船舶硫化物排放控制对轮机设计的影响及对策116
船舶低硫油使用的问题与对策
船舶低硫油使用的问题与对策在实践中,低硫油存在粘度变化范围大、润滑性降低、稳定性差等问题;在IMO2020限硫令强制执行的当下,值得从业者谨慎应对国际海事组织(IMO)2020限硫令已在执行。
虽然有清洁能源和使用脱硫装置等替代措施,但考虑成本和管理因素,船舶低硫油仍是多数船东的应对选择。
低硫来源船舶低硫油主要来源于以下三种方式。
由低硫原油生产的低硫油:经过蒸馏等工艺产生的渣油调合出来,硫含量可以满足IMO的0.5%标准,但其产量非常小,远不能满足全球航运市场需要。
经过脱硫工艺生产的低硫油:如传统的加氢、吸附、催化裂化添加剂脱硫等技术所生产的合规船舶低硫油,粘度范围在180~500cSt。
调合低硫油:使用低硫组分轻质燃油与高硫重质燃油进行混兑、调合,满足低于0.5%或排放控制区0.1%的标准,并且保证燃油闪点、稳定性、兼容性、点火特性等满足ISO 8217标准,粘度范围在20~160cSt,平均粘度145cSt,这是目前低硫油的主要来源(中国低硫油主流调合方案见表)。
由上可见:调合低硫油主要来自炼油厂的渣油,加上中间燃料油,在调合罐中加入各种不含硫的燃料来降低含硫量。
这些在调合罐中所添加的原料,会出现如植物油和动物脂肪、有机卤化物、非石油制品及废润滑油化工废料、有机酸和其他氧化物等禁止组分,由此导致船舶低硫油在使用中问题很多!面临问题粘度变化范围大不同产地的船舶低硫油粘度变化范围很大,由此导致燃油粘温特性变化剧烈。
以巴西、新加坡和中国香港三地的船舶低硫油化验报告为例,巴西低硫油运动粘度在10cSt时对应的温度是94℃,也就意味着日常使用温度在85~90℃。
而新加坡和中国香港油样化验报告表明,在18cSt对应的油温分别在105~113℃,为了确保进机的运动粘度保持在10~12cSt,船舶柴油机的进机温度就比巴西的低硫油需要适当提高。
此外,在燃油化验报告中也提及储存和分离温度等指标,需要船舶轮机管理人员严格按照要求执行。
船舶行业的船舶排放和环保要求学习船舶行业中的船舶排放和环保要求并探索解决方案
船舶行业的船舶排放和环保要求学习船舶行业中的船舶排放和环保要求并探索解决方案船舶排放和环保要求对于船舶行业来说是一个重要的问题。
随着全球气候变暖和环境污染日益严重,各国都开始加强对于船舶排放和环保要求的监管。
本文将深入探讨船舶行业中的船舶排放问题以及当前的环保要求,并提出一些解决方案。
一、船舶排放问题船舶作为重要的运输工具,对环境产生了不可忽视的负面影响。
船舶排放主要表现为二氧化碳(CO2)、氮氧化物(NOx)、硫氧化物(SOx)以及颗粒物等大气污染物的排放。
这些排放物对大气环境和海洋生态系统产生了显著影响,加速了全球气候变化和海洋污染。
二、当前环保要求为了减少船舶排放对环境的负面影响,国际社会纷纷制定了相关的环保要求。
其中最重要的是国际海事组织(IMO)颁布的国际海上环境保护规则。
根据IMO的规定,船舶排放的主要目标是减少二氧化碳排放、降低硫氧化物排放以及控制颗粒物的排放。
为了实现这些目标,IMO推出了一系列措施,包括改进燃油质量、引入新的排放标准以及推广清洁能源等。
例如,IMO要求从2020年开始全球船舶燃油硫含量不得超过0.5%,以减少硫氧化物的排放。
此外,IMO还在推动船舶燃油效率的提高,以减少二氧化碳的排放。
除了国际层面的要求,各国也纷纷制定了自己的船舶环保法规和政策。
例如,一些国家要求船舶安装排放控制装置,如选择性催化还原装置(SCR)和颗粒物捕集系统(DPF),以降低氮氧化物和颗粒物的排放。
三、解决方案探索为了满足环保要求,船舶行业需要采取一系列的解决方案。
下面将介绍一些主要的解决方案。
1. 采用清洁燃料船舶行业可以选择采用清洁燃料,如液化天然气(LNG),以减少二氧化碳和氮氧化物的排放。
与传统的重油相比,LNG燃料的使用可以降低二氧化碳排放约20%,减少氮氧化物排放约90%。
2. 安装排放控制装置船舶可以通过安装排放控制装置来降低氮氧化物和颗粒物的排放。
选择性催化还原装置和颗粒物捕集系统等技术可以有效地减少排放物的浓度。
船舶限硫分析及方案优化研究
船舶限硫分析及方案优化研究随着环保意识的增强和环境标准的不断提高,船舶排放的硫含量也受到了越来越严格的管控。
硫含量与空气质量直接相关,高硫含量的船舶排放会加剧大气污染,对人类健康和环境造成严重的影响。
为了保护环境和人类健康,降低船舶排放的硫含量已成为国际社会的共识,从而诞生了船舶限硫政策。
船舶限硫政策指的是国际海事组织(IMO)颁布的一系列政策,规定船舶在特定的区域和时间内必须使用低硫燃料或采取其他减排措施,以达到减少硫排放的目的。
在这种背景下,船舶限硫分析及方案优化研究显得至关重要。
本文将从船舶限硫的背景、分析方法、限硫方案优化等方面进行探讨。
一、船舶限硫政策的背景船舶限硫政策的制定主要是为了减少船舶排放的硫污染物,改善空气质量,保护环境和人类健康。
高硫含量的排放会造成硫酸雾和颗粒物污染,对于大气、水体和土壤都会造成危害,其中硫酸雾容易引起酸雨,严重影响农作物生长和土壤肥力,对人体健康也有着危害。
为了应对这一严峻的环境挑战,IMO于2005年联合国际海洋组织通过了《国际海上船舶大气污染物交通部门综合规则》(简称IMO2020),规定自2020年1月1日起,全球范围内船舶燃料的硫含量不得超过0.5%,以降低船舶排放的硫含量。
二、船舶限硫分析方法针对船舶限硫政策的要求,船舶限硫分析变得至关重要。
常见的船舶限硫分析方法主要有下列几种:1. 燃料分析法:通过对船舶使用的燃料进行取样分析,确定其中硫的含量。
可以使用光谱分析、质谱分析等高精度仪器进行检测,确保数据的准确性和可靠性。
2. 排气监测法:通过安装船舶排放监测仪器,进行实时监测船舶排放的硫含量。
这种方法可以直接反映船舶的实际排放情况,是一种客观的分析方法。
3. 基于数学模型的推算法:可以根据船舶的航行路线、速度、负荷等参数,结合船用柴油的硫含量来推算船舶的硫排放量。
这种方法主要适用于对大量船舶的排放进行污染源定量分析。
以上三种方法各有利弊,可以根据具体情况选择合适的分析方法。
船舶使用低硫燃油危害及其解决办法
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I
