船舶硫氧化物排放控制及展望

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1、船舶硫氧化物排放控制及展望船舶硫氧化物排放控制及展望挪威船级社(中国)有限公司大连分公司薛成摘要:概述目前MARPOLN.~]VI,欧盟及加'hi法令对船用燃油硫含量的要求,并详述低硫燃油对设备的不利影v向,提出相应的应对措施,展望今后控制硫排放物的方法,提出新造船舶要预留适当空间为以后安装废气滤清系统做好准备.关键词:MARPoL公约;低硫燃油;硫氧化物;SO.MARPOL73/78公约附则VI已于2005年5月19日生效,该附则第14条对船舶排放的硫氧化物进行了限制,要求船舶加装的燃油的硫的质量分数不超过4.5%,同时对船舶位于SO排放控制区域之内的硫氧化物排放总量提出

2、了明确要求.目前船舶大多采用硫的质量分数低于1.5%的燃油(简称低硫燃油)来满足这一条件.一,有关限制硫氧化物排放的公约及区域法令1.硫化物排放控制区域(SOEmissionControlAreas,简称SECA)近来,根据附则VI设置的两个排放控制区(ECAs)已经生效,即波罗的海和北海海域.在2011年7月的MEPC62次会议上,通过了有关设置毗邻波多黎各(美属)海岸一定区域的海域以及维京群岛(美属)作为另一个排放控制区(美国加勒比海排放控制区)的MARPOL公约修正案.该修正案预计将在2013年1月1日生效,而排放控制区也将在修正案生效后的12个月后生效.2.附则VI

3、对船用硫含量的限制MEPC58通过了MARP0L附~lJVI修正案,对船舶大气污染物的排放提出了进一步要求.修正案要求从2012年1月1日开始,全球重质燃油的硫的质量分数从现在的4.5%降至3.5%,并在2018年之前作出可行性评估.若评估通过,~112020年1月1日,将要求全球船用重质燃油的硫的质量分数降到0.5%;如果调查结果不乐观,则将考虑延迟至2025年1月1日起适用新标准.对于SECA,从2010年7月1日开始,该区域船舶所用燃油的硫的质量分数不得超过1.00%,从2015年1,q1日起不得超过0.10%.3.欧盟法令TheEUDirective2005/33/

4、EC的控制要求除IMO法规要求外,船上燃油硫含量控制还应满足下述要求:白2010年1月1日起,所有靠泊欧盟港口的船舶必须使用含硫的质量分数低于0.1%的燃油.不过,如果船舶靠泊后将船用供电切换为岸电或靠泊时问不超过2h,则可以不受上述规定的约束.4.加利福尼亚法令(CARBTitle13/17)该法令规定,进入加利福尼亚海岸线24nmile水域的远洋船舶主机,副机及锅炉必须使用船用轻柴油(ISO8217,DMA)或重柴油(ISO8217,DMB)且应满足下述要求:自2009年6月28日该法令生效起,船舶副机所用的船用轻柴油最大的硫的质量分数不超过1.5%,船舶副机所用的船用

5、重柴油最大的硫的质量分数不超过0.5%;自2009年7月1日起,船舶主机及副锅炉所用的船用轻柴油最大的硫的质量分数不超过1.5%,所用的船用重柴油最大的硫的质量分数不超过0.5%;自2012年1月1日起,船舶主机,副机,副锅炉无论使用船用轻柴油还是重柴油最大的硫的质量分数都不超过0.1%.二,低硫燃油对船用燃油设备的影响目前船用燃油必须符合ISO8217:2005修订版的要求,参阅有关资料可知低硫燃油对燃油设备的影响主要有以下几个方面【卜】:1.低硫燃油对柴油机的影响(1)低运动黏度大部分船舶柴油机设计的燃油允许最小运动黏度20为2.0m/s,而根据ISO8217,船用轻柴

6、油的40运动黏度值为1.5-6.0Ixm/s且船用重柴油的40℃运动黏度值为11txm2/s.在实际使用中由于燃油经过加热及机舱环境的影响,柴油机进油温度一般都高于40℃,运动黏度值将进一步降低,从而导致燃油供给泵,喷油泵和喷油器内部泄漏加剧,燃油供给不足,也使机器的输出功率降低,自身润滑性变差,导致喷油泵和喷油器内部磨损加剧甚至卡死.(2)酸性在一定的温度和压力下,燃油中的硫燃烧后生成酸,可造成燃烧室部件的低温腐蚀.一般使用适量的加入碱性添加剂(一般为CaCO)的汽缸油中和燃烧所形成的硫酸,中和产物(CaSO)及未参加反应的少量碱性添加剂(CaCO)随着柴油机的换气过程将

7、被排出燃烧室.但是,当燃油中硫含量降低,汽缸油供给量过剩,将会在缸内出现由过量碱性添加剂所形成的大量灰白色沉淀物,从而使活塞环黏结,断裂,缸套磨损严重.(3)点火与燃烧质量船用燃油的点火质量和燃烧质量尚不属于国际标准化组织ISO8217船用燃油规格的一部分.一直以来计算单芳香烃指数(CCAI)是评估重质燃油点火质量的默认方法.随着炼油厂越来越多地在混合工艺中使用重循环油以实现硫含量低的目标,计算单芳香烃指数和计算点火指数在评估点火性能差的燃油时是不准确和不充分的,所以根据燃油交付单中的计算单芳香烃指数来判断点火与燃