船舶硫排放控制對(duì)輪機(jī)設(shè)計(jì)的影響探析

沈李洋

（武漢理工大學(xué) 湖北·武漢 430070）

在船舶運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生大量的硫氧化物，這給我國大氣環(huán)境帶來了許多消極的影響。作為世界大國我國必須承擔(dān)大國責(zé)任，努力的控制船舶的硫氧化物排放。現(xiàn)如今，國際海事組織出臺(tái)了一系列政策法規(guī)對(duì)船舶的硫排放進(jìn)行控制。在相關(guān)政策法規(guī)的影響下，雖然硫化物的排放有了一定程度的減少，然而船舶輪機(jī)的設(shè)計(jì)成本卻有了一定程度的增加。鑒于此，相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)以我國船舶行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀為基礎(chǔ)，開展對(duì)硫氧化物排放的控制工作。

1 硫化物排放對(duì)船舶設(shè)計(jì)的影響

1.1 船柜設(shè)計(jì)

船柜的設(shè)計(jì)是船舶輪機(jī)設(shè)計(jì)初期需要解決的核心問題。因此，相關(guān)技術(shù)人員在進(jìn)行船柜設(shè)計(jì)的過程中要重視設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性。船柜設(shè)計(jì)人員可以通過增設(shè)低硫油艙的方式推動(dòng)船柜設(shè)計(jì)的優(yōu)化，這可以有效的推動(dòng)輪機(jī)設(shè)計(jì)水平的提升。通過優(yōu)化船柜設(shè)計(jì)的方式還可以減少硫化物的排放，從而達(dá)到相關(guān)的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。在船柜設(shè)計(jì)工作的實(shí)踐過程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)以各個(gè)地方的環(huán)境保護(hù)規(guī)定為依據(jù)開展船柜的設(shè)計(jì)工作，在設(shè)計(jì)過程中設(shè)計(jì)人員應(yīng)該盡量的采用含硫量較少的能源促進(jìn)油艙結(jié)構(gòu)的優(yōu)化提升。在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員還可以通過澄清艙、日用艙以及存儲(chǔ)艙等配置方案的應(yīng)用促進(jìn)船柜布局的優(yōu)化升級(jí)。在實(shí)踐操作過程中，操作人員可以及時(shí)的根據(jù)航行區(qū)的排放限制進(jìn)行排放控制，通過這種方式技術(shù)人員便不需要對(duì)低油艙進(jìn)行單獨(dú)設(shè)計(jì)，這可以有效的降低船柜設(shè)計(jì)的成本。長(zhǎng)期以來，硫化物排放問題一直困擾著船舶設(shè)計(jì)人員。鑒于此，在設(shè)計(jì)過程中設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同的船舶的實(shí)際需求進(jìn)行船舶的設(shè)計(jì)。以輕柴油裝置船舶的設(shè)計(jì)為例，由于輕柴油裝置船舶具有閃點(diǎn)低的特征，因此，在設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)考慮設(shè)備和日用艙、存儲(chǔ)艙的接觸，從而盡可能的減小設(shè)備高溫給船舶運(yùn)行產(chǎn)生的不利影響。不僅如此，在船柜設(shè)計(jì)實(shí)踐過程中，相關(guān)設(shè)計(jì)人員還應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)考慮船柜的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性，從而盡可能的達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)。在設(shè)計(jì)實(shí)踐過程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)明確在主機(jī)燃油系統(tǒng)剛剛運(yùn)行時(shí)，倘若可以將硫化物含量控制在合理的范圍之內(nèi)則可以有效的減少氣缸中的堿性值，這可以有效的為設(shè)備的運(yùn)行提供保障，從而盡可能的減少設(shè)備故障的出現(xiàn)。因此，設(shè)計(jì)人員在設(shè)備設(shè)計(jì)過程中必須首先考慮船舶輪機(jī)硫化物的排放量，從而有效的推動(dòng)船柜的優(yōu)化設(shè)計(jì)，與此同時(shí)，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)設(shè)計(jì)各種規(guī)模的日用艙以及規(guī)模不同的燃料儲(chǔ)備艙，從而為日后的實(shí)際應(yīng)用提供基礎(chǔ)。

