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船舶废气清洗系统使用中常见问题及对策

来源:知实学术 分类:工业论文 发布时间:2020-05-28 浏览:

  【摘 要】 为使船舶废气排放符合国际公约和各国法律法规的要求,介绍国际公约对船舶废气排放控制要求及船舶废气清洗系统(EGCS)的工作原理和基本构成,分析地方性法规对船舶EGCS使用的影响,介绍EGCS故障处理办法、排气背压对NOx排放的影响及EGCS数据监测的重要性,阐述船员熟悉EGCS原理和EGCS监测数据的意义及如何结合国际公约及各地对船舶废气排放控制的要求来正确使用EGCS,船舶企业应重视对船员的相关培训并将有关SOx排放控制要求的变化及时通知船员,帮助船员正确使用EGCS,使船舶满足SOx排放控制的相关要求。

  【关键词】 废气清洗(EGC);硫氧化物(SOx)排放控制;氮氧化物(NOx)排放控制

  《江苏船舶》(双月刊)创刊于1980年,由江苏省交通厅主管,江苏省造船工程学会和江苏省船舶设计研究所主办,是国内外公开发行的船舶科技期刊,以其独特的内容和严谨的出版质量,探得广大读者的信赖,目前已成为国内销量最大的船舶杂志。

  0 引 言

  随着公众的环境保护意识的提高,船舶减排也受到了越来越多的关注。国际海事组织(IMO)在船舶SOx排放控制方面的要求越来越高,一些国家也相继出台船舶SOx排放控制标准。《MARPOL公约》附则Ⅵ第14条规定,自2020年1月1日起,船舶在大气污染物排放控制区内应当使用硫含量不超过0.10%(m/m)的燃油。

  面对IMO“限硫令”的生效,船舶所有人可采取使用低硫燃油或安装船舶废气清洗系统(exhaust gas cleaning system,EGCS)的方法来应对。从目前情况看,多数航运企业选择在船上安装EGCS。为避免因使用不当或维护不到位造成船舶废气经EGCS处理后的仍未达到排放控制标准的问题发生,有必要使船员熟悉船舶EGCS的工作原理和故障排除方法,以及地方性法规对船舶EGCS使用的影响。

  1 船舶EGCS的种类

  船舶EGCS是安装在船舶发动机或锅炉排气系统中的装置,利用相关物质与废气中的SOx进行化学反应,从而消除废气中大部分SOx并减少废气中的颗粒物。经过EGCS处理后的废气可达到排放控制标准。

  船舶EGCS分为干式EGCS和湿式EGCS。干式EGCS是采用颗粒粉末状态的脱硫剂直接脱除燃油燃烧装置产生的废气中的SOx;湿式EGCS是通过洗涤液脱除废气中的SOx。常见的湿式EGCS有开式、闭式、混合式等3种类型。

  目前船舶安装的EGCS大部分为湿式EGCS,而本文以湿式EGCS为论述对象。

  2 EGCS的常见问题及对策

  2.1 控制系统和监测系统

  为保证船舶EGCS正常运行,通常都装有与之匹配的控制系统和监测系统。控制系统根据监测系统监测到的数据对EGCS进行自动调控,保证其正常运行,使船舶废气排放符合公约、法律法规的要求;监测系统由水质分析和气体分析单元构成,监测废气清洁质量,鉴别处理后的船舶废气是否符合相关排放标准。

  为确保SOx气体监测数据的真实有效性,应在EGCS装置末端采集清洗后的废气,分析清洗后废气中的SOx含量,并在相同含水量的基础上比较SOx值。一般采用就地测量系统或抽吸采样系统监测SOx,应对抽吸采样系统抽取的废气样品进行保温处理,防止因生成冷凝水而导致废气样品中的SOx减少。必须在分析抽取的废气样品前对其进行干燥处理,所采取的干燥方式应不会导致样品中的SOx减少。

  2.2 地方性法规对EGCS使用的影响

  开式EGCS的废气处理效果取决于系统运行时船舶所处水域海水pH值的高低,pH值过低时,EGCS处理的废气将不能达到排放标准要求。由于开式EGCS運行时,海水在吸收废气中的SOx的同时也在释放出CO2,增加了温室气体排放,如果将洗涤水直接排入港口水域还会对港口水环境造成影响。因此,一些国家对EGCS的使用提出了限制条件,如:我国禁止船舶在港口水域排放开式EGCS洗涤水;新加坡禁止在其管辖水域使用开式EGCS;美国加利福尼亚州要求在其管辖水域无论船舶是否使用EGCS,都必须使用低硫馏分燃料。船舶所有人应当密切注意各国的相关规定,采取正确的措施以确保船舶废气排放中的SOx控制方法符合当地主管部门的现行要求。

  2.3 船员对EGCS故障的处理

  船舶EGCS作为一种新兴的防污染设备,船员尚未能熟悉其构成和工作原理,在EGCS出现故障报警后,如果不能按照规定及时正确地处置,将会导致船舶SOx排放超标;因此,有必要对操作管理EGCS的船员进行培训,使其掌握相关知识,在EGCS出现故障报警时能够快速识别故障类型,采取正确措施,尽快修复EGCS,使船舶废气排放满足公约及相关法律法规的要求。如果EGCS发生故障报警1小时后仍未修复,且不能使船舶废气排放达标,则船舶应立即改用排放可以达标的燃油。

  2.4 重视EGCS监测数据的可靠性

  EGCS的脱硫效果由测量单元的数据来实时反映,因此监测数据的可靠性尤为重要。从《EGCS导则(2015)》对EGCS监测装置的布置要求可知,在废气取样分析过程中抽取废气样品时发生SOx损失的情况、气体分析仪未按规定校准都会影响监测装置分析结果。在监测数据不准的情况下,船舶EGCS处理排放的废气极有可能未达排放标准,因此,船方一定要按照监测手册规定评估废气和洗涤水监测分析传感器的性能,按照维护保养计划做好分析仪和传感器的维护、校准工作,保证测得的数据能真实反映废气成分。

  2.5 排气背压对NOx排放的影响及对策

  船舶EGCS安装使用初期,EGCS运行时的排气背压是在柴油机NOx排放技术限值内的;在EGCS长时间运行后,内部会出现灰尘积聚、结碳等情况,可能会导致排气系统背压升高,对发动机或锅炉的正常运行产生不利影响。如果发动机的排气背压太高使发动机NOx排放超出限值规定,则可能造成船舶的NOx排放不能满足《MARPOL公约》附则Ⅵ第13条关于NOx排放的要求,还可能对船舶发动机造成严重损害;因此,在EGCS运行时,船员要按照管理手册及时对EGCS进行清洁维护,密切关注排气背压变化,确保排气背压在设计限值内。

  3 结 语

  给船舶安装EGCS是现阶段船舶控制SOx排放的一种有效措施,《MARPOL公约》和各国法规对EGCS的要求更新较快,很容易导致使用EGCS的船舶不能满足更新后的SOx排放规定;因此,航运企业应为操作管理EGCS的船员安排相关知识培训,使船员熟悉EGCS的原理和构造,及时了解国际公约和地方法律法规对EGCS的最新规定。船员应按照相关规定正确使用EGCS,密切关注船舶EGCS的运行状况,按照EGCS的维护保养计划做好维护保养工作;在EGCS发生故障时,及时处理故障,做好记录并向主管部门报告。

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文章名称:船舶废气清洗系统使用中常见问题及对策

文章地址:http://www.zhishixueshu.com/gy/11744.html

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