本发明属于船用锅炉排放系统，涉及一种船用锅炉新型低排放系统，可以降低船用发动机和船用锅炉污染物的排放。
背景技术：
随着社会的不断发展进步，环境问题也越来越突出。环境问题也来越成为世界的焦点。而船用锅炉的排放标准确不是那么严格，一些排放指标还只是停留在以前的老标准，还没有更新。而针对目前国际严峻的环境形势，降低船用锅炉污染物和发动机的污染物排放迫在眉睫，而相比改用其他更好的燃油，降低其污染物的排放才是处理的关键。
而目前船用锅炉和船用发动机对烟气处理的排放，处理效果并不是那么理想。有的只是处理单个污染物的排放，硫化物和氮氧化物的降低排放二者不能兼顾。而以后针对二氧化碳的处理问题，也没有提前纳入系统。这样的排放方式，不利于船舶锅炉的后续发展。
因此，针对船用锅炉需要一种新型的低排放系统，不仅能够降低硫化物和氮氧化物的排放，还可以降低二氧化碳的排放量。
技术实现要素：
本发明目的在于提供一种船用锅炉新型低排放系统，耦合发动机和船用锅炉的烟气排放。在整个系统过程中，不仅能够降低硫化和氮氧化物的排放，还能够提高燃油燃烧的稳定性。还可以实现将燃烧产生的二氧化碳进行捕集，这样可以减少二氧化碳的排放，有较强的社会效益。
为实现上述的目的，本发明提供了一种船用锅炉新型低排放系统。该排放系统耦合船用发动机和船用锅炉排烟，包括子系统、相应管道和流程方法。
该船用锅炉新型低排放系统的子系统包括：锅炉本体、燃油燃烧器、经济器、空气加热器、送风机、引风机、脱销装置、脱硫装置和烟囱。
该船用锅炉新型低排放系统的相应管道包括：燃油管道、空气管道、氧气管道、排烟管道、烟气循环管道、烟气循环阀门、排烟阀门、空气阀门、氧气阀门、发动机排烟管道和燃油阀门。
为将上述系统和管道连接起来，提供了一种船用锅炉新型低排放系统，所述流程包括：
燃油经过燃油管道通过燃油阀门调节燃油流量输送到燃油燃烧器，燃油在燃烧器中雾化后与助燃剂后燃烧，产生的热量一部分通过热辐射和热传导传递，另一部分热量在烟气里面通过热对流传递。在炉膛的出口处排出的烟气温度比较高，由于引风机的在尾部末端的吸力作用，在炉膛的出口处会有一个空气负压，而送风机会提供一个空气正压，这样在炉膛里面会有一个空气流通场，这样烟气可以通过尾部流出。
发动机排出的高温烟气，为防止发动机烟气进入炉膛，在出口处设置一个止回阀，与炉膛出口烟气汇合。进入下一个系统参与热量的交换。经济器布置在炉膛的出口处，是一个非接触式换热器，一部分燃油燃油在管内流动，高温烟气在管外流动。出来后与另一部分燃油混合，通过阀门调节燃油的温度，燃油通过经济器后粘度会大大下降，这样可以减少流动的阻力，有利于通过燃烧器后雾化，使得燃油的温度升高，有利于燃油着火，提高燃烧的稳定性。
空气加热器也布置在经济器的出口处，炉膛出口高温烟气经过经济器，烟温降低，但是此时的烟温还是比空气的温度要高。冷空气与温度较高的烟气也在非接触式的换热器换热。通过换热器，再一步降低烟气的温度，通过冷热空气比例，调节温度，有利于燃油在炉膛里面燃烧，提高燃烧的稳定性。
烟气从空气加热器里面出来，由于脱硝装置需要的温度比脱硫装置的温度要高，所以脱硝装置在脱硫装置之前。烟气从脱硫装置出来后，有排烟管道和再循环管道。一部分烟气直接通过排烟阀门排到烟囱进入大气。另一部分，则进入烟气循环管道。在组织锅炉燃烧过程中，根据锅炉的燃烧状况来调节，排烟阀门和循环阀门。排烟阀门和循环阀门，这两个阀门不能同时关闭，他们的开度和大于80％。当不需要烟气循环时，先把排烟阀门慢慢开启，在保证炉膛稳定燃烧时，空气阀门慢慢开启，循环阀门和供氧阀门慢慢关闭。这样可以切除到空气燃烧。当需要循环烟气时，循环阀门和供氧阀门慢慢开启，排烟阀门和空气阀门慢慢关闭，直至达到所要的二氧化碳浓度。
