论文部分内容阅读
[摘 要]随船舶贸易量高达世界贸易的95%以上,船舶柴油机排放量非常巨大, 据有关资料显示,船舶柴油机排放的NOx约占全球排放的NOx的7%,排放的SOx约占全球排放的SOx的4% 排放的CO2占全球排放的CO2的2.7%,本文以APL-PUSHAN轮为例,分析了乳化燃油对船舶控制NOx排放利弊,启迪人们,加强对柴油机Nox的排放进行控制,在最大限度的节能减排的同时,也尽可能的减少对船舶柴油机的损伤,以减少维护费用.
[关键词]乳化燃油,NOx排放的控制,利弊
中图分类号:D610 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)28-0315-01
一、氮氧化物(NOx)的危害
柴油机排气中的氮氧化物绝大部分(90%以上)是NO,少量是NO2,氮氧化物通常用NOx表示。NO是无色气体,本身毒性不大,通过光化反应会破坏大气臭氧层,并且在大气中会缓慢氧化成NO2。NO2是一种棕色的刺激性气体,其浓度为100-120ppm时,会表现出很强的毒性,如破坏人体的黏膜,引起肺癌,导致人体组织缺氧乃至窒息,若浓度达到200ppm,会立刻致人死亡。
二、APL-PUSHAN轮氮氧化物NOx排放的控制措施介绍
船舶柴油机NOx排放的控制措施主要是从柴油机燃烧过程的改进、排气后处理以及改善燃油品质入手,根据所采取的控制措施与柴油机工作过程的关系可分为机前处理、机内处理和机后处理三种类型。
APL-PUSHAN轮是采用机前处理法中的加水处理---燃油乳化法控制NOx的排放的如图1。
这是有一专用淡水箱、淡水泵及管系向燃油系统内供蒸馏水(造水机造的淡水),淡水在与来自中有日用柜的燃油会合后,经混油乳化装置,按照一定比例进行混合乳化,乳化了的燃油在经过主机燃油循环泵、增压泵时,可以继续充分乳化后再进入主、辅机燃烧。
三、APL-PUSHAN轮,氮氧化物NOx排放的控制原理分析,机前处理主要是采用清洁燃料,在燃烧过程中不产生或少产生有害排放物
加水处理的原则是通过采取措施使一定量的蒸馏水进入气缸,由于水的汽化潜热很高,可以在 燃烧过程吸收大量的热量,从而降低最高燃烧温度,减少NOx排放量,燃油乳化就是加水处理方式中一种,之所以加的是蒸馏水而不是饮用水或海水,主要是因为蒸馏水中只有H和O,而没有或很少有其他微量金属元素像 钠、钒、锌、钼等,这就减轻了微量金属元素像 钠、钒、锌、钼等对柴油机造成腐蚀的可能。
燃油乳化是将燃油掺水形成乳化油在柴油机中进行燃烧。当向柴油机喷入乳化油时乳化油中的水被气化、蒸发,使燃烧温度峰值降低,而爆炸压力平缓、持久、有力,能较大幅度的减少NOx排放,降低最高爆炸压力,且有助于提高输出功率。
四、APL-PUSHAN轮使用乳化燃油的利弊分析
使用乳化燃油对发动机工作性能的影响随机器型号不同而变化。APL-PUSHAN轮全速航行时每24小时消耗淡水17-20T,此时燃油中水分可达20%--30%,可降低NOx排放40%-60%。并且大大改善了发动机的排烟,据计算每日可节省燃油5-7T。可见:使用乳化燃油不仅可降低NOx排放,改善发动机的排烟。还可以每日节省约10%的燃油耗(日耗油65T)大幅降低了营运成本。使用乳化燃油带来的利益还是相当大的。
使用乳化燃油也会带来一些负面影响;在操作上就比較麻烦,在机动用车时由于负荷随时变化然油中的水油比难以随时调整,水油比不合适时,不仅影响到机动性能还会增加腐蚀。所以机动用车时应改为废乳化燃油状态。给操作人员带来不便。另外即使是主机工作在全速全负荷的航行状况时的乳化燃油状态时,气化了的淡水,会在排气系统中压力突变、温度突变的局部会凝结成露,对柴油机排气系统甚至燃烧室部件造成低温腐蚀,使得柴油机零件因锈蚀而缩短了使用寿命,增加了维修成本。
五、结论
使用乳化燃油各有利弊,还是利大于弊的,只要在使用过程中严格按照操作规程,根据柴油机工况,及时调整、合理使用乳化燃油还是对控制氮氧化物排放、改善排烟、节省营运成本大有好处的。
参考文献
[1] 李斌.主推进动力装置[M].大连:大连海事大学出版社.2012:211-216.
