GR1009733B - Συστημα αποθειωσης καυσαεριων σε υφισταμενη καπνοδοχο πλοιου - Google Patents
Συστημα αποθειωσης καυσαεριων σε υφισταμενη καπνοδοχο πλοιου Download PDFInfo
- Publication number
- GR1009733B GR1009733B GR20180100567A GR20180100567A GR1009733B GR 1009733 B GR1009733 B GR 1009733B GR 20180100567 A GR20180100567 A GR 20180100567A GR 20180100567 A GR20180100567 A GR 20180100567A GR 1009733 B GR1009733 B GR 1009733B
- Authority
- GR
- Greece
- Prior art keywords
- exhaust gas
- ship
- existing
- exhaust
- chimney
- Prior art date
Links
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 title claims abstract description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 67
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000003491 array Methods 0.000 claims description 15
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 13
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 claims description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 6
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 6
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 5
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 4
- 238000007751 thermal spraying Methods 0.000 claims description 3
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 claims 1
- 229910052815 sulfur oxide Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 9
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical class S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000010286 high velocity air fuel Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 2
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 2
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000599 Cr alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 239000000788 chromium alloy Substances 0.000 description 1
- OGSYQYXYGXIQFH-UHFFFAOYSA-N chromium molybdenum nickel Chemical compound [Cr].[Ni].[Mo] OGSYQYXYGXIQFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004035 construction material Substances 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D47/00—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
- B01D47/06—Spray cleaning
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/77—Liquid phase processes
- B01D53/78—Liquid phase processes with gas-liquid contact
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
Σύστημα ατιοθείωσης καυσαερίων σε υφιστάμενη καπνοδόχο πλοίου, που αποτελείται από διάταξη η οποία περιλαμβάνει μια τροποποιημένη καπνοδόχο εξαγωγής καυσαερίων στην οποία έχουν εγκατασταθεί σειρές ακροφυσίων ψεκασμού νερού, μία επένδυση προστασίας από διάβρωση η οποία εφαρμόζεται στο εσωτερικό της καπνοδόχου της κυρίας μηχανής, ένα θάλαμο συλλογής καυσαερίων κύριας μηχανής και ηλεκτρομηχανών, και μία διάταξη εισαγωγής και απόρριψης του νερού έκπλυσης. Τα συστήματα αποθείωσης (Scrubbers) είναι ευρέως γνωστά στην ναυτιλία και χρησιμοποιούνται προκειμένου να μειωθεί το επίπεδο των οξειδίων του θείου από τα καυσαέρια, που προέρχονται από μονάδες εσωτερικής καύσης, ώστε να τηρηθούν οι υφιστάμενοι και επερχόμενοι κανονισμοί για τις μειωμένες εκπομπές οξειδίων του θείου στην ατμόσφαιρα. Το κύριο πλεονέκτημα της παρούσας εφεύρεσης είναι ότι χρησιμοποιεί την υφιστάμενη καπνοδόχο μετατρέποντας την σε σύστημα αποθείωσης, μειώνοντας δραστικά το κόστος του εξοπλισμού και το κόστος και τον χρόνο για την εγκατάσταση στο πλοίο, επιτρέποντας την υλοποίηση ενώ το πλοίο παραμένει σε κανονική λειτουργία, χωρίς να χρειάζεται η μετάβαση του σε ναυπηγείο.
Description
Περιγραφή
Σύστημα αποθείωσης καυσαερίων σε υφιστάμενη καπνοδόχο πλοίου
Η παρούσα εφεύρεση αναφέρεται σε ένα σύστημα αποθείωσης καυσαερίων, καί περιλαμβάνει μια διάταξη με σκοπό τη μείωση των εκπομπών οξειδίων του θείου (SOx) από τους κινητήρες εσωτερικής καύσης ενός πλοίου, μέσω της μετατροπής της υφιστάμενης καπνοδόχου της μηχανής του πλοίου, σε σύστημα καθαρισμού καυσαερίων.
Συστήματα αποθείωσης καυσαερίων ήδη χρησιμοποιούνται στη ναυτιλία ώστε να επιτύχουν μείωση του επιπέδου των οξειδίων του θείου από τα καυσαέρια που προέρχονται από τις μηχανές πρόωσης και τις ηλεκτρομηχανές ενός πλοίου, προκειμένου να ικανοποιηθούν οι υφιστάμενοι και επερχόμενοι κανονισμοί που αφορούν τις μειωμένες εκπομπές οξειδίων του θείου στην ατμόσφαιρα. Τέτοια συστήματα αποτελούνται από μια στήλη απορρόφησης, συνήθως μεταλλική, κυλινδρικής ή ορθογωνικής διατομής που τοποθετείται μέσα στο πλοίο και λειτουργεί ως πλυντηρίδα καυσαερίων με νερό έκπλυσης - είτε σε διάταξη με πληρωτικό υλικό, είτε μέσω απευθείας ψεκασμού νερού, έτσι ώστε η αλκαλικότητα του νερού έκπλυσης, να δεσμεύσει τα οξείδια του θείου. Το νερό έκπλυσης έπειτα αποβάλλεται στην θάλασσα.