船 舶 使 用低 硫 燃 油 危 害 及 其 解 决 办 法
黄永 光
( 舟 山市 港航 管 理局 普 陀分 局 船舶 检 验科 浙江 舟山 3 1 6 1 0 0 )
[ 摘 要] 船舶 的燃 油 系统 、 机械 设备 一般 都 是基于 重油 / , 冉 用柴 油设 计的 , 那 么船 舶 设备在 使用 低硫 燃 油时 会存 在哪 些 可能 的问题 , 对 相 关 问题 该如 何 解决 通 过学 习 c c s 颁布 的《 船舶 使 用低 硫燃 油指 南 和 相 关的 技术 文件 资 料 , 浅谈 一 点个 人看 法 。 中图分 类号 : U 6 6 4 . 1 l 1 文献 标识 码 : A 文 章编 号 : 1 0 0 9 — 9 1 4 X( 2 0 1 5 ) 1 5 — 0 1 0 5 —0 l
2 、 低硫 燃油 的粘度 较低 , 过低 的粘度 会因润滑 不 良而 导致 燃油喷 油设备 精 密偶 件间磨 损加剧 甚至 咬死 , 高压油 泵柱 塞偶件 间的泄 漏随磨 损间 隙加大 而增 加, 且低 粘度 的燃油 可泵性 较差 , 会使得 原系 统配置 的泵 的流量 减少 , 进而 使柴 油机 发不 出全功 率 , 发 电机 跳 电等现 象 。 3 、 低 硫燃 油 与气缸 油 匹配 的 问题 , 燃 油在燃 烧 时产 生 的S O 3 和 H2 0, 在 柴 油 机缸 壁温 度低 于 其 露点 时 , 会产 生硫 酸 附着 在缸 壁 表面 产 生强 烈 的腐蚀 作 用, 即低 温腐蚀 , 但 适 当的酸 腐蚀 能在 气缸 套表 面形 成石墨 薄层 而有 利于 气缸 油 的分布 , 对气 缸的 工作条件 是有 利的 , 因此 , 对 于气缸 的酸腐 蚀应合 理 的控 制 而 不是避 免 。 气缸 油呈 一定 碱性 以 中和沉 积在 气缸 内壁 的燃烧 酸性 物质 。 T B N 值 是 中和燃 油 中酸 的 能力 的重 要指 标 , T B N值越 高 , 其 中和 酸 的能 力就 越强 。 通 常船 舶使 用硫 含 量相 对 较高 的燃 油 时 , 船上 只配 备 一种 总 碱值 较高 的气 缸 油, 船 舶在 进入 特别控 制 区前须 强 制使用 低硫 燃油 , 柴油机 在使 用低 硫油 时凝 结 的酸减 少 , 如再使 用总碱 值高 的气缸 油 , 会使缸 套 内表 面形成 镜面 , 气 缸油 的 附 着力大 大的 降低 不能形 成连续 的油膜 , 这 样会加 快 缸套的磨 损 , 同时 会导致 活塞头及活塞环间严重的结炭 , 更有甚者会导致活塞环的断裂, 因此在使用低 硫 燃油 的时候 需要选择 总碱值 低 的气缸油 , 但 是总碱值 低 的气缸油 的洗 涤分散
低硫法令对船舶柴油机的影响及解决方案
在 全球气 候变 化异常 的大背景 下 , 地 区、 国 各 各 纷纷加 强 了对 气候 、 海洋 的保 护力 度 。加 之船 舶 运
营 的国际性 以及 船 用燃 油 的 品 质相 对较 差 等 原 因 ,
油, 当地政府 和港 口根 据 燃油 中硫 含量 的 多少 适 当 减少靠 泊及航 道 费 。如瑞 典从 2 0 -10 0 50 —1便 规定 ,
柴 油 机 的 影 响 。在 此 基 础 上 , 细 介 绍 瓦 锡 兰公 司提 出的 针 对燃 油 和滑 油 系 统 的 双 油 柜 系统 解 决 方 案 以 及 柴 油 机 详 安装 T i Pc r o ak组 件 的建 议 。通 过 引 用 个 案 , 明 双 油柜 系统 解 决 方 案 较 之 其 它 低 硫 应 对 方 案 具 有 更 佳 的 运 营 经 b 说
Ab ta t I h a k r u d o e r g l t n ea e o t es l h rc n e ti u l h fe to w u p u u l sr c . n t eb c g o n fn w e u a i s r l td t h u p u o t n n f e ,t e ef c fl s l h rf e o o
a c s t d .Th e u ts o ,d u l a k s s e h s o t l p r to a c n my a d d s r e o s r a . s esu y e r s l h ws o b e t n y t m a p i e ai n l o o n e e v st p e d ma o e Ke r s h p a a n i e r g ;lw up u ;f e y t m;l h ia i y tm ;d u l tn y wo d :s i ,n v l gn e n e i o s l h r u l se s u r t n s se e o o be a k;o e ai n le o o p r t a c n my o
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/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烧质量是不可靠的.使用点火性能差的燃油,发动机会出现的典型问题有:发动机启动困难,或者完全无法启动;燃烧室内最大压力过高;运行不稳定及功率损失;燃烧室及废气系统内的沉积物增多.(4)燃油的不兼容低硫蒸馏燃油的芳香烃含量较低,所以对沥青质的溶解性较差.在含有大量沥青质的重质燃油与低硫蒸馏燃油转换时有可能因为燃油的不兼容性导致滤器堵塞,机器设备因缺油而停止运转.(5)催化剂颗粒的危害为了提高轻质燃料油的产量,现代石化1业采用催化裂化技术,在原油炼制过程中加入含有硅和铝元素的催化剂.残渣油中催化剂的硅,铝颗粒很难全部分离出来,会像磨料一样,或进入燃油系统加速高压油泵柱塞套筒偶件磨损,出油阀卡阻,喷油器针阀磨损,或直接接触缸套,活塞环,在嵌入生铁的石墨基结构中加剧磨损,严重时甚至造成拉缸,活塞环断裂,扫气箱着火,增压器喘振,增压器轴承损坏等,威胁船舶安全.2.低硫燃油对锅炉的影响【】(1)低黏度.燃油黏度降低会增加燃油泵的内部泄漏,产生燃油供给不足,在锅炉低负荷运转时又会导致喷人燃烧室内的燃油过多而燃烧过度.