[发明专利]一种废气利用和处理一体化装置、船舶主机及船舶

说明书

本发明公开了一种废气利用和处理一体化装置、船舶主机和船舶，涉及船舶减排技术领域。该废气利用和处理一体化装置包括：处理室，处理室上设有进气口和出气口，沿废气流动方向，处理室依次分为与进气口连通的预处理室和与出气口连通的反应室，预处理室内设置有第一喷淋管，反应室内设置有第二喷淋管；供液机构，包括除尘液供应组件和脱硫液供应组件，除尘液供应组件的出液口和第一喷淋管连通，脱硫液供应组件的出液口和第二喷淋管连通。该装置能够在燃气模式下通过废气回用降低扫气氧浓度，实现高几何压缩比并避免发生爆燃；又能够在燃油模式下对发动机废气进行处理，实现减排。

技术领域

本发明涉及船舶减排技术领域，尤其涉及一种废气利用和处理一体化装置、船舶主机及船舶。

背景技术

目前，为实现船舶减排，兼具燃油和燃气功能的船舶主机成为了较优的选择。相比传统的燃油发动机，由于该种船舶主机能够利用天然气作为燃料，所以可有效减少硫氧化物等污染物的排放。

然而，对于该种船舶主机，存在以下两个问题：

第一，燃气模式下，在扫气行程中会将压力低于16bar的天然气直接喷入缸内，并在压缩行程终点附近以微量燃油点燃天然气，实现奥托循环。在此过程中，燃烧室内的高温高压环境易引起天然气的爆燃，不仅会导致发动机工作环境恶化，也会缩短发动机寿命。通常，人们会降低几何压缩比以避免爆燃，但此举会大大降低燃油模式下的效率。

第二，由于该种船舶主机需使用两种燃料，所以其自身和配套设备所占的体积均较大。然而，为对燃油模式下产生的废气进行处理，还需加装脱硫塔，由于脱硫塔体积较大，所以会使得船舶中的安装空间十分紧张。

可以理解的是，当该种船舶主机的应用受限时，将对船舶减排造成不利影响。因此，上述两个问题均亟待解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种废气利用和处理一体化装置、船舶主机及船舶，既能够在燃气模式下避免发生爆燃，又能够在燃油模式下对发动机产生的废气进行处理，且整体所占体积较小，节约安装空间。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种废气利用和处理一体化装置，包括处理室和供液机构，所述处理室上设置有进气口和出气口，所述进气口被配置为与船舶主机的排气集管连通以接收所述船舶主机排出的废气，所述出气口被配置为同时与所述船舶主机中增压器的新鲜空气进口和所述船舶主机的排烟管相连；

沿所述废气的流动方向，所述处理室依次分为与所述进气口连通的预处理室和与所述出气口连通的反应室，所述预处理室内设置有第一喷淋管，所述第一喷淋管的出口朝向所述预处理室的内腔设置，所述反应室内设置有第二喷淋管，所述第二喷淋管的出口朝向所述反应室的内腔设置；

所述供液机构包括除尘液供应组件和脱硫液供应组件，所述除尘液供应组件的出液口和所述第一喷淋管连通，所述脱硫液供应组件的出液口和所述第二喷淋管连通。

可选地，所述预处理室内设置有扰流挡板。

可选地，所述预处理室和所述反应室之间设置有隔板，所述隔板上分散设置有多个通气孔。

可选地，所述隔板为弓形隔板，所述弓形隔板向所述预处理室方向凸设，且所述弓形隔板中部区域的所述通气孔的孔径小于所述弓形隔板其它区域的所述通气孔的孔径。

可选地，由所述反应室的进气端到所述反应室的出气端，所述反应室内设置有上下交错布置的折流板；

所述反应室内，上部的所述折流板和下部的所述折流板之间还设置有过流筛板，所述过流筛板具有多个筛孔，且在所述过流筛板的边缘设置有溢流堰。

可选地，在所述废气由下到上流过的所述过流筛板处，所述过流筛板的所述筛孔上安装有浮阀。