Ⅰ型镁基混合式船舶烟气脱硫系统试验

针对国际海事组织(International Maritime Organization, IMO)船舶硫氧化物(SO_x)排放限值要求,结合陆用镁法脱硫技术和实船应用环境,开展Ⅰ型镁基混合式船舶烟气脱硫系统设计和试验研究。采用台架试验方法分析关键设计参数对脱硫系统性能的影响。结果表明,在一定范围内,增大脱硫系统的液气比、气速,或增加喷淋层数量,均可提高脱硫效率,但会造成脱硫系统的压损增大。根据试验结果优化脱硫系统的设计参数之后,在自动运行模式下,开式脱硫系统和闭式脱硫系统的SO_x排放均能达到等效0.1%硫含量燃油的限值,洗涤水排放满足IMO法规的要求,可为脱硫系统的实船应用提供指导。     

浅谈SAACKE-OM5300型开式脱硫塔管理

按"2020限硫令"的要求,船舶在硫排放非控制区域燃油含硫量不超过0.5%,硫排放控制区燃油含硫量不超过0.1%。为此,有两个解决方案,一是使用满足要求的低硫油或LNG等;二是加装脱硫装置,继续使用高硫燃油。针对加装脱硫装置,文章在脱硫装置设计、制造、检验、发证、使用管理等方面进行了深入的研究,供同行借鉴。     

船用镁基湿法脱硫中试试验研究

针对国际海事组织(IMO)日益严格的SO2排放限值,开展适用于船舶废气的镁基湿法脱硫试验研究.基于中试试验平台,以氢氧化镁浆液作为吸收剂,研究影响脱硫效率的关键工艺参数,包括液气比、浆液pH值、烟气流速、入口 SO2浓度、浆液温度等.结果表明,在所研究的工况范围内,加装传质构件的喷淋塔脱硫效率显著优于未加装前,可达98.24％,提高2个百分点;脱硫效率随液气比、浆液pH值和烟气流速的增大而升高,高至98.24％,随入口 SO2浓度和浆液温度的增大而降低,低至95.35％.研究结果可为镁基湿法脱硫技术在船舶上的应用提供支撑.     

40万t矿砂船废气清洗脱硫系统选型分析

基于大型远洋船舶的航线特点,针对40万t矿砂船的船用废气清洗脱疏系统选型任务,分别从脱硫系统的原理、适装性、经济性等方面进行对比分析,结果表明,对于短时间航行在硫排放控制区的大型远洋船舶,采用开式脱硫系统是一种经济有效的选择。     

我国船舶排放控制区及港口城市检查应对措施

船舶大气污染多集中于港口和航线密集处,所以目前主流的方法是建立排放控制区(ECA)。这一措施卓有成效,但是对于环境保护的追求不可停步。本文将介绍我国设立的排放控制区的发展和现状,并与目前国际海事组织认可的排放控制区相关法案进行分析对比,探究为何我国目前很难无法达到国际标准。为了得出解决方案,本文利用演化博弈对我国排放控制区政策实施,分别分析了政府和船公司策略的演化稳定性以及两者混合策略下的演化稳定性,并且对于从根源上减少硫氧化物排放提供了建议。     

加装脱硫洗涤塔的资源瓶颈及解决方案

针对2020年1月1日即将实施的船舶排放限硫令,许多船东选择了在现有营运船上加装脱硫洗涤塔这种简单又经济的方案,这就造成了年内平均每天需要加装5. 8套脱硫洗涤塔的紧张情况。文章从实际加装过程出发,指出了在加装过程中可能遇到的供货、设计、坞资源、试验以及防腐等资源瓶颈,并给出了比较切合实际的对策建议,对修船厂在接单及实施加装脱硫洗涤塔上具有较为实用的借鉴意义。     

