試論基于船舶輪機(jī)部污染物排放措施的優(yōu)化設(shè)計(jì)

張龔希

摘要：船舶輪機(jī)污染不僅會(huì)對海洋環(huán)境造成影響，其還會(huì)造成嚴(yán)重的能源浪費(fèi)，甚至?xí)斐啥挝廴締栴}。基于節(jié)能環(huán)保角度分析，采取科學(xué)措施對船舶輪機(jī)污染物排放措施進(jìn)行優(yōu)化，減少其污染，具有良好的處理效果。本文基于船舶輪機(jī)部污染物的排放情況進(jìn)行了分析，并提出了相關(guān)優(yōu)化設(shè)計(jì)措施，旨在為相關(guān)部門提供經(jīng)驗(yàn)借鑒。

關(guān)鍵詞：船舶輪機(jī)部;污染物排放;回收利用;液化回收

引言

海洋貿(mào)易逐漸頻繁，船舶出航運(yùn)輸成為貿(mào)易的往來的重點(diǎn)，在數(shù)量逐漸增加的同時(shí)，其對環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，船舶污染物排量占據(jù)船舶總噸位的0.04%左右，大量的污染物嚴(yán)重影響了海洋的生態(tài)環(huán)境。就目前而言，僅僅以焚燒、吸收等處理方法，具有成本較大、資源浪費(fèi)等弊端，本文提出了船舶輪機(jī)部污染物排放的優(yōu)化措施。

一、船舶輪機(jī)部污染物措施優(yōu)化原理設(shè)計(jì)

（一）污染物初步分離設(shè)計(jì)

針對輪機(jī)控制污染物排放的問題，對原有結(jié)構(gòu)進(jìn)行改良。基于原理分析，排放污染物經(jīng)管道進(jìn)入到改良系統(tǒng)之中，結(jié)構(gòu)中的交換器會(huì)發(fā)揮自身的加熱功能，改變原有污染物的形態(tài)，使其汽化、霧化。此時(shí)，系統(tǒng)中的冷凝器運(yùn)轉(zhuǎn)，將其轉(zhuǎn)化為液體，預(yù)冷壓縮機(jī)會(huì)基于電力系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，排除制冷劑，發(fā)揮預(yù)制冷的功能。在不斷的加熱、制冷過程中，使船舶輪機(jī)部位的油氣污染物不斷的循環(huán)液化，實(shí)現(xiàn)污染的初次分離，此過程是通過設(shè)備的不斷加熱、制冷、預(yù)冷壓縮實(shí)現(xiàn)的。隔離所產(chǎn)生的油可回收利用，通過管道運(yùn)輸?shù)姆绞剑瑢⑵浠厥罩劣拖渲校ζ溥M(jìn)行重新利用，若污染物無法回收，需要對其進(jìn)行下一步處理^[1]。

（二）油氣分離設(shè)計(jì)

油氣分離是船舶輪機(jī)部污染物排放處理的第二個(gè)階段，初步分離的目的是將可回收油與不可回收油進(jìn)行分離，第二階段目的對剩余的污染油進(jìn)行二次分離。污染物經(jīng)過壓力閥，壓力閥是調(diào)節(jié)油量的重要設(shè)備，剩余廢油進(jìn)入到壓縮機(jī)組之后，設(shè)備會(huì)發(fā)揮壓縮、膨脹、制冷的作用。在此過程中，需要兩臺(tái)設(shè)備并列運(yùn)行，發(fā)揮降壓、制冷的目標(biāo)，進(jìn)行下一步的熱交換。在此過程中，熱交換器仍發(fā)揮其原本的熱量傳遞功能，將剩余的污染油氣化，并應(yīng)用冷凝液對其進(jìn)行冷卻、液化，是其以液體的形式存在。在反復(fù)分離之后，進(jìn)行油氣分離工作，在此，應(yīng)用不同等級的油氣分離裝置，將可回收油加以利用，基于污染物的性質(zhì)分析，應(yīng)用不同的方法對污染油處理。此環(huán)節(jié)可應(yīng)用降解法、物理吸收法、反應(yīng)法等，通過添加化學(xué)物質(zhì)的方式，實(shí)現(xiàn)對油氣的處理，并利用分離器對其進(jìn)行回收。

（三）廢油氣處理設(shè)計(jì)

廢油氣處理是污染物排放的最后階段，盡管對其進(jìn)行了初步分離，油氣分離，但污染物仍會(huì)殘余廢油氣，為減少其對環(huán)境造成的污染，使其可以滿足GB3552-201污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)用多次循環(huán)的方式，并結(jié)合多級廢氣處理裝置，對殘余污染物進(jìn)行處理。處理裝置具備分解、降解、反應(yīng)等功能，通過顯示器人機(jī)交互系統(tǒng)，對污染物的濃度進(jìn)程測量，觀察廢氣濃度是否符合排放標(biāo)準(zhǔn)。由于此過程需要多次循環(huán)，其廢氣濃度也會(huì)逐漸降低，經(jīng)過系統(tǒng)模糊控制系統(tǒng)，當(dāng)廢氣滿足排放要求，會(huì)直接將廢氣排出。若廢油氣處理濃度較高，壓力閥會(huì)發(fā)揮調(diào)節(jié)功能，將其轉(zhuǎn)換至壓縮機(jī)組中，經(jīng)過反復(fù)加熱、冷卻、液化之后，對其進(jìn)行循環(huán)分離、處理，使其可滿足污染物排放需求^[2]。

