濕法煙氣脫硫系統(tǒng)的安全性及優(yōu)化

張吉波

（中船澄西船舶修造有限公司，江蘇 江陰 214433）

煙氣脫硫技術(shù)是控制二氧化硫和酸雨危害的最有效手段之一。濕法煙氣脫硫技術(shù)已成為全球最主要的煙氣脫硫方法，由于其脫硫效率高的優(yōu)點得到廣泛應(yīng)用。但濕法煙氣脫硫技術(shù)存在缺點，如資金投入大、能量消耗高、占地面積廣、設(shè)備復(fù)雜、運行成本高、技術(shù)要求高等。海洋環(huán)境的壓力日益多樣化的加大，海洋航運業(yè)發(fā)展速度加快，船舶所造成的空氣污染問題不容小覷。

1 船舶煙氣排放的現(xiàn)狀及危害

船舶排放污染是一種空氣和海洋環(huán)境污染的主要來源之一，大多數(shù)船只的燃燒化石燃料通常是市場上較高的污染物，燃燒后的二氧化碳、氮氧化物和硫氧化物可以直接影響全球的氣候和海洋環(huán)境酸化，釋放其他液體、氣體和顆粒對人類健康也構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。

我國也在逐漸控制船舶廢氣污染的排放量，因為在船體的工作環(huán)境，需要維護(hù)周期長，盡可能需要高精度定期(需要校準(zhǔn)系統(tǒng)),但現(xiàn)有的船舶脫硫裝置通常體積較大,脫硫穩(wěn)定性較差,還不能滿足要求。因此，在實際應(yīng)用中，缺乏適合船舶使用的小型高效脫硫設(shè)備。

船舶排氣脫硫裝置為船舶排氣脫硫裝置提供了塔盤，通過塔板的結(jié)構(gòu)布置，設(shè)置可動旋流葉片，通過氣速自動調(diào)整旋流葉片之間的夾角，其目的是使氣體通過塔板時速度穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)，從而穩(wěn)定脫硫效率。

為了達(dá)到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是：一種塔板用于船舶廢氣脫硫裝置，特點是在塔板包括上環(huán)板和下環(huán)板，有液體分布板，上環(huán)板和下環(huán)板之間有一個可移動的渦流葉片組；渦流葉片設(shè)置安排上環(huán)板和下環(huán)板之間以順時針或逆時針順序有多個渦流葉片，其中每個渦流葉片的下端固定連接有下環(huán)板，和每個渦流葉片的上端與上環(huán)板滑動連接。

旋流葉片組設(shè)置有8～30個旋流葉片，上環(huán)板內(nèi)側(cè)壁設(shè)置有滑道。旋流葉片的上端卡在溜槽內(nèi)，與上環(huán)板形成滑動連接。旋流葉片的下端固定，通過固定扣與下環(huán)板連接。此外，相鄰兩片渦流葉片之間的夾角變化范圍為15°～30°。

2 實現(xiàn)脫硫技術(shù)的相關(guān)措施

2.1 應(yīng)積極盡快處理國內(nèi)立法問題

相對來說，我國對船舶污染氣體排放的防治是比較滯后的，船舶和港口設(shè)施造成的大氣污染仍然存在。有的地區(qū)雖然已經(jīng)出臺了相關(guān)規(guī)定，但只是對新船控制進(jìn)行了要求，其實效果并不怎么好。

國家環(huán)保、海事、替換、漁業(yè)和其他單位和部門應(yīng)當(dāng)互幫互助，國家海事局頒發(fā)的國際公約和法規(guī)基于參考2008年修正案MARPOL公約附件六，船舶尾氣的硫氧化物、氮氧化物和懸浮物含量的排放標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)法律、法規(guī),并充分考慮經(jīng)營現(xiàn)狀和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，提出明確的目標(biāo)。由于船舶比較特殊，制定適合我國國情、操作性強的《船舶大氣污染防治條例》，對船舶進(jìn)行分類，制定排放標(biāo)準(zhǔn)。通過立法，明確環(huán)境保護(hù)、海事、運輸、船舶檢驗、漁政等行政技術(shù)管理部門的職責(zé)和權(quán)利，以免在執(zhí)法過程中出現(xiàn)職責(zé)混淆、推諉現(xiàn)象。

