船舶柴油机废气排放与控制汇总
船舶柴油机的有害排放及控制
柴油机燃用HC化合物燃料完全燃烧时,只产生CO2、H2O,没有其 它有害产物。
由于可燃混合气在燃烧前和燃烧中的极短时间完成的,混合气不 均匀程度较严重。
在高温富氧环境下易生成NOx， 在高温缺氧环境下不完全燃烧生成CO和炭烟粒子, 在低温及混合气过稀条件下易生成HC 。 燃油中的硫燃烧生成SO2 及SO3 。
5）硫氧化物（SOx）：
SOX是燃油中的硫分在燃烧中的产物，主要包括SO2和SO3。 SO2具有刺激性，与水结合后生成亚硫酸，直接危害人的眼鼻和 喉粘膜，引起呼吸器官炎症。 另外，SO2进一步氧化的产物SO3与水分作用形成硫酸并形成酸
雨。
三、柴油机有害气体排放物的生成机理
1．NOx：指柴油机排气中各种氮氧化物的总称。 对柴油机来说要控制的氮氧化物主要是NO的排放量，而对人类
若排气成份中HC含量高，则冷凝作用就更强烈。
§5.2 控制船舶柴油机排放的有关法规
上世纪70年代以来，由于环境污染的日益严重和人们对环境状 况的日益关注，内燃机有害排放物对大气造成的危害受到了人们 的高度重视。
各国际组织及世界各国和地区相继以法规的形式对内燃机排放物 加以强制性限制。
主要内容： 一．国际海事组织（IMO）的有关规定 二．其它国家和地区的有关排放法规 三．排放法规的实施对船舶柴油机动力装置的影响
柴油机PM的组成取决于运转工况，尤其是排气温度。
当排气温度较高时，它主要是碳质微球的聚集体，一般称之为 碳烟（Dry Soot:DS），它主要是柴油机在高压燃烧条件下，局部高温、 缺氧、裂解并脱氢而生成的以碳为主要成分的固体微小颗粒。
当排气温度较低时，碳烟会吸附和凝聚多种有机物，称为有机 可溶成份（Soluable Organic Fraction:SOF）,它是重质有机化合物从气 缸内排出并被空气稀释时凝结并被碳粒所吸附的。
船舶柴油机的有害排放及控制
03
CATALOGUE
船舶柴油机有害排放的控制技术
燃油喷射控制技术
燃油喷射控制技术是控制船舶柴油机 有害排放的重要手段之一。通过精确 控制燃油喷射的时间、压力和喷射量 ，可以降低柴油机燃烧过程中产生的 有害物质，如氮氧化物、硫氧化物和 颗粒物等。
抽样检测
通过采集排放气体样本，送至实验室 进行分析，获取排放物的成分和浓度 数据。
直接测量
使用测量仪器直接在排放口测量排放 物的成分和流量。
离线检测的局限性
无法实时反映船舶柴油机的排放状况 ，可能存在数据滞后和误差。
有害排放物的检测标准与规范
国际海事组织（IMO）排放标准
01
根据国际海事组织的规定，船舶柴油机的有害排放物必须符合
）。
硫氧化物（SOx）
主要由柴油中硫元素燃烧生成 ，包括二氧化硫（SO2）和三 氧化硫（SO3）。
颗粒物（PM）
柴油机燃烧过程中未完全燃烧 的碳烟、润滑油和金属颗粒等 。
未燃烃（HC）
柴油中未完全燃烧的烃类物质 。
有害排放物的生成机理
01
02条件下，氮气和氧 气反应生成NOx。
VS
燃油喷射控制技术包括喷油定时控制 、喷油压力控制和喷油量控制等。喷 油定时控制主要是通过控制喷油时间 来优化燃烧过程，喷油压力控制则是 通过提高燃油喷射压力来增加燃油雾 化效果，喷油量控制则是根据柴油机 的工况需求精确控制燃油喷射量。
废气再循环技术
废气再循环技术是将柴油机排出的部分废气重新引入燃烧室 ，与新鲜空气混合后再次燃烧。通过降低燃烧温度和减少氧 气浓度，废气再循环技术可以有效降低氮氧化物的排放。
船舶柴油机的有害排放及控制
4.颗粒:也称微粒（PartiБайду номын сангаасulate Matter:PM） 柴油机PM的组成取决于运转工况，尤其是排气温度。
当排气温度较高时，它主要是碳质微球的聚集体，一般称之为 碳烟（Dry Soot:DS），它主要是柴油机在高压燃烧条件下，局部高温、 缺氧、裂解并脱氢而生成的以碳为主要成分的固体微小颗粒。 当排气温度较低时，碳烟会吸附和凝聚多种有机物，称为有机 可溶成份（Soluable Organic Fraction:SOF）,它是重质有机化合物从气 缸内排出并被空气稀释时凝结并被碳粒所吸附的。 若排气成份中HC含量高，则冷凝作用就更强烈。
二．其它国家和地区的有关排放法规 除国际海事组织《73/78国际防止船舶造成污染公约》附则VI“防 止船舶造成空气污染规则”外，美国、欧洲等国家和地区也制定了 本国或本地区的排放法规，这类排放法规虽然只在本国或本地区内 适用，但往往比国际法规更加严格。 美国将IMO的《73/78污染公约》附则VI“防止船舶造成空气污染 规则”定为第一级的排放控制标准，在此基础上又制定了另一套更 严格的船用柴油机排放的限制标准。 欧盟规定自2006年5月起，所有船舶必须使用硫含量1.5%以下的 燃油；在欧洲固定航线的客轮应使用硫含量1.2%以下的燃油；所有 在欧洲港口停泊的船舶使用燃油的硫含量应低于0.2%，到2010年1 月后使用燃油的硫含量应低于0.1%；或使用排气后处理措施达到相 应的SOx排放水平。 欧洲各国如瑞典、挪威等还制定了不同的排放收费标准，其基本 原则是以IMO的《73/78污染公约》附则VI“规则”所规定的限制指 标为基准制定港口、航道费用的收费标准，对于排放量低的船舶予 以减免，而对于排放量高的船舶予以重罚。
