本发明属于船舶发动机尾气处理技术领域,具体涉及一种船舶尾气处理系统旁通装置及一种船舶尾气处理方法。
背景技术:
随着船舶航运业的迅速发展,船舶尾气排放量日益增多,尾气中的主要有害气体sox和nox等对环境的危害日益严重,为此国际海事组织(imo)制定了严格的排放法规。世界各国也相继研究船舶尾气处理装置,对尾气中的sox和nox进行处理。
为了应对严格的排放法规,船舶尾气不能直接排放到大气中,需要加装废气旁通装置和后处理装置。国际上较为成熟的技术主要是采用废气后处理系统对船舶燃油设备排出的废气进行处理。
船舶上的动力装置除了主机以外,还有多台辅机和锅炉等多台动力装置,洗涤塔的稳定运行需要高效处理好多台动力装置废气的汇并问题,目前常用的处理方法是在后处理装置前加装一个三通阀,在后处理装置出现故障维修或维护时,旁通发动机废气,确保发动机正常工作。
现有技术中,关于船舶柴油机尾气旁通技术主要有:
专利号为cn205781665u的“一种用于船舶尾气脱硫系统的废气旁通装置”,公开了一种废气旁通装置,装置包括一三通和两个蝶阀,但该装置两个蝶阀通过连杆机构相连,两个蝶阀分开控制,结构和操作复杂。
专利号为cn203335181u的“柴油机发电机组尾气净化装置的自动安全旁通装置”,公开了一种柴油机自动安全旁通装置,该装置使用电动旁通阀控制,但该装置只能应用在陆用的发电机上。
目前船舶柴油机尾气旁通技术存在的主要问题是背压、泄露和维护,背压高会导致油耗增大,设备稳定性下降。高温下发动机排气的压力波动很大,普通的阀体在长时间的热冲击下会变形导致泄露,进而密封性下降。后处理装置的安装位置特殊,导致旁通阀维护不方便。现有的废气旁通装置技术很难在安全可靠和精密度上同时达到上述要求,因此需要开发一种新的尾气处理系统旁通装置来解决上述问题。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种可以克服现有技术中的烟气回流、压力波动导致的泄露率高、排气背压高和寿命短等问题的船舶尾气处理系统旁通装置及处理方法。
本发明的目的是这样实现的:
本发明公开了一种船舶尾气处理系统旁通装置,包括船舶辅机排气管1、船舶锅炉排气管2、船舶主机排气管3、后处理装置管道5、烟气旁通管道8及附属管道和控制线路,还包括稳压箱4、挡板6和电磁阀单元7;船舶辅机排气管1、船舶锅炉排气管2和船舶主机排气管3连接在稳压箱的一侧,后处理装置管道5和烟气旁通管道8以垂直的分布位置安装在稳压箱4另外两侧,电磁阀单元7安装在后处理装置管道5和烟气旁通管道8中间,挡板6安装在稳压箱4中,电磁阀单元7控制挡板6的移动。
对于一种船舶尾气处理系统旁通装置,所述的挡板6为电磁挡板,采用双面设计结构。
对于一种船舶尾气处理系统旁通装置,所述的挡板6与管道间通过凹凸结构进行密封,密封结构可采用柱形凸台、阶梯面或者鼓面等来保证密封效果。
对于一种船舶尾气处理系统旁通装置,电磁阀单元7通过电磁控制方式控制挡板6在后处理装置管道5和烟气旁通管道8之间往返移动。
对于一种船舶尾气处理系统旁通装置,挡板6在电磁阀单元7的控制下有两个工作位置,关闭后处理装置管道5或关闭烟气旁通管道8,关闭其中一方的同时另一方通道打开。
本发明还公开了一种船舶尾气处理方法,船舶发动机废气通过船舶辅机排气管1、船舶锅炉排气管2、船舶主机排气管3汇流后进入稳压箱4缓冲,挡板6在电磁阀单元7的控制下,选择性关闭后处理装置管道5或烟气旁通管道8,使得烟气汇入不同的出口,具体的实现方式通过以下步骤实现:
(1)废气分别从船舶辅机排气管、锅炉排气管和主机排气管等多条排气管汇流进入稳压箱,稳压箱对废气压力波动进行缓冲和稳定;
(2)根据船舶的所处区域选择电磁阀单元的运行模式;
(3)当船舶处于排放控制区时,电磁阀单元执行后处理模式,控制挡板关闭烟气旁通管道,打开后处理装置管道,废气进入后处理装置进行洗涤处理;
(4)当船舶处于排放控制区外时,电磁阀单元执行旁通模式,控制挡板关闭后处理装置管道,打开烟气旁通管道,废气通过烟气旁通管道进入大气。
本发明的有益效果在于:
本发明公开了一种船舶尾气处理系统旁通装置,其中稳压箱有效减缓了船舶发动机排气波动,背压低,大大降低压力波动导致的气体泄露,烟气无回流,安全可靠。
本发明中还通过电磁阀控制双面挡板,可在关闭一个管道的同时打开另一个管道,船舶可根据需要在排放控制区域内选择性打开废气处理装置,装置的使用和维护方便快捷。
本发明还公开了一种船舶尾气处理方法,可有效控制船舶尾气的回流问题,其中使用的船舶尾气处理系统旁通装置造价便宜且使用寿命长。
附图说明
图1为本发明中船舶尾气处理系统旁通装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述。
结合图1,本发明公开了一种船舶尾气处理系统旁通装置,包括船舶辅机排气管1、船舶锅炉排气管2、船舶主机排气管3、后处理装置管道5、烟气旁通管道8及附属管道和控制线路,还包括稳压箱4、挡板6和电磁阀单元7;船舶辅机排气管1、船舶锅炉排气管2和船舶主机排气管3连接在稳压箱的一侧,后处理装置管道5和烟气旁通管道8以垂直的分布位置安装在稳压箱4另外两侧,电磁阀单元7安装在后处理装置管道5和烟气旁通管道8中间,挡板6安装在稳压箱4中,电磁阀单元7控制挡板6的移动。
结合图1,本装置的废气旁通功能是这样实现的:废气分别从船舶辅机排气管1、船舶锅炉排气管2和船舶主机排气管3等多条排气管汇流进入稳压箱4,废气压力波动得到缓冲和稳定。挡板6在电磁阀单元7的控制下只有两个位置,关闭后处理管道5或者关闭烟气旁通管道8。当一个管道关闭时另一个管道必然打开,废气从打开的管道流出。
结合图1,本装置有两种运行模式:旁通模式和后处理模式。旁通模式下,当船舶在排放控制区外不需要处理废气时,挡板6在电磁阀单元7作用下上行,关闭后处理装置管道5,此时烟气旁通排进大气。
后处理模式下,当船舶在排放控制区eca内需要处理废气时,挡板6在电磁阀单元7作用下下行,关闭烟气旁通管道8,此时烟气进入后处理装置进行洗涤处理。本发明可以根据船舶运行区域切换不同模式,进而提高船舶营运经济性。
本发明的电磁挡板采用双面设计,挡板6与管道之间采用凹凸结构密封,挡板可以采用柱形凸台、阶梯面或者鼓面等各种凹凸结构来保证烟气密封效果。
本发明以后处理装置管路为例进行说明,实际上本发明也适用于船舶上需要汇并气体的其他装置,本专利权利要求同样适用。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。