微藻计数及压载水藻类生长抑制毒性试验方法

船舶尾气排放硫氧化物和氮氧化物是大气污染主要来源之一,采用湿法脱硫技术是减少硫氧化物排放的有效途径。但湿法脱硫后产生的洗涤水含有多种有害物质,其中多环芳烃为主要污染物之一,国际海事组织规定其含量不得超过2250 μg/L。本研究以萘为多环芳烃代表物,采用低温等离子体技术处理船舶尾气脱硫洗涤水,分别考察低温等离子体工艺参数(放电功率、进气量)和处理过程特征参数(温度、pH、水中阴离子)对萘去除率的影响。结果表明,最佳氧气进气量和放电功率分别为3 L/min和132 W,该条件下萘去除率随温度升高先增大后降低；pH升高有利于萘的降解；水中SO_42-、SO_32-、NO_3-、NO_2-、HCO_3-对萘的降解有不同程度的影响,其中HCO_3-的影响最为显著。     

紫外强化有效氯对船舶尾气同时脱硫脱硝试验

为提高有效氯溶液对船舶尾气同时脱硫、脱硝的性能,将紫外光(UV)辐照与有效氯溶液相结合,开展脱硫、脱硝试验。基于UV-鼓泡光催化反应器搭建模拟实验平台,进行UV辐照和无UV辐照环境下氧化溶液脱硫脱硝的对比试验和UV灯的功率、有效氯的浓度等因素对脱除率影响的试验。结果表明:在40℃的气液反应温度下,UV辐照能大幅度提高浓度为250 mg/L[CL2]的有效氯溶液对模拟烟气中NO、NOX和SO2的脱除能力;UV灯的功率从5W增加到16W,NO和NOX的脱除率近乎线性上升;将有效氯的浓度从250 mg/L[CL2]升高至1 500 mg/L[CL2],NO和NOX的脱除率缓慢上升;有效氯溶液对SO2的脱除率始终为100%。此外,对可能的反应机理进行了分析。     

基于热节点网络法的船用LNG梯级汽化器换热性能分析

将基于梯级汽化理论的LNG梯级汽化器作为研究对象,以热节点网络法为基础,利用一维数值模拟方法对其进行热力学分析并建立热阻分析模型,对该汽化器壳体中LNG、丙烷(PR)和海水3种工质的耦合换热特性进行研究。主要分析了LNG腔体和PR腔体内气液两相流动换热以及海水腔体内单相流动换热,比较不同LNG质量流量和不同海水质量流量分别对LNG侧及海水侧流动换热特性的影响。结果表明:在LNG侧质量流量为2.4 kg/s、2.8 kg/s、3.2 kg/s、3.6 kg/s和4.0 kg/s工况时,LNG侧出口温度分别为278 K、281.6 K、242 K、229.8 K和222.5 K,温度变化显著且呈先增大后减小的变化趋势;海水侧质量流量的增加使得LNG侧出口温度升高,但增幅并不明显;此外,随着LNG侧和海水侧质量流量增加,两侧流体流动压降均大幅增加。     

低温等离子体技术去除船舶尾气脱硫洗涤水中多环芳烃的研究

船舶运输因其载重量大、安全等优点作为全球交通运输的重要组成部分，但船舶排放尾气对大气环境造成了严重危害。国际海事组织对船舶排放的硫氧化物和氮氧化物制定了严格的规定。目前船用脱硫技术主要以湿法为主，产生的脱硫废液含有多种有害物质，其中多环芳烃因其毒性大，持久性强成为关注热点。本研究以萘为多环芳烃代表物，采用低温等离体技术对钠碱法脱硫后洗涤水进行处理，研究该过程萘降解的反应动力学参数，考察臭氧剂量、萘初始浓度、温度和pH对萘降解动力学的影响。结果表明，低温等离子体技术产生的臭氧降解萘符合假一级反应动力学，反应速率常数随着臭氧剂量、萘初始浓度和pH的增加而增加，随着温度呈现先增加后降低的趋势。     

面向船用双燃料主机的淡水降温填料塔数值模拟及传质计算

基于双模理论建立填料塔的传质、传热模型,通过数值计算得到在不同液汽比下的脱硫效率、气相出口温度和压力损失,与实际测量结果对比,发现预测值与实测值吻合良好,且趋势一致。实测散堆矩鞍环填料和规整板波纹填料在相同工况下的脱硫效率,气相出口温度,压力损失,在基于本文的应用条件下,可得出规整板波纹填料相比散堆矩鞍环填料效果较好。     