脱硫处理后，燃料的价格也会上升，燃料费用增加。
船舶排放废气特征分析及控制技术探讨
船舶排放废气特征分析及控制技术探讨【摘要】船舶排放废气是海洋环境污染的重要源头之一，对大气和水体质量造成严重影响。
本文旨在通过对船舶排放废气特征的分析以及主要污染物种类及来源的探讨，探讨船舶排放废气的控制技术。
传统控制技术和先进控制技术是目前主要的技术手段，通过比较两者的优缺点，分析其应用实践效果，以及对未来技术发展方向的展望，揭示船舶排放废气的控制意义及技术应用前景。
该研究对指导船舶设备设计和运行，减少污染排放，改善海洋环境质量具有重要意义。
【关键词】船舶排放、废气特征、污染物、控制技术、传统技术、先进技术、控制意义、未来研究、应用前景。
1. 引言1.1 研究背景船舶作为重要的交通工具，长期以来为人类社会的发展起到了不可替代的作用。
船舶排放的废气却成为了一个不容忽视的环境问题。
据统计，船舶排放的废气排放量在全球大气污染中所占比例逐年增加，且船舶排放的废气中含有大量的二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等有害物质，对人类健康和环境造成了严重威胁。
随着全球环境问题日益凸显，国际社会对船舶排放废气的控制要求也越来越严格。
深入研究船舶排放废气的特征分析及控制技术，对于减少碳排放、改善空气质量、保护生态环境具有重要意义。
通过对船舶排放废气的特征分析，探讨主要污染物种类及来源，并研究传统和先进的废气控制技术，可以为船舶排放废气的治理提供理论支持和技术指导。
当前，船舶排放废气控制技术的研究已经成为国际航运领域的热点问题，对未来的航运发展和环境保护起着重要的作用。
1.2 研究意义船舶排放废气是海洋环境污染的重要来源，其排放的有害气体和颗粒物对大气质量和人类健康造成严重影响。
研究船舶排放废气的特征和控制技术具有重要的意义。
加强对船舶排放废气的研究能够有效评估其对环境和人类健康的影响，为采取有效的控制措施提供科学依据。
船舶排放废气的控制涉及到多个领域，需要政府、企业和科研机构的共同努力，因此研究船舶排放废气具有重要的社会意义。
船舶柴油机废气排放控制
中图 分 类 号 ： Ｔ Ｋ ４ ２ １ ． ５ 文献 标 识 码 ： Ａ
Ｖ Ｉ 《 防止船 舶造 成大 气污 染规 则 》， 分别 规 定 了在 不
１国 际 海 事 组 织 制 定 的 法 规 及 其 要 求显
针 对船 舶 柴 油机 排 放对 大 气 的 污染 愈加 严 重 ，
２ ０ １ ２年 以前 ２ ０ １ ２拒 ～ ２ ０ ２ ０焦 ≤３ ． ５ ％
≤ １ ． Ｏ％
定 等 。Ｉ ＭＯ对 Ｎ Ｏ 和燃 油 硫 分 的控 制 标 准 … 见 表
（ ｒ． ｍ ｉ ｎ一 ）１ ｅ ｒＩ （ ２ ０ ０ ５年 ５』 Ｉ Ｔ ｉ ｅ ｒ Ｉ Ｉ （ ２ ０ １ １年 Ｔ ｉ ｅ ｒ Ｉ Ｉ Ｉ （ ２ ０ １ ６年 １ ９ 日生 效 ） 全球实施 ） 控 制 区 域 实施 ） ＜ｌ ３ ０ １ ７ ． ０ ｌ ４ ． ４ ４ ４． ｎ一 ０ ２ ３
型 的燃烧 室 由于燃 烧 组 织 的方 式 不 同 ， 其 有 害成 分
排放 也有所 不 同 。非 增压 直喷 式柴 油机在 额定 工况 下， 强涡流 发 动机 中产 生 Ｎ Ｏ 较 多 。非 直喷 式 柴油 机 的排气 有 害成分 比较 发 现 ， 其 中 弱 涡流 增压 发动 机 的排放 除 Ｎ Ｏ 略 高一些 外 ， 一氧 化碳 Ｃ Ｏ、 未 燃烃
２ ． １ ． ２ 高压 共轨 技术
高压共 轨燃油 喷射 系统 通过对 喷油要 素 的优化
作者简介 ： 翟鸣坤（ １ ９ ８ ９一） ， 男， 硕士研究 生， 研究方 向为轮机工 程 郭军武（ １ ９ ７ ０一） ， 男， 硕士 ， 轮 机长 ， 副教 授 ， 从 事现 代 轮 机管 理研 究 。
船舶排放废气特征分析及控制技术探讨
船舶排放废气特征分析及控制技术探讨船舶作为重要的交通工具之一，其排放废气对环境及人类健康造成了不可忽视的影响。
本文将就船舶排放废气的特征进行分析，并探讨相关的控制技术，以期为减少船舶排放废气对环境造成的影响提供一定的参考。
一、船舶排放废气的特征分析船舶排放的废气主要包括氮氧化物（NOx）、硫氧化物（SOx）、非甲烷挥发性有机物（NMVOC）、颗粒物（PM）和二氧化碳（CO2）等。
这些废气的特征对环境影响深远。
1.氮氧化物（NOx）船舶燃烧高温燃料时，会产生大量的氮氧化物，其对环境造成的主要影响是臭氧生成和酸雨的形成。
NOx还会加剧大气中的光化学反应，产生臭氧，对人类健康和植被造成不良影响。
2.硫氧化物（SOx）船舶燃烧含硫燃料时，会排放大量的硫氧化物，其主要形成二氧化硫和硫酸雾，对大气污染和人体健康造成危害。
3.非甲烷挥发性有机物（NMVOC）船舶在燃烧油料或者其他燃料时会排放非甲烷挥发性有机物，这些物质会造成光化学反应和二次颗粒物的生成，对大气环境和人体健康均有危害。
4.颗粒物（PM）船舶排放的颗粒物对大气中的能见度和人体呼吸造成不良影响，尤其是细颗粒物对人体健康的危害更大。
5.二氧化碳（CO2）船舶排放的二氧化碳是导致全球变暖的主要原因之一，对全球气候造成了严重的影响。
