氧化物排放控制區(qū)船舶燃用低硫燃油的措施

1、硫氧化物排放控制區(qū)船舶燃用低硫燃油的措施硫氧化物排放控制區(qū)船舶燃用低硫燃油的措施中國海洋大學(xué)楊富龍內(nèi)容提要:針對MARPOL附則的要求,分析低硫燃油特點,推薦船舶進入硫氧化物排放控制區(qū)域(SECAs)提前換用低硫燃油的時間計算方法,提出燃用低硫燃油的技術(shù)措施.關(guān)鍵詞:MARPOL附則VI低硫燃油硫氧化物排放控制區(qū)燃油轉(zhuǎn)換措施MARPOL73/78公約附則防止船舶造成大氣污染規(guī)則(簡稱附則VI)要求船用燃油含硫量:航行于一般地區(qū)小于4.5%(以下稱高硫燃油);航行于硫氧化物排放控制區(qū)域(SECA)Ax于1.5%(以下稱低硫燃油).低硫燃油價格高.因此,當前最普遍和有效的作法是.SECA區(qū)域以外燃

2、用高硫燃油,進人SECA區(qū)域燃用低硫燃油.這樣做,涉及船上某些操作且要求較高.本文分析低硫燃油的特點.提出SECA區(qū)域船舶燃用低硫燃油的措施.1低硫燃油低硫燃油與高硫燃油有區(qū)別.(1)低硫燃油硅,鋁含量較高現(xiàn)代石化工業(yè),為了提高輕質(zhì)燃料油的產(chǎn)量,采用催化裂化技術(shù).原油煉制過程中加入含有硅和鋁元素的催化劑.殘渣油中催化劑的硅,鋁顆粒很難全部分離出來.硅和鋁顆粒會像磨料一樣:?進入燃油系統(tǒng)加速高壓油泵柱塞套筒偶件磨損,出油閥卡阻,噴油器針閥磨損;?直接接觸缸套,活塞環(huán),嵌人生鐵的石墨基結(jié)構(gòu)中加劇磨損,嚴重時甚至拉缸,活塞環(huán)斷裂,掃氣箱著火,增壓器喘振,增壓器軸承損壞等,威脅船舶安全.低硫燃油硅和鋁

3、含量有時超過25ppm,而高硫燃油的硅和鋁含量通常小于15ppm(IS08217限定最高值80ppm).(2)低硫燃油含硫量低低硫燃油含硫量低,應(yīng)使用總堿值低的氣缸油.燃用低硫燃油而使用高堿值氣缸油,氣缸油中多余的堿性物質(zhì)會濃縮并黏附在缸套內(nèi)壁上破壞缸套潤滑油膜的完整性,加劇缸套,活塞環(huán)磨損,嚴重時導(dǎo)致拉缸,活塞環(huán)斷裂等故障.然而為低硫燃油配備低堿值氣缸油需要專用油柜.小型船舶和現(xiàn)有船舶較難做到.2燃油轉(zhuǎn)換附則要求,船舶進入SECA區(qū)域后,必須確保100%燃用低硫燃油.這就要求船舶進入SECA區(qū)域時.燃油日用柜及其出口到高壓油泵的管路中,都是低硫燃油,不再有高硫燃油.為減少低硫燃油消耗.船舶燃

4、用100%低硫燃油的起點,理想情況是船舶剛好進人SECA區(qū)域,既滿足附則的要求,又避免低硫燃油消耗過多.關(guān)鍵在于進入SECA區(qū)域前正確選擇開始轉(zhuǎn)用燃用低硫燃油的時間:?過早轉(zhuǎn)換,自然不會違反附則的要求,但是消耗低硫燃油較多,造成經(jīng)濟損失.?過遲轉(zhuǎn)換,進入SECA區(qū)域時,高硫燃油尚未耗盡.柴油機還在燃用高硫燃油,違反附則的要求.若船舶配備專用的低硫燃油日用柜,進入SECA區(qū)域前需要消耗日用柜出口到噴油器之間管路里的高硫燃油,數(shù)量有限,便于計算提前量.若船舶未配備專用的低硫燃油日用柜,進人SECA區(qū)域前需要消耗的高硫燃油,就包括沉淀柜的存油,日用柜的存油和日用柜出口到噴油器之間管路里的燃油.需計算

