根据统计,2002年全球船舶排放的污染气体大约导致了64000人死亡,2008年全球海运船舶船舶排放的NOx和SOx排放总量的18%-30%和9%,于是在2008年10月,隶属于国际海事组织(IMO)的海上环境保护委员会(MEPC)第58次会议讨论通过了一项国际性防止船舶造成空气污染法律法规——船舶防污公约附则Ⅵ-修订版,法规对船用柴油机尾气排放中的NOx排放量做出了明确的规定,而于2016年1月1日将要强制实施的Tier Ⅲ阶段法规,要求NOx排放量相比Tier Ⅰ阶段降低80%,也就是说,自此以后在排放控制区(ECA)内航行的船舶所产生的废气排放都必须符合这一新标准。因此,高效和环保的理念已经成为发动机领域产品创新的主动力。这一发动机废气排放标准对目前可靠性和经济性都很成熟的船用柴油机领域提出了更高的要求,那么,在这一新的标准面前,大型的发动机生产商都取得了哪些进展?
中国船级社向MAN颁发首张IMO Tier Ⅲ EIAPP证书
2015年4月,在上海MAN PrimeServ举行的发证仪式上,CCS孙峰副总裁代表CCS向MAN颁发了首张满足IMO Tier Ⅲ排放要求的EIAPP证书。该EIAPP证书适用于MAN 21/31柴油机组。同时CCS向MAN颁发了第一张中速柴油机全系列选择催化还原系统(SCR系统)的原理认可证书(AIP)。MAN中国区主席Kassing先生指出,“中国是MAN公司重要的市场,为造就未来环境的可持续发展,中国已经开始在高效清洁能源生产领域迈出了坚实的步伐。基于这个背景,我们要优先考虑使MAN的发动机产品符合当前的政策,进而在中国市场上保持竞争优势。”
温特图尔推出首台国产符合Tier Ⅲ的SCR系统瓦锡兰二冲程机
在中国生产的首台采用高压SCR(选择性催化还原)系统的瓦锡兰二冲程发动机已经推出。该系统用于沪东重机有限公司(HHM)生产的瓦锡兰5缸RT-flex58T-D二冲程低速发动机。这是符合国际海事组织(IMO)发动机氮氧化物(NOx)排放TierIII规定的首个SCR系统。配备这一系统的瓦锡兰发动机将安装在一艘22000载重吨多用途新船上,该船由浙江欧华造船为太古轮船(CNCo)建造。船在设计上为安装SCR系统留出了足够的空间,这将使该船能够满足Tier III氮氧化物排放控制规定。
这个SCR系统是由沪东重机和温特图尔发动机有限公司(WinGD)联合开发的,采用瓦锡兰的基础设计,进而使之能够满足发动机和船只的特殊要求。瓦锡兰自20世纪90年代末开始生产降低氮氧化物排放的高压SCR系统至今。该系统把尿素溶液喷入废气流,使之发生反应,从而消除氮氧化物的排放。因为反应器位于发动机排气阀与增压器涡轮进口之间,所以这是一个高压过程。这样就形成了一个紧凑、高效的系统,而且不会降低发动机的性能或者影响油耗。温特图尔发动机有限公司产品管理副总裁Andrew Stump说:“温特图尔发动机有限公司一直致力于满足Tier III要求的所有解决方案的测试和改进。中国首制高压SCR系统是一个重要的里程碑。”
GE向韩国现代重工配备组合汽轮机电力与蒸汽系统
今年7月,韩国现代重工宣布,与通用航空和海洋联合(GE)开发的全球首艘燃汽轮机动力174000立方米LNG船获得英国劳氏船级社(LR)原则批准(AIP)。据悉,这艘符合IMO Tier III要求的LNG运输船配备了GE公司基于汽轮机技术的组合汽轮机电力与蒸汽系统(COGES 2.0),无需额外设备用于处理废气排放,年运营成本仅为72万美元,将在20年运营期间为船东或运营商节约大约200亿韩元(1783万美元)的燃料成本。这台汽轮机驱动的发动机比传统的发动机重量轻60%,运营成本和维护成本也随之降低,其持续性、低震动、低噪音也经过了7000万小时的海上平台、岸基电厂和高速渡船的测试证明。与常用船用柴油发动机相比,燃汽轮机重量将减轻80%,体积缩小30%左右,以集装箱船为例,载重量将增加7%左右。
GE副总裁Brien Bolsinge表示:“我们为此作出了巨大的努力,与现代重工密切合作开发世界上第一艘燃气轮机动力LNG船,现在我们可以自豪地向市场推广这艘环保省油的LNG船。”
毫无疑问,随着大气环境的日益恶化和船用柴油机排放法规的日趋严格,船用发动机生产商面临着前所未有的挑战和机遇,经过长期的大力研发和试验,各大船用发动机生产商都纷纷制定出了应对IMO Tier III要求的技术措施,在SCR系统、EGR装置、废气洗涤器研制方面都走在了前列,可以说在环保和节能方面都取得了不错的成就,而国内以中船重工第七〇四研究所、第七一二研究所和中国中车集团为首的单位长期致力于船舶电力推进系统的研发和应用,并且取得了巨大的突破,在实际应用过程中取得了不错的反响,对于加快船舶动力系统优化,降低船舶成本和节能减排,减轻水域环境染污发挥了重要的作用。另外值得一提的是,面对如此严格要求的排放规定,对于国际公认的高技术、高难度、高附加值的LNG船来说,必定是一次绝佳的良机,LNG作为清洁能源,在防污染方面有着绝对的优势,LNG船也势必会成为将来船舶行业一个重要的发展方向。
12月1日至4日,即将于上海新国际博览中心举行的第18届中国国际海事展上,又有哪些公司会给我们带来惊喜?让我们拭目以待!
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