以上就是船舶排放废气的主要特征分析，其影响远远不止于此，对环境和人体健康均有着深远的影响。
二、船舶排放废气控制技术探讨针对船舶排放废气的特征，需要采取一系列的控制技术来改善废气排放对环境的影响。
1.低硫燃料使用采用低硫燃料，可以显著降低船舶排放的硫氧化物（SOx）及颗粒物（PM）的数量，有效控制酸雨的生成和大气环境的污染。
2.脱硫技术采用脱硫技术，可以有效降低船舶排放的硫氧化物（SOx）的数量，通过洗涤和吸附等工艺将硫氧化物和其他有害物质去除。
3.脱氮技术采用脱氮技术，可以有效降低船舶排放的氮氧化物（NOx）的数量，如选择性催化还原（SCR）技术、氨选择性非催化还原（SNCR）、低温尿素选择性催化还原技术等。
船舶废气排放控制技术
船舶废气排放控制技术1.2排放控制标准MARPOL73/78附则VI对于船舶废气中的硫氧化物和氮氧化物的排放含量作了限制，禁止故意排放消耗臭氧的物质，附则规定了燃油中硫的含量不超过4.5%m/m的全球上限，并呼吁国际海事组织在议定书生效后监控全球燃料的平均含硫量。
附则还设立波罗的海区域、北海区域为硫氧化物排放特别控制区，从而对硫的排放进行更严格的控制，在上述区域，船舶使用的燃油中硫的含量不得超过1.5%m/m，或者，船舶必须要安装废气清洁设备或者使用其它技术手段控制硫氧化物的排放。
附则VI规定2000年1月1日起输出功率超过130kW的柴油机，其NOx排放限制如下：1.对转速低于130r/min 的低速柴油机NOx≤17.0g/kw·h。
2.对转速在130r/min N2000R min时，NOx≤45.0×n(-0.2)g kW•；h。
3.对转速n 2000r/min，NOx≤9.8g/kW•；h。
国际海事组织(IMO)防止大气污染规则的生效，导致各国对船舶柴油机排放的进一步认识，出台一系列地方排放标准或国家船舶排放控制计划，如瑞典提出，国内船舶(如渡轮)NOx排放限制为24kW•；h。
挪威的目标为国内航线每年减少10000tNOx(大约总量的20%)，估计波罗的海国家也会有类似的计划。
如果不符合IMO规则，就可能以增加港口使用费的手段加以控制。
2船舶废气SOx、NOx的生成特征SOx主要是燃料中的含硫的燃烧产物，以废气的形成排放于大气，尤其SO2容易氧化形成酸雨危害人类，因此主要是取决于柴油机所燃用燃料的含硫量。
而NOx包括NO、NO2、N2O4等，其中对环境危害最大的是NO和NO2，通常所提及的氮氧化物的污染，即指NO及NO2污染。
在柴油机的排气中，NO2的浓度仅占5%，而的N2O4浓度更低，因此，主要研究的氮氧化物便是NO，NO可由空气中的氮生成(称为热NO)，也可由燃料中含氮的成分生成(称为燃料NO)，对于柴油机来说，由于其所使用的燃料中一般含氮量不到0.02%，因此，排气中的NO主要是由空气中所含氮在高温下氧化而成(热NO)其氧化过程为(扩充的捷尔杜维奇)N2+O→NO+N O2+N→NO+O N+OH→NO+H上述反应中的氧原子是氧气(O2)在高温分解时所产生的，氧原子的存在诱发了NO生成的连锁反应。
船舶柴油机废气排放及控制技术
船舶柴油机废气排放及控制技术摘要：现阶段，海洋运输在中国运输行业占有着重要的地位，中国进出口货物几乎全部依靠海洋运输渠道，对船舶的需求量也越来越大。
但是也对海洋环境、大气环境造成了严重的污染，据调查显示柴油机排放出的SO占全球排放总量的13%，而NO排放量占总量的15%，这么惊人的数字显示船舶废气排放对环境造成了严重的污染，危害人的身体健康，采取废气排放控制技术是至关重要的。
关键词：船舶废气；排放；控制；随着我国经济的不断发展和进步，我国海上运输行业发展越来越庞大，但是船舶柴油机的废气排放量也越来越大，已经引起了国际组织上的高度重视。
一、排放控制标准为了减少船舶排放造成的大气污染,国际海事组织在伦敦通过了MARPOL73/78公约议定书,新增了MARPOL73/78附则VI防止船舶造成大气污染规则。
该附则对于船舶废气中的硫氧化物和氮氧化物的排放含量作了限制,禁止故意排放消耗臭氧层的物质,附则规定了燃油中硫的含量不超过4.5%m/m的上限,并呼吁国际海事组织在议定书生效后监控全球燃料的平均含硫量。
附则V I规定输出功率超过130kW的柴油机,其NOx排放限制如下:当转速低于130r/m in时,NOx≤17.0g/kwh;当转速在(kw h);当转速n>2000r/m in时,NOx≤9.8g/kw.h。
该规则已于2005年5月19日生效。
2008年10月国际海事组织MEPC第58次会议召开,会议一致通过了MARPOL附则防止船舶造成大气污染规则的修正案。
附则的主要变化是渐进地减少船舶废气的含硫量。
从现今的4.50%减少到3.50%(2012年1月1日生效),最后达到0.50%(2020年1月1日)。
含硫废气控制区SECAS将于2010年7月1日起实行1.00%控制量(现在是1.50%),并于2015年1月1日起进一步减少至0.10%。
氮氧化合物(NOx)排放控制量的渐进减少最严格的措施--所谓“散型”（Tier III）主机也得以通过。
第四节 船舶废气排放与污染控制技术
