过管路与残渣柜连接，蒸汽发电机出气端通过管路与冷凝器连接，冷凝器的出水口通过管路分别与水柜、海洋连接。连接。连接。

【技术实现步骤摘要】
一种船舶发动机废气余热水处理系统及工作方法


[0001]本专利技术涉及船舶废气处理
，特别是涉及一种船舶发动机废气余热水处理系统及工作方法。

技术介绍

[0002]为拓展低压进气双燃料发动机运行窗口、减少甲烷逃逸、降低燃料消耗，提升发动机性能，智能废气再循环控制技术开始被广泛采用，废气经废气冷却器(EGC)洗涤冷却，在循环水柜中可能产生油、酸、颗粒物等多种污染物，采用水处理装置对冷却水进行处理达到一定标准后排放入海。
[0003]专利技术人发现，现有的废气再循环技术多是将废气余热回收用于供热等场景，能源利用场景单一且利用率低；现有的废气再循环技术多是直接对废气喷淋冷却，废气余热绝大部分被海水吸收并排放入海，造成能源的浪费；同时，由于废气循环量最大可达总废气量的50％，涡轮增压器出口的废气温度约有190℃～240℃，废气直接进入EGC，高温废气会提高EGC、循环冷却水换热器等的工作量，进而导致EGC、水处理设备等的体积增大，加大了对船舶工作空间的占用。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种船舶发动机废气余热水处理系统及工作方法，设置了余热蒸汽发生器，能够大幅降低进入EGC的废气温度，降低了EGC工作量，从而缩小了EGC的体积，同时，余热蒸汽发生器可对废气余热进行利用并输送，大大降低了换热器的工作量，进而同步缩小了换热器的体积，解决了现有船舶废气再利用系统利用率低、体积大的问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种船舶发动机废气余热水处理系统，包括余热蒸汽发生器和水柜，所述余热蒸汽发生器的进气端与排烟管道连接，出气端与EGC连接，以与废气进行初步换热；所述EGC的出水口通过管路与水柜连接，所述水柜一侧通过管路与换热器连接，另一侧通过管路与余热蒸汽发生器连接，所述余热蒸汽发生器的蒸汽出口通过管路分别与蒸汽发电机、冷凝器、余热锅炉连接，余热蒸汽发生器的出水口通过管路与残渣柜连接，蒸汽发电机出气端通过管路与冷凝器连接，冷凝器的出水口通过管路分别与水柜、海洋连接。
[0007]作为进一步的实现方式，所述管路中的水体流动通过水泵驱动，每条管路以及管路分支处均设有电磁阀。
[0008]作为进一步的实现方式，所述EGC与水柜之间连接的管路上还设有碱液柜，EGC排出的水经与碱液柜内溶液换热后流入水柜，碱液柜还通过管路与水柜连接以调整水柜内的酸碱度，碱液柜上设有用于监测酸碱度的第三传感器。
[0009]作为进一步的实现方式，所述水柜与余热蒸汽发生器连接的管路上设有分支管
路，分支管路上安装有污水处理器，水柜通过管路直接与余热蒸汽发生器连通或通过污水处理器与余热蒸汽发生器连通。
[0010]作为进一步的实现方式，所述污水处理器通过管路与残渣柜连接。
[0011]作为进一步的实现方式，所述水柜上设有第一水循环管路，第一水循环管路上设有用于监测油分、酸碱度的第一传感器，水柜上还设有用于监测液位的第二传感器；所述余热蒸汽发生器蒸汽出口处的管路上安装有用于监测温度的第四传感器，余热蒸汽发生器上安装有用于监测液面高度的第五传感器和用于监测含盐量
‑
浊度的第六传感器。
[0012]作为进一步的实现方式，所述余热蒸汽发生器由外壳以及设置在外壳内的蒸发管、雾化器组成，雾化器位于蒸发管的上方，雾化器通过第二水循环管路与外壳内部连通，蒸发管的两端分别与排烟管道、EGC连接，蒸发管的外壁为多孔结构。
[0013]第二方面，本专利技术提供了一种船舶发动机废气余热水处理系统的工作方法，具体如下：
[0014]废气经排烟管道首先流经余热蒸汽发生器进行初步换热，废气热量传递给余热蒸汽发生器底部预存的待处理水以产生蒸汽，初步换热后废气进入EGC进而二次换热冷却后排入水柜内；
[0015]根据水柜内、余热蒸汽发生器内的液位高度以及水柜内待处理水的含油量确定待处理水的流向，控制水柜内含油量小于规定值的待处理水直接流向换热器/余热蒸汽发生器或控制水柜内含油量大于规定值的待处理水经过污水处理器后流向余热蒸发发生器；
[0016]根据蒸汽温度确定蒸汽的流向，使得温度高于限定值的蒸汽流向蒸汽发电机发电做功，做功后的乏汽进入冷凝器冷凝并流回水柜或排入海洋；使得温度低于限定值的蒸汽直接进入余热锅炉内/流向冷凝器冷凝并流回水柜或排入海洋。
[0017]作为进一步的实现方式，监测水柜内待处理水的酸碱度，并利用碱液柜对水柜内待处理水的酸碱度进行调节。
[0018]作为进一步的实现方式，对余热蒸汽发生器内水体的含盐量或浊度进行监测，当含盐量或浊度高于限定值时直接排放至残渣柜内并通过水柜补水；所述污水处理器内含有油分和颗粒物的物质同样排放到残渣柜内。
[0019]上述本专利技术的有益效果如下：