Αυτές οι ειδικές κατασκευές - αποθειωτές καυσαερίων (SOx scrubbers) - συνήθως κατασκευάζονται από ειδικά υλικά για να αντέχουν την αυξημένη θερμοκρασία των καυσαερίων, την υψηλή οξύτητα που προκύπτει από το οξείδια του θείου που δεσμεύονται από το νερό έκπλυσης και την υψηλή αλατότητα, όταν το θαλασσινό νερό χρησιμοποιείται ως νερό έκπλυσης. Τα συστήματα αποθείωσης καυσαερίων, αποτελούνται από μεγάλες σε μέγεθος κατασκευές ή αλλιώς στήλες απορρόφησης, οι οποίες πρέπει να συνδεθούν με την καπνοδόχο του πλοίου, είτε σε σειρά είτε παράλληλα, στην υπάρχουσα διάταξη, το οποίο απαιτεί χρονοβόρες και σημαντικές εργασίες για την εγκατάσταση των μονάδων αποθείωσης στην υπάρχουσα διάταξη του πλοίου. Τέτοια έργα σχετίζονται με την απομάκρυνση των υφισταμένων σιδηροκατασκευών του πλοίου, των σωληνώσεων και του εξοπλισμού των καυσαερίων, τη μετεγκατάσταση του υπάρχοντος εξοπλισμού, καθώς και με τις πρόσθετες σιδηροκατασκευαστικές εργασίες για την πραγματοποίηση της εγκατάστασης του νέου εξοπλισμού. Αυτές οι εκτενείς εργασίες απαιτούν τη διακοπή λειτουργίας του πλοίου και τη μετάβασή του σε ναυπηγείο για την εκτέλεση των παραπάνω εργασιών, καθώς και τον δεξαμενισμό του πλοίου ώστε να πραγματοποιηθούν οι εργασίες κάτω από την ίσαλο γραμμή του πλοίου, όπως η εγκατάσταση πρόσληψης θαλασσινού νερού προς το σύστημα αποθείωσης, και η απόρριψη νερού έκπλυσης στη θάλασσα.
Η εφεύρεσή μας είναι καινοτόμος καθώς χρησιμοποιεί την υπάρχουσα καπνοδόχο καυσαερίων της κύριας μηχανής των πλοίων, μετατρέποντας την σε σύστημα αποθείωσης καυσαερίων με την εφαρμογή αντιδιαβρωτικής προστασίας και την προσθήκη του απαιτούμενου εξοπλισμού. Το κύριο πλεονέκτημα της παρούσας εφεύρεσης είναι η μειωμένη παρέμβαση στο πλοίο, σε σύγκριση με την εργασίες που απαιτούνται για την εγκατάσταση μίας ειδικής κατασκευής μεγάλων διαστάσεων scrubber της αγοράς. Σε αντίθεση λοιπόν με τα συστήματα που κυκλοφορούν, η παρούσα εφεύρεση υπερτερεί ως προς την σημαντική απλούστευση του απαιτούμενου εξοπλισμού, την δραστική μείωση του όγκου και βάρους του εξοπλισμού και τις μειωμένες εργασίες εγκατάστασης που απαιτούνται, καθώς η εγκατάσταση μπορεί να γίνει σε μικρό χρονικό διάστημα, χωρίς να απαιτείται από το πλοίο να παρευρεθεί σε ένα ναυπηγείο για δεξαμενισμό, με τελικό αποτέλεσμα σύστημα αποθείωσης καυσαερίων σε σημαντικά μειωμένο κόστος και χρόνο.
Η λειτουργία του συστήματος καθαρισμού καυσαερίων γίνεται κατανοητή από την παρακάτω περιγραφή. Σύμφωνα με την εφεύρεση μας, ο καθαρισμός των καυσαερίων πραγματοποιείται με τη χρήση απευθείας ψεκασμού νερού, μέσω ακροφυσίων, τα οποία είναι εγκατεστημένα σε πολλαπλές σειρές και κατανέμονται κατά μήκος της υπάρχουσας καπνοδόχου εξαγωγής καυσαερίων της κυρίας μηχανής, υπολογισμένα ώστε να επιτρέπουν τον απαραίτητο χρόνο αντίδρασης του νερού με τα καυσαέρια. Επειδή η εφεύρεση χρησιμοποιεί την υπάρχουσα καπνοδόχο της κυρίας μηχανής και συνεπώς δεν οριοθετείται από την περιορισμένη χωροταξικά διάταξη ενός συμβατικού scrubber, έχει το πλεονέκτημα ότι ο καθαρισμός και η αποθείωση των καυσαερίων λαμβάνει χώρα κατά μήκος όλης της καπνοδόχου και παρέχει άφθονο χώρο για μια αποτελεσματική αντίδραση του νερού με τα καυσαέρια. Σύμφωνα με την εφεύρεση, η χρήση διαφόρων σειρών ακροφυσίων ψεκασμού επιτρέπει τον έλεγχο του μεγέθους των σταγονιδίων που είναι κρίσιμο για την αποτελεσματική διεργασία καθαρισμού.
Το νερό έκπλυσης συλλέγεται στα κατώτατα τμήματα της τροποποιημένης καπνοδόχου σε συνδυασμό με ένα κατάλληλο εκτροπέα της ροής των καυσαερίων της υπάρχουσας καπνοδόχου - είτε ομόκεντρα είτε έκκεντρα στην υπάρχουσα σωλήνα εξαγωγής καυσαερίων - χωρίς περαιτέρω περιορισμούς, που σημαίνει ότι η αντίθλιψη στη ροή καυσαερίων είναι ελάχιστη. Το νερό έκπλυσης συλλέγεται στη δεξαμενή συλλογής, που σχηματίζεται στο κατώτερο τμήμα της καπνοδόχου.
