從2011年1月1日起,國(guó)際海事組織(IMO) Tier II船機(jī)排放標(biāo)準(zhǔn)將強(qiáng)制實(shí)施。為防止標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后“船等機(jī)”現(xiàn)象的出現(xiàn),造船企業(yè)呼吁“盡快實(shí)現(xiàn)船機(jī)低碳化”。專家建議,造機(jī)企業(yè)應(yīng)通過(guò)采取多樣化、精細(xì)化的技術(shù),促使船用低速機(jī)降低排放,具體可以從六個(gè)方面展開工作。
一是采用干式工藝。該工藝又稱船用低速機(jī)內(nèi)部調(diào)整方法,簡(jiǎn)單、有效,目前已能使船機(jī)滿足IMO Tier I排放標(biāo)準(zhǔn)要求。這一方法包括提高壓縮比、延遲噴射定時(shí)、可變排氣閥定時(shí)、采用低氮氧化物噴油器等,應(yīng)用時(shí)可以采取不同的組合,來(lái)使船機(jī)在不同工況下實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)。李玉林稱,當(dāng)前,要使船機(jī)符合IMO Tier II、IMO Tier III排放標(biāo)準(zhǔn),可以擴(kuò)展應(yīng)用船用低速柴油機(jī)內(nèi)部調(diào)整方法,將其作為首要采用的機(jī)內(nèi)措施。他介紹,瓦錫蘭RT-flex機(jī)實(shí)船運(yùn)轉(zhuǎn)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(biāo)準(zhǔn)以下15%~20%的水平。
二是采用濕式工藝。這項(xiàng)技術(shù)相對(duì)較復(fù)雜,包括燃油摻水乳化技術(shù) (WFE)、直接噴水技術(shù)(DWI)、水噴射與廢氣再循環(huán)結(jié)合技術(shù)(WA-COREG)、掃氣加濕技術(shù)(SAM)等,但其降低氮氧化物排放量的效果顯著。為了達(dá)到Tier III排放限定值標(biāo)準(zhǔn),船機(jī)除采取干式工藝外,還必須應(yīng)用濕式工藝。目前,世界上品牌船機(jī)制造商都在加大對(duì)該項(xiàng)技術(shù)研究、驗(yàn)證的力度。
三是采用全電子控制技術(shù)。以電子控制為標(biāo)志的共軌智能型船用低速機(jī),通過(guò)軟件控制燃油噴射模式、噴射壓力、噴射定時(shí)和排氣閥定時(shí)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(shí)現(xiàn)無(wú)煙運(yùn)轉(zhuǎn)。
四是提高燃燒品質(zhì)。該技術(shù)指船機(jī)通過(guò)采用超低硫燃油(MDO),進(jìn)一步減少硫化物的排放量;或采用雙燃料(燃?xì)饧叭加停诖芭欧趴刂茀^(qū)域(SECAS)靈活選用燃料,以減少?gòu)U氣中有害物質(zhì)的排放。
五是采用后處理技術(shù)。該技術(shù)可謂造機(jī)商滿足未來(lái)Tier III排放標(biāo)準(zhǔn)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(tǒng)(WHR)及海水洗滌法(中和反應(yīng))等。
六是減少汽缸潤(rùn)滑油消耗。該技術(shù)通過(guò)采用電子控制的汽缸潤(rùn)滑油注油系統(tǒng)(或阿爾法注油器),使汽缸潤(rùn)滑油在汽缸壁上分布得更合理、更均勻,從而使船用低速機(jī)在運(yùn)行工況下的潤(rùn)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(jī)廢氣排放控制技術(shù)發(fā)展迅速,新技術(shù)層出不窮。除上述技術(shù)外,目前正在研發(fā)的減排新設(shè)備還包括干式靜電沉淀器、微粒過(guò)濾器、固體氧化燃料電池(SOFC)等。