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 |