Μια βασική πτυχή της παρούσας εφεύρεσης είναι η αντιδιαβρωτική προστασία που χρησιμοποιείται στις μεταλλικές επιφάνειες της καπνοδόχου. Η υπάρχουσα καπνοδόχος της κύριας μηχανής ενός πλοίου που χρησιμοποιείται, συνήθως κατασκευάζεται από ανθρακούχο χάλυβα ο οποίος δεν είναι κατάλληλος για την διαχείριση διαβρωτικών ρευστών με χαρακτηριστικά υψηλής αλατότητας και υψηλής οξύτητας, ειδικά σε συνδυασμό με αυξημένες θερμοκρασίες. Σύμφωνα με την εφεύρεση μας, όλα τα υπάρχοντα μέταλλα, που έρχονται σε επαφή με διαβρωτικά ρευστά, προστατεύονται με την εφαρμογή ανθεκτικών στη διάβρωση επικαλύψεων, χρησιμοποιώντας τεχνολογίες θερμικού ψεκασμού. Οι τεχνικές θερμικού ψεκασμού είναι μέθοδοι εφαρμογής επικαλύψεων κατά τις οποίες μεταλλικές επιφάνειες ψεκάζονται με τηγμένα ή θερμαινόμενα υλικά. Ο θερμικός ψεκασμός μπορεί να παρέχει επικαλύψεις μεγάλου πάχους, από 20 μικρά έως αρκετά χιλιοστά, ανάλογα με τη διαδικασία και το υλικό, σε μια μεγάλη περιοχή, με υψηλό ρυθμό εναπόθεσης. Στην παρούσα εφεύρεση, τα υλικά επικάλυψης που χρησιμοποιούνται βασίζονται σε κράματα κυρίως νικελίου-μολυβδενίου-χρωμίου, εφαρμοζόμενα μέσω τεχνικών ψεκασμού φλόγας υψηλής ταχύτητας (HVOF) ή τεχνικών καυσίμου αέρα υψηλής ταχύτητας (HVAF). Η επίστρωση θα γίνει σε ολόκληρη την επιφάνεια της υπάρχουσας καπνοδόχου, συμπεριλαμβανομένων των στηριγμάτων και των εξαρτημάτων που είναι εγκατεστημένα. Ο θερμικός ψεκασμός μπορεί να γίνει ρομποτικά ή χειροκίνητα, με το εξειδικευμένο προσωπικό να κινείται πάνω από τα στηρίγματα και τις πλατφόρμες που έχουν εγκατασταθεί εντός της υπάρχουσας καπνοδόχου εκ των προτέρων, ή μέσω ανελκυστήρα προσωπικού ειδικά διαμορφωμένου για την προσωρινή τοποθέτηση του εντός της καπνοδόχου. Οι διαστάσεις της καπνοδόχου της κυρίας μηχανής των μεγάλων πλοίων κυμαίνονται συνήθως σε διαμέτρους από 1200 χιλιοστά έως 2600 χιλιοστά, επιτρέποντας έτσι την εκτέλεση των εργασιών που απαιτούνται για την εγκατάσταση του συστήματος.
Επιπρόσθετα, η διάταξη της παρούσας εφεύρεσης λειτουργεί ως μονάδα καθαρισμού καυσαερίων πολλαπλών εισόδων, επιτρέποντας με αυτό τον τρόπο τις παράλληλες συνδέσεις των ηλεκτρομηχανών του πλοίου, στην ίδια καπνοδόχο της κυρίας μηχανής.
Η παρούσα εφεύρεση περιλαμβάνει μια διάταξη στην οποία τα καυσαέρια οδεύοντας προς την υπάρχουσα καπνοδόχο εκτρέπονται προσωρινά μέσω ειδικά διαμορφωμένων θυρίδων εκτός της κατακόρυφου διευθύνσεως, κατά την οποία κατέρχεται το νερό έκπλυσης, το οποίο συλλέγεται σε κατάλληλα διαμορφωμένο δοχείο συλλογής, από όπου παροχετεύεται σε σωλήνα που καταλήγει στα ύφαλα του πλοίου. Τα καυσαέρια, ανερχόμενα στην καπνοδόχο, οδεύουν στο θάλαμο εκτροπής και αφού παρακάμψουν το δοχείο συλλογής και αποχέτευσης του νερού συνεχίζουν την πορεία τους συναντώντας το νερό που ψεκάζεται από τις συστοιχίες των ακροφυσίων. Ο θάλαμος συλλογής και εκτροπής των καυσαερίων που περιγράφεται παραπάνω, λειτουργεί επίσης ως συλλέκτης καυσαερίων, καθώς στο σημείο αυτό συνδέονται οι σωλήνες εξαγωγής των καυσαερίων των βοηθητικών μηχανών του πλοίου. Με αυτό τον τρόπο όλα τα καυσαέρια κατευθύνονται στην ειδικά διαμορφωμένη καπνοδόχο, όπου λαμβάνει χώρα η αποθείωση μέσω του νερού που ψεκάζεται από τις συστοιχίες των ακροφυσίων καθ'όλο το μήκος της καπνοδόχου. Όλα τα καυσαέρια ψύχονται με άμεση ψύξη η οποία πραγματοποιείται από τις πρώτες σειρές των συστοιχιών ακροφυσίων