基于MARPOL73/78附则VI的船用柴油机排放控制研究

摘要

随着全球环境的日益恶化和人们环保意识的逐渐加强，控制发动机有害气体排放的要求日益强烈，船舶柴油机排放废气中的SO<,x>和NO<,x>等对大气环境造成的污染已引起国际社会广泛的关注。如何保护我们赖以生存的地球环境是目前人类面临的重要课题。为了防止、减少和控制船舶造成的大气污染，国际海事组织(IMO)近年来加紧了有关法规的制定，最终于1997年9月15至26日在IMO总部伦敦召开的MARPOL73/78缔约国大会上，批准了修订MARPOL73/78的1997年议定书，该议定书新增了《MARPOL73/78公约》附则Ⅵ—防止船舶造成空气污染规则，附则Ⅵ己于2005年5月19日起生效。 本文以《MARPOL73/78公约》附则Ⅵ全面生效为背景，分析了今后对船用柴油机的排放限制必将越来越严格的趋势。通过对船用柴油机废气排放中NOx生成机理的讨论，从柴油机结构、燃油和进气条件这三方面分析了其对船用柴油NOx排放特性的影响。介绍了G6300ZC16B船用柴油机废气排放测试的过程，在此基础上，分析了改进型G8300ZC30B船用柴油机NOx排放控制改进措施。根据试验测得的数据，对两种船用柴油机废气排放的规律进行比较，分析两者之间的相互关系，为以后船用柴油机废气排放的控制研究提供实例依据和研制参考。通过对实船检测的要点和优点分析，得出实船检测是控制船用柴油机废气排放的必然趋势。 1)讨论了船用柴油机NOx排放的影响因素、生成机理以及相应的排放控制技术，总结了当前进行柴油机排放控制的主要思路和方法。并且，在已有的排放控制技术的基础上，分析了重要零部件对柴油机排放特性的影响，为装船柴油机的维护、保养以及更换零部件后的发证检验提供了相关依据。 2)通过对G6300ZC16B船用柴油机采用的测试原理、仪器的校准以及试验过程、台架要求和测试规范等作了详细的说明，全面地介绍了附则Ⅵ实施的内容和要求，并对G6300ZC16B船用柴油机废气排放测试结果进行了分析。 3)介绍了改进型G8300ZC30B船用柴油机NOx排放控制改进措施。通过对G8300ZC30B船用柴油机废气排放测试结果的分析，验证了在设计时为了减少柴油机NOx的排放量，所采用的思路是合理可行的。 4)分析了随着世界环境状况的不断恶化，以及人们对环境保护意识的增强，国际上对船用柴油机的排放限制有愈来愈严格的趋势。通过对实船检测的要点和优点介绍，得出了船用柴油机进行实船测试具有不容回避的必然性的结论。 5)通过对G300船用柴油机废气排放的规律进行比较、分析，发现不论是在满负荷还是在部分负荷的条件下，随着喷油提前角的减小，NOx的排放量都有明显减少；同时柴油机性能对SOx排放的影响较小，燃油中的含硫量是影响SOx排放的主要因素。G8300ZC30B船用柴油机废气排放中NOx排放量的降低主要是由于减小喷油提前角所致，而SO2的排放量的降低主要是由于燃油中含硫量的减小所致。为以后船用柴油机废气排放的控制研究提供实例依据和研制参考。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1本文研究的背景、意义和目的

1.1.1本文研究的背景

1.1.2本文研究的意义和目的

1.2本文研究的主要内容

第二章 船舶柴油机排放的控制技术

2.1附则VI—防止船舶造成空气污染规则的基本要求

2.1.1船舶排放控制要求

2.1.2检验、发证和控制手段

2.2基于附则VI的船舶柴油机排放控制技术

2.2.1船舶SOx排放控制技术

2.2.2船舶NOx排放控制技术

第三章 G6300ZC16B船用柴油机排放测试实例分析

3.1 MARPOL73／38附则VI有关船用柴油机排放测试规定

3.1.1测试条件

3.1.2测量设备

3.1.3校准与测量

3.1.4试验循环和加权因数

3.2 G6300ZC16B船用柴油机废气排放测试实例分析

3.2.1 G6300ZC16B船用柴油机主要参数

3.2.2 G6300ZC16B船用柴油机排放测试方案

3.2.3 G6300ZC16B船用柴油机废气排放测试结果和分析

3.3.3船上验证符合NOx排放极限的程序

3.3.4实船检验测量方法

第四章 基于MARPOL73／78附则VI的G300船用柴油机排放控制研究

4.1 G8300ZC30B船用柴油机主要参数

4.2 G300船用柴油机NOx排放控制改进措施

4.3 G8300ZC30B船用柴油机NOx排放的测试结果和分析

第五章 G300船用柴油机排放控制改进结果分析

第六章 总结与展望

致谢

参考文献

附录Ⅰ G6300ZC16B船用柴油机废气排放测试数据

附录Ⅱ G8300ZC30B船用柴油机废气排放测试方案

附录Ⅲ G8300ZC30B船用柴油机废气排放测试数据