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1、32名·第十二届全国大功率茱油机学术年会船用柴油机排放现状及其控制技术朱参,尹琪,房克信,邹静川(上海交通大学)1引言在商船动力装置中,柴油机占95%以上。随着人们环保意识的增强,船用柴油机作为一个重要的污染源已引起高度重视。国际海事组织IMO早在1988年就开始审议防止船舶排放物污染大气的事宜。1997年,IMO的《MARPOL73178防污公约》议定书新增了附则vi。附则vi第13条对柴油机规定了NO二排放的限制值。该规则虽未生效,但一旦生效,将追溯至2000年1月1日,即每台安装在2000年1
2、月1日或以后建造的船舶上的功率超过130kW柴油机的氮氧化物(NO,)排放应控制在限制范围内。为减少船舶大气污染物的排放,一些国家已出台了限制排放的政策。美国EPA规定从2001年起收缴排放税(10000美元1吨NO,);对采用低排放的柴油机、停泊时用陆上电源等减少排放措施的船舶,依照措施执行效果减收引澈税金。国际海事组织IMO对NO二限制也作了明确的规定:人港频率低的船舶支付的税金少,人港频繁的船舶视其减少排放措施的情况来推算其经济负担。瑞典规定,从1998年起,所有进人瑞典水域的船舶,排放量在2
3、一12glkw时收费额正比于I瞰量,排放超过12以kw时,需支付额外费用。我国目前造船吨位为世界第三,年造船量占世界6%左右。尽快研究国内船用柴油机的有害排放问题,采取降低排放的技术措施,显得非常迫切。2般用柴油机排放现状船用柴油机因强化程度高.其NO,排放明显高于车用柴油机。同时,由于燃料含S量高.SO:排出物也高于车用机。劳氏海事出版集团《人级手册》介绍:至今国际航线、吨位在100吨以上或长度超过24米的船已有85000艘人册,目前全世界商船总吨位已达6.9亿载重吨,消耗世界能源3%,船舶航运引
4、起的污染占全球排污的7%左右。199(,年第29届MEPC(海洋环境保护委员会)会议上,娜威“国际海洋运输废气排放”报告中指出:单是国际海上运擂引起的sox,NO,排放量,分别占该地区全部排放量表1低速柴油机排放水平的4%和7%。日本“船舶排放NO,等测定标《单位:公斤1吨一烟油》准调查委员会.,在1993年调查结果显示,全世排放物】」仰为E1认n)界船舶排放总量是:Sox为578万吨洋(占4NOx}99.0%),NO二为707万吨1年(占6.4%),CO,为co7.410.2Co,31703215
5、38952万吨l年(占2.0%)。劳氏船级社(Lloyds)和加拿大排放研究测试部门(ERMD)HC2.4O40对当前船用柴油机的排放水平作了调查,见表PM7.67.501所示。第十二届全国大功率柴油机掌术年会据1994年末统计,我国民用船舶已超过4800万载重吨,其中远洋运输队达220()万载重吨以上,居世界第九,航行150余国,停靠1100个港Q。船舶主机由国产自研机及引进许可证生产的两部分组成。在“八五”、“九五”期间建造的船舶中,70%的远洋船和90%的沿海船或内河船均在国内建造,使用的主机
6、以自行研制的70年代前的老机型为主,引进机除了低速大功率柴油机外,也多为八十年代国外较老的机型。我国船舶每年向大气排放的气体污染物,若按每万吨船每年用300〕吨燃油计算,则排放量NO:为47.5万吨,Sox为132万吨(含硫量1%),C02为2112万吨,CO为5.6万吨,HC为17万吨。国内船用柴油机绝大多数是无法满足即将出台的排放限值的。3船用桨油机的排放限值国际海事组织现有150个参加国和2个准参加地区。Imo从1988年开始审议防止船舶排放物污染大气的有关事项。有关废气排放规定的讨论主要在海
7、洋环境保护委员会(MEPC)和船舶、化学分委员会(BCH)中进行。IMO的《MARPOL73178防污公约》议定书新增了附则VI,其名称是防止船舶造成空气污染的规则。该规则第13条对柴油机规定了NO:排放的限制值。在1991〕年第30届MEPC会议上,防止船舶排放物污染大气问题被列人MARPOL73178条约的新附录,达成了减少NO,,SOx的目标值和期限,即到2000年,Sox降低到基准值50%,N0,降低到基准值70%。1991年31届MEPC会议上,完成了起草MAPROL73178条约新附录的
8、行动计划。1997年第39届MEP(:会议上审议了新附录(附则VI)的第13条规则.提出了规定的适用范围及生效的必要条件。MARPOL附则VI生效的期望日期为2002年12月31日。目前使用的N0,规定值是IMO于1996年12月提出的(参见图1),主要针对新造船舶柴油机。~蛋20D2IE:/EacycleonMarineDieselOil.盖”‘700巾m~一弓卜170卞协卜自弓口仪0甲m->月翻角.口fk训h们七2000mm--->9.8Ak己16之1212001