废气排放与控制.doc

废气排放与控制近年来船用发动机设计师不得不解决更严格地控制有害废气排放实行区域的挑战,以及应对国家和国际机构对大气污染的关注。船舶柴油机废气排放主要包括氮气,氧气,二氧化碳和水蒸气,少量的一氧化碳,硫氧化物和氮氧化物,部分反应和未燃烧的碳氢化合物和颗粒物氮氧化物(NOx)——在高温燃烧缸体生成的热氮气和氧气被特别关注,是因为他们被认为是致癌,导致光化学烟雾形成的城市和酸雨(因此造成多余的土壤的酸化)的主要原因。内燃机产生的主要是氮氧化物,但其作为排气气体而排出时低于10%氧化为二氧化氮。来源于燃料中的氧化硫会产生令人不愉快的气味刺激粘液膜,并且是酸雨的主要来源之一(与水反应形成亚硫酸)。酸沉积是一个跨国界污染问题:一旦发出,Sox可以在大气中数百英里之前存入湖泊和溪流,减少他们的碱度。硫沉积中硫酸盐含量也会导致增加土壤,培育形成不溶性铝磷酸盐造成磷缺乏症。地下水酸化已经出现在欧洲的许多地区,这可能会导致饮用水供应系统的腐蚀,造成溶解金属给人类健康带来危害。森林土壤的污染也有可能高于正常水平的有毒金属,损坏历史建筑和名胜古迹。碳氢化合物(HC)——来源于不完全燃烧的燃料和润滑油,蒸发产生刺激性气味,部分致癌,烟雾形成和刺激mucusmembrane(然而排放通常比现代柴油机更低)。一氧化碳(CO)——产生于因当地缺乏空气造成的不完全燃烧和二氧化碳的分离——在高浓度的情况下是剧毒。可吸入颗粒物(PM)是一个复杂的无机和有机化合物的混合物产生的不完全燃烧,混合物包括:部分未燃的润滑油,热分裂HC的燃料和润滑油,火山灰的燃料和润滑油,硫酸盐和水。超过一半的总颗粒物是烟尘(无机碳颗粒),其明显的证据是烟。煤烟颗粒(未燃的元素碳)本身并不是有毒但他们可以引起水碳氢化合物的积累,其中一些被认为是致癌物质。%。%-%的排气量,取决于燃料的低热值的硫的量,和发动机的类型,速度以及效率。由MANB&W柴油提供一些想法的实际产生的污染物,其中引用了一个18V48/60中速发动机,形成满负荷运行在典型重质燃料油的硫含量,NOx形式优化了4个百分点。总共大约460公斤的有害化合物每小时排放约136吨的废气,%,%,%,%,一氧化碳和烟尘/%%。二氧化碳:从这台发动机排放的废气约6%是二氧化碳。虽然二氧化碳本身无毒,但它会导致温室效应(全球变暖),从而改变地球的大气层。气是所有化石燃料燃烧的必然产物,但排放的柴油发动机由于其热效率是所有热机最低。较低的燃料消耗相当于减少二氧化碳排放生产数量是直接与燃料的体积成正比,因此引擎或工厂的效率。作为一个粗略的向导,1吨柴油燃料的燃烧会产生大约三吨二氧化碳。国际对二氧化碳影响大气的关注刺激抑制二氧化碳排放计划的产生,海洋产业必须为未来的立法做好准备。(其他运输方式的转换——空运,公路和铁路以及水运,由于使用效率较高的柴油发动机,其整体所产生的温室气体的排放量将大幅降低。)通过提高效率改进现有的高水平现代柴油发动机的视野是狭隘的,必须另辟新径:操作发动机在节能服务;使用石油或天然气船;用柴油机油代替低硫重油;采用柴油电力推进(引擎可以连续运行在最高效率),或利用柴