1.2 管路與設(shè)備

管路系統(tǒng)中冷卻器的位置直接影響著輪機(jī)的設(shè)計(jì)水平。鑒于此，相關(guān)設(shè)計(jì)人員在輪機(jī)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)考慮冷卻器位置的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)實(shí)踐過程中設(shè)計(jì)人員可以通過以下方式進(jìn)行冷卻機(jī)位置的設(shè)計(jì)：首先，設(shè)計(jì)人員可以將冷卻器安裝在設(shè)備出口的位置，通過這種方式可以有效的促進(jìn)輕柴油的流動(dòng)，同時(shí)也能夠加強(qiáng)對(duì)黏度的控制，這對(duì)推動(dòng)船舶總體工作效率的提升無疑具有重要意義。然而，該位置的安裝不僅需要具有較高水平安裝能力的安裝人員進(jìn)行設(shè)備安裝，同時(shí)還需要高質(zhì)量的冷卻器作為設(shè)備支撐，只有這樣才能有效的降低硫化物的影響。其次，設(shè)計(jì)人員可以選擇在循環(huán)泵前安裝冷卻器。在此位置安裝可以有效的降低柴油的粘度。在該位置安裝不會(huì)對(duì)循環(huán)泵和整個(gè)設(shè)備產(chǎn)生較大的影響，因此，這種安裝方式也正滿足了安裝設(shè)計(jì)過程穩(wěn)定性和安全性的要求。當(dāng)然，在選擇安裝位置的過程中設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)充分的考慮位置對(duì)冷卻劑的影響，從而全面的控制各個(gè)設(shè)備，并利用這種方式減少硫化物的污染。與此同時(shí)，有關(guān)技術(shù)人員在設(shè)計(jì)過程中必須嚴(yán)格的監(jiān)控安裝成本，從而全面的促進(jìn)排放系統(tǒng)的優(yōu)化。這主要由于石油供給系統(tǒng)是船舶輪機(jī)的主要?jiǎng)恿υ矗虼耍S護(hù)和檢測(cè)石油供應(yīng)系統(tǒng)是保障設(shè)備正常運(yùn)行的重要手段。總之，在選擇設(shè)計(jì)冷卻器位置時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)盡可能的將其布置在柴油發(fā)電機(jī)組的供油管路當(dāng)中，并努力的推動(dòng)主發(fā)動(dòng)機(jī)、濾油器等設(shè)備的優(yōu)化，從而最大程度的減輕船舶的硫化物含量。

1.3 燃油系統(tǒng)

推動(dòng)燃油系統(tǒng)的優(yōu)化是減少船舶硫氧化物排放的重要手段之一，因此，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)積極的研究推動(dòng)燃油系統(tǒng)優(yōu)化的方法，從而盡可能的保證船舶輪機(jī)設(shè)計(jì)的合理性。在設(shè)計(jì)實(shí)踐過程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格的控制船用輕柴油的油溫，努力的將其控制在22℃。在轉(zhuǎn)換燃油系統(tǒng)油料的過程中，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格的控制油料的溫差，從而避免高溫差對(duì)燃油系統(tǒng)的損害。與此同時(shí)，在設(shè)計(jì)燃油系統(tǒng)的過程中，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)努力的使用高質(zhì)量的控制器，從而全面推動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)部自動(dòng)粘度控制器的優(yōu)化，通過這種方式嚴(yán)格的控制燃油系統(tǒng)的溫度條件。為盡可能的推動(dòng)燃油系統(tǒng)運(yùn)行效率的提升，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)積極的探索有效的手段減少燃油和輕型柴油間的轉(zhuǎn)化時(shí)間，提升轉(zhuǎn)換效率。在設(shè)計(jì)燃油系統(tǒng)的過程中，設(shè)計(jì)人員可以積極的采用全自動(dòng)控制方式進(jìn)行燃油系統(tǒng)的控制，通過優(yōu)化燃油系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)備，推動(dòng)船舶穩(wěn)定性的提升。