ψεκασμού και είναι υπολογισμένη έτσι ώστε να ψυχθούν τα καυσαέρια και να επιτραπεί η δέσμευση των οξειδίων του θείου αλλά και να αυξηθεί η πυκνότητα των καυσαερίων. FI πρώτη, κατώτερη συστοιχία ακροφυσίων ψεκασμού, θα έχει τη λειτουργία της ψύξης των καυσαερίων - με νερό ψεκασμού κατά την διεύθυνση της ροής καυσαερίων, και θα περιλαμβάνει ακροφύσια με προφίλ ψεκασμού τύπου κώνου αμβλείας γωνίας και παραγωγή ιδιαιτέρως μικρού μεγέθους σταγονιδίων κατάλληλα για την ψύξη των καυσαερίων μέσω εξάτμισης. Η δεύτερη κατώτερη συστοιχία, από τη χαμηλότερη διάταξη ακροφυσίων ψεκασμού, θα έχει την λειτουργία εξομάλυνσης της ροής των καυσαερίων και θα περιλαμβάνει ακροφύσια με προφίλ ψεκασμού τύπου κώνου οξείας γωνίας με νερό ψεκασμού κατά την διεύθυνση της ροής καυσαερίων. Οι ακόλουθες συστοιχίες ακροφυσίων, εναλλάσσονται με ακροφύσια ψεκασμού διαφορετικών μεγεθών με κατεύθυνση ψεκασμού αντίθετης της ροής καυσαερίων ώστε να παράγεται η κατάλληλη και ελεγχόμενη κατανομή μεγέθους σταγονιδίων. Το μέγεθος της κάθε συστοιχίας ακροφυσίων είναι τέτοιο ώστε να μπορεί να εισαχθεί στην υπάρχουσα καπνοδόχο
Στο άνω τμήμα του συστήματος αποθείωσης καυσαερίων που περιγράφεται, εγκαθίσταται ένας συλλέκτης σταγονιδίων (Αποτροπέας συμπαρασυρμού - mist eliminator), που αποτελείται από κυματοειδή ελάσματα έτσι ώστε να παγιδεύει σταγονίδια νερού που μεταφέρονται από το ρεύμα των καυσαερίων. Μια συστοιχία ακροφυσίων βρίσκεται πάνω από τον εν λόγω συλλέκτη σταγονιδίων ώστε να καθαρίζει ανά διαστήματα τον συλλέκτη.
Ένα πλεονέκτημα της παρούσας εφεύρεσης, σε σύγκριση με άλλα συστήματα καθαρισμού καυσαερίων της αγοράς, είναι ότι όλο το εγχείρημα θα υλοποιηθεί κατά τη διάρκεια της πλεύσης των πλοίων ή κατά τη διάρκεια παραμονής στο λιμάνι, ενώ το πλοίο παραμένει σε λειτουργία, χωρίς να χρειάζεται η μετάβαση του πλοίου σε ναυπηγείο για δεξαμενισμό. Λαμβάνοντας υπόψιν τα παραπάνω, όλες οι εργασίες που αφορούν την προετοιμασία και την εγκατάσταση του συστήματος που περιγράφεται στην παρούσα εφεύρεση, όπως η διαδικασία της ίδιας της μετατροπής της καπνοδόχου, μελετώνται με βάση την διατήρηση της κανονικής λειτουργίας του πλοίου. Συνεπώς, ενώ η κύρια μηχανή δεν είναι σε λειτουργία, κατά τη διάρκεια της παραμονής του πλοίου σε λιμένα, η υπάρχουσα καπνοδόχος μετατρέπεται σε σύστημα αποθείωσης καυσαερίων.
Οι εργασίες που πρέπει να εκτελεστούν ώστε να τροποποιηθεί η καπνοδόχος σε σύστημα αποθείωσης καυσαερίων, σχετίζονται με την κατασκευή των ανθρωποθυρίδων έτσι ώστε να επιτρέπεται η πρόσβαση στις συστοιχίες των ακροφυσίων ψεκασμού, την κατασκευή των σημείων στήριξης του συστήματος ακροφυσίων ψεκασμού και την εφαρμογή της αντιδιαβρωτικής επίστρωσης στην επιφάνεια της καπνοδόχου. Παράλληλα, το σύστημα ακροφυσίων ψεκασμού έχει σχεδιαστεί με τέτοιο τρόπο έτσι ώστε να μπορεί να εγκατασταθεί μέσω των ανοιγμάτων της καπνοδόχου και χωρίς να απαιτείται ειδική κατασκευή με την χρήση σκαλωσιάς εντός της καπνοδόχου. Οι απαιτούμενες σωληνώσεις για την εισαγωγή και απόρριψη νερού έκπλυσης, οι θέσεις και η εγκατάσταση των αντλιών καθώς ο περιφερειακός εξοπλισμός και οι απαραίτητες τροποποιήσεις, μπορούν όλα να εκτελεστούν ενώ το πλοίο είναι σε λειτουργία. Επιπλέον, οι συστοιχίες ακροφυσίων, τα στηρίγματά τους και τα στηρίγματα για τις πλατφόρμες πρόσβασης και συντήρησης είναι σχεδιασμένα ώστε να είναι αφαιρετά.