控制船舶NOx排放措施陈曦潘虹[摘要]随着航运业的不断发展，船舶柴油机废气排放已日益引起人们的重视，许多国家和国际组织都在积极采取各种有效措施，把限制船舶排放物对大气的污染提到了议事日程上。
本文从立法、经济、技术等几方面介绍了降低船舶NOx排放的控制措施，并对我国应对NOx排放控制提出了相应的管理对策和建议。
[关键词] 船舶 NOx排放控制措施1. 前言近年来，随着航运业的繁荣和发展，船舶大气排放污染问题也日益严重，其中船舶排放的有害废气主要有NOx、SOx、COx、VOC等，而NOx是船舶排放产物中对人类和环境危害最大的。
据挪威1998年向国际海事组织提供的资料表明，预计到2000年船舶年排放NOx达602万t，占世界排放总量的7％；SOx达634万t，约占世界排放总量的4％。
船舶大气污染已经到了不容忽视的地步，特别是在港口、海峡和一些航线密集、船舶流量大的海区，船舶排放的废气甚至成为该地区的主要污染源。
所以对NOx排放的控制措施的研究，已成为当今研究的热点之一。
2. 控制船舶NOx排放的措施2.1 立法措施通过立法强制性限制船舶排放，并辅以有助于法规有效实施的政策手段，无疑是最有力的措施。
在这方面，无论在起动速度，还是在限制广度和严度方面，欧美、日本等工业发达国家走在了前面，并对国际性排放限制法规的制订与实施起到牵引与推动作用。
2.1.1 国际海事组织国际海事组织(IMO)在73/78防污公约（MARPOL）附则Ⅵ《防止船舶造成大气污染规则》中规定：对于NOx，限制排放。
2000年1月1日及以后建造的新船，低速机(n≤130r/min)为17.0g/kWh；中速机(130≤n≤2000r/min)为45.9n(-0.2)g/kWh；高速机(n>2000r/min)为9.84g/kWh。
MEPC第57届会议对NOx排放规则作了最新修正，通过了关于新主机（根据其安装日期）的更为严格的氮氧化物排放标准修正案：第一层次要求2000年1月1日及其以后至2011年1月1日以前安装的柴油主机根据已生效的MARPOL附则Ⅵ适用17g/kWh的标准；第二层次要求2011年1月1日以后安装的柴油主机的NOx排放标准为14.4g/kWh；第三层次要求当船舶航行于指定的排放控制区域内时，2016年1月1日以后安装的柴油主机的NOx 排放标准为3.4g/kWh；在排放控制区域外仍适用第二层次的要求。
船舶柴油机废气的危害及排放限制
燃 料 中的 硫 燃 烧 时 主 要 生 成Ｓ ， Ｏ， 另有 分 ， 有时 简称 为未燃 烃 。 人体 内吸入 较 多的未 （ 、 氧 化 物 （ ｏ ） 碳 氧化 物 （ Ｏ ）碳 ＮＯ ） 硫 ｓ 、 Ｃ 、 氢化合 物（ ） Ｈｃ 以及微 粒（ Ｍ） ， 中氮氧化 Ｐ 等 其
氧 能力下 降 。 它对心 、 、 肝 肾等也有 影响 。 报 血液 向心 、 等器官输送 氧气 ， 据 脑 使人 发生恶心 、
样 ， 阳的辐 射热 量透 进来容 易 ， 太 却难 以逸
出， 年积 月累 ， 全球 气候将变 暖 ， 这就在 世界范
碳也 会使人慢性 中毒 ， 主要 表现为 中枢神经受 围 内造成 反常的 气候变化 ， 坏了 自然 界的生 破
Ｏｘ 体， 它在 低浓 度时对 人体 健康 无 明显 影响 ， 高 大气的Ｓ 最终将 被雨水 洗出 。
浓度时造成人 与动物 中枢 神经系统障 碍。 尽管 １ ３一氧化碳 （ ｏ ． ｃ ） ＮＯ 的直接危害性 不大 ， Ｎ 在大气 中可以被 但 Ｏ
臭氧氧化 成具 有剧毒 的ＮＯ，ＮＯ， 。 是一种 赤褐
损， 记忆 力衰 退等 。
态平衡 。
１４碳氢 化合物 （ Ｃ ． Ｈ） 碳 氢化 合物（ ） ＨＣ 包括未 燃和 未完全 燃烧 ２ 关 于船舶柴 油机Ｎ ｓ Ｏ和 Ｏ 排放 的法律 的燃 油 、 滑 油 及其 裂 解产 物 和部 分 氧化 产 润
１５ 年 两次 严重的 美国洛杉矶烟 雾 ， ９４ 使许 多人
１ 船舶柴 油机废气排放物的危害
Ｉ１ ． 氮氧 化物 （Ｏ） Ｎ
化 物 总 称 ， 包 括 ＮＯ、 它 ＮＯ， Ｎ… Ｎ， 、 Ｏ Ｏ、 多数 为ＮＯ， ＮＯ， 之 ， Ｎ 次 其余 的 含量 很 少 。 ＮＯ是无 色 并具 有 轻 度刺 激 性 气味 的 气
船舶废气排放控制技术.doc
船舶废气排放控制技术1.2排放控制标准MARPOL73/78附则VI对于船舶废气中的硫氧化物和氮氧化物的排放含量作了限制，禁止故意排放消耗臭氧的物质，附则规定了燃油中硫的含量不超过4.5%m/m的全球上限，并呼吁国际海事组织在议定书生效后监控全球燃料的平均含硫量。
附则还设立波罗的海区域、北海区域为硫氧化物排放特别控制区，从而对硫的排放进行更严格的控制，在上述区域，船舶使用的燃油中硫的含量不得超过1.5%m/m，或者，船舶必须要安装废气清洁设备或者使用其它技术手段控制硫氧化物的排放。
附则VI规定2000年1月1日起输出功率超过130kW的柴油机，其NOx排放限制如下：1.对转速低于130r/min 的低速柴油机NOx≤17.0g/kw·h。
2.对转速在130r/min N2000R min时，NOx≤45.0×n(-0.2)g kW•；h。
3.对转速n 2000r/min，NOx≤9.8g/kW•；h。