[2] 张跃文.船舶管理[M].大连:大连海事大学出版社.2012.6.
[3] 魏海军,金国平.轮机维护与修理[M].大连:大连海事大学出版社.2008:34-56.
[关键词]乳化燃油,NOx排放的控制,利弊
中图分类号:D610 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)28-0315-01
一、氮氧化物(NOx)的危害
柴油机排气中的氮氧化物绝大部分(90%以上)是NO,少量是NO2,氮氧化物通常用NOx表示。NO是无色气体,本身毒性不大,通过光化反应会破坏大气臭氧层,并且在大气中会缓慢氧化成NO2。NO2是一种棕色的刺激性气体,其浓度为100-120ppm时,会表现出很强的毒性,如破坏人体的黏膜,引起肺癌,导致人体组织缺氧乃至窒息,若浓度达到200ppm,会立刻致人死亡。
二、APL-PUSHAN轮氮氧化物NOx排放的控制措施介绍
船舶柴油机NOx排放的控制措施主要是从柴油机燃烧过程的改进、排气后处理以及改善燃油品质入手,根据所采取的控制措施与柴油机工作过程的关系可分为机前处理、机内处理和机后处理三种类型。
APL-PUSHAN轮是采用机前处理法中的加水处理---燃油乳化法控制NOx的排放的如图1。
这是有一专用淡水箱、淡水泵及管系向燃油系统内供蒸馏水(造水机造的淡水),淡水在与来自中有日用柜的燃油会合后,经混油乳化装置,按照一定比例进行混合乳化,乳化了的燃油在经过主机燃油循环泵、增压泵时,可以继续充分乳化后再进入主、辅机燃烧。
三、APL-PUSHAN轮,氮氧化物NOx排放的控制原理分析,机前处理主要是采用清洁燃料,在燃烧过程中不产生或少产生有害排放物
加水处理的原则是通过采取措施使一定量的蒸馏水进入气缸,由于水的汽化潜热很高,可以在 燃烧过程吸收大量的热量,从而降低最高燃烧温度,减少NOx排放量,燃油乳化就是加水处理方式中一种,之所以加的是蒸馏水而不是饮用水或海水,主要是因为蒸馏水中只有H和O,而没有或很少有其他微量金属元素像 钠、钒、锌、钼等,这就减轻了微量金属元素像 钠、钒、锌、钼等对柴油机造成腐蚀的可能。
燃油乳化是将燃油掺水形成乳化油在柴油机中进行燃烧。当向柴油机喷入乳化油时乳化油中的水被气化、蒸发,使燃烧温度峰值降低,而爆炸压力平缓、持久、有力,能较大幅度的减少NOx排放,降低最高爆炸压力,且有助于提高输出功率。
四、APL-PUSHAN轮使用乳化燃油的利弊分析
使用乳化燃油对发动机工作性能的影响随机器型号不同而变化。APL-PUSHAN轮全速航行时每24小时消耗淡水17-20T,此时燃油中水分可达20%--30%,可降低NOx排放40%-60%。并且大大改善了发动机的排烟,据计算每日可节省燃油5-7T。可见:使用乳化燃油不仅可降低NOx排放,改善发动机的排烟。还可以每日节省约10%的燃油耗(日耗油65T)大幅降低了营运成本。使用乳化燃油带来的利益还是相当大的。
使用乳化燃油也会带来一些负面影响;在操作上就比較麻烦,在机动用车时由于负荷随时变化然油中的水油比难以随时调整,水油比不合适时,不仅影响到机动性能还会增加腐蚀。所以机动用车时应改为废乳化燃油状态。给操作人员带来不便。另外即使是主机工作在全速全负荷的航行状况时的乳化燃油状态时,气化了的淡水,会在排气系统中压力突变、温度突变的局部会凝结成露,对柴油机排气系统甚至燃烧室部件造成低温腐蚀,使得柴油机零件因锈蚀而缩短了使用寿命,增加了维修成本。
五、结论
使用乳化燃油各有利弊,还是利大于弊的,只要在使用过程中严格按照操作规程,根据柴油机工况,及时调整、合理使用乳化燃油还是对控制氮氧化物排放、改善排烟、节省营运成本大有好处的。
参考文献
[1] 李斌.主推进动力装置[M].大连:大连海事大学出版社.2012:211-216.
[2] 张跃文.船舶管理[M].大连:大连海事大学出版社.2012.6.
[3] 魏海军,金国平.轮机维护与修理[M].大连:大连海事大学出版社.2008:34-56.