另一方面,润滑性变差会使燃油泵运动件之间的磨损加剧.(2)点火与燃烧质量.使用点火性能差的燃油会使锅炉点火困难,点火报警频繁动作.燃烧质量差又会增加烟灰的积聚,从而污染燃烧室和排气系统. 三,应对措施1.改造燃油系统和设备对船上燃油系统的改装一般都是由原生产厂家提出修改方案并由船级社认可,改装完成后还要经过船级社的检验才可投入使用.对燃油系统的改装可考虑以下几个方面:(1)在燃油管线加装冷却器及燃油增压泵,以保证进入燃油设备的黏度.(2)安装高效的汽缸油注油器,使汽缸油注入量是动态控制的,供油率的控制是在综合考虑了燃油硫含量和柴油机的负荷后,确定出最佳供油率汽缸油注油器.或者加装汽缸油El用柜,在两个汽缸油日用柜中存放不同总碱值的汽缸油,根据所用燃油的硫含量相互转换.(3)改装专为低硫燃油使用的燃油日用柜,尽量避免产生高低硫燃油相互转换时的混合时间. (4)改装能将催化颗粒分离出去的分油机.2.船舶管理(1)加装燃油后,迅速将所加燃油送到专业实验室化验,了解燃油的兼容性,点火和燃烧质量,催化颗粒等相关参数,为以后使用中的管理提供指导. 如果发现燃油中硫含量超标,应封存船上的燃油,迅速通知船旗国主管当局,同时向燃油供应商提出抗议并通知燃油供应商所在国家的主管当局.(2)船舶管理者根据国际安全管理规则(ISM)1.2.2.2的要求系统分析燃用低硫燃油的风险, 制定维修保养及操作程序,指导船员的实际操作. (3)针对每艘船舶的设备和管(下转第26页)第34卷第9期21题等.4.加强宣传,不断扩大船舶安全检查工作的社会影响一是通过提高船舶安检质量,树立船舶安检在船东和船员心中的威信;二是选择典型的船舶安检精品项目进行宣传介绍和培训,增强船舶安检在海事,船检人员心中的认知感;三是开展典型事故险情警示教育培训,强化"安全第一,预防为主"的安全意识,使船舶安检T作得到船方的广泛认同和自觉支持.5.加强安检员自身安全一是注意上下船安全设施的安全;二是注意在船检查期间的安全,特别注意安全通道,照明,危险处所的安全,如进入封闭舱室,液货泵舱,二氧化碳舱室,货舱,压载舱,隔离舱,油漆问,蓄电池间等舱室和处所的安全.进入危险处所前,应进行危险气体清除和适当通风,测定并确认危险气体已驱除并含有足够的氧气.应由1名有经验的船员陪同检查人员,至少2名有经验的值守船员守候在被检查的舱室的人口处.值守人员应持续保持观察舱室内的情况,并保持救生和撤离设备随时可用.在整个检查期间,检查人员与甲板上的负责船舶驾驶人员和驾驶台之间的通信应始终保持有效. WaystoimprovesafetyinspectionqualityforshipsWANGJinfeng(上接第21页)系编制低硫燃油使用记录簿,建议应包含以下内容:对低硫燃油的公约,区域性法令的要求;在进入和离开SECA区域,欧盟港口和加利福尼亚水域的燃油转换程序,应包括时问的计算和具体的阀的操作;燃油转换的记录格式,如开始和结束的时间,地点(经度和纬度),所用燃油的硫含量等.四,控制硫氧化物排放的展望船舶安装废气滤清系统有效控$~Jso的排放也是国际海事组织及港口国政府可接受的方法之一.根据有关资料预,一艘每天燃用50t燃油的客船按每年在SECA区域航行100天计算,如果燃用1%的低硫燃油每年将节省燃油费用125000美元,如果燃用0.1%的低硫燃油每年将节省燃油费用1550000美元,而所需要的设备费用大约为3400000美元.目前该项技术还处于研发阶段.随着环境保护意识的提高,对燃油使用的限制会越来越严格,涉及水域也会越来越广泛.采用SO废气滤清系统或将适当降低燃油硫含量和该系统结合使用将是未来船舶控制硫氧化物排放的主要发展方向,也建议目前新造船舶在船预留一定空问,为将来安装废气滤清系统做好准备.参考文献:[1]DNVMm'itime.Lowsulphurfuels—propertiesanda~soeiatedehalle1~ges 【EB/OL].[2011-05—12].http://www.dnv.eom/indust~T/maritime/pub—lieationsanddownloads/papers/.[2]Wartsila.Lowsulphurguidelines[EB/OL1.[2011-04—18].http://www. /civica/filebank/blobdloadp?Bl0bID=2323.[3]MANB&WDieselA/S.Operationonlow-sulphurfuelstwo—stroke engines【EB/0L】.[2011-05-12].http://www.cleanairacti0nplan.org/civiea/filebank/blobdloadp?B1r)l】ID=2326.[4】杨富龙.硫氧化物排放控制区船舶燃用低硫燃油的措施『J1.航海技术,2009(3):59—61.[5]MitsubishiHeavyIndustries,Ltd.Mitsubishiauxilial7boiler[EB/OLJ. [2011-04-22].http://www.mhi.eo.jp/en/products/pdf/pr_aux%20boiler. pdf.[6]CHRISLeigh—J0nes.Theeaseforscrubber[EB/0L】.[2011-04- 24].http://www.worldbunkering.condarticles/environment/O014一the—ease-for-scrubbershtm1.EmissioncontrolandprospectofSOxinshipsXUECheng262O11年总第195期。
船舶限硫分析及方案优化研究
船舶限硫分析及方案优化研究引言随着环保意识的不断提升,船舶排放的硫化物成为环境保护的重要议题。
国际海事组织(IMO)自2015年起开始实施全球船舶限硫要求,规定海洋上运行的船舶燃油硫含量不得超过0.1%。
而在这一目标的基础上,IMO还计划于2020年实施更为严格的限硫控制措施,将全球船舶的燃油硫含量限定在0.5%之内。
对船舶限硫分析及方案优化的研究具有重要的意义。
本文将对目前船舶限硫相关的政策要求、限硫技术和方案优化进行综述和深入研究。
一、船舶限硫政策要求船舶限硫政策要求是全球范围内的环保措施,旨在减少船舶排放对环境的影响。
