关于降低船舶柴油机nox排放措施探析

《关于降低船舶柴油机nox排放措施探析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、关于降低船舶柴油机NOx排放措施探析摘要：阐述了船舶柴油机气体NOX排放对环境的影响，介绍了IM0关于船舶柴油机废气排放的有关规定，提出了针对NOX排放的应对措施，详细讨论了降低NOX排放的几种有效方法。关键词：NOX排放；EGR；SCR；WIF；SAMAbstract：ThispaperexpoundstheinfluenceoftheNOXemittedfromthemarineengineontheenvironmentandintroducestheIMOconventionconcerningtheem

2、issionofmarinediese1.MeasuresaredescribedtoreducetheNOXemissionandseveraleffectivesolutionsarealsodiscussedinthispaper・Keywords：NOxemission；EGR；SCR；WIF；SAM1引言近年来，由于气候变暖、环境污染所造成的各种各样的灾害和对人类生命财产的影响，使得船舶及航运业对环境污染的问题成为国际社会关注的焦点，船舶减排面临前所未有的挑战。当前，许多国家都以非常热衷而积极的态度发展

3、绿色船舶。绿色船舶是从设计、建造、营运到拆解的整个生命周期内，通过应用绿色技术最大程度上实现低能耗、低排放、低污染、高能效、安全健康的功能目标。对船舶柴油机来讲，其排气中包含很多有害物质，例如碳氧化物、硫氧化物、氮氧化物、固体颗粒等。其中，氮氧化物不仅会造成环境污染，而且损害人类健康。针对NOX排放，国际海事组织（IMO）对MARPOL公约重新审视梳理，不断提出了一些新的环保要求。在MEPC57中，MARPOLAnnexVI规定了NOX的排放要求（适用于功率超过130kW的柴油机）:TierI:2000年1月1日

4、起铺龙骨（上船台）的建造的船舶，排放要求：若转速为nMAN公司利用完整的EGR系统进行实船试验，试验结果表明，在75%主机负荷下,单独采用EGR技术，45%废气量能将N0X减少到3.4g/kWh,从而满足在排放控制区IMOTierIII阶段的要求，但是燃油耗油率提高约0.3%。另外，在基本设计阶段，应充分考虑该装置的布置空间。2.2SCR（选择性催化还原）用氨作还原剂对含NOX的气体进行催化还原处理，使氨能有选择地和气体中的NOX进行反应，而不和氧发生反应，称为选择性催化还原法。利用SCR来降低废气中的NOX,废

5、气在通过一层特殊的催化剂之前与氨相结合，温度为300〜400°C,NOX还原为N2和H20。图2为船用低速柴油机SCR系统的布置示意图。SCR的反应器为一个独立的装置，垂直于机旁通过排气管和阀件与之连接。另一种可供选择的布置方式是水平设置SCR反应器,置于增压器之上，对机舱的布置更方便。图2SCR系统不意图液氨、氨水和尿素都可用作还原剂。对于船用来说，需要安全且容易处理的还原剂，所用的介质通常是尿素的水溶液，一般浓度为40%。NH3是可燃性气体，因而其输送管路采用双层管壁并设有必要的透气装置，环形空间中置有NH3

6、泄漏监测器。N0X清除的程度取决于所加的氨量，多喷入一些氨，NOX净化率就越高，同时，由于在被处理过的烟气中未用过的氨将增加。为了减少氨随废气排出造成的损失，喷入排气管中的含氨量由一台程序计算机控制，使氨的喷射量与柴油机产生的NOX成比例。NOX的产生量与柴油机负载的关系在试验台试验时进行了测量，所取得的关系编入程序计算机用来控制氨的剂量。氨的剂量随后按反馈系统基于所测得的NOX出口信号的压差来进行调节。SCR反应器是一个能容纳几层催化剂板的方型容器。反应器内使用的催化剂通常是：五氧化帆、二氧化钛，通常还加入三氧

7、化鹄和三氧化钮来优化催化剂特性。催化剂的容量以及反应器的尺寸取决于催化剂的活性、所期望的NOX净化程度、NOX的浓度、烟气压力和可接受的NH3流失量等因素。催化剂的寿命通常是3〜5年，催化剂材料本身只占总成本的10%,SCR的主要运行成本来自尿素的消耗量，40%的尿素溶液的消耗量大约是20〜25g/kWhoSCR系统利用选择性催化还原技术对柴油机的废气作后处理，是目前为止最有效的削减NOX的方法，NOX减少效率可以达到95%以上，能够较好地满足一些航区对NOX排放控制较严的要求。2.3WIF（油水乳化）WIF是用

8、水等物质来参与柴油机的燃烧，使燃烧温度降低，从而使NOX的生成量降低。随着掺水量的增加，NOX的生成量减少。WIF是唯一一种既能减少NOX排放又能减少微粒排放的方法。目前普遍认为降低NOX排放是以降低燃烧温度从而增加耗油率的代价来实现的，实际上采用油水乳化技术能够改善燃烧状况，对于一些主机能够减少1%~2%的耗油率。图3显示某设备商采用该技术在实船上测量的NOX排放量与含