优选地，进入炉膛的燃烧介质氧气浓度控制在21％-35％。
优选地，为保证燃油完全燃烧，尾部烟气的氧气浓度应该维持在4-5％。
优选地，为保证炉膛燃烧安全，排烟阀门和循环阀门，这两个阀门不能同时关闭，他们的开度和应该大于80％。
通过本发明的一种船用锅炉新型低排放系统的技术方案与现有的技术相比，具有以下效益：
1、该系统可以实现低氮氧化物和低硫化物的低排放，可以解决船用锅炉的污染物排放问题。
2、该系统可以实现二氧化碳低排放，可以将生成的二氧化碳用于储存，可以解决船用锅炉产生的温室气体排放问题。
3、该系统引入富氧燃烧，可以提高燃油的燃烧的稳定性，通过适度调节氧气的浓度，可以提高锅炉的燃烧效率。
4、该系统引入多级换热器，可以最大限度的减少热量耗散，提高热量的利用率，加热燃油和空气，可以提高燃烧效率。
5、该系统引入发动机排烟系统，将发动机的高温烟气与锅炉的排烟进行耦合，可以最大限度利用发动机的的能量，可以最大限度减少发动机的污染物排放。
本发明提供的一种船用锅炉新型低排放系统，耦合船用锅炉与发动机系统，可以最大限度的减少污染物的排放，最大效率的减少热量的耗散，最大限度提高热量利用率。可以提高燃油燃烧的稳定性，本发明还可以大大减少温室气体的排放，保护环境。
附图说明
图1，是本发明的一种船用锅炉新型排放系统。
图2，是本发明的发动机尾气耦合锅炉烟道系统。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚。以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。
本发明提供了一种新型船用锅炉低排放系统。该排放系统耦合船用发动机和船用锅炉排烟，包括子系统、相应管道和流程方法。
该新型船用锅炉低排放系统的子系统包括：锅炉本体、燃油燃烧器、经济器、空气加热器、送风机、引风机、脱销装置、脱硫装置和烟囱。
该新型船用锅炉低排放系统的相应管道包括：燃油管道、空气管道、氧气管道、排烟管道、烟气循环管道、烟气循环阀门、排烟阀门、空气阀门、氧气阀门、发动机排烟管道和燃油阀门。
为将上述系统和管道连接起来，提供了一种新型船用锅炉低排放系统，所述流程包括：
燃油经过燃油管道通过燃油阀门调节燃油流量输送到燃油燃烧器，燃油在燃烧器中雾化后与助燃剂后燃烧，产生的热量一部分通过热辐射和热传导传递，另一部分热量在烟气里面通过热对流传递。在炉膛的出口处排出的烟气温度比较高，由于引风机的在尾部末端的吸力作用，在炉膛的出口处会有一个空气负压，而送风机会提供一个空气正压，这样在炉膛里面会有一个空气流通场，这样烟气可以通过尾部流出。发动机排出的高温烟气，与上述烟气汇合，进入下一个系统参与热量的交换。
发动机排出的高温烟气，为防止发动机烟气进入炉膛，在出口处设置一个止回阀，与炉膛出口烟气汇合。进入下一个系统参与热量的交换。经济器布置在炉膛的出口处，是一个非接触式换热器，一部分燃油燃油在管内流动，高温烟气在管外流动。出来后与另一部分燃油混合，通过阀门调节燃油的温度，燃油通过经济器后粘度会大大下降，这样可以减少流动的阻力，有利于通过燃烧器后雾化，使得燃油的温度升高，有利于燃油着火，提高燃烧的稳定性。