IMO一直在不断加强对船舶硫排放的限制要求,2015年和2020年两个时间点分别实施了0.1%和0.5%的硫排放标准。
值得一提的是,这个限制标准将适用于所有全球海域,包括近海和远洋航线。
欧盟、美国、加拿大、日本等国家和地区也陆续出台相关的硫排放限制法规,进一步推动了全球船舶限硫政策的实施和落实。
二、船舶限硫技术1.低硫燃料低硫燃料是当前最常用的船舶限硫技术之一,其主要包括液化天然气(LNG)、加氢处理柴油(HFO)和液化石油气(LPG)等。
这些低硫燃料可以有效降低船舶的硫排放量,但存在成本高昂、供应不足、船舶设备适配等问题。
2.洁净燃料油洁净燃料油是一种通过物理或化学方法降低硫含量的燃料,其技术成熟、运行稳定,并能适应不同类型的船舶。
但洁净燃料油的成本相对较高,需要较高的运营管理水平。
3.船舶排放气体清洁系统船舶排放气体清洁系统主要包括洗涤塔和选择性催化还原系统等,可将船舶尾气中的硫氧化物和氮氧化物等有害成分清洁净化,进而减少硫排放量。
但由于其投资高、占用空间大以及设备运维成本高等问题,目前在船舶上的应用相对较少。
三、船舶限硫方案优化1.全面评估在选择合适的限硫方案之前,船东和船舶经营者应对当前船舶所处的运营环境、航线特点、燃油消耗量等进行全面的评估和分析。
只有在全面了解船舶燃油使用情况的基础上,才能根据具体情况选择最合适的限硫技术方案。
试论基于船舶轮机部污染物排放措施的优化设计
试论基于船舶轮机部污染物排放措施的优化设计船舶轮机部是船舶动力系统的核心组成部分,而船舶轮机部的污染物排放对海洋环境和气候变化产生了巨大影响。
因此,减少船舶轮机部污染物排放已经成为了全球航运行业面临的一个重要挑战。
为了解决这个问题,许多国家和航运公司采取了一系列的措施,其中包括优化设计。
优化设计是一种以减少船舶轮机部污染物排放为目标的技术手段,它可以通过改进船舶轮机部的设计和功能来实现。
具体来说,优化设计可以从以下几个方面入手:1. 使用环保燃料船只使用的燃料主要是重油和柴油,这些燃料含有大量的硫和氮氧化物等污染物。
为了减少污染物排放,可以使用环保燃料代替传统燃料,如液化天然气(LNG)、生物燃料等。
这些燃料不仅污染物排放量低,而且具有更高的能效,能够降低船舶的运营成本。
2. 采用先进的清洁能源技术具有先进清洁能源技术的船舶,比如使用太阳能电池板、风能和氢燃料电池等,可以使用无污染能源提供动力。
这些技术不仅能大幅度降低船舶排放的污染物,而且能够提高运营效率。
3. 优化发动机设计优化发动机设计可以更有效地控制发动机排放,例如采用废气再循环系统(EGR)、选择性催化还原(SCR)和氧化处理装置(DOC)等技术。
这些技术能够有效地减少氮氧化物和颗粒物的排放,同时保持较高的发动机效率和可靠性。
4. 采用废热回收技术废热回收技术可以将主机废热转化为能量,减少船舶的能源消耗和燃料使用。
这种技术不仅能够减少污染物排放,而且可以节约能源成本。
综上所述,优化设计是一种解决船舶轮机部污染物排放的重要手段,可以在船舶设计的早期考虑到降低排放的策略和技术选择。
通过使用环保燃料、采用清洁能源技术、优化发动机设计以及采用废热回收技术等措施,可以实现轮机部污染物排放的降低和节约能源成本的目标。
船舶硫排放限制的最新要求及应对分析
船舶硫排放限制的最新要求及应对分析摘要:文章详细介绍目前最新的船舶硫排放限制要求,重点分析超低硫燃料油的使用,并简单分析比较各种类型的应对方案供大家参考。
关键词:排放控制区;超低硫油;废气清洗;清洁燃料众所周知,随着船舶数量的大幅增长,船舶排放已成为影响环境的重要因素。
每届海上环境保护委员会大会不断提出新的要求,力求减少硫氧化物、氮氧化物和二氧化碳等污染物排放,促进全球环保。
船舶硫化物的过度排放已引起了很多国家和组织的重视,一系列关于船用燃油中硫含量的新规相继出台实施。
这些要求极大影响了船舶传统燃油系统的设计,引起船舶相关布局大幅调整,甚至推动了船舶设备和燃料新技术的发展。
下文详细分析硫排放限制的相关规范规则的具体要求和时间节点,重点介绍超低硫油的使用和比较各种类型的排放应对方案,以期对未来船舶应对硫排放限制的方案选型有所帮助。
1硫排放限制相关法规法令1.1国际海事组织(IMO)要求《国际防止船舶污染公约》附则VI(防止船舶造成空气污染规则)早期版本1997年议定书于2005年5月19日生效,第14条规定船上使用的任何燃油含硫量不能超过4.5%m/m;限制区域内不能超过1.5% m/m,或使用认可的废气滤清系统或其他技术,将硫氧化物排放减少至6 g/kw·h或更少。
随着各组织重视程度加强,这一条款经过不断修订。
对排放控制区外燃油硫含量:从2012年1月1日及以后,不能超过3.5% m/m;从2020年1月1日或者2025年1月1日及以后不能超过0.5% m/m。
对排放控制区内燃油硫含量:从2010年7月1日及以后,不能超过1.0% m/m,从2015年1月1日及以后不能超过0.1% m/m。
目前的硫氧化物排放控制区包含北美海域、美国加勒比海、波罗的海、北海和英吉利海峡等。
未来排放控制区将进一步扩大,澳大利亚、地中海、日本海、香港和新加坡海域等已经有提议要求划为排放控制区,设计挑战也越来越严峻。
船舶低硫燃油的使用对船舶设计的影响及对策
在 一般 海 域 , 舶 使用 燃 油 的硫分 含 量 必 须满 船 足 的要求 为 :0 2年 1月 11前 , 油 的硫 分 含 量 21 3 燃
≤4 5 m/ 2 1 .% m;0 2年 1月 1日及 之 后 ,燃 油 的硫
现 行 的燃 油 系 统 设 计 都 是 按 照 惯 用 的 H O为 F 目标 进 行考 虑 的 , 规则 的实 施 , 于 系统设 备 的选 新 对 用、 系统 的设 计 和 系 统 的使 用 维 护 都 是 一 种 挑 战 。 本 文将 根据 S x及 P 排 放 控 制 规 则 的要 求 , 设 O M 从
关键 词 : 船舶废气 ; 硫氧化物 ; 排放 控制 ; 低硫燃油 ; 燃油粘度 ; 油切换 燃 中图分类号 : 64 8 U 6 . 文献标识码 : B
0 引言
在 汽车 制造 业等 陆上 产业 的大 气硫 化 物排 放控 制 实施 几 十年后 , 舶 排 放 废 气 污 染控 制 规则 的制 船 定 和实 施逐 渐 被 提 到 议 事 日程 上 ; 20 在 0 8年 1 0月
