本发明涉及一种无旁路引风船舶废气脱硫系统 及其引风方法， 属于船舶废气脱硫 处理领域。 背景技术

根据 MARPOL公约附则 VI规定， 2015年 1月 1 日起， 航行在排放控制区（ECA) 的船只， 必须燃烧含硫量等于或小于 0.10% (m/m) 的低硫燃油， 同时允许船只使用 经批准的减排技术， 条件是 SO ₂ 排放等效于燃烧等于或小于 0.10%的低硫燃油。

因此越来越多的研究机构及公司投入到船舶废 气脱硫装置的研发当中。 废气进入 脱硫装置之前都需要经过废气引入口， 调研目前处于中试规模或者试销的船舶废气脱 硫装置发现， 各公司的废气引入方式不尽相同。 Warts 、 Hamworthy, Alfa Laval、 Advanced Cleanup Technologies采用的是文丘里初级冷却的引风方式 。关闭设置在船舶 主烟道上的阀门， 将废气通过文丘里洗涤器之后， 引入到脱硫塔中。 该方式的优点是 废气引入段压力损失小， 废气在进入脱硫塔之前得到充分的降温， 提高后续脱硫塔的 脱硫效率， 减少设备的腐蚀。 但因为是旁路设计， 脱硫塔需要占用的空间较大， 又因 为船舶上可利用空间有限， 因而造成设备的改装费用昂贵。 而 DuPont、 Green Tech Marine, Marine Exhaust Solutions采用的是风帽设计，将脱硫塔取代原来 主烟道上的消 音器。 废气直接通入到脱硫塔中， 经风帽向塔内四周扩散， 喷淋层设置在风帽上方， 初级冷却及喷淋脱硫过程均在塔内完成。 该方式的优点为脱硫塔无旁路设计， 脱硫系 统占地面积小， 紧急情况下废气可直接通过脱硫塔。 因此对于船舶废气脱硫系统的改 装， 特别是脱硫系统在新造船上的安装， 具有明显的优势。 但该方式废气引入段压力 损失较大， 且废气初级冷却不充分。 为了降低废气温度， 常采用增加脱硫塔高度的措 施， 因而采用风帽进气方式的脱硫塔通常为修长型 。

综上所述， 本领域缺少一种占地面积小、 废气压力损失低、 废气冷却充分的船舶 废气脱硫塔。 发明内容

本发明通过改进现有船舶废气脱硫系统中的引 风部分， 解决了上述船舶废气脱硫 系统占地面积大、 废气压力损失高、 废气冷却不充分的问题。 本发明提供了一种无旁路引风船舶废气脱硫系 统，所述系统包括脱硫塔和主烟道， 所述主烟道内切于脱硫塔内， 所述脱硫塔包括废气导流段和废气脱硫段， 所述主烟道 在脱硫塔与主烟道连心线的一侧开有废气出口 ， 所述废气出口与废气导流段的入口连 接， 所述废气导流段的出口与废气脱硫段连接， 所述废气导流段包括若干个喷嘴、 喷 淋液导流槽、 排水口， 所述若干个喷嘴分布在脱硫塔与废气出口之间 的区域， 所述喷 嘴喷淋液的喷淋方向与废气出口排出的废气气 流方向相同， 所述喷淋液导流槽位于废 气导流段的底部， 所述喷淋液导流槽设有排水口。