Σε συγκεκριμένες γεωγραφικές τοποθεσίες και συγκεκριμένα λιμάνια, μπορεί να μην επιτραπεί η απόρριψη νερού έκπλυσης, οπότε η διάταξη που περιγράφεται στη παρούσα εφεύρεση ενδέχεται να μην λειτουργεί και το πλοίο θα καταφύγει σε χρήση καυσίμου χαμηλής περιεκτικότητας σε θείο. Στην περίπτωση αυτή, η διάταξη αποθείωσης χρησιμοποιείται απλώς ως καπνοδόχος εξαγωγής καυσαερίων, όπως πριν την τροποποίηση, χωρίς ανάγκη ψύξης, στο λεγόμενο τρόπο ξηρής λειτουργίας. Κατά την ξηρή λειτουργία, αλλά και κατά τη μετάβαση από ξηρή σε κανονική λειτουργία με νερό έκπλυσης, αναπτύσσονται μεγάλες θερμικές καταπονήσεις σε όλες τις επιφάνειες της τροποποιημένης καπνοδόχου.
Η εφεύρεση χαρακτηρίζεται από το ότι όλα τα υλικά κατασκευής της τροποποιημένης καπνοδόχου είναι ανθεκτικά σε υψηλές θερμοκρασίες. Αυτό είναι απαραίτητο ώστε να μπορεί να πραγματοποιηθούν χωρίς περιορισμούς η ξηρή λειτουργία του συστήματος αλλά και η μετάβαση από ξηρή σε κανονική λειτουργία με νερό έκπλυσης, , κατά τις οποίες αναπτύσσονται μεγάλες θερμικές καταπονήσεις.
Το σύστημα περιλαμβάνει περιφερειακά στοιχεία που είναι χαρακτηριστικά ενός συστήματος αποθείωσης καυσαερίων για την Ναυτιλία, που συμμορφώνεται με το παράρτημα VI οδηγίας του Marpol, συμπεριλαμβανομένης της πιστοποιημένης μέτρησης αναλογίας SOx / CΟ2, μέτρηση του pH του υγρού εκροής, PAH, NTU, αντλίες θαλασσινού νερού, μέτρηση θερμοκρασίας, πίεσης & παροχής νερού, τα οποία ελέγχονται μέσω της χρήσης λογικού ελεγκτή, για τον έλεγχο και την καταγραφή της διαδικασίας.
Η παρούσα εφεύρεση περιγράφεται παρακάτω με τη βοήθεια παραδείγματος και με αναφορά στα συνημμένα σχέδια, στα οποία:
Το σχήμα 1 δείχνει μια όψη του συστήματος αποθείωσης καυσαερίων ενός πλοίου, διατεταγμένο ομόκεντρα στην υπάρχουσα καπνοδόχο εξαγωγής καυσαερίων (Σχήμα 1, [1]). Η διάταξη περιλαμβάνει συστοιχίες (Σχήμα 1, [2] ,[3] ,[4] ,[5] ,[6] ,[7]) ακροφυσίων ψεκασμού νερού (Σχήμα 1, [26]) τοποθετημένες στην καπνοδόχο (Σχήμα 1, [1]), όπου η πρώτη συστοιχία (Σχήμα 1,[2]) όπως περιγράφεται και στην παραπάνω ενότητα έχει τη λειτουργία της ψύξης των καυσαερίων και είναι τοποθετημένη κατά την διεύθυνση της ροής καυσαερίων, η δεύτερη συστοιχία (Σχήμα 1, [3]) αποτελείται από ακροφύσια με προφίλ ψεκασμού τύπου κώνου οξείας γωνίας, τα οποία θα εξομαλύνουν τη ροή των καυσαερίων, και οι ακόλουθες συστοιχίες (Σχήμα 1, [4], [5], [6], [7]) ακροφυσίων εναλλάσσονται με ακροφύσια ψεκασμού διαφορετικών μεγεθών με κατεύθυνση ψεκασμού αντίθετης της ροής καυσαερίων. Στην έξοδο των καυσαερίων στο άνω τμήμα του συστήματος καθαρισμού καυσαερίων που περιγράφεται, εγκαθίσταται ένας συλλέκτης σταγονιδίων (Σχήμα 1, [8]) καθώς και μια συστοιχία ακροφυσίων (Σχήμα 1, [9]) για το πλύσιμο του εν λόγω συλλέκτη (Σχήμα 1, [8]). Το νερό έκπλυσης εισέρχεται από μία κύρια παροχή νερού (Σχήμα 1, [12]) και μοιράζεται στις διαφορετικές συστοιχίες των ακροφυσίων, στις οποίες είναι τοποθετημένες βαλβίδες (Σχήμα 1, [13]), οι παροχή νερού και απομονώνουν το σύστημα σε περίπτωση ξηρής λειτουργίας. Το νερό έκπλυσης αντιδρά με τα καυσαέρια και έπειτα καταλήγει σε ένα δοχείο συλλογής (10) και από εκεί στη γραμμή αποχέτευσης (Σχήμα 1, [11]) του νερού έκπλυσης στη θάλασσα. Στην υπάρχουσα καπνοδόχο έχουν επίσης κατασκευαστεί ειδικές ανθρωποθυρίδες (Σχήμα 1, [14]) με σκοπό την είσοδο του πληρώματος για την συντήρηση και επιθεώρηση του συστήματος. Το σχήμα 1 απεικονίζει επίσης την κάτοψη της καπνοδόχου (Σχήμα 1, [1]), η οποία περιλαμβάνει τα στηρίγματα για τις συστοιχίες ακροφυσίων (Σχήμα 1, [15]) και τα στηρίγματα για τις πλατφόρμες πρόσβασης και συντήρησης (Σχήμα 1, [16]) που έχουν εγκατασταθεί εντός της. Οι συστοιχίες ακροφυσίων (Σχήμα 1, [15]), τα στηρίγματά τους και τα στηρίγματα για τις πλατφόρμες πρόσβασης και συντήρησης (Σχήμα 1, [16]) είναι αφαιρετά και οι συνολικές τους διαστάσεις είναι κατάλληλες ώστε να μπορούν να εισαχθούν από το άνοιγμα της υπάρχουσας καπνοδόχου (Σχήμα 1, [1]).