摘 要: 根据船舶硫氧化物 ( O ) 颗粒 物( M) S x及 P 排放控 制规则的要求 , 介绍 了通 过船 内装 载不 同硫分 燃油 的方
式来满 足船东不同航行海域 的使用要求 , 并从船舶设计者 的角度 阐明 了使用 低硫 、 低粘度 燃油 对船 内燃 油设备
的影 响及 对 策 。
计 角度 对所 要研 究 的 内容 进 行简要 的说 明。
分含 量 ≤3 5 m m;00年 1月 1 日及 之 后 ,燃 .% / 22
油 的硫分 含量 ≤0 5 r m。 .% n / 其 中 , 于 22 对 0 0年将 要 实施 的 0 5 及 以下 硫 .%
船舶限硫分析及方案优化研究
船舶限硫分析及方案优化研究引言随着国际环保意识的不断提高,船舶排放的硫化物对环境造成的影响愈发受到关注。
为应对这一问题,国际海事组织(IMO)于2010年通过了《国际海洋组织防止空气污染条例》(MARPOL Annex VI),其中包括了关于船舶燃油硫含量的限制。
根据规定,运营于世界上任何国家或地区内的船舶在海上航行时,其燃油硫含量不得超过0.5%。
而在特定的排放控制区(Emission Control Areas,ECA)内,船舶的燃油硫含量限制更加严格,不得超过0.1%。
船舶限硫已成为国际航运领域的热点问题之一,对船舶限硫方案的分析及优化研究显得尤为重要。
一、船舶限硫分析1. 船舶限硫现状分析根据IMO的规定,船舶在全球范围内的燃油硫含量不得超过0.5%。
而在ECA内的船舶,其燃油硫含量限制更为严格,不得超过0.1%。
目前,全球有4个ECA,分别是波罗的海、北美洲海岸和夏威夷、美国加州以及全球任意海域。
随着国际环保意识的不断加强,更多地区可能会被划定为ECA,对船舶限硫提出更为严格的要求。
2. 船舶限硫对船舶运营的影响船舶限硫规定的实施,对船舶运营带来了一定影响。
首先是船舶燃油的选择,低硫燃油的需求将会增加,而原油提炼及低硫燃油的供应情况将会面临更大的挑战。
其次是船舶排放控制设备的安装,例如洗涤塔(scrubber)和选择性催化还原装置(Selective Catalytic Reduction,SCR)等设备的安装将成为船舶运营的必要部分。
3. 船舶限硫的技术方案在船舶限硫的技术方案中,除了采用低硫燃油外,船舶还可以考虑使用洗涤塔或SCR等排放控制设备来降低排放。
开发和使用新能源,如LNG和氢燃料等,也成为了一种可行的技术方案。
二、船舶限硫方案优化研究1. 燃油硫含量监测及控制在船舶限硫方案中,燃油硫含量的监测及控制至关重要。
为了确保船舶的燃油硫含量符合规定,船舶公司可以考虑引入先进的燃油硫含量监测装置。
浅议船舶硫排放控制对轮机设计的影响
浅议船舶硫排放控制对轮机设计的影响摘要:随着经济发展速度的加快以及科技信息的发展,作为海洋经济的一类重要交通工具,船舶对我国经济运输的作用越来越明显,为提升效率,燃料的应用也是必需的步骤。
而这些燃料在使用的过程中,往往会产生一些含硫的产物,以废气等形式进入到外界。
其中硫氧化物中的SO2,在氧化之后会形成酸雨的降临,这对生态来说会产生极大的戕害。
本文主要是从船舶燃料使用之后硫化物的具体来源进行分析,阐述硫排放对轮机设计带来的种种影响,以期能够对轮机设计人员的工作提供一定的帮助。
关键词:船舶;硫排放;轮机设计根据相关文献资料显示,船舶运行过程中,排放的废气占比最大的是硫氧化物,会对大气生态产生较大破坏,所以最主要的一个环保点就是如何做好针对船舶硫氧化物排放的控制。
虽然这些年一些组织出台了相应的规定,以期对船舶硫氧化物排放实现有效控制,但是结果并不尽如人意。
这两年虽然斩获了一些成果,相应的轮机设计成本也在不断增加,这对船舶制造业的可持续发展来说是不利的。
由是只有以技术创新为指引,对硫排放进行细致的分析,从而论证其对轮机设计之影响,才能做到有效控制源头,实现降本增效。
1船舶硫化物的主要来源含硫燃料的使用,会导致船舶排放废气中蕴含大量二氧化硫和三氧化硫等物质,两者的比率为十五比一。
即使三氧化硫没有较高的含量,但也会和水蒸气结合形成硫酸盐或硫酸。
大量酸性物质和气体被排放到空气后会环境造成严重污染。
相关公约明确指出,要求在2020前全球船用重质燃油的硫质量分数降低到0.5左右。
欧盟于2010年制定的法令中提到,港口停泊超2h的船只每次只能使用低于0.1的燃油含硫量。
加利福尼亚也制定相关法令指出,从2009年起,距离加州海岸线20nmile范围内不能使用超过0.5含硫量的MDO燃油。
香港地区在环境污染压力影响下计划要求船舶使用的低硫燃油应低于0.1,由此减少污染物排放。
2船舶硫排放控制对船舶轮机设计影响2.1硫排放对管路、设备设计影响如果想要探讨国家制定硫排放限制政策是否会影响船舶轮机设备和相关管路设计,就应先对冷却器安装位置对整体船舶轮机系统功能影响进行分析。
海上风电机组施工期间的船舶排放物控制与治理策略研究
海上风电机组施工期间的船舶排放物控制与治理策略研究随着全球能源需求的增长以及对可再生能源的追求,海上风电机组的建设和施工逐渐成为一种趋势。
然而,与此同时,其施工期间产生的船舶排放物也给海洋环境产生了一定的影响。
因此,针对海上风电机组施工期间的船舶排放物控制与治理,进行深入研究,以寻求有效的控制和治理策略,是至关重要的。
一、船舶排放物对海洋环境的影响船舶排放物主要包括硫化物、氮氧化物、颗粒物、有机污染物和废水等。
这些排放物的直接排放将对海洋环境产生不可忽视的影响。
大量的氮氧化物和硫化物排放会导致海洋酸化、沉降速度增加和水体富营养化等问题,而颗粒物和有机污染物排放则会影响海洋生态系统的平衡。
而废水排放则可能引发海洋水质污染,对海洋生物产生危害。
二、海上风电机组施工期间的船舶排放物情况分析在海上风电机组的施工过程中,船舶运输是不可避免的。
同时,施工期间还会产生一定的船舶排放物。
施工期间的船舶排放物主要来自于燃料燃烧和作业活动中的废水排放。
这些排放物会对海洋环境造成一定的影响,因此需要寻找相应的控制和治理策略。
三、海上风电机组施工期间船舶排放物的控制策略1. 推广低硫燃料和清洁能源:在船舶运输环节,可以推广使用低硫燃料,以减少硫化物的排放。