5、確定耗盡高硫燃油需要多少時間,涉及:?高硫燃油和低硫燃油的含硫量,?沉淀柜,日用柜和日用柜出口到噴油器之間管路(含燃油霧化加熱器)等所存高硫燃油數(shù)量,?分油機分離量.?主機耗油量等.DNV燃油化驗室提供的稀釋燃油含硫的計算方法.是:按沉淀柜,日用柜,管路等殘存高硫燃油數(shù)量和主機耗油量,計算燃盡殘存高硫燃油的時間:按高硫燃油(HSFO)含硫量和低硫燃油(LSFO)含硫量.從圖1中查出”時間系數(shù)”:上兩項相乘,得出燃油稀釋到含硫1.5%所需要的時間.例如某輪:高硫燃油,沉淀柜剩2噸,日用柜剩l2噸,管路存1噸,主機耗油1.5噸/d,時.燃盡高硫燃油的時間是,(2+12+1)/1.5=10小時;按高

6、硫燃油含硫量3.1%,和低硫燃油含硫量1.3%,從圖中查出時間系數(shù)是260%;兩項相乘,得出燃油稀釋到含硫1.5%所需要的時間是,10x260%=26小時.硫氧化物排放控制區(qū)船舶燃用低硫燃油的措施楊富龍為縮短燃油轉(zhuǎn)換提前時間.最直接辦法是減少混油開始時刻燃油日用柜油位.具體操作的輪機員,應(yīng)在輪機日志上詳細記錄燃油轉(zhuǎn)換過程,包括:?轉(zhuǎn)換時間和船位.?轉(zhuǎn)換時沉淀柜和日用柜存油高度和數(shù)量,?轉(zhuǎn)換后分油機分離量.?主機耗油量(功率,航速),等.若記錄不清.或換油提前時間不充分.港口國檢查官員可能有理由滯留船舶.3加裝低硫燃油(1)避免混裝低硫燃油艙,最好專用:?不與高硫燃油混裝.?不同品牌/型號的低硫

7、燃油.最好也不混裝.(2)油樣?在船舶加油總管處連續(xù)采集油樣.?共4瓶.?一瓶盡快送化驗室化驗,化驗結(jié)果存檔.(3)加油收據(jù)(BDN)?加油前,檢查加油收據(jù)(BDN),確認低硫燃油的含硫量小于1.5%;?BDN存檔,留船3年.最好檢查硅和鋁含量.并確認是按IS08217標準檢測的結(jié)果(通常小于15ppm,最高值80ppm).f4)記錄3oo%2oo%每次加裝燃油(不論低硫,高硫)的信息,詳細記入油水記錄簿和船用燃油硫份記錄簿.4沉淀凈化低硫燃油沉淀凈化.應(yīng)保持沉淀柜溫度80左右,較好地沉淀硅,鋁顆粒:同時增加底部放殘次數(shù),有效排出沉淀的硅,鋁顆粒.同理,日用柜也要保持在90左右.5離心凈化硅,

8、鋁含量大于15ppm的燃油,必須分離和過濾.為保證分油機的分離效果:?根據(jù)燃油比重,選擇合適的比重環(huán):?維持分油機燃油進口溫度98oC;?分油機分油量,通常小于額定流量的30%(航行中保持2臺燃油分油機并聯(lián)運行);?設(shè)定合適的排渣間隔(硅,鋁含量較高應(yīng)適當縮短),保證進機燃油硅,鋁含量小于10ppm;?保持運行監(jiān)測電流,溫度,振動,噪音等各參數(shù).排渣時注意傾聽排渣聲音是否正常.6過濾確保各濾器技術(shù)狀態(tài)良好,使進機燃油硅,鋁顆粒直徑小于5m:?保持監(jiān)測燃油系統(tǒng)中各濾器的T作,尤其進機前細濾器(過濾精度可達5txm);?發(fā)現(xiàn)臟污時,及時清洗;?清洗時,檢查各濾芯和密封墊床,發(fā)現(xiàn)破損或老化應(yīng)及時換新