Το σχήμα 2 απεικονίζει μια παραλλαγή του συστήματος διατεταγμένο έκκεντρα στην υπάρχουσα καπνοδόχο εξαγωγής καυσαερίων (Σχήμα 2, [1]).
Τα σχήματα 3 και 4 παρουσιάζουν το σύστημα διατεταγμένο υπό γωνία στην υπάρχουσα καπνοδόχο εξαγωγής καυσαερίων (Σχήμα 3, [1]) και (Σχήμα 4, [1]).
Το σχήμα 5 απεικονίζει το τρισδιάστατο μοντέλο της πλήρους διάταξης του συστήματος αποθείωσης όπως αυτό είναι τοποθετημένο στην υπάρχουσα διάταξη του μηχανοστασίου του πλοίου. Σε αυτό φαίνεται η κύρια μηχανή (Σχήμα 5, [18]) του πλοίου καθώς και οι ηλεκτρομηχανές (Σχήμα 5, [19]) και οι εξαγωγές τους (Σχήμα 5, [25]), τα καυσαέρια των οποίων οδηγούνται στο θάλαμο συλλογής και εκτροπής καυσαερίων (Σχήμα 5, [17]).
Το σχήμα 6 απεικονίζει το τρισδιάστατο μοντέλο μιας τυχαίας συστοιχίας (Σχήμα 6, [27]) ακροφυσίων (Σχήμα 6, [26]) ψεκασμού νερού έκπλυσης. Το μέγεθος της κάθε συστοιχίας ακροφυσίων (Σχήμα 6, [27]) είναι κατάλληλο ώστε να μπορεί να εισαχθεί στην υπάρχουσα καπνοδόχο (Σχήμα 6, [1]) και η κάθε συστοιχία είναι αφαιρετή.
Το σχήμα 7 απεικονίζει την διάταξη της τροποποιημένης καπνοδόχου στο κατώτερο μέρος της όπου υπάρχουν οι ειδικά διαμορφωμένες θυρίδες εισόδου (Σχήμα 7, [20]) και ο θάλαμος συλλογής και εκτροπής καυσαερίων (Σχήμα 7, [17]), καθώς και οι θυρίδες επανεισόδου (Σχήμα 7, [24]) στην κύρια καπνοδόχο του πλοίου.
Claims (10)
1. Σύστημα αποθείωσης καυσαερίων ενός πλοίου, το οποίο χαρακτηρίζεται από την μετατροπή της υπάρχουσας καπνοδόχου εξαγωγής καυσαερίων (Σχήμα 1, [1]) ενός πλοίου σε μονάδα αποθείωσης καυσαερίων, το οποίο περιλαμβάνει μια τροποποιημένη διάταξη της υπάρχουσας καπνοδόχου (Σχήμα 1, [1]), η οποία χαρακτηρίζεται από αντιδιαβρωτική προστασία και στην οποία έχουν εισαχθεί συστοιχίες ακροφυσίων ψεκασμού νερού, μια διάταξη συλλογής (Σχήμα 1, 10) και απόρριψης του νερού έκπλυσης (Σχήμα 1, [11]) καθώς και μια διάταξη συλλογής και εκτροπής των καυσαερίων (Σχήμα 1, [17]).
2. Σύστημα αποθείωσης καυσαερίων, σύμφωνα με την αξίωση 1, χαρακτηρίζεται από αντιδιαβρωτική προστασία εσωτερικά της καπνοδόχου εξαγωγής καυσαερίων (Σχήμα 1, [1]), όπου η εν λόγω προστασία διάβρωσης εφαρμόζεται με τεχνικές θερμικού ψεκασμού κραμάτων μετάλλου.
3. Σύστημα αποθείωσης καυσαερίων, σύμφωνα με την αξίωση 1, το οποίο χαρακτηρίζεται από αντιδιαβρωτική προστασία και από υλικά κατασκευής ανθεκτικά σε υψηλές θερμοκρασίες, ώστε να επιτρέπεται η χρήση της καπνοδόχου όταν το σύστημα αποθείωσης είναι εκτός λειτουργίας.