此外,可以优先选择清洁能源作为船舶动力源,如液化天然气等,以降低氮氧化物和颗粒物的排放。
2. 强化船舶净化设备的应用:在船舶排放物治理方面,可以通过安装高效的氮氧化物净化装置、颗粒物过滤器和废水处理系统,减少相关排放物的释放。
同时,加强监测和检查力度,确保这些净化设备的正常运行和有效处理。
3. 完善施工管理制度:加强对施工船舶的监管,制定科学合理的船舶进出施工区域的计划和流量控制措施,以减少船舶的频繁进出造成的排放物累积。
此外,加强与周边水域生态保护区的协调与沟通,确保施工对周边海洋环境的影响尽可能降到最低。
四、海上风电机组施工期间船舶排放物的治理策略1. 积极开展环境监测:建立全程监测控制体系,采用合适的监测方法和标准,实时监测施工期间的船舶排放物的排放情况,及时发现问题并采取相应的治理措施。
船舶排放污染如何得到有效管控
船舶排放污染如何得到有效管控随着全球经济的发展和国际贸易的日益频繁,船舶运输业在其中发挥着举足轻重的作用。
然而,船舶在航行和作业过程中所产生的排放污染,却给环境带来了巨大的压力。
这些污染包括废气排放、废水排放、固体废弃物排放等,对大气质量、海洋生态和人类健康都构成了严重威胁。
因此,如何有效地管控船舶排放污染,成为了当下亟待解决的重要问题。
船舶排放污染的主要来源及危害船舶的废气排放是其造成环境污染的重要方面。
船舶使用的燃料通常是重油,燃烧过程中会释放出大量的二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等污染物。
这些废气不仅会对空气质量造成严重影响,导致酸雨、雾霾等问题,还会加剧气候变化,对生态系统产生长期的负面影响。
船舶的废水排放也是不容忽视的。
船舶在运营过程中会产生压载水、舱底水、生活污水等废水。
这些废水中可能含有油污、重金属、有机物等有害物质,如果未经处理直接排放到海洋中,会对海洋生态系统造成破坏,影响海洋生物的生存和繁衍。
此外,船舶还会产生固体废弃物,如生活垃圾、废弃的船舶部件等。
如果这些固体废弃物得不到妥善处理,随意丢弃在海洋中,会对海洋环境造成污染,甚至可能导致海洋生物误食,危及它们的生命。
船舶排放污染管控的国际法规和标准为了应对船舶排放污染问题,国际社会制定了一系列的法规和标准。
其中,国际海事组织(IMO)发挥了重要的作用。
IMO 制定了《国际防止船舶造成污染公约》(MARPOL 公约),对船舶的废气、废水和固体废弃物排放进行了严格的限制。
例如,对于船舶的废气排放,MARPOL 公约规定了硫氧化物和氮氧化物的排放限值,并要求船舶采取措施减少颗粒物的排放。
对于船舶的废水排放,公约规定了不同类型废水的处理和排放标准,以确保废水排放不会对海洋环境造成污染。
各国为管控船舶排放污染采取的措施许多国家都积极采取措施,加强对船舶排放污染的管控。
一方面,加强对船舶的监管和执法力度。
通过建立监测系统,对船舶的排放情况进行实时监测,对于违规排放的船舶进行严厉处罚。
船舶硫氧化物的排放控制
dee o )燃油 ,并于 2 1年 1 1 isl i l 0 2 月 日实施 更严 格 的含
硫 限定 。[
() 3 迫于空气污染压力 ,香港计划立法要求船
只转 用01 硫量 的低硫燃 油 ,减 少污染 物排放 ,并 .%含 提议 :来 港停泊转 用低 硫燃 油 的远 洋船舶 ,缴 纳的港 口设 施及 灯标 费可 获减 半3 的优 惠 。 年
.
该附则第1yX柴油机排放的s _ 4 . ̄  ̄ 进行限制。近年来 , 0 r
公 约 修正 案 以及 相关 法 令对 s 的排 放进 行 了更 严格 的控 制 ,S 放 控制 已成 为各航 运 公 司亟 待解 决 的 O排
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面 占据 领先地 位 。
图2 为瓦锡兰废气淡水洗涤装置简图,【! 4趋 l 水是循 i 环使用 的, 水泵把淡水从中间水柜 ( r e n ) Po sT k 泵 c sa
2 1 年 ,瓦 锡兰公 司通过 对航 行在 波罗 的海 和北 00
对现有的船舶来讲 ,使用低硫含量的燃油是降低
s 放 的最 直 接方 法 ,也 是 多数公 司考虑 的首选 。 0排 2 1年 1 0 0 月欧盟 法 令生 效后 ,在 欧 盟港 口停 泊 的 中 国 船 只一 般采 用两 种方式 降低燃油 硫含量 :一 是提前 关
为此 ,有业 内人 士预 测 , ̄ 2 1 年 ,以L G J 10 5 N 为燃 料 的 船舶 有望 增加 到8 0 0 艘 。 0 ~1 0 0
船舶排放减少策略解析船舶排放减少的技术和政策措施
船舶排放减少策略解析船舶排放减少的技术和政策措施随着全球航运业的发展,船舶排放对环境和人类健康造成了越来越大的威胁。
船舶排放主要包括硫氧化物、氮氧化物、颗粒物和二氧化碳等污染物,它们对大气和水体造成污染,对气候变化和生物多样性产生负面影响。
为了解决这一问题,国际社会采取了一系列技术和政策措施来减少船舶排放。
本文将对船舶排放减少的技术和政策措施进行解析。
技术措施:1. 低硫燃料使用:船舶使用低硫燃料可以显著降低硫氧化物排放。
国际海事组织(IMO)规定,全球海洋上的船舶在进入特定控制区域时必须使用低硫燃料,这有助于保护特定地区的环境。
2. 尾气处理装置:船舶尾气处理装置可以有效减少船舶排放物。
例如,选择SCR(选择性催化还原)装置可以减少氮氧化物的排放,DPF(柴油颗粒捕集器)装置可以减少颗粒物的排放。
3. 能效技术:船舶能效技术的应用可以降低总能量消耗,从而减少二氧化碳的排放。
这包括船舶设计改进、节能设备的使用以及航行计划和航速管理的优化。
政策措施:1. 国际海事组织(IMO)的规范:IMO制定了一系列措施来减少船舶排放。
这包括全球海洋上的船舶必须符合的污染物排放标准,以及对特定控制区域内船舶使用低硫燃料的要求等。
2. 港口控制措施:港口可以通过限制高污染船舶的进入来减少船舶排放。
一些港口已经实施了限制高排放船舶进入港口的政策,并提供了更多的停靠区域供低排放船舶使用。
3. 财政激励措施:一些国家和地区采取了财政激励措施,鼓励船舶所有者和运营商使用清洁能源和低排放技术。
例如,给予使用清洁燃料船舶的税收减免或补贴,以及提供低息贷款等优惠政策。