国际海事组织(IMO)防止大气污染规则的生效，导致各国对船舶柴油机排放的进一步认识，出台一系列地方排放标准或国家船舶排放控制计划，如瑞典提出，国内船舶(如渡轮)NOx排放限制为24kW•；h。
挪威的目标为国内航线每年减少10000tNOx(大约总量的20%)，估计波罗的海国家也会有类似的计划。
如果不符合IMO规则，就可能以增加港口使用费的手段加以控制。
2船舶废气SOx、NOx的生成特征SOx主要是燃料中的含硫的燃烧产物，以废气的形成排放于大气，尤其SO2容易氧化形成酸雨危害人类，因此主要是取决于柴油机所燃用燃料的含硫量。
而NOx包括NO、NO2、N2O4等，其中对环境危害最大的是NO和NO2，通常所提及的氮氧化物的污染，即指NO及NO2污染。
在柴油机的排气中，NO2的浓度仅占5%，而的N2O4浓度更低，因此，主要研究的氮氧化物便是NO，NO可由空气中的氮生成(称为热NO)，也可由燃料中含氮的成分生成(称为燃料NO)，对于柴油机来说，由于其所使用的燃料中一般含氮量不到0.02%，因此，排气中的NO主要是由空气中所含氮在高温下氧化而成(热NO)其氧化过程为(扩充的捷尔杜维奇)N2+O→NO+N O2+N→NO+O N+OH→NO+H上述反应中的氧原子是氧气(O2)在高温分解时所产生的，氧原子的存在诱发了NO生成的连锁反应。
船舶排放控制规定
船舶排放控制规定简介：船舶排放是造成海洋环境污染的重要原因之一。
为了减少船舶排放对海洋生态系统的影响并保护环境，各国纷纷制定了船舶排放控制规范和标准。
本文将就船舶排放的特点、控制措施和国际标准进行论述，旨在加强人们对船舶排放的认识和重视。
一、船舶排放的特点船舶排放主要由废气、废水和固体废弃物组成。
废气排放指燃油燃烧产生的氮氧化物和二氧化硫等气体，以及船舶运行过程中排放的颗粒物。
废水排放主要包括污水、船舶生活污水和船舶操作产生的污水等。
固体废弃物则是指船舶运营过程中产生的垃圾和废弃物。
二、船舶排放控制的措施为了减少船舶排放对海洋环境的影响，各国采取了一系列的措施来进行控制。
其中包括但不限于以下几方面：1. 燃料控制：通过限制船舶使用高硫燃料和提倡使用低硫燃料来降低污染物排放，如国际海事组织（IMO）颁布的《国际大气污染物排放标准》。
2. 废气处理：船舶废气排放是主要污染源之一，可以采用废气洗涤装置、颗粒物捕集器和SCR（选择性催化还原）等技术来减少废气中的有害成分。
3. 氮氧化物控制：通过控制船舶发动机燃烧方式和使用催化剂等方法，减少氮氧化物排放量，如欧盟规定的NOx技术要求。
4. 废水处理：对船舶废水进行处理，以达到国家和地区的排放标准，如利用废水处理系统，对污水进行分离、沉淀和过滤等处理过程。
5. 固体废弃物管理：船舶应装备相应的垃圾处理设施，对垃圾进行分类、存储和处理，保证固体废弃物不会直接排放到海洋中。
三、国际标准与规范国际海事组织是航运领域的主要国际机构，负责制定和推广船舶排放控制的国际标准和规范。
以下为国际海事组织颁布的主要文件和条约：1. 国际大气污染物排放标准（MARPOL）：该标准规定了船舶排放的大气污染物的限制要求。
其中包括涉及船舶废气排放的附则VI和涉及船舶球ast排放的附则IV。
2. 《船舶废水管理条例》：该条例规定了各国船舶排放废水的标准和要求，包括污水、生活污水和操作污水等。
船用低速柴油机废气排放控制技术
港口科技•绿色港口2005年5月19日生效1日开始实施〜-Tier ;丨1(排放控制区域）预计2016年开始实施200 400 600 8()0 1 000 1 200 1 40f) 1 600 1 800 2 000 2 200柴油机转速/(r /m in )图1不同阶段下N a 排放限定值舶排放最终都会影响到海岸。
除C 02外，NO ,和S 0A .目前都能控制，即所谓的脱硝脱硫。
2008年10月召开的海洋环境保护委员会(M aritim e Environment Protection Committee ,MEPC )第58次会议上通过国际防止船舶污染公 约（MARTOL )附则V I 的修正案，IMOTierll 排放 规则于2011年1月1日开始执行，IM () Tier I I I 排放规则也在2016年开始实施。
同时还提出对柴 油机C 02和PM 排放的控制。
图1与图2分别为 国际上对NO .(排放以及燃油含硫量的控制要求。
不同阶段下NO ,#放限定值见图1，燃油中含硫 量的控制要求见图2,。
引 S现如今，世界上约90%的贸易都是以海运方式 来完成的。
海上运输虽是一种最为有效的运输方式，但是船用低速柴油机废气排放中的N O p S O .、H C 、P M等空气污染物及C 02温室气体对全球环境和气候产生的影响，已经成为当前国际社会关注的 热点。
例如，1条大型集装箱船用6万kW 的主机 推进以24 kn 的航速运行1山消耗240 t 重油， 其中会含7 t 硫，需要3 000 t 氧气助燃，同时有 13 000 t 氮气进人气缸，此外，还需要损耗1 t 的 润滑油。
经过燃烧做功后，无害排放12 985 t N 2、 2 000t 02、350t 水蒸气；同时产生大量的有害排 放，合计有860t 的（：02、1扣302、3〇1觸,，还有部 分碳氢化合物及颗粒物。
