[发明专利]一种基于脱硫塔的船舶柴油机废气再循环方法和装置

说明书

一种基于脱硫塔的船舶柴油机废气再循环方法和装置，该船舶柴油机包括排气集管和扫气集管，其特征在于：所述船舶柴油机排放的所有废气进入脱硫塔进行脱硫洗涤，之后30％的废气再次进入所述扫气集管，与该扫气集管中的新鲜空气混合，降低其中O₂的浓度，以降低燃料燃烧的峰值温度，减少NOx排放物的生成，然后再次参与所述船舶柴油机的燃烧循环，实现SOx和NOx的联合减排。本发明具有稳定可靠、装置简单、成本低廉的优点，适用于装备和未装备涡轮增压器的船用中低速柴油机。

技术领域

本发明涉及一种船舶柴油机废气再循环系统，具体涉及一种基于脱硫塔的船舶柴油机废气再循环方法和装置，属于柴油机技术领域。

背景技术

随着国际航运业及远洋船舶运输的发展，以柴油为燃料的船舶发动机所产生的废气排放已成为海洋尤其是港口地区的主要污染源。船舶柴油机所使用的燃料为高黏度、高含硫量、高残碳的重油，其所产生的气态排放物中，硫氧化物(SOx)、氮氧化物(NOx)占有较大的比重。船舶柴油机废气排放中的硫氧化物和氮氧化物对大气环境造成的污染已引起国际社会广泛的关注。

近年来，国际海事组织(International Maritime Organization,IMO)对SOx和NOx排放的要求日益提高，对于相应排放物指定了排放控制区(Emission Control Areas,ECA)。按照国际海事组织及相关国家、地区的规定，没有达到相应海域排放法规要求的船舶将不允许在该区域内航行。

对于降低船舶柴油机废气排放中NOx和SOx的含量，目前的解决方案为脱硫塔+废气再循环(EGR)，脱硫塔可有效降低SOx含量，EGR系统可有效降低NOx含量。其中EGR系统将一部分增压器前的排气洗涤降温后引入扫气集管，与扫气集管中的新鲜空气混合，然后参与燃烧。由于排气中的CO₂含量较高，使得参与燃烧的扫气空气中的O₂浓度降低；同时，由于CO₂相对O₂具有较高的比热容，因此上述EGR系统可以降低气缸内燃料燃烧的峰值温度，从而减少废气中NOx排放物的生成。

对于采用EGR系统的柴油机，需要在柴油机上增加切断增压器、EGR进气管、预洗涤剂、EGR空冷器、EGR风机、EGR滴水分离器、EGR管路等装置，另外需要在柴油机外部设置一套水处理系统，以支持EGR系统的正常运行。因而采用EGR技术的常规方案需要对主机进行较大的改造，且需要投入较大的改造成本，存在有流程繁琐、装置复杂、成本高昂的缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有船舶柴油机废气再循环系统的不足，对以上的联合减排方案进行改良，提供一种更具竞争性的基于脱硫塔的船舶柴油机废气再循环方法和装置，将船舶柴油机排放的废气经过脱硫塔脱硫洗涤后，旁通一部分再次进入柴油机燃烧循环，从而减少柴油机排气中的Sox和NOx排放物，达到系统稳定可靠、装置简单、降低成本的效果。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于脱硫塔的船舶柴油机废气再循环方法，该船舶柴油机包括排气集管和扫气集管，其特征在于：所述船舶柴油机排放的所有废气进入脱硫塔进行脱硫洗涤，之后30％的废气再次进入所述扫气集管，与该扫气集管中的新鲜空气混合，降低其中O₂的浓度，以降低燃料燃烧的峰值温度，减少NOx排放物的生成，然后再次参与所述船舶柴油机的燃烧循环，实现SOx和NOx的联合减排。

本发明的另一技术方案是：