
從2011年1月1日起,國際海事組織(IMO) Tier II船機排放標準將強制實施。為防止標準實施后“船等機”現象的出現,造船企業呼吁“盡快實現船機低碳化”。專家建議,造機企業應通過采取多樣化、精細化的技術,促使船用低速機降低排放,具體可以從六個方面展開工作。
一是采用干式工藝。該工藝又稱船用低速機內部調整方法,簡單、有效,目前已能使船機滿足IMO Tier I排放標準要求。這一方法包括提高壓縮比、延遲噴射定時、可變排氣閥定時、采用低氮氧化物噴油器等,應用時可以采取不同的組合,來使船機在不同工況下實現減排目標。李玉林稱,當前,要使船機符合IMO Tier II、IMO Tier III排放標準,可以擴展應用船用低速柴油機內部調整方法,將其作為首要采用的機內措施。他介紹,瓦錫蘭RT-flex機實船運轉情況表明,采用該方法后,其氮氧化物的排放量降低到了Tier I標準以下15%~20%的水平。
二是采用濕式工藝。這項技術相對較復雜,包括燃油摻水乳化技術 (WFE)、直接噴水技術(DWI)、水噴射與廢氣再循環結合技術(WA-COREG)、掃氣加濕技術(SAM)等,但其降低氮氧化物排放量的效果顯著。為了達到Tier III排放限定值標準,船機除采取干式工藝外,還必須應用濕式工藝。目前,世界上品牌船機制造商都在加大對該項技術研究、驗證的力度。
三是采用全電子控制技術。以電子控制為標志的共軌智能型船用低速機,通過軟件控制燃油噴射模式、噴射壓力、噴射定時和排氣閥定時等,在全工況下都能得到靈活自由的選擇,從而能有效地控制廢氣排放,實現無煙運轉。
四是提高燃燒品質。該技術指船機通過采用超低硫燃油(MDO),進一步減少硫化物的排放量;或采用雙燃料(燃氣及燃油),在船舶排放控制區域(SECAS)靈活選用燃料,以減少廢氣中有害物質的排放。
五是采用后處理技術。該技術可謂造機商滿足未來Tier III排放標準要求的主要研究方向,它包括選擇性催化還原(SCR)、廢熱回收系統(WHR)及海水洗滌法(中和反應)等。
六是減少汽缸潤滑油消耗。該技術通過采用電子控制的汽缸潤滑油注油系統(或阿爾法注油器),使汽缸潤滑油在汽缸壁上分布得更合理、更均勻,從而使船用低速機在運行工況下的潤滑油消耗量顯著減少,以降低廢氣和顆粒物的排放。
目前,船用低速機廢氣排放控制技術發展迅速,新技術層出不窮。除上述技術外,目前正在研發的減排新設備還包括干式靜電沉淀器、微粒過濾器、固體氧化燃料電池(SOFC)等。