302遇见水蒸气就是H 2S 03，部分大气污染的酸雨就含有这种物质，是 大气的主要污染物；颗粒物是雾霾的主要成分; C 02是主要的温室气体，是全球变暖的祸首;NO , 包括多种化合物，如n 2o 、n o、n o 2、n 2o 3、n 2o 4和N A 等。
船舶柴油机废气排放与控制课件
制定全球统一的船舶废气排放标准，限制船 舶废气中的有害物质含量。
欧盟
实施严格的船舶废气排放法规，对进入欧盟 区域的船舶进行严格的检查和处罚。
美国
制定国内船舶废气排放标准，并实施严格的 排放控制措施。
中国
根据国家环保法规，制定符合国情的船舶废 气排放标准，加强船舶废气排放监管。
02
缺点
03
需要针对不同型号的柴油机进行定制化设计，实施难度较大。
船舶柴油机废气排放后处理技术
1 2
船舶柴油机废气排放后处理技术
通过在废气排放前安装过滤或转化装置，减少废 气中的有害物质。
优点
能够有效去除废气中的有害物质，满足严格的环 保要求。 Nhomakorabea3
缺点
后处理装置的维护成本较高，可能影响柴油机的 性能和寿命。
新型船舶柴油机已开始应用于各类船舶，如货船、油轮、客船等，以满足日益 严格的环保法规要求。
船舶柴油机废气排放控制技术的创新与发展
废气排放控制技术
船舶柴油机废气排放控制技术包括废气再循环、颗粒物排放控制、氮氧化物排放 控制等。
技术创新与发展
随着科技的不断进步，船舶柴油机废气排放控制技术也在不断创新与发展，以实 现更高效的废气处理和更低的排放。
废气的组成
船舶柴油机废气主要由二氧化碳 、一氧化碳、氮氧化物、硫氧化 物、颗粒物等组成。
废气排放对环境的影响
01
02
03
温室效应
二氧化碳等温室气体排放 加剧全球气候变暖。
酸雨形成
氮氧化物和硫氧化物排放 导致酸雨的形成。
空气质量恶化
颗粒物排放对空气质量产 生负面影响，威胁人类健 康。
国内外船舶废气排放标准与法规
船舶柴油机的有害排放及控制
主要内容：
§5.1船舶柴油机的排放与危害 §5.2控制船舶柴油机排放的有关法规 §5.3柴油机有害排放的控制措施
§5.1
船舶柴油机的排放与危害
一、柴油机排气污染物的主要成分 无害成分： CO2、水蒸气(H2O)、过量空气、残余氮气(N2)等。(占总量的99.8％） 有害成分： CO、NOx、HC、硫氧化物（SOx） 、颗粒等。
4.颗粒:也称微粒（Particulate Matter:PM） 柴油机PM的组成取决于运转工况，尤其是排气温度。
当排气温度较高时，它主要是碳质微球的聚集体，一般称之为 碳烟（Dry Soot:DS），它主要是柴油机在高压燃烧条件下，局部高温、 缺氧、裂解并脱氢而生成的以碳为主要成分的固体微小颗粒。 当排气温度较低时，碳烟会吸附和凝聚多种有机物，称为有机 可溶成份（Soluable Organic Fraction:SOF）,它是重质有机化合物从气 缸内排出并被空气稀释时凝结并被碳粒所吸附的。 若排气成份中HC含量高，则冷凝作用就更强烈。
机前处理 代用燃料 醇类燃料 LNG 燃油乳化 推迟喷油 稀薄燃烧 喷油器改进 高压喷射 直接喷水 进气加湿 蒸汽喷射 废气再循环 催化转化SCR
机内处理
改进燃烧
加水处理
改进循环 机后处理
一、燃烧过程的改进 1)高压喷射 喷射高压和短喷油持续期,改善雾化质量,加大喷油速率,卷入油 束空气量增加,燃油与空气混合和燃烧速度加快,颗粒排放降低。 2）推迟喷射 增大喷油提前角，发火前喷入气缸的燃油量多，爆燃严重，最 高燃烧温度较高，NOX的生成量较多； 反之，NOX的生成量较少。 因此，推迟喷射可减小缸内NOX的生成量。 3)电控喷射及引导喷射 实现高压喷射和引导喷射,根据工况变化对喷油规律最优控制， 既保证柴油机性能又抑制NOx与颗粒。 4)排气再循环(EGR) EGR是使部分排气再次进入气缸进行循环，一般可使约10%～20% 的废气再次进入发动机气缸。 采用EGR后，由于进气中氧浓度降低和热容量的增加，可获得较 低的燃烧速度从而降低Nox生成（降低30％～40％） 。
船用柴油机排放现状及其控制技术
算 其经济负 瑞典 担。 规定， ９ 年起， 有 瑞 域的 从１ ８ ９ 所 进人 典水 船舶， 放量 一２ 时 排 在２ １ｇｗ 收 ｌ ｋ 费 额正比 瞰 量， 于Ｉ 排放超过１以ｗ 需支付额外费用。 ２ ｋ 时，
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 采取降低排放的 题， 技术措施， 显得非常迫切。
Ｖｖ ｙ Ａ１ ． Ａ ｝ ＋ Ａ
Ｓ Ｏ １ ０ ０ ７０ ５
－
Ｉ ＭＯ－ ｉ Ｌｍｎ
Ｒｔ Ｓｅｄ ｅ ［间 ａ ｄ ｅ ｐ ｒ ｐ
图２ 目前Ｓｌｒ ｕ＜柴油机的Ｎ ． ｉ Ｏ 排放
表２ Ａ 一 ＆ Ｍ Ｎ Ｂｗ公司减少Ｎ ． Ｏ 排故的措佑
１ 所示 。
第十二届全国大功率柴油机掌术年会