2 船舶硫化物排放控制措施研究

2.1 選擇低硫燃油和清潔能源

在調(diào)查研究中，筆者發(fā)現(xiàn)通過使用低硫燃料的方式可以有效的減少廢氣的排放。因此，為盡可能的降低船舶的硫化物排放，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)努力的從源頭遏制硫化物的生成，從而有效的加強(qiáng)對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。現(xiàn)如今，我國主要采用以下幾種方式降低船舶的硫化物排放：首先，在我國船舶在靠岸之前需要提前關(guān)閉引擎。其次，在靠近目標(biāo)港口之前船舶需要提前換成低硫燃料。這些方法雖然在降低船舶硫化物排放方面發(fā)揮了一定的積極作用，但這也增加了船舶的運(yùn)行成本。不僅如此，由于現(xiàn)階段低硫燃料的供給量和實(shí)際船舶需求存在著較大的差異，因此，低硫燃料的價(jià)格非常高，這也直接增加了船舶運(yùn)行的成本。除此之外，在船舶運(yùn)行過程中還需考慮多方面因素，因此，我國相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)積極的研究利用清潔高效能源代替低硫燃料的方法。近年來，我國科技取得了一定的發(fā)展成就，現(xiàn)如今，我國已經(jīng)掌握利用特定手段降低天然氣中硫化物質(zhì)的技術(shù)，與此同時(shí)，還可以控制天然氣中的H2O和CO2，在高新技術(shù)的應(yīng)用下船舶硫化物的排放達(dá)到了相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)。因此，我們可以說通過使用液化天然氣的方式可以有效的降低船舶的硫化物排放。鑒于此，相關(guān)設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行船舶輪機(jī)設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)當(dāng)積極探索利用液化天然氣燃料的方法，從而有效的降低船舶的硫化物排放。

2.2 重視廢氣洗滌技術(shù)的應(yīng)用

通過廢氣洗滌技術(shù)的應(yīng)用可以有效的凈化船舶廢氣，因此，筆者分析了廢氣洗滌技術(shù)在船舶運(yùn)輸中的應(yīng)用。通過廢氣洗滌技術(shù)的應(yīng)用可以去除船舶廢氣七成以上的硫化物，因此，我們可以說廢氣洗滌技術(shù)的應(yīng)用在很大程度上提升了船舶廢棄的處理效率。在實(shí)踐過程中，洗滌設(shè)備不僅可以利用淡水進(jìn)行廢氣洗滌同時(shí)也可以利用海水進(jìn)行廢氣洗滌。在靠近船舶港口時(shí)可以采用淡水進(jìn)行污染物的處理，通過洗滌技術(shù)的應(yīng)用達(dá)到將船舶排放的污染物控制在環(huán)境排放標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)的目的。當(dāng)船舶遠(yuǎn)離港口之后，便可以采用海水進(jìn)行船舶排放物的處理，并將處理后的污染物排放到海水當(dāng)中，從而加強(qiáng)對(duì)海洋生態(tài)的保護(hù)。

3 結(jié)語

在我國經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的大背景下，我國已經(jīng)成為眾多海上貿(mào)易大國之一，船舶在交通運(yùn)輸中發(fā)揮著不可替代的作用。因此，重視對(duì)船舶硫化物的排放控制工作就顯得非常必要了。通過優(yōu)化船舶輪機(jī)設(shè)計(jì)的方式可以有效的降低船舶硫化物的排放，為此，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)積極的優(yōu)化船舶輪機(jī)的設(shè)計(jì)，從而在降低運(yùn)輸成本的同時(shí)保護(hù)海洋生態(tài)環(huán)境，進(jìn)而有效的貫徹落實(shí)生態(tài)環(huán)保理念。