一种船舶废气清洗及碳减排系统的制作方法

1.本实用新型涉及船舶防污染技术及碳减排领域，特别是涉及一种船舶废气清洗及碳减排系统。


背景技术：

2.根据国际海事组织(imo)生效的国际防止船舶造成污染公约即marpol73/78防污公约附则ⅵ规定：2015年1月1日起，航行在排放控制区(seca)的船只必须燃烧含硫量不超过0.10％(m/m)的低硫燃油，同时允许船只使用经批准的减排技术，条件是排放等效于或小于0.10％(m/m)的低硫燃油。2020年1月1日起，公约附则vi关于船用燃料的硫含量不超过0.5％的规定生效。中国交通部2018年12月10日发布的船舶大气污染物排放控制区实施方案规定，自2020年1月1日起，船舶沿海靠岸停泊以及进入内河应使用硫含量不超过0.1％(m/m)的船用燃料油。自2022年1月1日起，进入海南水域的船舶，使用不超过0.1％(m/m)的船用燃料油。国际海事组织(imo)海上环境保护委员会(mepc)第76届会议于2021年6月10日至17日以远程视频方式举行。会议审议通过了关于降低国际航运碳强度的《防污公约》附则vi修正案，将于2022年5月1日视为默认接受，于2022年11月1日正式生效。
3.因此，急需一种针对燃烧重油的柴油机船舶废气清洗解决方案，保证废气排放满足sox、颗粒物排放标准，同时缺乏对船舶废气综合利用的技术。