[0020](1)本专利技术设置了余热蒸汽发生器，能够大幅降低进入EGC的废气温度，降低了EGC工作量，从而缩小了EGC的体积，同时，余热蒸汽发生器可对废气余热进行利用产生蒸汽并输送以用于不同工作，实现了废气余热的多级利用，在提高了废气余热利用率的同时，大大降低了换热器等结构的工作量，进而缩小了水处理系统的整体体积。
[0021](2)本专利技术EGC与水柜之间连接的管路上还设有碱液柜，EGC排出的水经与碱液柜内溶液换热后流入水柜，保证了碱液柜内NaOH充分溶解，防止结晶析出，碱液柜还通过管路与水柜连接以调整水柜内的酸碱度，保证了水柜排出的待处理水符合排放要求。
附图说明
[0022]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0023]图1是本专利技术根据一个或多个实施方式的一种船舶发动机废气余热水处理系统的
整体结构示意图；
[0024]图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用；
[0025]其中，1、水柜；2、碱液柜；3、换热器；4、污水处理器；5、余热蒸汽发生器；5
‑
1、外壳；5
‑
2、蒸发管；5
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3、雾化器；6、蒸汽发电机；7、冷凝器；8、残渣柜；9、电控柜；
[0026]水泵：10
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1、第一水泵；10
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2、第二水泵；10
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3、第三水泵；10
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4、第四水泵；10
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5、第五水泵；10
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6、第六水泵；10
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7、第七水泵；10
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8、第八水泵；10
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9、第九水泵；
[0027]电磁阀：11
‑
1、第一电磁阀；11
‑
2、第二电磁阀；11
‑
3、第三电磁阀；11
‑
4、第四电磁阀；11...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种船舶发动机废气余热水处理系统，其特征在于，包括余热蒸汽发生器和水柜，所述余热蒸汽发生器的进气端与排烟管道连接，出气端与EGC连接，以与废气进行初步换热；所述EGC的出水口通过管路与水柜连接，所述水柜一侧通过管路与换热器连接，另一侧通过管路与余热蒸汽发生器连接，所述余热蒸汽发生器的蒸汽出口通过管路分别与蒸汽发电机、冷凝器、余热锅炉连接，余热蒸汽发生器的出水口通过管路与残渣柜连接，蒸汽发电机出气端通过管路与冷凝器连接，冷凝器的出水口通过管路分别与水柜、海洋连接。2.根据权利要求1所述的一种船舶发动机废气余热水处理系统，其特征在于，所述管路中的水体流动通过水泵驱动，每条管路以及管路分支处均设有电磁阀。3.根据权利要求1所述的一种船舶发动机废气余热水处理系统，其特征在于，所述EGC与水柜之间连接的管路上还设有碱液柜，EGC排出的水经与碱液柜内溶液换热后流入水柜，碱液柜还通过管路与水柜连接以调整水柜内的酸碱度，碱液柜上设有用于监测酸碱度的第三传感器。4.根据权利要求1所述的一种船舶发动机废气余热水处理系统，其特征在于，所述水柜与余热蒸汽发生器连接的管路上设有分支管路，分支管路上安装有污水处理器，水柜通过管路直接与余热蒸汽发生器连通或通过污水处理器与余热蒸汽发生器连通。5.根据权利要求4所述的一种船舶发动机废气余热水处理系统，其特征在于，所述污水处理器通过管路与残渣柜连接。6.根据权利要求1所述的一种船舶发动机废气余热水处理系统，其特征在于，所述水柜上设有第一水循环管路，第一水循环管路上设有用于监测油分、酸碱度的第一传感器，水柜上还设有用于监测液位的第二传感器；所述余热蒸汽发生器蒸汽出口处的管路上安装有用于监测温度的第四传感器，余热蒸汽发生器上安装有用于监测液面高...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐佳东，刘佃涛，张印光，杨志明，齐光，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团柴油机有限公司，
类型：发明
国别省市：