湿法烟气脱硫系统的安全性及优化

张吉波

（中船澄西船舶修造有限公司，江苏 江阴 214433）

烟气脱硫技术是控制二氧化硫和酸雨危害的最有效手段之一。湿法烟气脱硫技术已成为全球最主要的烟气脱硫方法，由于其脱硫效率高的优点得到广泛应用。但湿法烟气脱硫技术存在缺点，如资金投入大、能量消耗高、占地面积广、设备复杂、运行成本高、技术要求高等。海洋环境的压力日益多样化的加大，海洋航运业发展速度加快，船舶所造成的空气污染问题不容小觑。

1 船舶烟气排放的现状及危害

船舶排放污染是一种空气和海洋环境污染的主要来源之一，大多数船只的燃烧化石燃料通常是市场上较高的污染物，燃烧后的二氧化碳、氮氧化物和硫氧化物可以直接影响全球的气候和海洋环境酸化，释放其他液体、气体和颗粒对人类健康也构成了严重的威胁。

我国也在逐渐控制船舶废气污染的排放量，因为在船体的工作环境，需要维护周期长，尽可能需要高精度定期(需要校准系统),但现有的船舶脱硫装置通常体积较大,脱硫稳定性较差,还不能满足要求。因此，在实际应用中，缺乏适合船舶使用的小型高效脱硫设备。

船舶排气脱硫装置为船舶排气脱硫装置提供了塔盘，通过塔板的结构布置，设置可动旋流叶片，通过气速自动调整旋流叶片之间的夹角，其目的是使气体通过塔板时速度稳定在一定范围内，从而稳定脱硫效率。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是：一种塔板用于船舶废气脱硫装置，特点是在塔板包括上环板和下环板，有液体分布板，上环板和下环板之间有一个可移动的涡流叶片组；涡流叶片设置安排上环板和下环板之间以顺时针或逆时针顺序有多个涡流叶片，其中每个涡流叶片的下端固定连接有下环板，和每个涡流叶片的上端与上环板滑动连接。

旋流叶片组设置有8～30个旋流叶片，上环板内侧壁设置有滑道。旋流叶片的上端卡在溜槽内，与上环板形成滑动连接。旋流叶片的下端固定，通过固定扣与下环板连接。此外，相邻两片涡流叶片之间的夹角变化范围为15°～30°。

2 实现脱硫技术的相关措施

2.1 应积极尽快处理国内立法问题

相对来说，我国对船舶污染气体排放的防治是比较滞后的，船舶和港口设施造成的大气污染仍然存在。有的地区虽然已经出台了相关规定，但只是对新船控制进行了要求，其实效果并不怎么好。

国家环保、海事、替换、渔业和其他单位和部门应当互帮互助，国家海事局颁发的国际公约和法规基于参考2008年修正案MARPOL公约附件六，船舶尾气的硫氧化物、氮氧化物和悬浮物含量的排放标准和有关法律、法规,并充分考虑经营现状和经济发展的要求，提出明确的目标。由于船舶比较特殊，制定适合我国国情、操作性强的《船舶大气污染防治条例》，对船舶进行分类，制定排放标准。通过立法，明确环境保护、海事、运输、船舶检验、渔政等行政技术管理部门的职责和权利，以免在执法过程中出现职责混淆、推诿现象。

2.2 海事主管部门应当加强对运输船舶的监管

海洋事务部，应通过深入研究《73/78防污公约》附件六及其修正案的有关规定，履行其职责。实行燃料供应者备案制度和燃料舱单、燃料样品保管制度；加强对船舶和停靠港油品供应的现场检查。按照第十八条规定的要求管理海洋环境污染的预防和控制船舶、船舶证书应当开具收据,放电消耗臭氧层物质(臭氧消耗物质)废气港口接收设施的清洁残留、残油、含油污水和生活污水和垃圾含有有毒、有害物质。提高辖区内有关单位的接待能力。加强对码头修船厂、拆船厂等相关单位的宣传，督促其做好消耗臭氧层物质接收设施的配置和废气的过滤净化工作。船舶检验、渔业检验部门应当配合作业船舶的年度检验，对作业船舶的大气排放情况进行检验，并出具有关检验报告。

2.3 有效控制船用柴油机废气排放

作为一种广泛使用的能源,石油是产生氮氧化物的直接原因。为了满足国际海事组织《空气污染防治规则》的要求，要有效控制船用柴油机的排放，并采取有效措施。为满足国际海事组织《大气污染防治规则》的要求，要有效地控制船舶柴油机的排放，并采取有效的措施防止废气排放，要改善柴油机的燃烧特性，降低燃料的硫含量，不产生或者减少柴油机产生的有害气体。通过对柴油机尾气的后处理，减少了对大气的直接排放。根据减排目标，将推动炼油企业按照相关标准提高柴油质量，推动船用柴油机制造商升级柴油发动机排放。

3 烟气海水脱硫工艺流程

3.1 烟气和海水流程

从主发动机排出的废气，废气锅炉吸收热量，降低温度，除尘，并进一步冷却进入脱硫塔。一旦脱硫完成，它就会回到大气中。吸收器中的海水在入海前被稀释并充分充入空气。

图1 烟气和海水流程图

3.2 脱硫废水

在湿法烟气脱硫过程中，一定量废水的产生是无法避免。从系统中排放的污水通常来自石膏脱水清洗系统或旋风分离器的溢流，或带式过滤滤液。一方面，如果氯离子浓度过高，吸收溶液PH值降低，脱硫率降低。另一方面，影响石膏的质量。因此，吸收液中的氯离子含量一般应控制在20000mg/L以下。

4 海水脱硫法船舶应用中所面临的问题和解决方法

4.1 船用海水脱硫存在的问题

（1）脱硫塔系统的安装会占用空间，影响货运量，从而在一定程度上降低货运量。

（2）脱硫塔安装在上层甲板上，以改善船舶重心，增加船舶风面，保证船舶的稳定性。

（3）脱硫设备的安装和船舶设备管理的增加导致船员工作量也增加。

（4）在内河或其他淡水水域航行时，脱硫剂的碱度不足是一个突出的问题。

4.2 解决方法

（1）对称顶侧罐可作为曝气罐使用，减少对有限空间的占用。

（2）合理配载货物和压载物，保持船舶的稳定性，配备海水脱硫装置。

（3）现有的自动控制技术已经非常完善，可以考虑增加自动控制装置，以减少船员的工作量。

（4）在淡水水域航行时，可适当配药或使用低硫燃料(海水脱硫的目的不是使用低硫燃料，低硫燃料目前港口较少，装载时需要分装)。

5 结语

综上所述，船舶尾气SO2污染治理的投资和运营成本非常高，发电成本也会增加。所以有必要优化脱硫系统,使用国内科研、设计和制造的现有技术,加快引进技术消化吸收，在开发适合我国国情的船舶为其脱硫过程中,实现脱硫的本地化技术和设备,打造国内船舶烟气脱硫整体设计的优势,制造、安装和调试的控制脱硫技术推广应用将成为重要的方式。