技术实现要素：

4.本实用新型为了解决现有燃烧重油的船舶缺乏废气清洗及废气难以利用的技术问题，提供一种船舶废气清洗及碳减排系统。
5.本实用新型提供一种船舶废气清洗及碳减排系统，其设置在带有烟道的船体上，所述烟道上设有旁路烟道与所述船体底部的微泡发生器连通，所述旁路烟道上还设有增压风机，所述微泡发生器为下端开口的箱体，所述箱体设有废气入口与所述旁路烟道连通，所述箱体内设有微泡均布板，所述微泡均布板与所述箱体的开口存在一圈缝隙，所述微泡发生器内烟气通过所述微泡均布板与所述箱体的开口缝隙和/或所述微泡均布板上的窄开口与海水直接接触，所述烟气高速冲出通过所述微泡发生器与海水混合变成的微气泡。
6.优选地，所述微泡发生器箱体后端设有圆弧型的导流板，所述微泡均布板上的窄开口靠近微泡发生器前端一侧设有倒角。
7.优选地，所述微泡发生器对称布置在所述船体底部的中前端，所述微泡发生器由前到后依次远离船体轴线。
8.优选地，所述烟道上还设有降温装置，所述降温装置设置在所述旁路烟道与所述烟道连通位置之前。
9.优选地，所述所述降温装置为orc余热发电装置或冷却水降温装置。
10.优选地，所述旁路烟道还设有控制仪表阀门，所述控制仪表阀门安装于风机前后的旁路烟道上。
11.本实用新型的有益效果是：
12.本实用新型对船舶烟气通入大量海水中充分洗涤，脱除了烟气中的硫氧化物及颗粒物，满足国际海事组织和各船级社的排放要求；并且在清洗烟气的同时，产生微气泡减阻层减少了船舶运行阻力，以减少发动机的燃料消耗，达到碳减排的效果。通过采用余热发电等余热回收装置，在余热回收利用的同时降低了烟气温度，节省增压风机能耗，而产生的电能可以供给船上设备使用，也达到碳减排的效果。本实用新型模块化安装简单，节省了原来湿法脱硫中各种泵的使用，及洗涤塔安装的空间占用，不干涉船舶原有的载货空间及运力，成本节约优势明显。
13.本实用新型提供了船舶废气清洗及碳减排的综合解决方案，实现了船舶燃烧重油的柴油机废气排放满足sox、颗粒物排放标准，同时达到碳减排的效果，实现了适合船舶安装的废气清洗及碳减排系统。
附图说明
14.图1为本实用新型实施案例的结构示意图；
15.图2为本实用新型微泡发生器在船底布置图；
16.图3为本实用新型微泡发生器仰视结构示意图；
17.图4为本实用新型微泡发生器正向结构示意图。
18.附图符号说明：
19.1.船体；11.发动机；12.锅炉；13.原烟道；21.orc余热发电装置；31.旁路烟道；32风机；33.压力表；34.温度表；35.烟气阀；36.单向阀；37.安全阀；4.微泡发生器；40.顶板；41.废气入口；42.微泡均布板；43.侧板；44.导流板；45.微泡发生器后端；46.微泡发生器前端；47.微泡出口；48.底板。
具体实施方式
20.下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明，以使本实用新型所属技术领域的技术人员能够容易实施本实用新型。
21.实施例：
22.如图1-2所示，本实用新型船体1的发动机11及锅炉12产生的烟气通过原烟道13进入orc余热发电装置21，在产生电能的同时降低了烟气温度，烟气经过orc余热发电装置21降温后在原烟道13上增开旁路烟道31，旁路烟道31上设有增压风机32，发动机11产生的含有大量sox、nox、颗粒物的烟气通过增压风机32增压后，进入微泡发生器4中，6个微泡发生器4沿船体1的纵向横向均布于船体1底部前端。
23.如图3-4所示，微泡发生器4设有由顶板40、侧板43、底板48及导流板44构成的箱体，底板48、顶板40和侧板43包围形成具有尖端的微泡发生器前端46，微泡发生器后端45为底板48、顶板40、侧板43和导流板44包围形成，导流板44由顶板40连接至底板48构成圆弧型，两侧与侧板43连接。顶板40前端设有废气入口41，底板48与船底板齐平，中间设有开口。微泡发生器4箱体内部靠近底板48位置设有微泡均布板42，微泡均布板42尺寸略小于底板48开口，微泡均布板42与底板48开口存在一圈缝隙，微泡均布板42后端与导流板44存在缝隙。微泡均布板42中间还设有窄开口，窄开口靠近微泡发生器前端46一侧设有倒角，方便废
气导出，微泡均布板42周围缝隙和中间开口构成了微泡出口47。
24.废气自微泡发生器4的废气入口41进入，通过微泡均布板42的微泡出口47及均布板42与侧板43间缝隙产生微气泡，微泡发生器设计前端46窄后端45宽，加上后端设有导流板44使废气无残留地快速通过微泡发生器4。其分成三排沿船体1轴线对称，三排微泡发生器4由前到后依次远离轴线。海水中含有大量的钙镁钠盐，烟气中sox通过微泡发生器4与海水充分混合反应，生成亚硫酸盐，反应如下：so2 h2o
→
so
32- 2h

,h

hco
3-→
h2o co2,达到去除硫氧化物的效果，烟气中颗粒物也被洗涤稀释于海水中，达到清洗烟气的效果。同时，烟气与海水混合产生的大量微气泡，在船体底部浸水表面形成润滑层，减少了摩擦阻力，减少了发动机燃料的消耗，达到节能减排的效果，本实施例测试气泡润滑减阻可以节省5-10％燃料消耗。
25.orc余热发电装置21产生的电能可以供给船上设备使用，从而减少其它发电机的能耗，也起到了碳减排的效果。采用orc余热发电装置21降低烟气温度，也可以采用冷却水等其他降温装置，达到降低烟气温度之效果。高温烟气也可以直接通入微泡发生器4中，弊端是增压风机32功耗较大，余热没有有效利用。
26.微泡发生器4根据烟气量多少设计多个甚至十几个，横向均布于船体1底部前端，越靠前端、越均布微泡润滑减阻性能越优越；微泡发生器4也可以放置在船底尾部，以达到洗涤脱硫效果，但润滑减阻不理想。
27.本实用新型不限于会增加一些控制仪表阀门等辅助部件。比如在原烟道13及旁路烟道31上增设烟气阀35，旁路烟道31上增设用于监测的压力表33及温度表34，旁路烟道31上设有起保护作用的单向阀36及安全阀37。
28.以上所述仅对本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡是在本实用新型的权利要求限定范围内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应在本实用新型的保护范围之内。