船用中速主柴油机降低NOx排放试验分析
2012-01-23
(中国船级社青岛分社,山东 青岛 266071)
国际海事组织(IMO)于2008年通过了MEPC.177(58) 《船用柴油机氮氧化物排放控制技术规则修正案(2008技术规则)》,对1997技术规则进行了修订,该修正案已与2010年7月1日生效,按照修正案的规定,2011年1月1日或以后建造的船安装的船用柴油机应符合2008技术规则Tier II的要求,并规定2016年1月1日后可要求满足Tier III的要求。柴油机制造厂为满足将来国际上对排放的控制要求,对机型进行相关改进并进行了排放测试,本文对某中速主柴油机的测试结果进行计算,对改进前后的柴油机的NOx排放情况进行分析,供柴油机制造厂及相关科研单位进行同类设计改进时参考。
1 柴油机的排放要求
MARPOL附则VI规定了柴油机NOx排放的三个阶段的要求,其中第Ⅰ、Ⅱ阶段为现在已经实施的阶段, 第Ⅲ阶段为即将实施的阶段[1],3个阶段的限值对比见图1。通过对比可知,Tier II的排放值为在Tier I基础上降低15%~22%;Tier III为在Tier I基础上降低80%。从技术上已经证明,通过对柴油机的内部改造可满足Tier II的排放要求;而要满足Tier III的要求,就必须加装相关的后处理装置。为了最大限度地减少后处理装置的使用规模,需要减少柴油机的NOx排放。

图1 IMO规定的NOx排放限值
2 计算工具开发
NOx2008技术规则详细规定了气体排放参数的测试方法以及计算方法,值得注意的是NOx技术规则1997版和2008版在进行废气质量流量的计算方面有了区别。2008 版本简化了计算的过程直接使用碳平衡法进行计算,而1997版的计算方法为碳氧平衡法。在直接测量法、空气和燃料质量流量法以及燃料流量和碳平衡计算法中,本试验使用燃料流量和碳平衡法对废气质量流量进行计算。……