二、船舶輪機(jī)部污染物改良可行性分析

（一）結(jié)構(gòu)可行性

船舶輪機(jī)部污染物排放經(jīng)過改良設(shè)計(jì)之后，對其可行性進(jìn)行驗(yàn)證分析，觀察其系統(tǒng)是否可以支撐上述循環(huán)方案的運(yùn)轉(zhuǎn)要求。在此，油氣處理經(jīng)分離器回收，將殘余污染物處理，并使其滿足排放要求。經(jīng)過試驗(yàn)之后，交互系統(tǒng)顯示濃度，經(jīng)過反復(fù)循環(huán)之后，對廢棄濃度處理效率進(jìn)行反復(fù)計(jì)算、對比，推測最終的效率以及比例，并對剩余污染物的濃度進(jìn)行計(jì)算。觀察其濃度何時(shí)會(huì)低于35mg/L，當(dāng)期滿足標(biāo)準(zhǔn)之后，原有結(jié)構(gòu)會(huì)排放最終的污染物質(zhì)。此外，在結(jié)構(gòu)可行性分析過程中，由于其應(yīng)用多級反復(fù)循環(huán)處理系統(tǒng)，若及反復(fù)處理之后，其仍然無法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，說明分離結(jié)構(gòu)可能存在一定的問題，分離過程無法滿足最終的要求。此時(shí)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)會(huì)將其傳輸至壓縮機(jī)中，重新對其進(jìn)行冷卻、加熱，再次對其進(jìn)行油氣分離，多次分離與多次循環(huán)處理相結(jié)合，使結(jié)構(gòu)的連接更加完善，標(biāo)準(zhǔn)更加明確，在結(jié)構(gòu)適應(yīng)性上，具有可行性。此結(jié)構(gòu)直至最終階段，當(dāng)其達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)之后，經(jīng)排氣管將其排放，減少其對環(huán)境造成的污染以及影響。

（二）技術(shù)可行性

基于其技術(shù)的可行性分析，在此過程中需要對污染物進(jìn)行處理、分離。分離應(yīng)用冷熱循環(huán)液化的方式，結(jié)合油氣性質(zhì)的不同，使其在霧化、冷卻，并結(jié)合分離裝置，使其可以實(shí)現(xiàn)油氣分離的最終目標(biāo)。在此過程中，基于船舶輪機(jī)部廢棄物的性質(zhì)，對其進(jìn)行物理、化學(xué)處理，使其分解、吸收，將污染物中的污染物質(zhì)降至最低。在技術(shù)上，其應(yīng)用不改變原有物質(zhì)性質(zhì)的方法，結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中不會(huì)有新的污染物生成，污染物完全可以達(dá)到國家排放的標(biāo)準(zhǔn)。此外，經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定，經(jīng)過多次循環(huán)處理之后，排放污染物的油氣含量極低，可滿足節(jié)能環(huán)保的要求^[3]。

（三）操作可行性分析

本設(shè)計(jì)方案以自動(dòng)化技術(shù)為核心，通過自動(dòng)分離、自動(dòng)處理的方式。但在操作上完全可應(yīng)用組合型的設(shè)備對其進(jìn)行操作，系統(tǒng)操作方式減少，很多部件具有很強(qiáng)的安全保護(hù)作用，事故也被極大程度的降低。此外，該設(shè)計(jì)方案在經(jīng)濟(jì)投入上較少，具有很強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)特征。

結(jié)論

船舶輪機(jī)部的主要污染為油類污染以及廢物污染，其會(huì)造成能源的浪費(fèi)。基于船舶的結(jié)構(gòu)與污染物的特征，應(yīng)用多樣化的處理方法，實(shí)現(xiàn)對污染物回收、處理，使其可以達(dá)到國家制定的標(biāo)準(zhǔn)。本文設(shè)計(jì)方案在結(jié)構(gòu)上、技術(shù)上均具有可行性，但仍需要對其進(jìn)行改進(jìn)、完善，使其可以在節(jié)省成本的同時(shí)，減少污染物對環(huán)境的影響。

參考文獻(xiàn)

[1]張偉，葉賽.危險(xiǎn)廢物轉(zhuǎn)移聯(lián)單制度對船舶污染物接收處置的借鑒初探[J].中國水運(yùn)，2018（09）：30-31.

[2]胡怡.九江港長江沿線船舶污染物接收轉(zhuǎn)運(yùn)處置現(xiàn)狀調(diào)查及建議[J].中國水運(yùn)（下半月），2018，18（03）：129-130+192.

（作者單位：江南造船（集團(tuán)）有限責(zé)任公司）