曾向明 魏存锋

摘要：为计算船舶柴油机黑炭排放的具体数量，评估船舶柴油机黑炭排放的现状，必须准确地测量出各种船舶发动机在不同燃油条件下的黑炭排放因子。利用船用二冲程柴油机台架，对柴油机尾气排放物进行监测，研究黑炭排放因子的测量与计算方法。对硫的质量分数分别为1.0%、0.5%、0.1%的3种燃油条件下的发动机黑炭及其他污染物排放进行实验研究，分析不同燃油对各污染物排放的影响。计算得出3种燃油条件下船舶黑炭基于做功的排放因子分别为9.12、7.51、1.34 mg/（kW·h），基于燃油消耗的排放因子分别为47.56、38.34、7.53 g/t，为船舶柴油机黑炭排放的相关研究提供依据。

关键词：

黑炭; 船舶柴油机; 排放因子; 碳平衡法; 排放清单

中图分类号：  U664.121

文献标志码：  A

Measurement of black carbon emission factor of marine diesel engines

ZENG Xiangming， WEI Cunfeng

（Merchant Marine College， Shanghai Maritime University， Shanghai 201306， China）

Abstract：

In order to calculate the specific amount of black carbon emission from marine diesel engines and evaluate the current status of black carbon emission from marine diesel engines， it is necessary to accurately measure the black carbon emission factors of various marine engines under different fuel conditions. Marine two-stroke diesel engine benches are used to monitor exhaust emission of diesel engines and study the measurement and calculation methods of black carbon emission factors. The engine black carbon and other pollutant emission under fuels of 1.0%， 0.5%， and 0.1% mass fraction of sulfur is experimentally studied， and the influence of different fuels on the emission of various pollutants is analyzed. The ship black carbon emission factors based on power of engines under the three fuel conditions are 9.12， 7.51 and 1.34 mg/（kW·h）， respectively， and the emission factors based on fuel consumption are 47.56， 38.34， and 7.53 g/t， respectively， which provide a basis for the relevant research on black carbon emission from marine diesel engines.

Key words：

black carbon; marine diesel engine; emission factor; carbon balance method; emission inventory

收稿日期： 2020-08-28

修回日期： 2020-12-22

基金項目： 上海市科技计划（20DZ2252300）

作者简介：

曾向明（1979—），男，湖北石首人，副教授，博士，研究方向为船舶发动机节能减排、现代轮机工程，（E-mail）xmzeng@shmtu.edu.cn

0 引 言

20世纪50年代，伦敦烟雾事件引起了各国相关专家对黑炭气溶胶气候和环境效应的关注[1]。黑炭是含碳物质不完全燃烧的产物，可在大气中留存数日至几周，是大气气溶胶的重要组成部分。黑炭对太阳辐射中的可见光和部分红外光有很强的吸收能力，是大气中温室效应仅次于二氧化碳的一种重要成分[2-3]。由黑炭引起的海冰缩退和雪面反照率所带来的气候效应是二氧化碳的3倍，黑炭气溶胶的存在加速了北极和我国青藏高原冰川的融化[4]。黑炭属于颗粒物的成分之一，可以进入人的呼吸系统，减弱肺的清理功能，危害人体健康，引发哮喘、心血管疾病和某些癌症[5]。……