空气加热器也布置在经济器的出口处，炉膛出口高温烟气经过经济器，烟温降低，但是此时的烟温还是比空气的温度要高。冷空气与温度较高的烟气也在非接触式的换热器换热。通过换热器，再一步降低烟气的温度，通过冷热空气比例，调节温度，有利于燃油在炉膛里面燃烧，提高燃烧的稳定性。
烟气从空气加热器里面出来，由于脱硝装置需要的温度比脱硫装置的温度要高，所以脱硝装置在脱硫装置之前。
烟气从脱硫装置出来后，有排烟管道和再循环管道。一部分烟气直接通过排烟阀门排到烟囱进入大气。另一部分，则进入烟气循环管道。在组织锅炉燃烧过程中，根据锅炉的燃烧状况来调节，排烟阀门和循环阀门。排烟阀门和循环阀门，这两个阀门不能同时关闭，他们的开度和大于80％。当不需要烟气循环时，先把排烟阀门慢慢开启，在保证炉膛稳定燃烧时，空气阀门慢慢开启，循环阀门和供氧阀门慢慢关闭。这样可以切除到空气燃烧。当需要循环烟气时，循环阀门和供氧阀门慢慢开启，排烟阀门和空气阀门慢慢关闭，直至达到所要的二氧化碳浓度。
当然，本发明还可以有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可以根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
1.一种船用锅炉新型低排放系统，其特征在于，所述系统包括燃烧系统和尾部烟气处理系统，其中：燃烧系统包括锅炉(1)、燃油燃烧器(14)、燃油管道(18)、燃油管道阀门(5)、氧气注入器(20)、空气管道(17)、送风机(13)、空气阀门(7)、氧气管道(21)和氧气阀门(19)。燃油通过燃油管道进入炉膛燃烧器，助燃剂通过管道进入炉膛与燃油发生燃烧反应。氧气通过氧气注入器进入空气管道。其燃烧产生的烟气通过排烟管道进入尾部处理系统。尾部烟气处理系统包括经济器(4)、空气加热器(6)、引风机(9)、脱销装置(8)、脱硫装置(10)、烟气循环管道(16)、烟气循环阀门(12)、炉膛出口烟气送风机(3)、发动机排烟管道(2)、发动机排烟阀门(15)，烟气止回阀门(23)、锅炉排烟阀门(11)和烟囱(22)。炉膛出来的尾部烟气和发动机排出的烟气，由引风机抽吸出来，进入尾部烟道。烟气分别经过经济器用以加热燃油，在经过空气加热器加热冷空气，烟气从空气加热器出来后进入脱销装置用以除掉尾部烟气中的氮氧化物。从脱销装置出来后，再经入脱硫装置，用以除掉烟气中的硫化物。最后烟气通过排烟管道排到大气中或者一部分通过烟气循环管道而进入炉膛。
2.根据权利1所述的系统，其特征在于，燃油与助燃剂在炉膛里面燃烧，助燃剂包括空气、氧气与尾部烟气的混合物。可以通过空气阀门、氧气阀门和烟气循环管道阀门来调节各自的流量，保证燃油充分燃烧，助燃剂氧气浓度控制在21％-35％，尾部烟气氧气浓度维持在4-5％，发动机的高温烟气，通过管道进入炉膛尾部烟气处理系统。
3.根据权利1所述的系统，其特征在于，经济器利用高温烟气来加热燃油，使其变得更易输送和燃烧，其通过非接触式换热器参与换热。
4.根据权利1所述的系统，其特征在于，空气加热器利用高温烟气来加热冷空气，两者通过金属导热的方式交换热量。
5.根据权利1所述的系统，其特征在于，脱硝装置所需要的温度比脱硫装置所需温度要高。处理的氮氧化物通过装置排出系统储存，通过脱硝装置的烟气进入脱硫装置，硫化物同样排出系统，这样可以获得低氮、低硫的烟气。
6.根据权利1所述的系统，其特征在于，尾部烟气可以通过排烟管道排到大气中，也可以少部分排到大气中，根据需求烟气通过烟气循化管道与氧气混合成一定的比例进入炉膛与燃油发生燃烧反应。
技术总结