4. 国际合作和信息共享:各国可以通过国际合作和信息共享来加强对船舶排放的管控和监测。
这可以通过加强国际合作组织的交流与合作、制定共同的标准和指导文件等方式实现。
船舶排放减少的技术和政策措施旨在平衡航运业的发展需求和环境保护的要求。
通过船舶使用低硫燃料、尾气处理装置和能效技术的应用,可以减少船舶排放,改善空气质量和环境健康。
船舶排污控制技术及政策分析
船舶排污控制技术及政策分析船舶排污是当今全球环保面临的重要挑战之一。
船舶作为国际贸易的主要运输工具,航行过程中一定程度上会释放废气和废水,对海洋环境和人类健康造成威胁。
因此,各国政府和国际组织都积极采取措施,加强船舶排污控制技术和政策落实,保证海洋生态环境健康。
一、船舶废气排放的控制技术船舶废气排放的主要成分是氧化氮和二氧化硫。
各地政府和国际组织已经制定了一系列措施来控制船舶废气排放。
1.采用清洁燃料清洁燃料是最有效的船舶排放控制技术之一。
例如,液化天然气在船用燃料中的应用越来越广泛。
液化天然气燃料可以减少80%以上的二氧化碳排放。
此外,液化天然气的燃烧过程中几乎不会排放二氧化硫和颗粒物,因此,可以大幅降低船舶废气排放量。
清洁燃料的使用还可以提高发动机的燃烧效率,降低燃料消耗。
2.采用脱硫装置船舶可以安装脱硫装置来控制二氧化硫的排放。
这种装置主要是通过水洗或干燥吸收剂等技术将废气中的二氧化硫捕获并转化为硫酸盐,降低二氧化硫排放。
采用脱硫装置还可以降低颗粒物排放,提高空气质量。
3.制定氮氧化物排放标准氮氧化物是导致酸雨和光化学烟雾的主要元凶,对环境及人类健康造成威胁。
各国政府和国际组织制定了一些氮氧化物排放标准,规定船舶排放的氮氧化物浓度不得超过规定的限制。
此外,还有一些技术可以减少氮氧化物排放,例如利用低温氧化技术和选择性催化还原技术等。
二、船舶废水排放的控制技术船舶排放的废水主要包括厕所污水、厨房污水和舱底水。
这些废水含有微生物、营养物和有机污染物,对海洋生态环境造成威胁。
各国政府和国际组织也采取了很多措施来降低船舶废水排放。
1.采用生物处理技术船舶可以采用各种生物处理技术来处理废水,例如采用生物滤池、曝气池等设备。
这些技术可以加速有机物的降解和微生物的生长,从而有效降低废水中有机物的含量和微生物的数量。
2.采用物理化学处理技术物理化学处理技术是一种简单、有效的处理废水的方法。
例如,船舶可以采用沉淀技术和紫外线处理技术等来去除废水中的有机物和微生物。
试论船舶硫排放控制对轮机设计的影响及对策
试论船舶硫排放控制对轮机设计的影响及对策发布时间:2022-07-24T09:17:25.711Z 来源:《工程管理前沿》2022年第3月5期作者:季泳镇[导读] 本文主要深入探讨船舶硫排放控制对轮机设计的影响,首先阐述国际范围内船舶硫化物的排放现状及存在问题季泳镇(江苏扬子鑫福造船有限公司,江苏,泰兴 225453)摘要:本文主要深入探讨船舶硫排放控制对轮机设计的影响,首先阐述国际范围内船舶硫化物的排放现状及存在问题,其次分析硫化物排放对船舶轮机设计产生的影响,具体从船柜设计、管路设备等方面出发进行详细阐述,最后以上述内容为基础明确对应的改进措施。
关键词:船舶设计;硫排放控制;轮机设计引言在世界范围内,如何更好地控制船舶硫排放是各个国家与相关组织重点研究的领域内容。
2010年,欧盟组织根据硫化物排放现状制定了相关规定,要求明确在所管辖区域内各大港口船舶硫排放量不得高于0.1%;我国根据船只流排放的现状也提出了对应要求,在各项规定与要求方案中明确指出必须深入贯彻绿色行业发展要求,促进船舶节能减排,降低船舶硫排放对我国生态环境造成的污染。
一、船舶硫化物排放问题概述船舶运行过程中需消耗燃料,其中就包含多种含有硫化物的燃料。
因此船舶在运行或启动过程中会产生具有二氧化硫成分与三氧化硫成分的硫化物,其中二氧化硫与三氧化硫的比例可近似达到15:1。
尽管在此类硫化物中,三氧化硫的含量相对较低,但是当三氧化硫成分与空气中的水蒸气有效结合时,会形成具有严重污染性质的硫酸盐产物,从而对大气环境与生态环境造成不可恢复的负面影响。
例如,当三氧化硫产物与水蒸气大量结合时会导致区域出现酸雨天气,酸雨不仅会给当地农作物造成严重戕害,还会给人们带来生活困扰与健康危害。
因此,有效控制船舶硫化物的排放具有显著的现实意义。
近些年随着绿色发展理念的持续深入,各国均对船舶硫化物排放情况标准作出相应调整,可根据时间节点分为三个不同阶段,具体情况表1所示。
船舶如何控制消耗臭氧物质的排放、硫氧化物的排放控制和要求
船舶如何控制消耗臭氧物质的排放、硫氧化物的排放控制和要
求
★船舶为满足防治大气污染规则如何控制船舶消耗臭氧物质的排放
1、禁止排放任何消耗臭氧的物质,包括对含有该物质的系统或设备进行维修、保养和使用过程中发生的排放。
任何消耗臭氧的物质,船上不得自行处理,应送往岸上的接收设备进行专业处理。
船舶应记录保存一份含消耗臭氧物质的设备清单及一份《消耗臭氧物质记录簿》。
2 、禁止使用含有消耗臭氧层物质的新设备。
但是2020年1月1日前允许含有氢化氯氟烃(HCFCS)的新装置使用。
★船舶为满足防治大气污染规则如何控制船硫氧化物的排放:
1、船上至少确定一个燃油舱作为加装硫含量不超过1.0%m/m的燃油专用舱,并在船上燃油管系图纸上标识。
2 、在不同海域航行应满足相应的硫排放控制要求。
3、在抵达排放控制区域前,船上应预留有足够的时间使主、副机燃油系统在进入排放限制区前彻底更换为含硫量不超过规定的燃油。
换油时间、船位记入《轮机日志》、《航海日志》、《船用燃油硫份记录簿》、《油水记录簿》。
★在非硫氧化物排放控制区域,船上使用的燃油含硫量有何要求: 在非硫氧化物排放控制区域,应确保船上使用的燃油含硫量不超过下述极限值: 1、2012年1月1日及以后3.50% m/m;和
2、2020年1月1日及以后0.50% m/m。
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船舶硫化物排放控制对轮机设计的影响及对策
摘要:船舶燃料燃烧产生的硫氧化物会对环境造成极大影响,因此要严格控制
其排放量,低硫燃油的使用是最常用的控制方法,但是燃油材料成分的改变,必
定会对轮机的设计造成一定影响。
因此,主要分析了低硫燃油的使用给轮机设计
