一种船舶主机余热回收和尾气处理系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103111172A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103111172103111172A(43)申请公布日2013.05.22(21)申请号201310014624.4F23L7/00(2006.01)(22)申请日2013.01.15(71)申请人大连海事大学地址116026辽宁省大连市高新园区凌海路1号(72)发明人刘志杰杨云林成新孙德平(74)专利代理机构大连东方专利代理有限责任公司21212代理人李洪福(51)Int.Cl.B01D53/78(2006.01)B01D53/62(2006.01)F01K11/02(2006.01)F01D15/10(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图2页附图2页(54)发明名称一种船舶主机余热回收和尾气处理系统及方法(57)摘要本发明公开了一种船舶主机余热回收和尾气处理系统及方法，所述的系统包括废气锅炉、汽轮机、发电机、二氧化碳吸收塔、水泵、水柜、卧式氨合成塔、烷烃裂解装置和空气分离机，废气锅炉连接汽轮机；废气锅炉还连接二氧化碳吸收塔；二氧化碳吸收塔内安装有不锈钢淋浴喷头；废气锅炉依次与空气分离机和卧式氨合成塔连接；卧式氨合成塔通过碳钢管道与烷烃裂解装置连接；卧式氨合成塔还依次与水柜、水泵和二氧化碳吸收塔连接。本发明基于富氧燃烧和二氧化碳捕捉技术的船舶主机余热利用与尾气处理系统，同时考虑物质流和能量流，不仅高效利用船舶主机余热，提高能量利用效率，而且基于碳捕捉技术，吸收尾气中二氧化碳，降低碳排放。CN103111172ACN10372ACN103111172A权利要求书1/1页1.一种船舶主机余热回收和尾气处理系统，其特征在于：包括废气锅炉（10）、汽轮机（20）、发电机（30）、二氧化碳吸收塔（40）、水泵（50）、水柜（60）、卧式氨合成塔（70）、烷烃裂解装置和空气分离机（90），所述的废气锅炉（10）与汽轮机（20）之间通过高温蒸汽管道连接；所述的汽轮机（20）与发电机（30）之间通过传动轴连接；发电机（30）与各用电设备之间用电线连接；废气锅炉（10）与二氧化碳吸收塔（40）之间通过不锈钢管道连接；所述的二氧化碳吸收塔（40）内安装有不锈钢淋浴喷头（41）；所述的废气锅炉（10）通过碳钢管道依次与空气分离机（90）和卧式氨合成塔（70）连接；所述的卧式氨合成塔（70）通过碳钢管道与烷烃裂解装置连接；所述的卧式氨合成塔（70）还通过不锈钢管道依次与水柜（60）、水泵（50）和二氧化碳吸收塔（40）连接。2.根据权利要求1所述的一种船舶主机余热回收和尾气处理系统，其特征在于：所述的高温蒸汽管道材质为不锈钢。3.一种如权利要求1所述的船舶主机余热回收和尾气处理系统的方法，其特征在于：包括以下步骤：A、利用空气分离机（90）分离空气制得高浓度氧气和氮气，为船舶主机尾气富氧燃烧及合成氨提供原料气体；B、船舶主机尾气在废气锅炉（10）的炉胆（11）内与空气分离机（90）产生的高浓度氧气进行富氧燃烧，燃烧之后的尾气通过热传递的方式对废气锅炉（10）内的水管（12）内的水加热，并产生高温水蒸气；C、废气锅炉（10）产生的高温水蒸气驱动汽轮机（20）运转，汽轮机（20）带动发电机（30）发电，发电机（30）为用电设备供电；D、废气锅炉（10）中对其水管（12）内水加热之后的尾气排向二氧化碳吸收塔（40），尾气中的部分二氧化碳在此被捕捉并产生碳酸氢铵；E、将空气分离机（90）制得的高浓度氮气及裂解烷烃装置（80）产生的氢气作为合成氨的原料气，并在卧式氨合成塔（70）内进行氨的合成；F、将合成的氨通向水柜（60），并在此制得质量分数为10%的氨水溶液；G、由水泵（50）将质量分数10%的氨水溶液泵向二氧化碳吸收塔（40），并通过淋浴喷嘴对尾气进行淋浴吸收，并回收碳酸氢铵。2CN103111172A说明书1/3页一种船舶主机余热回收和尾气处理系统及方法技术领域[0001]本发明涉及一种船舶主机余热回收和尾气处理系统，具体涉及一种基于富氧燃烧和碳捕捉技术的船舶主机余热回收利用和尾气处理系统。属于船舶节能减排技术领域。背景技术[0002]发展低碳经济，应对气候变化已成为当前世界各国的迫切任务和目标。船舶行业是温室气体排放的主要来源之一，约占全球温室气体排放总量的3.3%。为降低船舶温室气体排放，国际海事组织（IMO）提出了船舶能耗限制指数（EEDI，二氧化碳排放量与货运能力的比值），并提出要求2015~2019年间建成的船舶碳效率须提高10%，2020~2024年间建成的船舶碳效率须提高20%，2024年后建成的船舶碳效率须提高30%，规定适用于所有400总吨以上的船舶，船舶一旦超过这一指数，