案例概況

      上海海事大學自動化機艙配備有船用大功率低速柴油機一臺，主要用于科研試驗以及學生的教學培訓。該柴油機運行時間較長，排放量較大（在100%工況時排放量達到59kg/h），產生的NOx和SOx排放會對周邊環境造成較大影響，因此針對該柴油機臺架開展了脫硝脫硫治理工作。在船級社、主機廠商、第三方檢測機構的共同見證下，SCR脫硝系統于2016年10月完成驗收，EGC脫硫系統于2017年11月完成驗收，目前運行情況良好。

技術路線

       以尿素為還原劑，采用SCR技術脫除尾氣中NOx，以堿液為吸收劑，采用濕法煙氣洗滌技術脫除尾氣中SO2。

工藝流程

 SCR系統工藝流程：該技術方案采用低溫催化劑+排氣溫度補償的低壓SCR技術工藝。由于低速機排溫較低，在部分低工況可能達不到系統的反應溫度，同時低溫下運行生成的硫酸銨鹽也會對催化劑造成損害，因此通過低溫催化劑滿足柴油機大部分工況下的反應要求，在部分低負荷點溫度不足時開啟溫度補償單元加熱排氣，滿足反應溫度要求；控制單元根據開環或閉環控制策略，實時監測柴油機工況和NOx排放量，并計算SCR系統反應所需的還原劑供應量；在控制單元指令下，供給噴射單元精確計量供應還原劑，并保證噴入混合管路還原劑的霧化噴射效果；還原劑在混合管路中通過與尾氣混合并熱解、水解生成NH3后進入反應器，在反應器催化劑的作用下與NOx反應，生成無害氣體；尿素日用罐則用于存儲SCR運行所需的尿素溶液；系統運行參數由控制單元實時監測并反饋，以確保NOx高轉化效率和低NH3泄漏量。

       
       EGC系統工藝流程：該技術方案采用NaOH溶液作為吸收劑，通過閉式循環噴淋洗滌技術吸收排氣中的硫氧化物，從而達到IMO相關法規要求。具體流程如下：NaOH溶液通過洗滌液循環泵泵送進入洗滌塔（逆流式填料塔）內，通過噴嘴霧化形成水洗層，含SOx的柴油機煙氣通過霧狀空間時，與NaOH溶液發生化學反應達到減少SOx排放的效果。經過噴淋處理的氣體通過除霧器進行氣液分離，潔凈氣體從排氣口排出。噴淋后的洗滌液分為兩個支路，其中一路需經過板式換熱器冷卻后重新泵回洗滌塔，另一路直接泵回塔內繼續循環反應。隨著反應進行和堿液的消耗，塔內pH值逐漸降低，此時啟動堿液泵補充一定量的NaOH溶液維持吸收反應繼續進行，由于排氣高溫而蒸發的水則由定時沖洗除霧器的淡水補充。由于柴油機產生的廢氣還包含少量粉塵、油污及重金屬，因此經一段時間噴淋后的洗滌液中積累了一定量的粉塵油污，此時通過引流進入緩沖罐進行污水處理，污水經過處理、監測合格后按要求排放。
 

污染防治(zhi)效果和達標情況
       
       應用對象機型為MAN 6S35ME型低速機，SCR系統溫度管理單元及低溫催化劑的應用，很好地克服了低速機排溫低造成的NOx轉化效率低下問題。該低速機SCR、EGC系統運行可靠，性能良好，安裝該系統后的柴油機NOx轉化率達80%以上，比排放量小于3.4g/kWh，滿足國際海事組織NOx Tier Ⅲ法規要求；安裝該系統后的柴油機廢氣硫碳比（SO2（ppm）/CO2（%v/v））≤4.3，相當于采用0.1%硫含量燃油時的SOx排放水平，滿足IMO TierⅢ排放法規要求。

       NOx凈(jing)化率≥80%，NH3逃(tao)逸≤10ppm。含硫量3.5%的(de)高硫油(you)SO2凈化效(xiao)率>95%。

二次污染治理情況
               
      采用廢水處理單元處理EGC系統廢液，處理量為1t/d，處理后排水滿足MPEC184（59）法規要求：洗滌水pH值≥6.5；PAH（菲當量）濃度限值2250μg/L（0-1tMWh），水渾濁度不超過進水渾濁度的25FNU或25NTU。

主要工藝運(yun)行(xing)和控制參數(shu)
       
       SCR技術：NOx比排放≤2.68g/kW·h，滿足國際海事組織IMO TierⅢ排放法規要求，NOx轉化效率≥80%，NH3泄露≤10ppm。EGC技術（采用含硫量3.5%燃油）處理后的廢氣硫碳比（SO2（ppm）/CO2（%v/v））≤4.3，滿足IMO TierⅢ排放法規要求；排放廢水指標：洗滌水pH值≥6.5；PAH（菲當量）濃度限值2250μg/L（0-1tMWh）；水渾濁度不超過進水渾濁度的25FNU或25NTU。滿足MPEC184（59）法規要求。
 

能源(yuan)、資源(yuan)節約(yue)和綜合利用情況

有效降低柴油機NOx和SO2污染物排放，能源消耗較低。

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