9、.Sulphur-HSFO圖1燃油稀釋到含硫1.5%的時間系數(shù)(包括混油)?6o航海技術(shù)2009年第3期一互皇nIo葛【p口一工暮tfc詈0毒譬蘭)sII葛量0暑善!lIt一西船舶二沖程柴油主機排氣溫度過高原因分析修安思成內(nèi)容提要:從柴油機的燃燒過程和燃燒條件,分析排氣高溫的機理,按整機各缸普遍排氣高溫和個別缸排氣高溫兩種情況,分別指出可能的故障點.關(guān)鍵詞:船舶柴油主機排氣溫度原因分析柴油機排氣溫度,反映負荷和燃燒質(zhì)量,影響柴油機可靠性和經(jīng)濟性,是分析柴油機性能的重要參數(shù).本文所指排氣高溫,是柴油機可繼續(xù)運行,但排氣溫度接近或超過說明書允許的最高值.柴油機排氣高溫是常見故障.可分為整機各缸同時

10、排氣高溫和個別缸排氣高溫,根本原因是燃油燃燒不良.包括燃燒過程安排不合理和燃燒條件不良.本文的討論,針對運營中的既定柴油機:?二沖程,直流掃氣,可倒車;?高壓油泵和排氣閥均由凸輪軸驅(qū)動;?定壓增壓.廢氣渦輪壓氣機與活塞下部空間串聯(lián).其間有空氣冷卻器;?不定速,飛重式調(diào)速器調(diào)速;?燃用燃料油.1燃燒過程噴油定時燃油在柴油機中的燃燒過程一般可人為的地劃分為滯燃,速燃,緩燃,后燃等四階段.見圖1.(1)滯燃階段(滯燃期)滯燃階段.是燃燒前燃油的一系列物理和化學(xué)準?_-.-.04-.0.7氣缸油(1)降低氣缸油注油率若船舶不配備與低硫燃油相匹配的氣缸油,一開始燃用低硫燃油就應(yīng)逐漸減少氣缸油注油量.最后

11、穩(wěn)定在與低硫燃油含硫量相匹配的數(shù)值,但也不能低于柴油機生產(chǎn)廠家推薦的最低注油量.例如某船.主機型號KAWASAKIMANB&W6S50MC,功率9750HP,生產(chǎn)廠家推薦的氣缸油最低注油率0.7g/HPh:?燃用高硫(含硫4.25%)燃油,13耗氣缸油260Ltrs,相應(yīng)注油率1.2g/HPh:?燃用低硫(含硫1.2%)燃油,13耗氣缸油應(yīng)調(diào)低至180190Ltrs,相應(yīng)注油率0.85g/HP-h.(2)驗證氣缸油注油率適當船舶到港,盡早檢查缸內(nèi)狀況并完整記錄:?缸套內(nèi)壁油潤情況,有無拉痕:?活塞環(huán)是否有粘連,卡阻,斷裂:?活塞頭是否積碳,臟污程度及表面光潔度:pCMPa8765432

12、l/7,Lh.lp一柏一20020柏60p/A(T.D.C)圖1某柴油機燃燒過程p和曲線備階段,自噴油始點(A)燃油霧化進人氣缸(未燃燒)開始,至燃燒始點(B,著火點)燃油被點燃止.滯燃期長,則著火點(B)后移,整個燃燒過程推遲,且后燃增加,排氣溫度高;而且滯燃期生成的可燃混合氣數(shù)量大.到達著火點瞬間全部燃燒,缸內(nèi)壓力突然增高,曲線上表現(xiàn)為BC段特別陡峭且最高壓力點(C)過高.柴油機工作粗暴.滯燃期既然自噴油始點(A)至燃燒始點止,調(diào)節(jié)滯?缸底沉積物多少(若較多,應(yīng)及時清潔,減少掃氣箱著火危險).按缸內(nèi)情況.調(diào)整氣缸油注油率.8結(jié)束語以燃用低硫燃油的方法滿足附則關(guān)于SECA區(qū)域的要求.船舶必須在進入SECA區(qū)域前適當?shù)臅r間提早轉(zhuǎn)換燃油.港口國監(jiān)督嚴格,低硫燃油的品質(zhì)(加油收據(jù)),以及燃油轉(zhuǎn)換時間和當時13用柜存量等是重要證據(jù).必須全面,如實,準確記錄.低硫燃油的加裝,儲存,凈化等