船舶尾气脱硫装置实船验证技术分析

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1、船舶尾气脱硫装置实船验证技术分析付金奇林永祥中国电力建设股份有限公司装备制造事业部安全质量处中国电建集团上海能源装备有限公司摘要：针对脱硫装置在船舶上的新应用，口前在国内实际应用技术及经验相对缺乏的现状，介绍了船舶脱硫装置的原理、系统组成、安装试验技术及船级社检验技术,为未来的从业人员提供知识储备，避免走弯路，使我国船舶尾气治理技术有一个较快发展，适应未来市场需求。关键词：船舶尾气;脱硫装置;验证;技术;1背景介绍船舶的主要动力来源是船舶发动机动力，发动机废气排放中含有大量的硫氧化物、氮氧化物以及颗粒物等污染物，根据TM02014年统计数据显示，船舶尾气年排放SO2、N0?分别约占全球排放总量

2、的13%和15%,已经受到国际社会的广泛关注。欧盟法令Dinective2005/33/ECArticle（2015年7月6日颁布）的4b条款，对欧盟内陆水域和停靠欧盟港口的船舶使用燃料的最高含硫量作出了更严格的限制，规定自2010年1月1日起在欧盟港口停泊（包括锚泊、系浮筒、码头靠泊）超过2小时的船舶，不得使用硫含量超过0.l%m/ni的燃油;2015年起，在波罗的海、北海和英吉利海峡等敏感海域航行的船舶，其燃料的最高含硫量将降至0.1%O而在欧洲其他海域，船舶燃料的硫含量标准从2020年起将从3.5%降至0.5%,同时从2015年开始，将燃油0.1%的含硫量适用标准扩大到所有成员国12海里

3、的领海范围内；中国也已于2015年12月2日颁布了长三角、珠三角和环渤海湾三个地区的硫排放法规，按照0.5%的标准逐步实施。近日，国际海事组织IM0下属的海上环境保护委员会第70次会议已通过决议，确定2020年在全球海域实行船舶燃油0.5%含硫上限的规定，之前划设的四大排放控制区仍然实行0.1%的限制。2船舶脱硫工艺原理船舶尾气脱硫技术来自于工业尾气脱硫技术，据不完全统计，目前世界上大约有200多种尾气脱硫技术。按脱硫剂和脱硫产物的形态不同可以分为干法、半干法和湿法三类，从使用效果来看，湿法脱硫在脱硫效果、经济性和操作性等方面具有明显优势;按脱硫装置工作模式不同可以分为开式系统、闭式系统和混合

4、式系统;按脱硫剂种类不同，又可以分为海水法、碱液法等。但考虑到船舶是移动源，其安装空间和电功率有限等限制因素，可借鉴的脱硫技术并不多，目前主要有海水法洗涤脱硫和碱液法洗涤脱硫，海水法主要应用于开式脱硫系统中，碱液法主要应用于闭式脱硫系统中。2.1海水法烟气脱硫技术原理天然海水PII值通常在7.85,碱度约为2.2^2.7mmol/L,由于含有一定量的可溶性碳酸盐，使得海水具有天然的碱度和酸碱缓冲能力，航行于大海中的船舶利用天然海水的碱度对烟气进行洗涤脱硫，其基木反应原理如下：SO2(g)tS()2(D,SO2+H2OTH++HSO3hso3+oh->h2o+so；,so；+o2->so~其基本

5、工艺流程如下图1所示，含有硫氧化物的烟气从脱硫塔底部向上经过与自上而下的多层喷淋海水逆流充分接触混合，烟气中硫氧化物被喷淋海水吸除，烟气继续向上通过除雾器实现脱硫排放，脱硫塔上部加设除雾器的作用是去除烟气中白色水雾中所含的残余硫氧化物，洗涤后的喷淋海水经过水处理模块净化后排入大海，该工艺也称开式循环工艺。2.2碱液法烟气脱硫技术原理在航行于低碱度海水区域或淡水区域的船舶，仅仅利用海水（或淡水）的碱度不能达到脱硫的效果，在系统设计时需要额外增加碱液供给，以确保洗涤液保持一定的碱度，保证脱硫效果。适合于船舶脱硫使用的碱液主要有:氢氧化钠溶液、碳酸钠等溶液，也有部分厂家使用氢氧化镁作为脱硫剂，其基木

6、原理如下所NaHSO3+NaOH=Na2SO3+H2O2N&2SO3+O2二2Na2SO斗其基木工艺流程如下图2所示，同海水法脱硫一样，含有硫氧化物的烟气从脱硫塔底部向上经过与自上而下的多层喷淋海水逆流充分接触混合，烟气中硫氧化物被喷淋海水吸除，烟气继续向上通过除雾器实现脱硫排放，喷淋后的海水一小部分被释放到水处理单元进行处理，大部分通过循环泵重新返回脱硫塔顶部反复进行喷淋，但由于循环液每循环一次都会溶解、吸收烟气中的硫氧化物而发牛理化反应，牛成大量的HSOs和SO。pH值降至2.7~3.5,为了确保系统的脱硫效率，流程中配置循环箱，采用补充新鲜海水并在管路上补充碱液的方法，提高重新进入喷淋塔

7、顶部循环液的pH值。经过水处理单元净化后的废水直接排入大海。该工艺也称混合式循环。图2混合式循环下载原图3船舶脱硫装置〔系统组成船舶脱硫装置是一种个性化产品，对于同一原理的船舶脱硫装置，尽管主体配置大同小异，但针对不同的船型、不同载货量船舶、甚至不同航线的船舶其配置也各有差异，本文论述的脱硫装置所安装的目标船舶信息如下表1所示：名称参数船型13100Toil/chemicalc<船长127.9in