本发明所述主烟道内切于脱硫塔内和所述主烟 道在脱硫塔与主烟道连心线的一侧 开有废气出口的目的为使废气进入废气导流段 后螺旋上升。

本发明所述喷嘴喷淋液的喷淋方向与废气出口 排出的废气气流方向相同的目的为 使喷淋液与废气接触充分， 减少废气的压力损失。

本发明所述脱硫塔高径比优选为 4〜6： 1。

本发明所述主烟道与脱硫塔直径比优选为 1 : 1.5〜1.7。

本发明所述主烟道直径为定值， 如果脱硫塔直径过大， 脱硫塔占地面积大； 如果 脱硫塔直径过小， 废气进入脱硫塔后气体阻力较大。

本发明所述喷嘴喷雾角优选为 90° 。

本发明所述 90° 喷雾角的目的为降低喷淋液进入主烟道内的风 险。

本发明所述废气导流段倾斜角优选为 8〜15° ， 进一步优选为 10° 。

本发明所述废气导流段倾斜的目的为使废气进 入废气导流段后分布的更均匀。 本发明的另一目的是利用上述系统引风的方法 ， 所述方法包括如下步骤：

①废气从废气出口进入废气导流段， 喷嘴喷淋的喷淋液使废气冷却， 冷却的废气 进入废气脱硫段；

②喷淋的喷淋液从喷淋液导流槽进入排水口；

③由喷淋液的喷淋量控制废气导流段出口的废 气温度和压力损失。

本发明所述喷淋液与废气流量比优选为 1 : 2〜4。

本发明所述废气导流段出口的废气温度优选为 60°C， 废气导流段出口的废气压 力损失优选为 400Pa。

本发明有益效果为：

①现有船舶废气脱硫系统中的文丘里引风部分 缺陷为占地面积大， 本发明所述船 舶废气脱硫系统中的无旁路引风部分解决了占 地面积大的问题； ②现有船舶废气脱硫系统中的风帽引风部分缺 陷为废气冷却效果不好、压降过大， 本发明所述船舶废气脱硫系统中的无旁路引风 部分解决了废气冷却效果不好、 压降过 大的问题。 附图说明

本发明附图 1幅，

图 1为无旁路引风船舶废气脱硫系统的结构示意� �；

其中， 1、 脱硫塔， 2、 主烟道， 11、 废气导流段， 12、 废气脱硫段， 21、 废气出 口， 111、 喷嘴， 112、 喷淋液导流槽， 113、 排水口。 具体实施方式

下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术 人员更全面地理解本发明， 但不以 任何方式限制本发明。

下述废气导流段出口的废气温度采用热电偶测 量；

下述废气导流段出口的废气压力采用压阻式压 力传感器测量。 实施例 1

一种无旁路引风船舶废气脱硫系统， 所述系统包括脱硫塔 1和主烟道 2， 所述主 烟道 2内切于脱硫塔 1内， 所述脱硫塔 1高径比为 6: 1， 所述主烟道 2与脱硫塔 1直 径比为 1 : 1.5， 所述脱硫塔 1包括废气导流段 11和废气脱硫段 12， 所述主烟道 2在 脱硫塔 1与主烟道 2连心线的一侧开有废气出口 21， 所述废气出口 21与废气导流段 11的入口连接， 所述废气导流段 11的出口与废气脱硫段 12连接， 所述废气导流段 11 包括 10个喷雾角为 90° 的陶瓷喷嘴 111、 喷淋液导流槽 112、 排水口 113， 所述 10个 喷嘴 111以脱硫塔 1中轴线为中心呈辐射状分布在脱硫塔 1与废气出口 21之间的区域， 所述喷嘴 111喷淋液的喷淋方向与由废气出口 21排出的废气气流方向相同，所述喷淋 液不可以喷淋到主烟道 2内， 所述喷淋液导流槽 112位于废气导流段 11的底部， 所述 喷淋液导流槽 112设有排水口 113， 所述废气导流段 11倾斜角为 10° 。

一种利用上述系统引风的方法， 所述方法包括如下步骤：

①废气以 50000Nm ³ /h的排放速率从废气出口 21进入废气导流段 11，废气导流段 11入口的废气温度为 270°C， 废气导流段 11入口的废气压力为 1500Pa， 喷嘴 111喷 淋的喷淋液使废气冷却， 冷却的废气进入废气脱硫段 12;

②喷淋的喷淋液从喷淋液导流槽 112进入排水口 113; ③由喷淋液的喷淋量控制废气导流段 11 出口的废气温度 60°C， 废气导流段 11 出口的废气压力损失 400Pa。

实验结果见表 1。 表 1 不同喷淋液的喷淋量对废气导流段出口废气温 度和压力损失的影响

喷淋液与废气的流量比 废气导流段出口废气

温度 压力 压力损失

°C Pa Pa

1:9 150 1300 200

1:7 110 1250 250

1:5 70 1190 310

1:4 55 1170 330

1:3 53 1150 350

1:2 53 1120 380

1:1 50 1080 420