船厂有机废气改造工程无二次污染

船舶尾气是沿海城市大气污染的重要源头，尤其是氮氧化物的超标排放，已经引起国内和广泛关注。目前，我国尚未掌握针对船舶氮氧化物处理的全部核心技术和关键材料。国内大部分燃油轮船的氮氧化物排放处理也难以达到标准，船舶尾气处理关键技术与材料的研究以成为大气污染防治的短板之一；船舶柴油机废气成分和流动特性,探索各有害物质的生成机理和防治措施,建立PM捕捉器、旋转喷雾干燥法、SCR反应塔、湿式洗涤器、有机废气催化净化装置等多种设备联合使用的船舶废气处理系统。使柴油机排放的废气浓度达到海事组织(IMO)的要求,降低船舶废气对大气环境污染的影响；正随着港口和航运的发展,港口城市的主要污染源之一就是船舶排放的废气。

为改善船舶对大气和海洋的污染现状,适应日趋严苛的海事公约法规,船舶尾气处理装置的使用作为一种有效减少船舶废气尤其是硫氧化物排放的手段出现在船东和船舶运营商面前。目前,航运业应对硫排放限令的有效措施主要有三种,使用低硫燃油,采用LNG燃料或加装船舶尾气处理设备。其中,加装尾气处理装置简单可行,经济效益显而易见,越来越受到船东欢迎；船舶废气排放控制区的海事新规要求和船舶废气脱硫设备的发展现状，船厂有机废气改造工程无二次污染在对海水脱硫法、碱液脱硫法进行研究的基础上，分析了各自的优缺点及应用范围，并指出基于碱液脱硫法的混合脱硫法具有经济性和广泛适用性；社会对船舶尾气排放控制日益严格,而远洋船舶所燃烧的重油会释放大量的尾气,这些尾气中主要为NOX和SOX等污染物,对海洋生态环境和沿海居民的身心健康构成严重威胁

蓝阳环保介绍了国内外船舶尾气处理的各种方法及其优缺点,对各项技术发展趋势、经济性和应用前景进行了分析,并提出合理选择脱硫技术的建设；船舶每年排放的302达634万吨，约占世界排放量的4%。船舶造成的大气污染已到了不可忽视的地步，在某些港口、海峡密集的地方，船舶废气已成为当地大气污染的主要污染源。目前船舶减少SO2排放量的主要方法有:1.使用低硫燃油；2.替代燃料；3.烟气后处理。烟气后处理由于工艺简单，脱硫效率高、运行成本低等优点，将是今后研宄的主要方向。就船舶自身特点而言，在所有的船舶烟气后处理方法中海水脱硫被认为是一种非常合适、非常有前景的方法，但此方法需要消耗大量的海水作为吸收剂，因此要配置大功率的海水泵来维持系统的正常运行；此外脱硫后的海水呈酸性，不但腐蚀设备，还需要添加碱性物质处理后才可排放。采用电解海水法处理尾气可避免这些问题，但电解海水需要消耗大量的电能，这为船舶电网带来了巨大的压力；目前而言，节能减排已经成为船舶设计和制造所倡导的主旋律，就船舶现状而言，船舶柴油机废气中含有大量的余热没被利用。

燃油在柴油机气缸中燃烧后并不能全部转化为轴功率，一般情况下，只有30% -55%的热量转化为有效功，其余45% -70%的热量以各种形式损失掉。对大型船舶而言，船舶柴油机废气中含有的能量约占燃油总热量的25.5%,其中可以被利用的热量约为12%左右，约占柴油机有效功率的1/4。在节能减排实现可持续发展的大前提下，如何提高能源利用率，减少船舶废气的排放，这将成为航运业面临的一个重大挑战。目前船舶柴油机废气余热利用设备仅限于废气涡轮增压器和废气锅炉。废气涡轮增压器将废气中的能量转化成进气空气的压力来提高柴油机的功率和效率；废气锅炉利用废气能量产生0.5MPa左右的饱和蒸汽来满足船员的日常生活用水及油舱的加热保温等。

但随着船舶向着大型化、高速化、自动化方向的发展，船员生活用蒸汽越来越少，这使得船舶柴油机废气余热利用愈加不充分，不合理。除此之外船舶柴油机缸套水(温度约为80-90°C )中的能量也没有被有效利用，这造成很大的能量浪费。如何更加有效的利用船舶柴油机废气余热，无论从环保角度还是从经济角度都具有重大价值，这也是目前面临的一个重大难题。为解决现有技术存在的上述问题，设计一种既可以降低废气处理的能耗，又可以更多利用废气余热的船舶柴油机废气处理和利用装置及其工作方法。
技术方案如下:一种船舶柴油机废气处理和利用装置，包括废气处理系统、废气余热发电系统和电解系统，所述的废气余热发电系统包括有机朗肯循环单元、发电机和蓄电池，所述的有机朗肯循环单元通过烟气管道与柴油机增压器连接；所述的有机朗肯循环单元包括循环泵、蒸发器、膨胀机、冷凝器以及缸套水换热器；所述的缸套水换热器的高温侧与柴油机废气相接，低温侧与柴油机缸套水相接，所述的循环泵依次与蒸发器、膨胀机、船厂有机废气改造工程无二次污染冷凝器通过管路连接构成循环；所述的膨胀机和发电机之间通过法兰连接；所述的发电机通过电缆经蓄电池与电解单元连接；所述的电解系统包括电解单元、碱液柜、混合柜和碱液供给泵；所述的电解单元阴极出口和碱液柜通过管路连接；碱液柜出口和海水混合柜通过管路连接；混合柜通过管路经碱液供给泵与洗涤塔连接；所述的电解单元包括船舶海水淡化系统、加液泵、电加热器、缓冲柜、海水供给泵、海水补给泵和电解槽；海水淡化系统、加液泵、缓冲柜、海水供给泵和电解槽通过管路依次连接；海水补给泵通过阀和缓冲柜连接；电加热器均匀布置在缓冲柜底部；所述的废气处理系统包括烟气换热器、洗涤塔、海水喷淋装置和曝气池；烟气换热器和洗涤塔之间、烟气换热器和海水喷淋装置之间均通过烟气管道相连，海水喷淋装置和洗涤塔通过管路和曝气池相连。