《船舶减排技术三》PPT课件

《《船舶减排技术三》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第五讲船舶减排控制技术一、船舶柴油机排放控制技术二、降低船舶CO2的途径一、船舶柴油机排放控制技术以柴油为动力的船舶发动机废气排放对大气环境的危害却日益加深。据统计，以柴油为动力的船舶每年向大气排放氮氧化物（NOX）约650万吨、硫氧化物（SOX）约600万吨、颗粒物（PM）170万吨；此外，根据欧盟的调查，欧洲的机动车排放正逐年下降，但船舶排放却在继续上升，依据现行法规，到2020年SO2、NOx和PM2.5分别增长42%，47%和56%。船舶柴油机废气排放控制的主要对象是SOX、NOX和颗粒物PM；通用方法：通常采用淘汰劣质燃料油、降低燃油中的含硫量、改善柴油机燃烧特性和柴油机

2、排气的后处理等措施来减少大气污染物的排放。（一）SOX的排放控制硫氧化物的排放水平完全取决于燃料中硫的含量。因此，通过在发动机内采取措施对SOX的排放起不到任何作用。减少这些有害物质的唯一方法就是后处理技术或者使用馏分油、天然气、生物燃料等含硫量低的燃料；后处理技术主要是海水洗涤系统（SeawaterScrubbingSystem）：它采用传统湿法脱硫原理，利用海水呈碱性的特性，在排气中喷入海水，使之吸收SOX和清除PM颗粒等，此法排气脱硫率和PM清除率分别可以达到75%~80%和25%~30%。这种技术也有缺点，就是脱硫设备增加了整个排气系统的背压，而且产生的副产物硫酸盐的排放会

3、对环境造成二次污染。（二）NOX的排放控制NOX生成的影响因素：燃烧温度、燃烧时间及燃油与空气的预混合程度，要控制NOX的排放，可以从其生成机理和性质两方面进行，一般分为机内燃烧控制技术和机外排气净化技术。1）燃油乳化燃油乳化（Water-in-FuelEmulsion）技术：把柴油或重油在进入气缸前与水按一定比例混合，并在超声波和机械搅拌的作用下，形成油包水的乳化油滴，喷入高温燃烧室后，由于水比热较大，吸收大量的潜热汽化，进而在油滴内部产生“微爆”，使之破碎成粒径更小的油滴，从而促进了混合气的形成和燃烧，同时，水的吸热作用在燃烧过程中可以降低最高燃烧温度。水与油的混合喷入还可以降

4、低燃油密度，使最高燃烧温度进一步降低，使柴油机的NOX排放量减少。一般情况下，增加一个百分点的水将减少一个百分点的NOX，MANB&W在他们的二冲程发动机上使用含水10%的乳化燃油，实现了NOX减少10%的效果；标准设计的发动机可以满负荷时加入20%的水；优缺点：使用乳化燃油不仅能够降低NOX的排放，还可改善柴油机的排烟尤其在低负荷时更加明显，但是它也有会引起发动机零部件的腐蚀以及油水分离现象的缺点。2）发动机优化控制缸内参数来为降低发动机排放和提高燃油经济性：诸如改善燃烧室结构和燃烧滞留期、增大压缩比、优化喷嘴结构、控制燃油喷射过程、采用共轨系统等，其中，延迟喷油正时是在燃烧过程

5、中降低NOX生成的最简单有效的方法之一，它主要通过滞燃期起作用，使燃料燃烧所形成的温度峰值降低，但燃油消耗率会略有上升，并会降低发动机功率。利用延迟喷油正时的办法也能将NOX排放量减少10~15%。当燃气温度和增压空气冷却水的温度较低时，NOX的降低量可达20%，甚至更低。高压共轨喷射系统是通过对喷油要素的优化使船舶柴油机燃烧更充分，从而减少柴油机的有害排放，特别是在低负荷或低转速时，效果更加明显.共轨柴油喷射系统可以将燃油喷射压力提高到180MPa.实践表明，采用共轨技术的船用柴油机可以减少20%的NOX排放；另外，增压中冷技术可在船舶柴油机的热负荷不增加甚至降低，以及机械负荷加

6、不多的前提下，大幅度地提高船舶柴油机的功率，降低有害物的排放。3）废气再循环EGR废气再循环（ExhaustGasRecirculation,EGR）：将柴油机排气管中的一部分废气经冷却和清洁后再次引入气管，与新鲜空气混合后进入气缸参加缸内燃烧；废气再循环之所以能使排气中NOX浓度下降。一方面柴油机排出的废气循环进入到气缸显著降低了燃烧前气缸中的氧含量，另一方面柴油机排出的废气中含有较多的水蒸气和CO2，它们的比热容比空气的大得多，从而也降低了燃烧过程所能达到的温度；MANB&W在75%的发动机负荷下，采用20%再循环率取得了50%脱硝率，一般EGR可以在不影响柴油机输出功率的情况

7、下有效地降低NOX的排放约50%~60%，但只适用于使用低硫分和低灰分燃油或其它洁净燃料的机型；缺点：EGR的使用还会影响到燃烧，增加燃油的消耗量，燃烧废气中的微粒物质、未燃的碳氢化合物和一氧化碳也会增多；废气冷却时还会产生高粘性的硫酸产物、水和烟灰的混合物，这也限制了EGR在柴油机中的应用.4）湿空气动力系统湿空气动力（HumidAirMotors,HAM）系统：利用水蒸气加湿进气管中的进气，形成湿空气进入气缸燃烧，因而降低最高燃烧温度和NOX的生成数量；HAM系统