[發明專利]用于船用低速柴油機EGR的水處理系統

有效

• 申請號: 201811264376.8
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN109157969B
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 楊耀;顧裕峰;曾慶祥
• 申請（專利權）人: 上海中船三井造船柴油機有限公司
• 主分類號: B01D53/78
• 分類號: B01D53/78;B01D53/48;F02M26/35
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 張寧展

一種用于船用低速柴油機EGR的水處理系統，包括用于向EGR提供循環水的循環水緩沖罐、用于向EGR提供NaOH溶液NaOH溶液罐和用于自動控制循環水和NaOH溶液的處理、補給、排放、加溫和檢測的控制系統；其中，循環水緩沖罐與EGR連接，具有液位報警、液位自動控制、循環水自動補給、極高液位溢流、強制泄放以及自動監測和控制水質濁度功能；NaOH溶液罐與EGR連接，具有液位報警、液位自動控制、自動加注補充和溫度自動控制功能；控制系統連接和控制循環水緩沖罐實現循環水的自動補給、液位報警和自動控制以及水質濁度的監測和自動控制，連接和控制NaOH溶液罐實現NaOH溶液的自動加注補充、液位報警和自動控制以及溫度的監測和自動控制。本發明解決了EGR的循環水和NaOH溶液的供給問題，具有結構緊湊、控制精度高和自動化運行的優點。

技術領域

本發明涉及船用低速柴油機，特別涉及一種用于船用低速柴油機EGR的水處理系統，屬于柴油機技術領域。

背景技術

隨著環保要求的日益嚴格，根據國際海事組織Tier III規范，當2016年1月1日后建造的船舶運行在氮氧化物排放控制區域(NOx-ECAs)時，對于轉速低于130rpm的主機，要求氮氧化物的排放量周期值必須低于3.4g/kwh，各負荷點下的排放值也不得超過5.1g/kwh。這也就是說，相對于Tier II，Tier III的氮氧化物排放量降低了76％。目前常規的ME型主機通常只能滿足Tier II的排放規范，而不能達到Tier III規范的要求。因而現有常規主機必須進行技術改進，以滿足Tier III規范的要求。現有常規主機為了滿足Tier III規范要求，主要采用兩種技術方案：一種是采用廢氣再循環系統(EGR)，另一種是采用選擇性催化還原系統(SCR)。選擇性催化還原系統，簡稱SCR，是一種廢氣后處理技術，利用尿素溶液對排出的廢氣進行氮氧化物處理。該系統體積龐大，對于空間狹小有限的船艙而言，安裝難度很大，并且運行成本也很高。廢氣再循環系統，簡稱EGR，是把一定量的廢氣重新引入至主機的掃氣系統中，利用循環廢氣中的二氧化碳來替換掃氣中的氧氣，通過這種替換來降低燃燒速度，從而降低燃燒的峰值溫度，同時由于二氧化碳相對于氧氣具有較高的比熱容，這也導致了燃燒溫度的降低；較低的燃燒溫度，尤其是較低的燃燒峰值溫度，能夠減少NOx排放物的產生。EGR本身是集成于主機上的，即與主機結構為一體，對船艙空間的要求較小，運行成本也相對較低，是滿足Tier III技術規范要求的主機首選技術方案。

EGR的水處理系統是EGR系統的主要核心部件之一。由于主機的廢氣要再次進入氣缸內進行循環參與燃燒，而廢氣內部含有酸洗氣體、積碳及其他雜質，為了防止循環再利用的廢氣中的硫化物和固體顆粒損傷主機，因而廢氣需要進行清洗和處理，EGR的水處理系統通過將不斷循環利用的洗滌水提供給EGR單元來實現廢氣的清洗。由于循環水呈渾濁狀，具有一定的酸性或堿性以及含有顆粒雜質，因此還需要對循環水進行水質處理。廢水處理系統必須能夠保證去除循環水中積聚的固體顆粒和中和硫化物，并確保供水速率和壓力能夠提供足夠的洗滌水至EGR單元中。此外考慮到船艙的空間特點，廢水處理系統應盡量結構緊湊，同時結合車間空間有限的條件，需要考慮主機和廢水處理系統各部件的合理布置，既能使廢水處理系統結構緊湊，單元模塊化，又能方便在緊湊有限的空間中進行布置。由于EGR系統還需要供給NaOH溶液，以中和主機所產生的酸性氣體，因此EGR的水處理系統還要供給所需的堿液使用量，由于NaOH溶液屬于危化品，因而系統還必須具有自主進行NaOH溶液加注、放殘的功能，以減少人為參與，降低作業風險，提高勞動效率。

發明內容

本發明的目的在于，克服現有EGR的水處理系統的不足，提供一種用于船用低速柴油機EGR的水處理系統，解決動車時EGR單元循環水和NaOH溶液的供給、儲存、監測和處理問題，采用智能邏輯控制，達到結構緊湊、提高控制精度和自動化運行的效果。

本發明的技術方案如下：

一種用于船用低速柴油機EGR的水處理系統，連接于所述EGR單元上，所述的水處理系統成撬設計，集成了機械撬塊及控制系統，包括循環水緩沖罐、NaOH溶液罐和控制系統；