2.2 海事主管部門應(yīng)當(dāng)加強對運輸船舶的監(jiān)管

海洋事務(wù)部，應(yīng)通過深入研究《73/78防污公約》附件六及其修正案的有關(guān)規(guī)定，履行其職責(zé)。實行燃料供應(yīng)者備案制度和燃料艙單、燃料樣品保管制度；加強對船舶和停靠港油品供應(yīng)的現(xiàn)場檢查。按照第十八條規(guī)定的要求管理海洋環(huán)境污染的預(yù)防和控制船舶、船舶證書應(yīng)當(dāng)開具收據(jù),放電消耗臭氧層物質(zhì)(臭氧消耗物質(zhì))廢氣港口接收設(shè)施的清潔殘留、殘油、含油污水和生活污水和垃圾含有有毒、有害物質(zhì)。提高轄區(qū)內(nèi)有關(guān)單位的接待能力。加強對碼頭修船廠、拆船廠等相關(guān)單位的宣傳，督促其做好消耗臭氧層物質(zhì)接收設(shè)施的配置和廢氣的過濾凈化工作。船舶檢驗、漁業(yè)檢驗部門應(yīng)當(dāng)配合作業(yè)船舶的年度檢驗，對作業(yè)船舶的大氣排放情況進(jìn)行檢驗，并出具有關(guān)檢驗報告。

2.3 有效控制船用柴油機廢氣排放

作為一種廣泛使用的能源,石油是產(chǎn)生氮氧化物的直接原因。為了滿足國際海事組織《空氣污染防治規(guī)則》的要求，要有效控制船用柴油機的排放，并采取有效措施。為滿足國際海事組織《大氣污染防治規(guī)則》的要求，要有效地控制船舶柴油機的排放，并采取有效的措施防止廢氣排放，要改善柴油機的燃燒特性，降低燃料的硫含量，不產(chǎn)生或者減少柴油機產(chǎn)生的有害氣體。通過對柴油機尾氣的后處理，減少了對大氣的直接排放。根據(jù)減排目標(biāo)，將推動煉油企業(yè)按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)提高柴油質(zhì)量，推動船用柴油機制造商升級柴油發(fā)動機排放。

3 煙氣海水脫硫工藝流程

3.1 煙氣和海水流程

從主發(fā)動機排出的廢氣，廢氣鍋爐吸收熱量，降低溫度，除塵，并進(jìn)一步冷卻進(jìn)入脫硫塔。一旦脫硫完成，它就會回到大氣中。吸收器中的海水在入海前被稀釋并充分充入空氣。

圖1 煙氣和海水流程圖

3.2 脫硫廢水

在濕法煙氣脫硫過程中，一定量廢水的產(chǎn)生是無法避免。從系統(tǒng)中排放的污水通常來自石膏脫水清洗系統(tǒng)或旋風(fēng)分離器的溢流，或帶式過濾濾液。一方面，如果氯離子濃度過高，吸收溶液PH值降低，脫硫率降低。另一方面，影響石膏的質(zhì)量。因此，吸收液中的氯離子含量一般應(yīng)控制在20000mg/L以下。

4 海水脫硫法船舶應(yīng)用中所面臨的問題和解決方法

4.1 船用海水脫硫存在的問題

（1）脫硫塔系統(tǒng)的安裝會占用空間，影響貨運量，從而在一定程度上降低貨運量。

（2）脫硫塔安裝在上層甲板上，以改善船舶重心，增加船舶風(fēng)面，保證船舶的穩(wěn)定性。

（3）脫硫設(shè)備的安裝和船舶設(shè)備管理的增加導(dǎo)致船員工作量也增加。

（4）在內(nèi)河或其他淡水水域航行時，脫硫劑的堿度不足是一個突出的問題。

4.2 解決方法

（1）對稱頂側(cè)罐可作為曝氣罐使用，減少對有限空間的占用。

（2）合理配載貨物和壓載物，保持船舶的穩(wěn)定性，配備海水脫硫裝置。

（3）現(xiàn)有的自動控制技術(shù)已經(jīng)非常完善，可以考慮增加自動控制裝置，以減少船員的工作量。

（4）在淡水水域航行時，可適當(dāng)配藥或使用低硫燃料(海水脫硫的目的不是使用低硫燃料，低硫燃料目前港口較少，裝載時需要分裝)。

5 結(jié)語

綜上所述，船舶尾氣SO2污染治理的投資和運營成本非常高，發(fā)電成本也會增加。所以有必要優(yōu)化脫硫系統(tǒng),使用國內(nèi)科研、設(shè)計和制造的現(xiàn)有技術(shù),加快引進(jìn)技術(shù)消化吸收，在開發(fā)適合我國國情的船舶為其脫硫過程中,實現(xiàn)脫硫的本地化技術(shù)和設(shè)備,打造國內(nèi)船舶煙氣脫硫整體設(shè)計的優(yōu)勢,制造、安裝和調(diào)試的控制脫硫技術(shù)推廣應(yīng)用將成為重要的方式。