船舶柴油機廢氣脫硫高可靠性循環(huán)液輸送與測控裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明公開了一種用于船舶柴油機廢氣脫硫的高可靠性循環(huán)液輸送與測控裝置，屬于大氣污染控制和海洋船舶廢氣排放控制領域。將船舶柴油機廢氣經(jīng)熱交換及冷卻降溫后，進入洗滌釜內(nèi)與噴淋脫硫堿性水溶液充分混合接觸，并通過中和處理溶解吸收其中的硫氧化物，形成硫酸鹽。廢氣中的其它顆粒物也被水溶液附著、混合，后經(jīng)分離處理、回收。完成對船舶柴油機廢氣高效率脫硫，達到國際海事組織對船舶柴油機廢氣硫氧化物排放限制標準，滿足大氣污染控制及環(huán)境保護要求。
【背景技術】
[0002]船舶運輸在全球貿(mào)易貨物運輸中占有主導地位。船舶柴油機所用的能源主要為船用柴油，柴油機工作過程中燃料燃燒產(chǎn)生大量廢氣已經(jīng)成為海洋大氣的主要污染源之一。
[0003]船舶廢氣中的硫氧化物S0X (二氧化硫S02和三氧化硫S03)是燃油中的硫和硫化物如硫化氫(H2s)和硫醇(RSH)等在燃燒后產(chǎn)生的。船舶柴油機主機一般多以重油為燃料，特別是遠洋船舶燃料中多含劣質渣油，燃油的含硫量高，因此船舶柴油機排放的廢氣的中S0X聞。
[0004]船舶柴油機燃料燃燒生成的硫氧化物(S0X)、氮氧化物(N0X)、碳氧化物(C02、CO)、HC和固體顆粒等排至大氣，造成大氣污染、溫室效應、氣候變暖，甚至形成酸雨，給人類帶來危害。許多國家和地區(qū)都在積極采取有效措施，限制船舶廢氣對大氣的污染。
[0005]在大氣污染環(huán)境治理中，船舶柴油機排放廢氣對大氣環(huán)境的影響,特別是對港口沿岸地區(qū)的影響越來越被關注。船舶柴油機排放廢氣脫硫及煙氣中顆粒物后處理要求越來越嚴格，對脫硫及煙氣中顆粒物后處理設備技術性能要求越來越高。
[0006]在陸地上燃煤(發(fā)電廠)鍋爐應用的煙氣脫硫技術主要是濕法脫硫，包括鈣法:石灰(石)——石膏法，在大型電廠和工業(yè)鍋爐的脫硫工程中得到廣泛應用；生成的石膏易造成管道結垢、堵塞。氧化鎂法:國外工業(yè)化應用已有二十幾年的運行業(yè)績，由于氧化鎂活性比石灰水高，脫硫效率也較石灰法高、不易結垢。它的缺點是氧化鎂回收過程需鍛燒，工藝較復雜，但若直接采用拋棄法，鎂鹽會導致二次污染，總體運行費用也較高。鈉鈣雙堿法采用NaOH和石灰(氫氧化鈣)兩種堿性物質做脫硫劑的脫硫方法。鈉鈣雙堿法綜合石灰法與鈉堿法的特點，解決了石灰法的塔內(nèi)易結垢的問題，又具備鈉堿法吸收效率高的優(yōu)點。海水脫硫:以海水作為吸收劑，節(jié)約淡水資源；被吸收的S0X轉化成海水中的天然組分——硫酸鹽，廢棄物不做處理，成本低；缺點是對廢棄物排放要求高的區(qū)域，難以達到標準高。
[0007]由于船舶及柴油機工作特點，排放出的廢氣量隨負載變化，要求對廢氣脫硫設備運行中系統(tǒng)各部分有效的測試和控制，保證高脫硫效率。同時由于船舶遠航的特殊性，對廢氣脫硫設備各個部分的可靠性要求高，因此技術難度大。
[0008]如歐美等國已研究開發(fā)船舶柴油機排放廢氣脫硫及煙氣中顆粒物清洗裝備，應用鈉堿及海水法，通過噴淋堿性溶液或海水與SOx氣體進行中和反應來脫硫，同時清洗煙氣中的顆粒物。而中國在船舶柴油機排放廢氣脫硫設備方面目前還屬空白。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]根據(jù)船舶結構特點及工作條件，本發(fā)明提供一種船舶柴油機廢氣高效洗滌脫硫高可靠性循環(huán)液輸送與測控裝置，其結構緊湊、運行可靠，可使用含硫量小于3.5%柴油的船舶柴油機廢氣脫硫處理后含硫量小于0.1%，即脫硫效率達97.2%以上，滿足國際海事組織ΙΜ0要求執(zhí)行的船用油硫含量新標準要求。
