船舶的生命周期長,排放因子大,僅以發動機尾氣為例,遠超汽車尾氣排放。
一些特殊用途的船舶長期工作在人口聚集區,如旅游船、休閑船,甚至一些公務船,冒黑煙現象嚴重。黑煙主要是發動機燃料燃燒不充分導致的,僅靠采用低硫油只能對硫氧化物排放有顯著下降作用,而對降低顆粒物排放作用不大。長江水域的航運是長江沿岸經濟的發展動力和支撐,而船舶的排放也是重要的污染源,主要有船舶油污水、生活污水、尾氣排放等。若不加以科學和系統管控,長江水域的環境承載力將面臨嚴重的威脅和挑戰。汽車排放在過去十幾年里已完成從國零標準到國六標準的升級,技術比較成熟,管理辦法比較齊備。船舶的排放法規去年才剛剛出臺,各方面都處于起步階段,無論是技術、產品、監管體系等各個方面都面臨嚴峻挑戰。
美凈寶船舶發電機組尾氣凈化器的基本工作原理:船舶發動機尾氣通過美凈寶發電機組尾氣凈化器的進氣口進入,并通過由多組陶瓷碳煙微粒捕集器(DPF)并聯組成的凈化單元,陶瓷碳煙微粒捕集器在碳煙微粒通過時將其捕捉,降低尾氣中碳煙顆粒物的濃度。凈化器的背壓設定在≤8KPa,陶瓷碳煙微粒捕集器捕集的碳煙顆粒物達到一定數量,當背壓超過8KPa時,旁通將自動打開,以保證柴油發電機組的正常工作。本公司研制的柴油發電機組尾氣凈化系統,采用現有較先進的捕集技術,實現對柴油發電機組尾氣的凈化處理,原理如下:
1.本系統利用壁流式陶瓷濾芯DPF的特征,將黑煙顆粒捕集在陶瓷濾芯的內部通道內,以達到排放尾氣去除黑煙的目的。
2.當發電機運行一定周期后尾氣背壓將逐漸升高;當達到10KP時,機械旁通將自動打開;當超過10KP時,務必手動拉開手動閥門來降低發電機尾氣背壓,待停機后對壁流式陶瓷濾芯DPF進行再生處理。
3.該系統能除去尾氣中的黑煙顆粒物(PM),去除效率80-90%;該系統具有一定的消音功能。
由于溫度對煙塵凈化器的工作影響很大,溫度越高,其工作效果越好,因此煙塵凈化器的安裝位置要求盡量靠近柴油機。由于煙塵凈化器內部有陶瓷和水泥,為了防止水泥粉塵進入柴油機氣缸,煙塵凈化器應該水平安裝。另外,為了保證進入煙塵凈化器的氣體溫度,途中盡量減少熱量損失,在柴油機煙塵凈化器之間的排管要求包保溫材料。
由于國產柴油含硫量較大,如果采用稀土或堿金屬作為催化劑,運行了一段時間后.CO和HC的轉化效果會降低,原因是硫會吸附在催化劑表面。阻擋了催化劑的工作,這就是常說的中毒現象。而采用貴金屬作催化劑后,中毒現象變得很微弱,貴金屬(鉑、鈀、銠)具有良好的抗中毒的特性。另外,煙塵凈化器運行了一段時間后,會有柴油機的黑碳粒積聚,嚴重時會增加柴油機的背壓,煙塵凈化器的加熱裝置這時就起一個再生作用,可以旁通分流一部分柴油機尾氣,減少進人陶瓷載體的尾氣量,將進人陶瓷載體的尾氣升溫到550℃以上,把吸附在陶瓷毅體上的碳黑粒子燒掉。考慮到貴金屬化合物的性質,為了防止催化劑的老化,每次再生的時間不超過10分鐘,柴油發電機組每運行300小時左右再生一次。
煙塵凈化器的加熱裝置
在發電機組空載或輕載運行中,排煙溫度只有150℃左右。由于發電機剛啟動時柴油機氣缸溫度較低、這時發電機的排煙情況是很差的。因此,應在催化劑陶瓷載體前增加加熱裝置,將柴油機尾氣升溫80℃到120℃、這樣經過催化劑陶瓷載體時的氣溫可以保持在220℃以上,加熱器總功率約占發電機輸出功率的15%到20%、另外,柴油機排煙管安裝溫度監測裝置,用于控制加熱裝置投入工作,當柴油發電機組的負荷超過30%后,其排煙溫度一般可達到220℃以上,這時候溫控裝置切斷加熱裝置電源,讓其脫離工作。
性能特點
凈化效果明顯,目測無黑煙(林格曼黑度小于1級)
連續自動再生,免除濾芯清理煩惱
全自動控制、工作,操作簡單
背壓低,對發動機功率影響小
組件結構,法蘭對接,安裝簡易
旁通安全閥門設計,保證異常情況下發電機組正常運行
能耗低,無二次污染
不銹鋼封裝,外形美觀,結構堅固
維護簡單,維護成本低