基于船用柴油机废气排放及净化探究.doc

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1、基于船用柴油机废气排放及净化探究摘要：世界各船舶设备提供商及相关研究机构针对国际海事组织（IMO）和各国制定的有关船用柴油机废气排放限定的公约和法规都加快了船用柴油机废气排放及净化措施的研究，取得了一系列理论和技术上的成功，就废气中各成分（NOX、SOX、PM等）的排放，相关公约与法规及净化技术进行了探讨，解决柴油机废气排放净化措施关键词：柴油机废气排放净化1.引言船用柴油机的废气排放物主要为：NOX、SOX、C02等气体和颗粒排放物（PM）等，它们给环境带来不同程度的污染。随着船舶运输的快速发展，船用柴油机功率

2、的不断提高，船用柴油机的废气排放对当前环境的污染越来越严重。可见，船用柴油机的废气排放是影响全球环境的重要因素之一。如果不及时地对船用柴油机的废气排放进行有效的控制，将对地球的生态环境造成严重的破坏。减少船用柴油机对大气环境的污染，将是船舶制造企业今后一段时间的又一主题，这就对我国的船舶工业给予了更高的要求，这也为本文的探讨提供了现实意义2.有关船用柴油机废气排放的有关法规及影响2.1船用柴油机主要废气排放的有关法规船用柴油机排放物影响大气环境的主要是NOX、SOX、C02、PM,这也是本文探讨的主要方面，有关船

3、用柴油机废气排放的限制主要来自两个方面：（1）国际海事组织（IM0）制定的MARPOL公约附则VI有关船用柴油机废气排放规定,（2）当船舶停泊于港口或航行于沿海地区时又要满足相对应地区的相关法规，一般而言，这些地方法规严于IM0所要求的规定。2.2N0X的排放要求《73/78MARPOL公约》附则VI中规定，即船用柴油机输出功率超过130kw的（应急设备、应急发电机及装置除外）且其所在船舶为2000年1月1日或以后建造或重大改装的,对NOX的排放明确规定了最高限制标准，如图1和表1。同时，IM0对于此最高限值还明

4、确：（1）船舶在海上航行时，轮机人员用简易方法测量柴油机NOX排放量时可以有10%的误差；（2）当柴油机使用劣质燃料燃烧时可以有10%的误差;（3）当船舶在海上航行又使用劣质燃油时最大允许误差为15%Tierl的限定标准适用于船舶建造或重大改装于2000年1月1日或以后至2011年1月1日以前其安装的船用柴油机Tierll的限定标准适用于船舶建造或重大改装于2011年1月1日或以后其所安装的船用柴油机，并在全球实施Tierlll规定NOX排放量的限定值约为Tierl限定值的20%o其控制区尚未确定2.3S0X的排

5、放限制，见表2欧盟规定所有驶进欧盟的船舶，自2005年5月必须使用硫含量为1.5%及以下的燃油并且有欧洲固定航线的客轮应使用硫含量为1.2%及以下的燃油，所有停泊在欧洲的船舶使用硫含量为0.2%及以下的燃油且到2010年1月后必须使用低于0.1%硫含量的燃油或使用排气后处理措施达到相应的SOX排放水平。欧洲部分国家还制定了相应的排放收费标准。相比于IM0关于燃料的硫含量限制美国加州地区要求更加严格，要求在2012年所有到达加州地区的船舶所使用燃料的硫含量必须低于0.1%2015年12月2日，交通运输部关于印发珠三

6、角、长三角、环渤海（京津冀）水域船舶排放控制区实施方案的通知,自2016年1月1日起，有条件的港口可以实施船舶靠岸停泊期间使用硫含量^0.5%m/m的燃油等髙于现行排放控制要求的措施。自2017年1月1日起，核心港口区域的船舶在靠岸停泊期间应使用硫含量WO.5%m/m的燃油；自2018年1月1日起，船舶在排放控制区内所有港口靠岸停泊期间都要使用硫含量W0.5%m/m的燃油；自2019年1月1日起，船舶进入排放控制区后，必须使用硫含量^0.5%m/m的燃油。方案确定，在排放控制区内的船舶可采取连接岸电、使用清洁能源

7、、尾气后处理等与排放控制要求等效的替代措施2.4C02的排放限制大气中C02含量的增加形成了很严重的温室效应，从而导致全球气候变暖，南北极冰川融化，海平面上升，继而导致全球经济产生损失、人类的生存造成巨大的威胁。更为严峻的是气候变暖导致冰川融化，另外一种存在于冰川之中温室气体甲烷也会释放出来，无法控制，将会对整个人类造成灭顶之灾，这也是全球范围内控制C02排放的原因。图2是科学家对100年内由于温室效应造成的海平面升高的预测2.船用柴油机废气排放限制的净化措施根据相关防污染公约要求和柴油机废气排放的特点，控制船用

8、柴油机排放物的重点是NOX,其次是SOX,对于颗粒排放和C02排放的控制正在考虑之中1.1废气中NOX排放的净化措施废气中N0X排放的净化措施属于船用柴油机NOX排放控制措施中排❷夂蟠❷理范围，通常将它和降低发动机排放的机内燃烧控制结合起来，主要有废气再循环（EGR）、选择性催化还原法（SCR）、三效催化法（3-waycat）和NOX吸附还原催化等,且可以满足IM0有关N