基于物联网的船舶排放控制区监控系统设计

我国设立船舶排放控制区的目标,是为了控制船舶硫氧化物、氮氧化物和颗粒物排放,改善沿海及内河区域环境空气质量,为控制船舶大气污染奠定基础。根据上述目标的要求,提出一种可对排放控制区内船舶废气进行实时数据采集的监控系统设想。该系统借助物联网技术,将传感器设备嵌入至船舶烟囱内,通过互联网无限通信、GPRS DTU和云计算等技术监控控制区内所有船舶废气排放的实时动态,以更为客观精确的数据统计和直观及时的动态跟踪促进船舶排放控制区环境管理的有效性和决策的科学性。     

通过尾气估算船用燃油硫含量的岸基嗅探法实验

2016年,我国珠三角、长三角、环渤海(京津冀)水域船舶排放控制区SECA正式启用,要求在十三五期间逐步实现排放控制区内的船用油硫含量不得高于0. 5%的控制目标。欧美排放控制区的研究经验表明,通过监测尾气估算船用燃油硫含量(嗅探法)是一种有效的远程监管手段。文章在天津港码头上开展了两次岸基嗅探法实验,监测点高度27 m,与过往船舶之间水平距离100～500 m。实验共测得13艘大吨位船舶的燃油硫含量,证明了岸基嗅探法的有效性,并定性地反映了适宜的风速这一必要条件。建议进一步开展岸基嗅探法实验并同步登船获取油样硫含量真实值,掌握方法的不确定性范围和影响因素,为建立基于嗅探法的全国排放控制区高硫油船舶监测网络打下扎实的基础。     

基于热节点网络法的船用LNG梯级汽化器换热性能分析

将基于梯级汽化理论的LNG梯级汽化器作为研究对象，以热节点网络法为基础，利用一维数值模拟的方法，对其进行热力学分析并建立该汽化器的热阻分析模型，实现该汽化器壳体中LNG、丙烷、海水三种工质耦合换热特性的研究。本文主要研究内容包括LNG腔体、丙烷腔体内气液两相流动换热及海水腔体内单相流动换热，比较了不同LNG质量流量和不同海水质量流量分别对LNG侧及海水侧流动换热特性的影响。研究结果表明：当LNG侧质量流量在2.4kg/s、2.8kg/s、3.2kg/s、3.6kg、4.0kg/s工况下，LNG侧出口温度分别为278K、281.6K、242K、229.8K、222.5K，温度变化显著且呈现先增大后减小的变化趋势；海水侧质量流量在80kg/s、100kg/s、120kg/s、140kg/s、160kg/s工况下，LNG侧出口温度分别为278K、283.2K、287.2K、290.3K、292.2K，增幅并不明显；同时，LNG侧质量流量为4.0kg/s时，其压降为5441Pa，约为2.4kg/s工况下的2.6倍，海水侧质量流量为160kg/s时，其压降为51993Pa，约为80kg/s工况下的3.6倍，两侧压降增幅均较大。     

节能减排"动真格"船舶业开启严管模式

在经过数月的密集调研和征求意见后,2015年12月4日,交通运输部发布了《珠三角、长三角、环渤海(京津冀)水域船舶排放控制区实施方案》(下称《ECA方案》),提出在珠三角、长三角和环渤海三大水域设立船舶排放控制区(ECA).经初步测算,船舶排放控制区计划实施后,到2020年,珠三角、长三角、环渤海(京津冀)水域船舶硫氧化物和颗粒物将比2015年分别约下降65%和30%.     

生物法净化船舶舱室有害气体技术

选取塑料鲍尔环和圆柱状活性炭作为填料,采用生物滴滤塔对于船舶舱室低浓度苯的生物净化效率和去除负荷进行了研究。实验测定了填料种类、填料高度、进气浓度、停留时间等操作因素对净化效率的影响。结果表明,在实验操作范围内,生物滴滤塔Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对于苯的最大去除负荷分别达到36.97,79.14和185.42 mg/(L.h),组合填料的净化效率和去除负荷都优于单一填料。     