据１４ ９ 年末统计， ９ 我国民 用船舶已 超过４０ 万载重吨， ８０ 其中远洋运输队达２ （ ２） ０ 万载重吨 以 居世界第九， １ 余国， １ ０ 上， 航行 ５ ０ 停靠 １ 个港Ｑ 船舶主 ０ 。 机由国 产自 研机及引进许可证生 产的两部分组成。 八五”“ 在“ 、 九五” 建造的 期间 船舶中， ％的远洋船和９ ％的沿海船或内 ７ ０ ０ 河船均在国内建造， 使用的主机以自 行研制的７ 年代前的老机型为主， ０ 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３ 〕 ０ 吨燃油 ０ 计算， 则排放量Ｎ ： ７５ Ｏ 为４．万吨， ｘ ３ 万吨（ Ｓ 为１ ｏ ２ 含硫量１ ， ％） Ｃ２ １ 万吨， 为５６ ０ 为２１ ２ Ｃ Ｏ ．万吨，Ｃ １万吨。国内 Ｈ为 ７ 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 １ 个参加国和２ ５ ０ 个准参加地区。Ｉｏ １ ８ ｍ 从 ９ 年开始审议防止船舶排 ８ 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洋环境保护委员会（ ＥＣ 和 Ｍ Ｐ） 船舶、 化学分委员会（Ｃ ） 进行。ＩＯ的《 Ａ ＰＬ ８ ＢＨ 中 Ｍ Ｍ ＲＯ ７１ 防污公约》 ３ ７ 议定书新增了附则 Ｖ， Ｉ 其名称是防止船舶造成空气污染的规则。该规则第１条对柴油机规定了Ｎ ： ３ Ｏ排放的限制值。 在１１ ９〕 ９ 年第３ 届 Ｍ Ｐ 会议上， ０ ＥＣ 防止船舶排放物污染大气问 题被列人Ｍ ＲＯ７１ 条约的 Ａ ＰＬ３ ８ ７ 新附录， 达成了减少Ｎ ， ｘ 标值和 Ｏ ， 的目 Ｓ Ｏ 期限， 到２ ０ Ｓｘ 即 ０ 年， 降低到基准值５ ％， 降 ０ ｏ ０ Ｎ ， ０ 低到基准值７ ０％。１ １ １ ＥＣ ９ 年３ 届Ｍ Ｐ 会议上， ９ 完成了 起草Ｍ ＰＯ７ ７ 条约新附录的行动 ＡＲＬ３ ８ １ 计划。１ ７ ９ 年第３届 Ｍ Ｐ 会议上审议了 ９ ９ Ｅ（ ： 新附录（ 附则Ｖ） １ 条规则． Ｉ 的第 ３ 提出了 规定的适 用范围及生效的必要条件。Ｍ ＲＯ 附则 Ｖ 生效的期望日 Ａ ＰＬ Ｉ 期为２０ 年 １ 月３ 日 ０ ２ ２ １ 。 目 ０ 规定值是ＩＯ ９ 年１月 前使用的Ｎ ， Ｍ 于１ ６ ２ 提出的（ ９ 参见图１， ）主要针对新造船舶柴油
船舶有害气体排放控制
利用可再生生物资源生产的生物燃料，在燃烧过 程中产生的有害气体排放相对较低，有助于降低 船舶的碳足迹。
氢燃料电池
使用氢燃料电池作为动力源，其产生的唯一尾气 为水，无有害气体排放，但当前在船舶上的应用 仍面临技术和经济挑战。
03
CATALOGUE
船舶排放监测与监管
排放监测系统
排放监测设备的安装与运行
THANKS
感谢观看
我国《大气污染防治法》、《海洋环境保护法》等法律法规 也对船舶有害气体排放提出了明确要求，加强了对船舶污染 的防治。同时，我国还积极参与国际合作，共同打击船舶污 染行为。
02
CATALOGUE
船舶有害气体排放控制技术
燃烧控制技术
燃油喷射优化
通过改进燃油喷射系统，提高 燃油的雾化效果和混合气质量 ，实现更充分的燃烧，减少有
排放控制区（ECA）
在特定地理区域内，设立排放控制区，要求船舶在该区域 内使用低硫燃料或采取其他减排措施，以减少硫氧化物的 排放。
罚款和激励政策
对违反排放规定的船舶进行罚款，同时对积极采取减排措 施的船舶给予一定的政策激励，如税收减免、补贴等。
行业自律与绿色航运实践
01
行业自律组织
航运公司、船舶制造商、燃料供应商等相关方可加入行业自律组织，共
国际合作与政策协调
制定国际排放标准
加强国际海事组织（IMO）等国际组织的作用，推动各国政府共同制定更严格的船舶有害气体排放标准，确保全 球航运业在环保方面取得实质性进展。
政策激励与约束
各国政府可通过提供政策激励（如税收优惠、补贴等）和约束措施（如排放税、罚款等），引导航运企业积极采 用环保技术和措施，降低有害气体排放。
提升船员环保意识与技能培训
船舶废气排放与污染控制技术
（1）废气能使燃烧时反映混合物中的氧含量显著降低。
废气再循环能使排气中NO 的浓度下降的原 湿式法又包括：石灰石膏法、氢氧化镁法、碱性水溶液法等。
X 主要采用的是氢化法，利用触媒(钴-钼、镍-钨)在高温高压的条件下，使石油中的硫分与氢反应形成硫化氢来脱硫的。
因是： 高温、富氧和氮与氧在高温环境中长时间停留，是柴油机燃烧过程中促进NO生成的三要素。
• 二 船舶NOX排放控制技术
NOX包括NO、NO2、N2O2等，其中对环境危害
最大的是NO和NO2。通常所提及的氮氧化物的污
染，即指NO及NO 污染。在柴油机的排气中，NO 船舶废气排放与污染控制技术
2 标准设计的发动机满负荷时可以加入20%的水。
2
的浓度仅占5%，而N O 的浓度更低，因此主要研 局限性：水和重质燃油的乳化比较容易进行，也比较稳定，但水与柴油、轻质柴油的乳化比较困难，沿海航行需要强制采用低硫燃油
过程处理包括：废气再循环、喷油定时延迟、改变喷油器参数及燃油-水分层喷射； 使用乳化后的燃油将对NOX的生成量和燃油的消耗率产生一定的影响，其影响程度随机器型号的不同而不同，但在一般情况下，增加
喷射；后处理包括：废气再燃烧处理和催化还原 一个百分点的水将减少一个百分点的NOX。
船舶废气排放与污染控制技术
• 2.废气再循环
废气再循环EGR（ Exhaust Gas Re-
circulation ）是指让发动机的一部分排气引回
