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10000kW船舶柴油机排气梯级洗涤脱硫性能的Aspen plus仿真研究
| 论文题名： | 10000kW船舶柴油机排气梯级洗涤脱硫性能的Aspen plus仿真研究 |
| 关键词： | 船舶尾气洗涤器;梯级洗涤;变参数运行;脱硫性能 |
| 摘要： | 为应对国际海事组织的船舶硫排放限制要求，安装船用尾气洗涤器是目前最为常用措施。现有船用尾气洗涤器均采用一段式洗涤塔(有海水开环洗涤、碱液闭环洗涤和海水-碱液可切换的混合洗涤共三种模式)，存在脱硫效率偏低、碱液消耗大和微粒去除率低的问题。为解决上述问题，本文基于前期工作提出的包含“洗涤液梯级洗涤”和“冷却液独立循环促进微粒增湿脱除”两个创新思想的三段式梯级洗涤技术，首先完成了与10000kW船舶柴油机排气相匹配的三段式梯级洗涤喷淋塔的计算，尔后采用经中试试验验证的ASPEN PLUS数值计算方法，研究了海水/海水、海水/碱液以及碱液/碱液共三种梯级洗涤模式在变运行参数下的脱硫性能；此外，一段式开环/闭环洗涤亦进行了模拟以便与梯级洗涤进行对比。 结果表明，主要运行参数对上述五种洗涤模式(即三种梯级洗涤和两种用于对比的一段式洗涤)脱硫性能的影响变化规律相似：脱硫效率随燃油硫含量的增加而降低，但对脱硫性能更佳的梯级洗涤影响更大，如海水/海水洗涤要比一段式海水降幅大；脱硫效率随液气比加大而升高，且梯级洗涤较一段式洗涤增幅更明显。 海水/海水梯级与一段式开环相比，达到同样脱硫需求时梯级洗涤所需液气比小，且在低碱度海水时优势更明显；碱液/碱液梯级与一段式闭环相比，在同等脱硫需求下，梯级洗涤液气比要比一段式闭环低约1/4，碱液消耗量少1/3；海水/碱液梯级与一段式闭环相比，在燃油含硫量2.7%、海水碱度2.36mmol/L和碱液pH值11.5下，梯级洗涤以主洗涤段海水液气比4.9L/Nm3承担85%脱硫份额、副洗涤段碱液液气比0.7L/Nm3承担剩余脱硫份额，满足排放控制区脱硫需求时可较一段式闭环节约碱液消耗84%；按柴油机满负荷运行、燃用硫含量3.5%燃油、海水碱度2.36mmol/L和满足排放控制区脱硫需求为计算依据，得到海水/海水梯级优选参数为“主/副洗涤段液气比分别为5.9L/Nm3和1.7L/Nm3”，海水/碱液梯级相应参数为“主/副洗涤段液气比分别为5.9L/Nm3和0.9L/Nm3”，碱液/碱液梯级相应参数为“主/副洗涤段液气比分别为3.4L/Nm3和0.8L/Nm3”。 |
| 作者： | 胡雪慧 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 况敏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 宁波大学 |
| 学位年度： | 2020 |
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