3海洋環(huán)保法規(guī)的發(fā)展及其對船用燃料及潤滑油的影響醇基燃料是合不合法(編輯修改稿)
2025-08-27 00:27 本頁面
【文章內容簡介】 個方面。而燃料中的硫含量高低直接影響著 sox 排放的多少。目前降低 sox 排放的最有效方法是降低燃料中的硫含量。 燃料油的燃燒性能不佳是因為燃料供油商通常將殘渣油與不同側線的餾分油按一定比例混合，保證混合后的船用燃料油達到船東和某些國際法規(guī)對船用燃料油的要求。但是這種做法帶來 第 8 頁 共 18 頁 的問題是燃油各組分的分散性不佳，瀝青質易于凝聚出來形成油泥，同時輕重組分的混合會導致燃油組成不穩(wěn)定，影響燃油的燃燒性能。殘?zhí)亢蜑r青質含量高也是重質劣質燃料的重要 特點。瀝青質的熱值低，難于充分燃燒，加之渣油中含有各種無機有機金屬鹽和雜質燃油質量不高，一方面會降低發(fā)動機功率，另一方面會排放更多的煙塵和顆粒物［ 5］，給環(huán)境造成極大危害。 在現有質量條件下，加入適當添加劑能夠對劣質燃料起到明顯的改性作用，可以有效改善燃燒狀況，使燃油高效、清潔燃燒，并減少煙塵和顆粒物的排放。在燃料中加入分散性添加劑可以提高其儲存穩(wěn)定性，阻止瀝青質的凝聚，起到清凈和分散作用，使燃油成為穩(wěn)定的均一體系，有利于提高燃燒效率；加入助燃添加劑可以有效分散瀝青質并對瀝青中碳的燃燒起到催化作用 ，縮短滯燃期，提高了燃料利用率。 日益嚴格的環(huán)保法規(guī)對船用燃料的質量也提出更高要求，低硫和超低硫燃料成為未來船用燃料的發(fā)展方向。例如：美國加利福尼亞州已經確定在 2024 年使用硫含量小于 ％的輕質餾分油。目前研究替代燃料的工作也取得了很大的成績，壓縮天然氣（ g）和液化石油氣（ lpg）成為柴油替代燃料中較好的選擇，wartsila 公司開發(fā)的針對壓縮天然氣和液化石油氣的發(fā)動機也已經在歐洲內河航道的輪船上正常使用。 3 環(huán)保法規(guī)對發(fā)動機的要求 第 9 頁 共 18 頁 目前，新型船用發(fā)動機無不具有大缸徑、 長沖程和高平均有效壓力的特點，例如 wartsila 公司的二沖程發(fā)動機 rtflex96c缸徑近 1m，活塞行程 ，平均有效壓力達到 20 個大氣壓，單缸輸出功率 84mw；而 manbw 公司的 me 型二沖程發(fā)動機缸徑超過1m，單缸輸出功率可達 100mw。這使發(fā)動機的動力性能有所增強，大幅地提高了發(fā)動機的輸出功率和燃料的燃燒效率，從而間接起到節(jié)約燃油，降低排放的作用。因此，節(jié)能和降低排放是船用發(fā)動機技術發(fā)展的兩大推動力。發(fā)動機的機內凈化和機外凈化是降低排放的主要途徑。機內凈化技術應用在發(fā)動機上可以在根源上減少污染物 的排放，但是考慮到成本和發(fā)動機運轉等因素，機外凈化也經常采用。另外使用替代燃料的船用發(fā)動機已經開始正常運行，將來推廣使用的前景廣闊。 排放凈化技術 發(fā)動機共軌技術 目前，基于電子控制的共軌技術替代傳統的機械式燃油噴射系統已經廣泛應用于船用發(fā)動機中。共軌技術采用電子傳感器來監(jiān)測發(fā)動機轉速和曲軸的位置，將測得參數與預先設定參數進行比較，對燃油噴射、排氣閥啟閉和柴油機啟動等進行控制，并保證發(fā)動機在最佳工況下運行。 大型低速柴油機采用共軌技術始于 20世紀 90年 代中后期才正式進入實用化階段，目前在二沖程低速十字頭發(fā)動機和四沖程 第 10 頁 共 18 頁 中速發(fā)動機中普遍使用。在瓦錫蘭公司生產的各種船用發(fā)動機中，中速發(fā)動機 wartsila46f、 wartsila3 wartsila3 wartsila46和二沖程低速發(fā)動機 wartsilartflex50b、 rtflex58tb、rtflex60cb 、 rtflex68d 、 rtflex82c 、 rtflex82t 、rtflex84td 和 rtflex96c 等型號采用共軌技術。采用共軌技術的船只能夠保證發(fā)動機在最佳工況下使 燃料充分燃燒，提高發(fā)動機輸出功率，降低了油耗；并且可以有效降低發(fā)動機顆粒物的排放，使發(fā)動機在不同轉速，不同負載下實現 “ 無煙排放 ” 。 濕法凈化 降低發(fā)動機燃燒時氣缸內的峰值溫度是降低 nox 排放最有效的方法，它可以從根源上減少 nox 的生成。目前 wartsila 公司最廣泛采用的霧化空氣法（ wetpachumidification）是將壓縮空氣所產生的高溫將水霧化，空氣夾帶飽和水蒸氣進入氣缸參與燃燒，降低燃燒室溫度，可以減少至少 50％的 nox 的生成。一般來說，此方法水的消耗量是燃油消耗 量的兩倍。 另一種方法是三菱公司（ mitsubishi）采用的直接噴射法（ directwaterinjection）。該方法是將水通過特殊的噴嘴注入燃燒室中，與燃料混合形成乳化態(tài)混合物，通過降低燃燒室的峰值溫度來減少至少 40％的 nox 排放。三菱公司的直接噴射法工作示意如圖 2 所示，從圖 2 可以看出兩個獨立的泵分別將燃料與水 經 過 噴 嘴 打 入 氣 缸 中 ， 水 的 加 入 量 由 電 子 共 軌 閥 第 11 頁 共 18 頁 （ electronicrailvalve）控制，并且保證乳化物中水 /油比為。
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