[发明专利]适合摆动/启停复杂工况的船舶尾气洗涤净化系统及方法

说明书

本发明涉及一种适合摆动/启停复杂工况的船舶尾气洗涤净化系统及方法，包括连通的尾气预洗涤湍流调温段、紧凑型高效强化传质洗涤塔和多因子灵活调控系统。本发明针对不同海域、不同排放要求、不同气象条件、不同船舶发动机/运行工况等复杂条件下多种吸收剂SOsubgt;2/subgt;高效稳定低成本脱除的难题，提供了一种适合摆动/启停复杂工况的船舶尾气洗涤净化系统及方法，通过预洗涤湍流调温段快速调温‑液体再分配构件强化气液混合‑多因子灵活协同调控等装置和方法，实现了船舶尾气多种污染物尤其是SOsubgt;2/subgt;的低成本高效脱除，解决了塔体摆动、船舶快速启停、海水变化等工况下的高效稳定脱硫难题，为船舶尾气污染物的高效稳定安全可靠脱除提供支撑。

技术领域

本发明属于大气污染物治理技术领域，具体的说是涉及一种适合摆动/启停复杂工况的船舶尾气洗涤净化系统及方法。

背景技术

近年来，我国大气污染物减排已取得显著进展，船舶尾气污染物排放问题日益凸显。我国船舶排放SO₂数量巨大，且大部分船舶污染物排放在近海区域，已成为沿海地区和港口大气污染的重要原因。

国际海事组织(IMO)于1997年起逐步在在全球设定了波罗地海、北海、北美、美国加勒比海四大排放控制区域(ECA)，均对SOx排放控制提出了新的要求。当前，国际海事组织IMO对船舶尾气污染物排放的限值日益严格，同时北美、欧洲及亚洲一些国家和地区的政府也纷纷出台了船舶污染排放管控政策及标准。海上环境保护委员会(MEPC)第58次会议上通过了MARPOL73/78公约附则VI关于减少船舶硫氧化物排放的修正案，尾气硫氧化物排放提出了新的要求，在全球范围内对船舶尾气控制均提出了严格要求。中国交通运输部于2015年设立了船舶大气污染物排放控制区，2018年对控制区方案进行了升级调整，将我国沿海12海里范围内区域和长江等内河通航区域纳入实施范围，对控制区范围内的船舶SOx和NOx等污染物排放提出了细化的控制要求；同时，我国于2018年7月1日开始实施国家环境保护部会同质检总局发布的《船舶发动机排气污染物排放限值及测量方法(中国第一、第二阶段)》第一阶段标准。目前达到硫排放指标的方法主要为：低硫油或替代燃料，加装船舶尾气洗涤装置。使用低硫油或替代燃料的成本相对较高，加装船舶烟气洗涤装置是控制船舶SO₂排放的重要措施之一。然而，船舶机舱场地空间受限，对吸收剂可靠性安全性、适用性要求高，还面临着风暴、海浪等条件下摆动等问题，针对不同船舶/机型、不同吸收剂、不同海域工况，如何实现高效稳定低成本脱硫仍是亟待解决的难题。

发明内容

本发明针对不同海域、不同排放要求、不同气象条件、不同船舶发动机/运行工况等复杂条件下多种吸收剂SO₂高效稳定低成本脱除的难题，提供了一种适合摆动/启停复杂工况的船舶尾气洗涤净化系统及方法，通过预洗涤湍流调温段快速调温-液体再分配构件强化气液混合-多因子灵活协同调控等装置和方法，实现了船舶尾气多种污染物尤其是SO₂的低成本高效脱除，解决了塔体摆动、船舶快速启停、海水变化等工况下的高效稳定脱硫难题，为船舶尾气污染物的高效稳定安全可靠脱除提供支撑。

一种适合摆动/启停复杂工况的船舶尾气洗涤净化系统，所述系统包括连通的尾气预洗涤湍流调温段、紧凑型高效强化传质洗涤塔和多因子灵活调控系统；

针对船舶发动机/运行工况波动频繁，排放尾气流量波动范围大(10％～100％)，导致尾气预洗涤湍流调温段速度场、浓度场、温度场等难以随负荷灵活调控，根据不同航行需要，所述尾气预洗涤湍流调温段包括一个以上尾气预洗涤湍流调温段分支，以实现高温尾气快速降温，便于灵活调控入塔尾气流场，实现高温尾气快速降温；所述尾气预洗涤湍流调温段分支包括由上至下顺次设置的预洗涤降温段、湍流强化混合段、降温整流段，所述预洗涤降温层的入口端设有第一降温喷淋预洗涤层，湍流强化混合段的上端设有第二降温喷淋预洗涤层；

尾气预洗涤湍流调温段与尾气通道相连通，所述尾气通道内设置防摆动导流叶片；