基于IMO附則Ⅵ的船舶柴油機NOx排放研究
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【摘要】:隨著全球環(huán)境的日益惡化和人們環(huán)保意識的逐漸加強,控制發(fā)動機有害氣體排放的要求日益強烈,船舶柴油機排放廢氣中的SO_x和NO_x等對大氣環(huán)境造成的污染已引起國際社會廣泛的關注。基于此,IMO的MARPOL73/78公約在1997年新增了附則Ⅵ《防止船舶造成空氣污染規(guī)則》,以加強對大氣污染的法律控制,并從2005年5月19日起,附則Ⅵ已正式開始實施。這就對我國的船舶工業(yè)提出了更高的要求,本論文通過對船用柴油機排放的國際公約、國內外船用柴油機排放的研究現(xiàn)狀進行研究,針對NOx排放在單缸機上進行了噴油正時和外部EGR的試驗研究,并結合某船舶柴油機的實際NOx排放測試結果進行實例分析,得出適合我國國情的降低排放措施。 一、綜述了船舶柴油機排放的IMO國際公約及地方性法規(guī),并對我國的船舶柴油機排放現(xiàn)狀進行了分析,,同時綜述了國內外降低船舶柴油機排放的幾種常用的解決措施。通過比較分析,采用噴油正時優(yōu)化、外部EGR兩種方案是凈化效果較好且具有經濟性好和技術實現(xiàn)容易的特點,今后可以率先在我國現(xiàn)有船舶上進行改造。SCR方法雖然對降低NOx最有效,但是初次投資費用最貴,且今后還原劑(尿素)的費用比重油高6倍,如果經常去排放控制區(qū)域,通過經濟性評價可考慮采用此方案。 二、噴油提前角對柴油機的排放特性有決定性影響,這種影響主要通過改變滯燃期、燃燒溫度和燃燒產物的溫度變化歷程不同而改變了有害排放物的生成量。通過延遲噴油,可顯著改善NOx的排放量,但過多延遲會使柴油機的排溫和油耗顯著增加。本論文在研究了噴油正時對NOx排放影響的同時,進一步闡述延遲噴油對降低NOx排放的影響: 1.一定程度的噴油延遲可明顯改善NOx排放,并不導致油耗的顯著上升,這是今后在船舶實際應用中應該采用的點; 2.如果噴油延遲過大,雖然顯著改善NOx排放,但導致了CO和HC排放的上升的同時,增大了燃油消耗,這是今后在船舶實際應用中應該避免的。 3.要解決降低污染物排放與保證發(fā)動機性能之間的矛盾,較好的辦法是采用柴油機電子控制技術或智能噴油系統(tǒng)。智能噴油系統(tǒng)可以綜合考慮影響燃油霧化和混合氣形成質量的各種因素,如噴油壓力,噴油提前角等,進而實施優(yōu)化控制,優(yōu)化燃
【關鍵詞】:IMO國際公約 船舶柴油機 NO_X排放 研究
【學位授予單位】:上海海事大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2006
【分類號】:U664.121
【目錄】:
- 第一章 引言9-12
- 1 本論文研究的意義、目的9-10
- 2 本論文擬研究的主要內容10-12
- 第二章 船舶柴油機排放的國內外研究水平綜述12-30
- 1 關于船舶柴油機排放的國際公約及地方性法規(guī)12-16
- 1.1 《MARPOL73/78》公約附則Ⅵ12-15
- 1.1.1 SO_x的排放控制12-13
- 1.1.2 NO_x的排放控制13-14
- 1.1.3 損耗臭氧物質的排放控制14
- 1.1.4 適用范圍和檢驗規(guī)定14-15
- 1.2 地區(qū)法規(guī)對源于船舶大氣污染的法律控制15-16
- 2 我國船用柴油機排放的現(xiàn)狀分析16-18
- 2.1 我國船用柴油機的排放控制法規(guī)16-17
- 2.2 我國船用柴油機現(xiàn)狀17
- 2.3 IMO國際公約對我國的影響17-18
- 3 降低船用柴油機排放的解決措施18-29
- 3.1 船舶SO_x排放控制技術18
- 3.2 船舶NO_x排放控制技術18-29
- 3.2.1 延遲噴油正時19-21
- 3.2.2 乳化燃油21-23
- 3.2.3 燃油—水分層噴射23
- 3.2.4 濕空氣(Humid Air Motor,HAM)系統(tǒng)23-25
- 3.2.5 廢氣再循環(huán)25-26
- 3.2.6 選擇性催化還原法26-28
- 3.2.7 NOx凈化方案的比較28-29
- 4 本章小結29-30
- 第三章 柴油機噴油正時的NOx排放優(yōu)化研究30-36
- 1 前言30
- 2 噴油正時對NOx排放的影響30-32
- 3 噴油正時調整對NOx排放影響的試驗研究32-34
- 4 本章小結34-36
- 第四章 船舶柴油機外部EGR的NOx排放優(yōu)化研究36-48
- 1 前言36
- 2 試驗方案36-37
- 3 試驗結果及分析37-46
- 4 試驗結論46-48
- 第五章 基于IMO附則Ⅵ的船舶柴油機NOx排放實例分析48-64
- 1 前言48
- 2 IMO有關船用柴油機排放測試規(guī)定48-51
- 2.1 測試條件48-49
- 2.2 測量設備49-50
- 2.3 排氣流量確定方法50
- 2.4 排放試驗的取樣測量要求50-51
- 2.5 發(fā)動機試驗報告與參數(shù)記錄51
- 3 實船檢驗測量方法51-60
- 3.1 實船檢測勢在必行52-53
- 3.2 實船檢測實施要點53-57
- 3.3 實船測試測量點的選擇57-59
- 3.4 循環(huán)測量點穩(wěn)定性確定59-60
- 4 實例分析60-62
- 4.1 A主機的主要技術參數(shù)60
- 4.2 A主機的排放測試方案60-61
- 4.3 A主機的排放測試結果61-62
- 4.4 A主機的NOx排放水平分析62
- 5 改進方案62-63
- 6 本章小結63-64
- 第六章 結論與展望64-66
- 1 結論64-65
- 2 展望65-66
- 致謝66-67
- 參考文獻67-69
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本文編號:348110
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