和设备带来的影响。
关键词:船舶硫化物排放控制轮机设计影响对策
引言
船用燃料在燃烧后,会产生含硫的产物,统称硫氧化物(后文简称 SO x ),
这些物质会以废气的形式排放到大气中。
而 SO x 中的 SO 2 ,氧化后形成酸雨,
对环境会造成巨大的威胁。
据挪威向国际海事组织( IMO )提供的资料表明,
船舶年排放SO x 达634 万吨,约占世界排放总量的 4% 。
因此,船舶废气排放给
环境造成的污染已经到了不容忽视的地步。
国际海事组织近年来也制定了一系列
政策,力图对船舶硫排放进行控制。
1.减少硫排量的必要性
随着世界经济的发展,世界海运货物周转量随之增加,以柴油机为主推进动
力的船舶数量和吨位均大幅增加,由于重燃料中的硫燃烧时主要生产SO2,另有1%~5%氧化成SO2。
SO2是无色有强烈气味的气体,在浓度低时,主要是刺激上
呼吸道粘膜,浓度高时,对呼吸道深部也有刺激作用。
当大气中含SO2过多时,SO2则会溶于水蒸汽,而形成酸雨,还会使大片农作物及森林叶子变黄,造成对动、植物的危害,还会加速许多物质的腐蚀。
硫化物造成对大气、环境的污染,
严重危害人体的健康。
为了减少船舶废气中硫化物对大气环境的污染,制定的相
关法规,对船舶中的废气硫排量设定了限制标准。
2.船舶废气排放中硫化物主要来源分析
船舶废气排放过程中会产生大量硫氧化物,根源在于含硫燃料的集中使用。
含硫燃料燃烧后,可产生 SO 2 、SO 3 ,两者所占比例大概为 15:1 。
即使 SO 3
含量较少,但是其仍可与水蒸气进行结合,从而形成硫酸盐或硫酸。
当大量酸性
物质以气体形式排放到大气环境中后,即可引发环境污染,酸雨就是其中最为显
著的结果。
目前,船舶硫氧化物排放限
制已做相应修改,并严格根据年限分为 3 个阶段,见表 1。
表 1 国际海事会船舶硫氧化物排放限制
船舶废气排放控制,既是世界各国应肩负的责任,也是每个加入世界贸易组
织的国家的义务。
目前船舶硫氧化物排放控制形势比较严峻,世界各国均投入大
量资金,用于研究适宜船舶硫排放控制技的相关技术,并取得长足进步。
根据国
际海事组织对船舶硫化物排放控制规范,认为其不仅会对整个航海活动产生影响,同时也会对船舶设计工作产生较大影响。
从积极作用角度来看,船舶废气排放控
制规范的颁布和实施,对优化船舶轮机设计具有积极意义。
3.船舶硫排放控制对船舶轮机设计的影响
3.1LNG燃料代替燃油
采用LNG燃料代替燃油,LNG是公认的绿色燃料,采用LNG几乎可以100%
减少硫化物,且没有颗粒排放,并能减少85%~90%氮氧化物和15%~20%的二氧化碳的排放,完全符合公约、法规的要求。
但设备及配套系统价格昂贵,且世界
范围内港口加注设施也普遍不完善。
并且LNG的密度不到船用重油的一半,LNG
燃料舱的容积要比燃油舱大的多,是否有足够的空间布置体积巨大的燃料罐也是
需要考虑的问题。
而且LNG作为船舶燃料,经济性取决于与重油的价格差异和航
线中排放控制区所占的比例。
价格差异和航线中排放控制区所占比例越大,废气
脱硫技术的经济优势越大。
所以LNG作为替代燃料在一些短航程的航线上有关阔
的应用空间。
3.2硫排放限制对舱柜设计的影响
要想使硫化物排放满足相关规定,应在船舶设计初期,适当增加低硫油舱及
其相关部件。
由于 ISO 中规定,要根据区域对船舶硫氧化物排放进行限制,因此
船舶在低排放控制区域内航行时,要求其使用的燃油舱必须是低硫的。
为此,可
选高硫燃油舱作为备用,并为其配置存储舱、日用舱及澄清舱,在船舶进入到低
排放控制区域之前,可采用低硫燃油对油路进行有效清洗,省去单独设置低硫油
舱的程序。
针对在特定范围内航行或需要停靠在欧盟港口的船舶,可为其单独增
加船用轻柴油油舱。
鉴于船用轻柴油具有闪点低的调整,应在设置过程避免其与
存储舱、日用舱、澄清舱距离过近,防止高温对其产生影响。
轻柴油油舱设计应
根据欧盟时间或特定海域时间来加以确定,从而使其充分满足相关规定。
与此同时,在主机使用燃油的过程中,其燃料中若存在硫化物含量减少时,应适当降低
气缸中燃油的碱性值,从而有效避免碱性值显著上升,防止其在气缸套表面上形
成特殊物质,减少对油膜的破坏作用。
同时,降低气缸燃油碱性值,也可有效减
少缸套的磨损,降低活塞结碳率。
基于上述分析,建议在进行轮机设计时,应在
船舶上配置 2 个气缸及相应的燃油存储舱,2 个气缸最好 1 大 1 小,主要目的是
为了储存碱性值不同的燃油,并为 2 个气缸分别配置日用舱,方便使用。
3.3硫排放限制管路、设备设计的影响
1)将冷却器安装在设备出口位置:此种安装方式的优势主要体现在两个方面,其一,冷却器布置在设备出口相应位置后,可方便该位置船用轻柴油的流动。
其二,冷却器在此位置安装后,可直接对轻柴油的粘度进行科学控制,可显著提
高实际工作效率。
但是,此种安装方法却很考验冷却器前方的组件、设备的性能,若采用此种方法布置,必须提高供给泵、循环泵的使用性能。
如此一来,粘度被
严格控制的船用轻柴油无法对供给泵、循环泵发挥较强的润滑作用,一定程度上
会对硫排放控制产生影响。
2)将冷却器安装在循环泵前:实践经验表明,将冷却器布置在供油循环泵前,即使船用轻柴油自身粘度发生显著变化,也不会对循环泵及整个设备的性能
产生制约,设计时仅需考虑对供给泵的影响。
3)布置在轻柴油油舱出口位置:为了充分保证低粘度轻柴油不影响供油系
统正常运行及作业,可将冷却器布置在轻柴油油舱相应的出口部位。
但是,低粘
度轻柴油在设备高温回油、冷却的作用下,往往能够在供油系统中发生混合,因
此将无法准确控制轻柴油进入主机后的粘度、温度。
4.结束语
要想充分控制船舶硫化物排放量,应从使用低硫燃料、寻找替代燃料、改进
船舶轮机设计等方面进行探究。
若仅从技术控制角度来看,对船舶轮机设计进行
改进,控制低硫排放的要求在一定程度上增加了设备、设计等建造成本,但我们
应立足长远,积极打造绿色航运。
相信在不久的将来,还会有更加完善和优化的
方案可供设备商和设计人员选择。
参考文献:
[1] 朱益民,唐晓佳,张仁平等.船舶硫氧化物排放控制研究进展[J].环境工程,
2014,16(08):68-71.
[2] 周亮.靠港船舶硫排放控制措施与政策研究[J].交通运输部管理干部学院学报,2014,13(01):3-7.。