[0010]本發(fā)明的原理是:船舶柴油機排出的廢氣進入洗滌脫硫系統(tǒng)，通過系統(tǒng)各設備及工藝過程運行的控制及技術參數(shù)測試，使處理氣體中的硫氧化物與噴淋NaOH堿溶液處于最佳化學反應的條件及狀態(tài)，化學反應充分，最大限度降低硫氧化物排放，達到標準要求。反應產(chǎn)物Na2S03隨噴淋液降至釜底，經(jīng)洗滌、中和、處理、分離、回收。為減少系統(tǒng)設備故障，提高設備可靠性，基于可靠性設計對系統(tǒng)中的液體輸送與測控裝置進行了機械部件、電動部件、傳感器的串并聯(lián)組合設計，降低了設備故障概率，大幅度提高廢氣脫硫設備運行的可靠性。同時，為提高設備維護維修性能，根據(jù)船舶設備工作條件及特點，發(fā)明了殘留液回收結構裝置，對設備維修中管路及泵中殘留液進行有效回收處理，避免工作環(huán)境污染及影響周邊設備工作。
[0011]本發(fā)明的設備組成主要包括噴淋洗滌釜(1)，廢氣入口(2)，中和處理器(3)，水箱(4)，堿液罐(5)，固液分離器(6)，飽和液罐(7)，污物排料倉⑶，噴淋液輸送與測控裝置
(9)，噴淋液控單元(10)，噴淋液控單元(11)，循環(huán)液輸送與測控裝置(12)，清洗配液水輸送與測控裝置(13)，堿液輸送與測控裝置(14)，混合液輸送與測控裝置(15)，飽和液輸送與測控裝置(16)，污物排料輸送裝置(17)。
[0012]本發(fā)明的循環(huán)液輸送與測控裝置(12)，如附圖2所示?；诳煽啃栽O計的循環(huán)液輸送與測控裝置(12)位于噴淋洗滌脫硫釜(1)底部與中和處理器(3)之間，主輸送管路
(26)上并聯(lián)安裝2臺循環(huán)液輸送泵(19)、(20)，大大降低了循環(huán)液輸送與測控裝置失效概率，當(20，21)其中之一循環(huán)液輸送泵故障時，另一循環(huán)液輸送泵正常運行，保證系統(tǒng)高可靠性。
[0013]循環(huán)液輸送與測控裝置(12)的主輸送管路(26)上并聯(lián)安裝的2臺循環(huán)液輸送泵(19)、(20)各設置有變頻器(21)、(22)，實現(xiàn)電機變頻調速驅動，由控制系統(tǒng)計算機根據(jù)系統(tǒng)運行需要通過自動調節(jié)變頻電機轉速控制泵輸送流量。
[0014]循環(huán)液輸送與測控裝置(12)，在循環(huán)液輸送泵(19)、(20)入口主管路(26)上各設置導液管接口，導液管安裝手動閥(27)，設備運行時，手動閥(27)關閉。循環(huán)液輸送泵
(19)或(20)故障需要維修時，關閉中和處理器(3)出口手動閥，將移動導流泵(28)入口管接通導液管接口，打開手動閥，啟動導流泵將殘留在輸送泵(19)、(20)及主路中的循環(huán)液導入中和處理器(3)，方便快速維修或更換循環(huán)液輸送泵，避免管路及容器內(nèi)循環(huán)液溢出造成船艙或甲板積液及影響周圍的設備發(fā)生故障。
[0015]中循環(huán)液輸送與測控裝置(12)中，循環(huán)液輸送泵(19)、(20)出口主管路上設置2個串聯(lián)耐酸堿液流量傳感器(23)，(24)，將循環(huán)液輸送泵(19)、(20)輸送給中和處理器(3)中的循環(huán)液流量信息實時傳送給系統(tǒng)控制計算機，根據(jù)設備運行情況自動控制變頻電機轉速控制泵輸送流量。當其中2個串聯(lián)耐酸液流量傳感器(23) (24)之一故障時，另一傳感器正常運行，保證系統(tǒng)高可靠性。
【附圖說明】
[0016]附圖1是船舶柴油機廢氣脫硫系統(tǒng)組成及原理
[0017]附圖2是船舶柴油機廢氣脫硫高可靠性循環(huán)液輸送測控裝置
[0018]圖中:噴淋洗滌釜(1)，廢氣入口(2)，中和處理器(3)，水箱(4)，堿液罐(5)，固液分離器￠)，飽和液罐(7)，污物排料倉(8)，噴淋液輸送與測控裝置(9)，噴淋液控單元
(10)，噴淋液控單元(11)，循環(huán)液輸送與測控裝置(12)，清洗配液水輸送與測控裝置(13)，堿液輸送與測控裝置(14)，混合液輸送與測控裝置(15)，飽和液輸送與測控裝置(16)，污物排料輸送裝置(17)，洗滌釜出口 (18)，噴淋液泵(19)、(20)，變頻器(21)、(22)，液流量傳感器(23)、(24)，出口主管路(25)、(26)，移動導流泵(27)，手動閥(28)。