2015年我国船用油市场现状及发展趋势分析（下）

按照大气污染防治法和限排区政策要求,我国将推广低硫燃油的使用,并在珠三角、长三角、环渤海（京津冀）水域设立船舶排放控制区,其中,自2016年4月1日起,长三角区域将率先实施减排,船舶在长三角水域排放控制区核心港口靠岸停泊期间使用硫含量不高于0.5%m/m的燃油。长期以来,我国国内炼厂不生产船用燃料油,水上运输所需要的发动机燃料,大多由供应商调和而成,来源包括渣油、油浆、沥青、煤焦油、橡胶油等劣质燃油,船舶燃料油含硫量保持在3.5%。而按照大气污染防治法新要求,改用普通柴油替代燃料油,2018年含硫量要达到10PPM以下,对船舶在内江内河排放进一步严控,减少硫排放控制环境污染。而限排区政策与大气污染防治法目标一致,也是重点要求沿海到港船舶使用低硫燃油或普通柴油,以减少港口环境污染。据了解,船舶排放控制区将控制船舶硫氧化物、氮氧化物和颗粒物排放,改善我国沿海和沿河区域特别是港口城市的环境空气质量,为全面控制船舶大气污染奠定良好基础。经初步测算,船舶排放控制区实施后,到2020年,珠三角、长三角、环渤海（京津冀）水域船舶排放硫氧化物和颗粒物将比2015年分别下降65%和30%。接下来,政府主管机构将加强对船用燃油供应单位的监管,即落实船用燃油供应单位备案制度、燃料装舱单和燃油样品保存制度。每批次采购燃油,燃油供应单位都应该留样封存并至少保存一年。燃油供应单位应按要求如实填写燃油供应单证,并连同油品质量检测报告至少保存三年。同时还将采取加强对到港船舶监管、发挥船舶检验机构作用、加强对违法违规行为的处罚等措施。此外,交通运输部出台了《船舶与港口污染防治专项行动实施方案（2015-2020年）,全面推进船舶与港口污染防治工作,积极推进绿色水路交通发展,对于船供油商的燃油质量监管工作提出了更高要求,有利于营造公平的市场经营行为。     

嗅探设备在船舶尾气监测方面的应用——以全国查处的首起在航船舶使用燃油硫含量超标案件为例

2019年1月1日起,进入船舶排放控制区的海船应使用硫含量不大于0.50%(m/m)的燃油,如何对在航船舶使用的燃油进行监管,最大限度地发挥排放控制区设立的意义,是当前一段时期内面临的重要难题。结合使用嗅探设备查处的全国首起在航船舶使用燃油硫含量超标案件,详细论述嗅探设备在船舶尾气监测方面的优势,以及使用嗅探设备监测在航船舶过程中的体会和建议,探索排放控制区监管的新方式、新方法,为坚决打赢蓝天保卫战贡献海事的力量。     

某船用中速柴油机排放特性试验

对某船用中速柴油机的电控化改造前按推进特性进行了排放试验.试验分析结果表明:该机低转速、低负荷区CO排放浓度低,HC排放浓度高,而高转速高负荷区CO排放浓度高,HC排放浓度低;NOx排放浓度最高位于800r/min附近,而NOx比排放随转速和负荷的升高而降低,其变化趋势主要受油耗率的影响.试验结果可供相关技术人员参考.     

船舶污水处理技术研究与应用进展

海运、河运增长迅速,船舶污水处理日益受到广泛关注。本文以海洋船舶为主要研究对象,综述了海洋船舶污水的类型、水质特征、处理技术研究和应用进展,并展望了海洋船舶污水处理的膜生物反应器研究与应用方向。海洋船舶污水主要指压舱水以外的船舶污水,主要包括船舶生活污水和含油污水。海洋船舶生活污水的水质、水量随乘员变化较大,呈现污染物浓度高、变化大等特征,其中黑水污染物浓度BOD5991~5840 mg/L,SS 1180~4980 mg/L;含油污水成分复杂,乳化程度高,舱底水中含油量可达50000 mg/L。虽然海洋船舶污水排放标准随海域变化较大,但日益严格,这导致船舶污水处理对空间、运行维护的要求高,因此,膜生物反应器成为海洋船舶生活污水处理研究与应用的主流技术。