或者调进整气气阀正时管，降低，最高与燃烧温新度和压鲜力；空气混合后作为工质参加气缸内
在柴油机的排气中，NO2的浓度仅占5%，而N2O2的浓度更低，因此主要研究的便是氮氧化物NO。
燃油-水分层喷射SFWI（Stratified Fuel-Water Injection）系统，它与燃油掺水乳化来加水的方法不同，在柴油机的喷油阶段，该系统将 水送至喷油器，使油和水分层喷入气缸，以降低火焰温度。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3.2控制SO2 排放量的措施
目前, 减少SO2 排放量的主要方法有: ( 1)使用低硫燃料; ( 2)石油脱硫; ( 3)排烟脱硫。
船舶采用的控制措施主要是使用低硫燃料和脱硫燃 油, 而对排烟脱硫处理将是今后船舶防止SO2污染的主 要发展方向。
3.3控制NOX 排放的措施
减少NO 排放的技术措施很多，但归纳起来主要有三方面： 机前净化措施、机内净化措施和机后净化措施。
NOX 排放的主要成分是NO, 它是无色并且具有轻度刺 激性的气体, 它在低浓度时对人体健康无明显影响, 高浓度 时会造成人与动物中枢神经系统障碍。同时 NO极易氧化 成NO2， NO2 吸入人体后会造成血液的输氧能力下降, 而 且在NO2 含量超过一定标准的环境中停留时间过长的话, 还会使人因肺气肿而死亡, 同时, 氮氧化物还是形成光化学 烟雾的起因物质之一。
2.3硫氧化物(SOx)排放的控制标准
附则Ⅵ对硫氧化物(SOx)的一般要求规定,船舶使用的任何 燃油的含硫量不得超过4.5%。在硫氧化物(SOx)排放控制区 的船舶所使用的任何燃料中,含硫量不得超过1.5%。船舶可 使用经主管机关按IMO制订的导则认可的废气净化系统将船 舶的硫氧化物总排放量减少至6.0g/(kW·h)或以下,也可使用其 它技术将硫氧化物总排放量限制在同等水平,但是应当经过主 管机关依据IMO导则认可。
船舶柴油机废气排放与控制
目录
1船舶柴油机排放废气的危害
本文目录 结构
2船舶柴油机废气排放标准 3船舶柴油机废气排放控制措施
4 总结
1.船舶柴油机排放废气的危害
船舶排放的废气主要有NOX、SOX、COX等, 其中NOX 与SOX 对环境和人类பைடு நூலகம்影响最大。
SO2 排放后, 在大气中的氧化过程, 并与云中的水雾结 合形成的酸雨, 对植物的生长将产生严重的危害，二氧化 硫为刺激性气体, 易溶于水, 几乎全部被上呼吸道吸收, 对 眼、上呼吸道粘膜有强烈刺激作用，可引起眼结膜炎、急 性支气管炎。
2.1船舶柴油机NOx 和SOx 排放的行业标准
MARPOL73/78公约附则Ⅵ—“防止船舶造成大气 污染规则”对船舶柴油机的排放限制主要涉及到的就 是氮氧化物(NOx)和硫氧化物(SOx)的排放。
2.2氮氧化物(NOx)排放的控制标准
除应急发电柴油机、救生艇发动机以及应急设备或装置 使用的柴油机外,每一台在2000年1月1日或以后建造的船舶上 输出功率超过130kW的柴油机,以及每一台在2000年1月1日 或以后经过重大改装的输出功率超过130kW的柴油机,其氮氧 化物(NOx)的排放量必须满足如下指标: 低速机(n＜130r/min)为17g/(kW·h); 中速机(n＝130～2000r/min)为45×n-0.2g/(kW·h); 高速机(n＞2000r/min)为9.84g/(kW·h)。
3.船舶柴油机废气排放控制措施
3.1船舶废气SOX、NOX 的生成特征：
SOX 主要是燃料中的含硫的燃烧产物,主要取决于柴 油机所燃用燃料的含硫量。
NO主要是由空气中所含氮在高温下氧化而成。氧 原子浓度以及反应温度对NO生成最为重要。NO生成 量还与反应时间有关, 如果燃气在高温富氧环境下停留 时间长, NO 生成量就会增加。因此,高温、富氧和氮 与氧在高温环境中长时间停留, 是柴油机燃烧过程中促 进NO 生成的三要素。
2.船舶柴油机废气排放标准
2011 年3 月14 日,全国人大审议 通过了“十二五”规划纲要，提出化 学需氧量、二氧化硫分别减少8%，同 时将氨氮和氮氧化物首次列入约束性 指标体系，要求分别减少10%，氮氧 化物已经成为我国下一阶段污染减排 的重点。
在港口和一些航线密集、船舶流 量大的海区，船舶大气污染已经不容 忽视。限制船舶柴油机废气污染物的 排放，执行节能减排标准，促进行业 健康发展，已经刻不容缓。
4.总结
环境问题日益严重，大气污染已经影响人类生活， 认真执行相关行业规范，减少废气污染排放，关系到 人类未来的发展。
排放标准日趋严格，提高船舶废气排放技术，减 少废气排放，促进船舶运输行业健康发展，实现节能 减排的技术目标，将是船舶运输行业未来发展的关键。
（1）机前净化措施。对于进入柴油机前的燃油或空气进行 预先处理，以期减少缸内燃烧过程中所产生的NO 排放物， 其主要措施为改变燃油品质和燃油掺水。
（2）机内净化措施(即燃烧过程中的处理)。在燃烧过程中 控NO 含量的主要措施有：推迟喷油定时、增压空气中冷、 提高喷射质量。
（3）机后净化措施。机后净化措施是对排出的废气在进入 大气环境前进行处理，使废气中有害成分的含量进一步降低。 机后净化主要包括废气再循环(EGR)、无催化反应法(SNCR) 和选择性催化还原法(SCR)。