[發明專利]一種用于二沖程柴油機的廢氣污染物聯合脫除裝置

有效

• 申請號: 201410374452.6
• 申請日: 2014-08-01
• 公開（公告）號: CN104121072B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發明（設計）人: 周松;劉佃濤;楊軍;王占廣;朱元清;張賀付
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: F01N3/04
• 分類號: F01N3/04;F01N3/08;F02M26/00
• 代理公司: 暫無信息
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技術領域

本發明涉及的是一種船舶廢氣污染物排放控制裝置，具體涉及到為滿足國際海事組織(IMO)船舶廢氣污染物排放法規的船舶二沖程柴油機的聯合脫除NOx和Sox裝置。

背景技術

為減少船舶營運成本，商用船舶都使用高硫重油，發動機燃燒產生的NOx和SOx對海洋大氣和港口環境產生嚴重危害。

IMO已對船舶發動機廢氣中的NOx和SOx排放進行了嚴格限制。

目前，常用的NOx減排措施主要包括機內減排措施和機外減排措施。機內減排措施是通過一定的方法，例如缸內延遲噴油、改進噴油規律、降低進氣溫度、增加進氣濕度等，改變缸內燃燒，減少缸內NOx生成，最終減少發動機NOx排放；機外減排NOx措施，主要是SCR后處理技術(選擇性催化還原)，利用還原劑還原柴油機排氣管中的NOx，使之變為無害的N₂，最終減少了發動機NOx排放。相對而言，上述機內減排措施比較容易實現，但減排效果有限。機外減排SCR技術，減排效果好，能滿足IMO的NOx排放要求，但后處理裝置體積龐大，減少了船舶的有效空間，同時SCR的運行和維護成本也較高。

船舶SOx減排技術，主要包括采用低硫燃油和廢氣洗滌技術兩種。相對而言，采用低硫燃油比較方便，對船舶改動相對較小，可以滿足IMO對船舶SOx排放的要求，但高低硫燃油之間差價巨大，使用低硫燃油成本太高，同時現有發動機使用低硫燃油存在粘度過低、潤滑性差、容易磨損等問題，對發動機有一定的損害，且低硫燃油在煉制過程中會產生大量的CO₂，加劇全球溫室效應。使用廢氣洗滌是除去廢氣中SOx的一種有效方法，船舶仍可使用低價重油，但洗滌裝置也存在體積較大，運行和維護需一定費用的問題。

目前，對船舶廢氣NOx、SOx的研究和處理，都是分開單獨進行，使用兩套不同設備，分別對NOx和SOx進行處理。這種廢氣串聯處理方法，設備體積巨大，背壓高，對發動機正常工作影響較大，且設備投資和運行費用很高。

迄今為止，國內外尚無一個能對船舶二沖程柴油機排放的NOx和SOx進行一體化處理的裝置，使在滿足IMO?NOx和SOx排放要求的基礎上，縮減減排裝置體積和成本，并減少減排設備對船舶營運費用和有效空間的影響。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能有效地改善發動機燃燒狀況，降低缸內燃燒溫度，減少柴油機的NOx生成和去除廢氣中的SO_X，實現同時降低發動機廢氣中的NOx和SO_X的用于二沖程柴油機的廢氣污染物聯合脫除裝置。

本發明的目的是這樣實現的：

包括廢氣洗滌裝置A和再循環廢氣流量控制裝置B，所述廢氣洗滌裝置A包括洗滌器4、洗滌液存貯箱9、循環泵10、SOx吸收劑供給裝置11和淡水供給裝置12，所述再循環廢氣流量控制裝置B包括流量調節閥5、再循環風機6和單向控制閥7，

二沖程柴油機1排放的廢氣經渦輪2做功后進入排氣管路，通過三通閥3，進入廢氣洗滌裝置A，在洗滌塔4內進行洗滌脫硫，洗滌后的廢氣再經過洗滌塔內置的除霧器，去除其中混有的水滴后，排出洗滌塔；

洗滌過廢氣的洗滌液，進入洗滌液存貯箱9，同時由SOx吸收劑供給裝置11和淡水供給裝置12分別補充吸收劑和淡水；

洗滌液存貯箱9中的洗滌液經循環泵10加壓，再次進入洗滌塔4；

排出洗滌塔的廢氣，分成兩路，一路直接排入大氣，另一路進入再循環廢氣流量控制裝置B；

進入再循環廢氣流量控制裝置B的廢氣，由流量調節閥5調節其流量，經再循環風機6加壓后，經單向閥控制7，在增壓器8入口處與新鮮空氣混合，經增壓器8壓縮增壓后進入發動機氣缸參加燃燒反應。

對洗滌液存貯箱9中的洗滌液進行實時監測，當吸收SOx能力不足時，抽取部分洗滌液進入廢水處理系統13進行處理。

本發明提出了一種用于二沖程柴油機的廢氣污染物聯合去除裝置，與現有技術相比有以下優點：

a.廢氣在進入再循環廢氣流量控制裝置B之前，經洗滌器、除霧器，除去廢氣中的SO_X和大部分顆粒，使廢氣得到凈化，減少了進入增壓器和氣缸空氣中的顆粒含量，避免了增壓器和發動機的磨損，同時顯著改善了燃燒條件，使柴油機動力、經濟性能和排放性能都得到了明顯地提高。

b.廢氣經洗滌后，溫度得以降低，增加了發動機的進氣量，可以保證發動機功率。