4. Σύστημα αποθείωσης καυσαερίων σύμφωνα με την αξίωση 1, περιλαμβάνει μία διάταξη συλλογής καυσαερίων κύριων και βοηθητικών μηχανών, η οποία αποτελείται από θάλαμο συλλογής και εκτροπής καυσαερίων (Σχήμα 1, [17]), χωροθετημένο έκκεντρα ή ομόκεντρα ως προς τον άξονα καταιωνισμού του νερού έκπλυσης, διατομής τουλάχιστον ίσης του αθροίσματος των διατομών των καπνοδόχων της κύριας μηχανής και των βοηθητικών μηχανών. Επιπλέον, η διάταξη περιλαμβάνει θυρίδες εκτροπής καυσαερίων (Σχήμα 7, [20]) εμβαδού τουλάχιστον ίσου του εμβαδού της διατομής της καπνοδόχου της κυρίας μηχανής (Σχήμα 5, [18]). Ακόμη, η διάταξη περιλαμβάνει θυρίδες επανεισόδου (Σχήμα 7, [24]) των καυσαερίων, εμβαδού τουλάχιστον ίσου του αθροίσματος του εμβαδού των διατομών των καπνοδόχων της κύριας μηχανής και των βοηθητικών μηχανών.
5. Σύστημα αποθείωσης καυσαερίων, σύμφωνα με την αξίωση 1, το οποίο περιλαμβάνει συστοιχίες ακροφυσίων ψεκασμού νερού έκπλυσης (Σχήμα 1, [26]) και (Σχήμα 6, [26]) όπου η κάθε συστοιχία μπορεί να περιλαμβάνει διαφορετικό μέγεθος και τύπο ακροφυσίων, κατάλληλα για την ψύξη, την ομαλοποίηση της ροής και την αποθείωση των καυσαερίων.
6. Σύστημα αποθείωσης καυσαερίων, σύμφωνα με τις αξιώσεις 1 και 5, το οποίο περιλαμβάνει συστοιχίες ακροφυσίων ψεκασμού νερού έκπλυσης. Η πρώτη, κατώτερη συστοιχία ακροφυσίων ψεκασμού (Σχήμα 1, [2]), χαρακτηρίζεται από ακροφύσια με προφίλ ψεκασμού τύπου κώνου αμβλείας γωνίας, παραγωγής μικρού μεγέθους σταγονιδίων, με νερό ψεκασμού κατά την διεύθυνση της ροής καυσαερίων. Η δεύτερη κατώτερη συστοιχία (Σχήμα 1, [3]), θα έχει την λειτουργία εξομάλυνσης της ροής των καυσαερίων και χαρακτηρίζεται από ακροφύσια (Σχήμα 1, [26]) και (Σχήμα 6, [26]) με προφίλ ψεκασμού τύπου κώνου οξείας γωνίας με νερό ψεκασμού κατά την διεύθυνση της ροής καυσαερίων. Οι ακόλουθες συστοιχίες ακροφυσίων (Σχήμα 1, [4], [5], [6], [7]) εναλλάσσονται με ακροφύσια ψεκασμού (Σχήμα 1, [26]) και (Σχήμα 6, [26]) διαφορετικών μεγεθών με κατεύθυνση ψεκασμού αντίθετης της ροής καυσαερίων.
7. Σύστημα αποθείωσης καυσαερίων, σύμφωνα με την αξίωση 1, περιλαμβάνει ένα συλλέκτη σταγονιδίων (Σχήμα 1, [8]) τοποθετημένο στο άνω τμήμα της διάταξης, ο οποίος αποτελείται από κυματοειδή ελάσματα.
8. Σύστημα αποθείωσης καυσαερίων, σύμφωνα με την αξίωση 1 και 7, η οποία περιλαμβάνει μια διάταξη ακροφυσίων (Σχήμα 1, [9]), που βρίσκεται πάνω από τον εν λόγω συλλέκτη σταγονιδίων (Σχήμα 1, [8]).
9. Σύστημα αποθείωσης καυσαερίων, σύμφωνα με την αξίωση 1, περιλαμβάνει μία διάταξη συλλογής (Σχήμα 7, [10]) και αποχέτευσης του νερού έκπλυσης (Σχήμα 7, [11]), η οποία χαρακτηρίζεται από διαμόρφωση της υπάρχουσας καπνοδόχου (Σχήμα 7, [1]) της κυρίας μηχανής σε δοχείο συλλογής με την προσθήκη μεταλλικού πυθμένα, φέροντα σωλήνα αποχέτευσης (Σχήμα 7, [11]) του νερού έκπλυσης, χωροθετημένου εντός του θαλάμου συλλογής και εκτροπής καυσαερίων (Σχήμα 7, [17]), μεταξύ των θυρίδων εκτροπής (Σχήμα 7, [20]) και επανεισόδου (Σχήμα 7, [24]) των καυσαερίων.
