船用柴油机排放控制技术.docx

摘要:本文结合工作实际,主要介绍目前在市场上应用的船用柴油机高污染排放控制技术。
柴油发动机一直以高热效率以及高扭矩的优异性,被广泛应用在船舶推进领域。多年来,船
用发动机的发展也一直侧重于强化其经济性、可靠性、机动性等优异性能的表现上,但由于
转速较低、燃烧爆压高以及使用劣质燃料等原因也存在着高污染排放( emissions )、噪声较
大等问题。随着全球污染加剧,人们对生活品质和环境要求的不断提高,其中船舶柴油机废
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。由于使用的燃料以及其自身特性原因,船用发动机在燃
烧时产生的氮氧化物( nox)和硫化物( sox ),是主要高污染排放的根源。
不论是发动机性能提升或污染排放成因的探讨,最终还是都得回到对发动机缸内燃烧工
况的探讨。污染排放的形成受到许多复杂因素的影响,许多研究都集中在优化喷油嘴设计、
调整喷油正时、改变燃烧室形状等方法,根据这些基本思路目前市面上出现的新型升级版发
动机基本上能满足 imo 排放标准 ii 的要求。 然而要达到排放标准 iii 的要求, 目前出现的技
术主要集中在对排气的净化处理或者是使用新型燃料。
关键词:环境污染 船用发动机 sox nox 双燃料 scr
1 概述
 船舶排放污染
当今世界,尤其是中国,环境保护已经刻不容缓。近年来, 我国经济持续快速发展,对
石油资源的需求不断增长。据统计, 2013 年我国石油消费量约为  亿吨,由此造成的大气
污染也越来越显著。 主要表现在这几年在中国部分城市冬季出现的严重雾霾现象越来越突出,
出现频率也越来越高。近年来已经开始注意的到船用柴油废气排出所造成的污染问题,这些
污染物质夹带致癌成份进入人体,而导致呼吸系统的疾病。而传统柴油发动机在压缩行程末
了时将柴油喷入,燃烧室中之燃油及空气混合不均匀,因局部缺乏足够氧气燃烧,易形成一
氧化碳 ( co )以及黑烟, 且燃烧不完全的燃料也转化为 hc 排放至大气中。 喷雾中央为油气过
浓( fuel rich ) 区域,使燃烧室的某些区域产生非常高的燃烧温形成氮氧化物( nox )。同
时,船用柴油机大量使用劣质重质柴油,其含有大量硫磺成份,经燃烧后生成硫化物( sox)
排入大气。由于劣质燃料的使用,也产生大量黑烟粒子( particulate )。它们都具有强烈的
腐蚀性,同时对人类生理也有刺激影响,可造成较大危害。由于船用大型柴油技术升级,提
高了过量空气系数比,燃烧相对比较完善,因此在其污染排放废气中的一氧化碳和未燃径的
数量相对较少。其主要有害排放为成分氮氧化物( nox)、硫化物( sox )。因此,对船用柴油
排放的限制,主要是对氮氧化物、硫化物以及烟尘颗粒的限制。
 imo marpol 排放限制公约
船舶污染排放控制为 imo (国际海事组织)制定实施。
1990 年 9 月, imo 在《防止船舶的空气污染及燃油品质》文件中提出了船舶污染排放控
制指标。
1995 年 9 月, imo 第 37 次海洋环境保护委员会会议提出新增“ marpol 73/78 公约”附
则 vi 。附则分为两章,共计 1