[发明专利]一种用于船舶主机的再循环烟气净化冷却系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种烟气净化冷却系统，具体涉及一种用于船舶主机的再循环烟气净化冷却系统。

背景技术

氮氧化物（NO_X）是船舶柴油机的主要排气污染物之一，为了对其进行控制，国际海事组织（IMO）要求在2016年1月1日以后建造的船舶柴油机必须满足NO_X排放第三阶段要求。与第一阶段相比，第三阶段对NO_X排放的限值降低了80%，这对船舶柴油机减排提出了更加严峻的挑战。柴油机降低NO_X排放的措施主要包括：基于废气再循环（EGR）的机内净化方法和基于催化还原的尾气后处理技术。其中，尾气后处理技术选用的选择性催化转化器（SCR），在船舶主机上应用具有体积大、成本高、易失活和控制复杂的缺陷。因此，基于EGR的机内净化方法逐渐受到关注。

为了降低成本，船舶主机燃用的是硫含量和杂质都较高的重油，重油在燃烧过程中极易生成碳烟和硫化物等随尾气排出。基于EGR的机内净化方法如果直接将部分尾气引入柴油机进气系统，极容易造成进气管、增压器叶片和扫气箱污染，严重时甚至引起增压器叶片卡死、增压器喘振或缸套磨损，威胁主机和船舶航行安全。因此，将再循环烟气引入进气系统之前进行净化是非常有必要的。

此外，再循环烟气一般都具有较高的温度，直接将其引入燃烧室反而可能会增加缸内燃烧温度，引起NO_X排放升高，所以对再循环烟气进行冷却也非常有必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于船舶主机的再循环烟气净化冷却系统，该净化冷却系统解决了现有技术中船舶主机燃排出的烟气中碳烟和硫化物较多，且温度较高等问题，能够净化再循环的烟气，并对烟气进行冷却，提高了再循环烟气的比热容，降低燃烧过程中的缸内温度，最终实现减少NO_X排放。

为了达到上述目的，本发明提供了一种用于船舶主机的再循环烟气净化冷却系统，该系统包含：烟气交互池，与烟气交互池连通且用于对所述的烟气交互池中的液体进行净化和循环的去污循环系统，与烟气交互池连通且其尾端设置在烟气交互池内的再循环烟气导入管，与烟气交互池连通且用于给烟气交互池补充液体的补液系统，以及与烟气交互池连通且用于降低烟气交互池的液体温度的热交换系统。

其中，所述的去污循环系统包含：与烟气交互池连通的过滤池，设置在过滤池上部的精细过滤层，以及设置在精细过滤层下方且与烟气交互池连通的过滤池出口。

所述的烟气交互池的上部设有：与去污循环系统连接的净液入口，与补液系统连接的补液入口，以及烟气出口。

其中，所述的烟气交互池的底部设有：与去污循环系统连接的污液出口。

所述的过滤池设置在所述的烟气交互池下方。

所述的去污循环系统还包含：设置在烟气交互池和过滤池之间的阀门，与污液出口相连通的过滤池入口，以及设置在过滤池出口和净液入口之间的循环水泵。

所述的再循环烟气导入管的烟气出口端的外壁上设有锥形导气罩。

所述的锥形导气罩的锥面上设有若干通气小孔，锥形导气罩的顶点设有：与烟气出口端连接的十字开口。

所述的再循环烟气导入管的尾端的外壁上设有若干扫气孔。

所述的补液系统包括：设置在烟气交互池内的液位计，以及与补液入口连接的补水泵。

所述的热交换系统包含：设置在烟气交互池内的螺旋换热管，以及与螺旋换热管连接的压力水泵。

本发明的用于船舶主机的再循环烟气净化冷却系统，解决了现有技术中船舶主机燃排出的烟气中碳烟和硫化物较多，且温度较高等问题，具有以下优点：

（1）本发明的再循环烟气净化冷却系统通过去污循环系统中的精细过滤层能够将污液中的杂质过滤净化去除；

（2）本发明的再循环烟气净化冷却系统通过在再循环烟气导入管的烟气出口端的外壁上设有锥形导气罩，延长了烟气与烟气交互池内的液体的接触时间，有利于烟气中的碳烟和硫化物（如硫酸盐）的去除；

（3）本发明的再循环烟气导入管的末端还设有扫气孔，使烟气能够冲击锥形导气罩的锥面，避免烟气中的杂质（如碳颗粒等）的沉淀，保证了通气小孔的通畅；通过在再循环烟气导入管的末端安装十字开口，有利于烟气在烟气交互池中的液体内充分的分散；

（4）本发明的再循环烟气净化冷却系统通过设置热交换系统，在净化烟气的同时，能够冷却和加湿烟气，提高了再循环烟气的比热容，降低燃烧过程中的缸内温度，最终实现减少NO_X排放。