10. Σύστημα αποθείωσης καυσαερίων, σύμφωνα με την αξίωση 1, το οποίο χαρακτηρίζεται από συστοιχίες ακροφυσίων, στηρίγματα για τις συστοιχίες ακροφυσίων (Σχήμα 1, [15]) και στηρίγματα για τις πλατφόρμες πρόσβασης και συντήρησης (Σχήμα 1, [16]), τα οποία είναι αφαιρετά και οι συνολικές τους διαστάσεις είναι κατάλληλες ώστε να μπορούν να εισαχθούν από το άνοιγμα της υπάρχουσας καπνοδόχου (Σχήμα 1, [1]).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GR20180100567A GR1009733B (el) | 2018-12-27 | 2018-12-27 | Συστημα αποθειωσης καυσαεριων σε υφισταμενη καπνοδοχο πλοιου |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GR20180100567A GR1009733B (el) | 2018-12-27 | 2018-12-27 | Συστημα αποθειωσης καυσαεριων σε υφισταμενη καπνοδοχο πλοιου |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| GR1009733B true GR1009733B (el) | 2020-05-15 |
Family
ID=71107259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| GR20180100567A GR1009733B (el) | 2018-12-27 | 2018-12-27 | Συστημα αποθειωσης καυσαεριων σε υφισταμενη καπνοδοχο πλοιου |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| GR (1) | GR1009733B (el) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GR1009967B (el) * | 2020-01-23 | 2021-03-30 | Δουσης, Ευαγγελος Γεωργιου | Μεθοδος μετατροπης υφισταμενης καπνοδοχου πλοιου σε συστημα αποθειωσης καυσαεριων |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100221162A1 (en) * | 2007-10-23 | 2010-09-02 | Babcock Noell Gmbh | System and method for purification of flue gases |
| WO2012069900A1 (en) * | 2010-11-25 | 2012-05-31 | Alstom Technology Ltd | A wet scrubber for removing sulphur dioxide from a process gas |
| WO2014128261A1 (en) * | 2013-02-22 | 2014-08-28 | Marine Global Holding As | Marine exhaust gas scrubber |
| WO2017194645A1 (en) * | 2016-05-11 | 2017-11-16 | Yara Marine Technologies As | Desulphurization of marine exhaust flue gas |
| WO2017220759A1 (en) * | 2016-06-23 | 2017-12-28 | Yara Marine Technologies As | System and method for reducing the amount of sulfur oxides in exhaust gas |
-
2018
- 2018-12-27 GR GR20180100567A patent/GR1009733B/el active IP Right Grant
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100221162A1 (en) * | 2007-10-23 | 2010-09-02 | Babcock Noell Gmbh | System and method for purification of flue gases |
| WO2012069900A1 (en) * | 2010-11-25 | 2012-05-31 | Alstom Technology Ltd | A wet scrubber for removing sulphur dioxide from a process gas |
| WO2014128261A1 (en) * | 2013-02-22 | 2014-08-28 | Marine Global Holding As | Marine exhaust gas scrubber |
| WO2017194645A1 (en) * | 2016-05-11 | 2017-11-16 | Yara Marine Technologies As | Desulphurization of marine exhaust flue gas |
| WO2017220759A1 (en) * | 2016-06-23 | 2017-12-28 | Yara Marine Technologies As | System and method for reducing the amount of sulfur oxides in exhaust gas |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GR1009967B (el) * | 2020-01-23 | 2021-03-30 | Δουσης, Ευαγγελος Γεωργιου | Μεθοδος μετατροπης υφισταμενης καπνοδοχου πλοιου σε συστημα αποθειωσης καυσαεριων |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102104423B1 (ko) | 선박용 스크러버 | |
| CN110064284B (zh) | 一种直通型船舶尾气洗涤塔及方法 | |
| KR101698999B1 (ko) | 선박 연도 가스 세척 장치 및 방법 | |
| JP2002332919A (ja) | 排ガス再循環システム | |
| US9757686B2 (en) | Ship flue gas scrubbing apparatus and method | |
| CN108934166A (zh) | 船舶用脱硫装置、船壳一体型脱硫装置、船舶及船壳一体型脱硫装置的向船舶的组装方法 | |
| PL198616B1 (pl) | Sposób oczyszczania wody balastowej oraz układ połączonego oczyszczania spalin i wody balastowej | |
| CN111517396B (zh) | 一种船舶烟气净化与海水淡化复合系统 | |
| WO2015093172A1 (ja) | 高濃度に硫黄成分を含有する重油等の低質燃料を使用する船舶用ディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置 | |
| EP3653281A1 (en) | A scrubber for scrubbing exhaust gas of a combustion engine of a ship, a method for adapting an old scrubber, and a method for maintaining a scrubber | |
| CN110385016B (zh) | 用于吸收气体中的个别组分的设备 | |
| KR20180038420A (ko) | 다수의 플러드형 스크러버 헤드들을 갖는 다중 레벨 가스 스크러버 | |
| GR1009733B (el) | Συστημα αποθειωσης καυσαεριων σε υφισταμενη καπνοδοχο πλοιου | |
| GR1009967B (el) | Μεθοδος μετατροπης υφισταμενης καπνοδοχου πλοιου σε συστημα αποθειωσης καυσαεριων | |
| KR20160016093A (ko) | 선박용 배기가스 정화장치의 설치 구조 | |
| KR101168313B1 (ko) | 선박용 배기구조체 및 그것을 구비한 선박 | |
| CN111437694A (zh) | 一种船用烟气脱硫设备 | |
| RU2493483C1 (ru) | Утилизационная установка с паровым котлом | |
| EP3230562B1 (en) | An arrangement for treating exhaust gases of an internal combustion piston engine in a marine vessel and method of operating an arrangement for treating exhaust gases | |
| CN115318068A (zh) | 一种船舶柴油机排气净化耦合海水淡化技术及装置 | |
| CN210131521U (zh) | 一种直通型船舶尾气洗涤塔 | |
| CN100488603C (zh) | 对工业燃烧装置所产生的烟气进行脱硫处理的系统 | |
| CN117703566A (zh) | 一种海上风电发电机组的防背压式尾气消烟装置与方法 | |
| KR20220072629A (ko) | 선박 | |
| HK1254091A1 (zh) | 海洋平台高温烟气安全排放方法及降温净化装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PG | Patent granted |
Effective date: 20200615 |