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排放标准

IMO Marine发动机法规

背景

国际海事组织(IMO)是联合国的机构,该机构已形成,以促进海上安全。它在1948年在日内瓦的国际会议正式建立,并于1958年在IMO公约进入生效时成为活跃(最初的名称是政府间海事咨询机构,或国际摩威,但名称在1982年改变为IMO)。IMO目前为167名成员国和3名副成员组成。

IMO船舶污染规则载于“船舶防止污染国际公约”,称为Marpol 73/78。1997年9月27日,“1997年议定书”已修订“Marpol公约”,其中包括“预防船舶空气污染的条例”的附件VI。Marpol附件VI对船尾的NOx和SOX排放的限制,并禁止从400吨吨位和上面的船舶的船舶排放臭氧消耗物质的排放到批准附件VI的国家管辖范围内的港口或离岸地区。

IMO排放标准通常被称为Tier I ... III标准。第I层标准是在1997年版附件VI版中定义的,而2008年通过的附件VI修正案介绍了TIER II / III标准,如下:

  • 1997年议定书(第i)议定书(第I)议定书(第II届) - 玛珀尔的“1997年议定书”,其中包括附件六,由15个州接受的15个州接受,不低于世界商船吨位的50%。2004年5月18日,萨摩亚将其批准存放为15TH.州(加入巴哈马,孟加拉国,巴巴多斯,丹麦,德国,希腊,利比里亚,元帅群岛,挪威,巴拿马,新加坡,西班牙,瑞典和瓦努阿图)。那天,附件六世被国家批准了54.57%的世界商船吨位。

    因此,附件六世于2005年5月19日生效。它追溯适用于大于130千瓦的新发动机安装在2000年1月1日或之后建造的船只,或在该日期之后经历重大转换。该规定还适用于固定和浮动钻机和钻井平台(除了直接与探索和/或海上矿物处理相关的排放除外)。在预期附件VI批准后,大多数海洋发动机制造商自2000年以来一直建造符合上述标准的发动机。

  • 2008年修订(第II/III级)- 2008年10月通过的附件VI修订包括:(1)2010年7月起的新的燃料质量要求;(2)新发动机的第II和III级氮氧化物排放标准;(3)2000年以前的现有发动机的第I级氮氧化物要求。

    修订后的附件六年于2010年7月1日生效。到2008年10月,附件六世被53个国家(包括单位国家)批准,占吨位的81.88%。

排放控制区域。附件VI:(1)全球要求和(2)适用于排放控制区域(ECA)中的船舶的船舶(2)的全球需求定义了两套排放和燃料质量要求。对SOX和PM或NOx或船舶的所有三种排放量指定排放控制区域,但须遵循ANNEX VI的一项提案。

现有的排放控制区域包括:

  • 波罗的海(SOX:1997年通过/ 2005年生效; NOX:2016/2021)
  • 北海(SOX:2005/2006; NOX:2016/2021)
  • 北美ECA,包括美国大多数和加拿大海岸(NOX&SOX:2010/2012)。
  • 美国加勒比eca,包括波多黎各和美国维尔京群岛(Nox&Sox:2011/2014)。

温室气体排放。2011年Marpol附件VI的修正案提出了减少温室气体排放(GHG)的强制性措施。该修订为“船舶能源效率条例”增加了新的第4章至附件六。

NOx排放标准

Marpol附件VI的第13条的NOx排放限制适用于每个船用柴油发动机,在船上安装了超过130千瓦的动力输出。船用柴油发动机被定义为在液体或双燃料上运行的任何往复式内燃机。有两种例外:引擎仅用于外部的船舶和发动机,该船只在标记的国家的水域内运营。如果这些引擎受到替代NOx控制措施,则稍后的异常仅适用。

根据发动机最大操作速度(n,rpm),如表1所示,以表1所示,图3中所示的柴油发动机为柴油发动机设置了NOx排放限制。图1.电池I和Tier II限制是全球性的,而Tier III标准仅适用于NOx排放控制区域。

表格1。Marpol附件VI Nox排放限制
t 日期 NOx限制,G / kWh
n <130. 130≤n<2000 n≥2000.
2000年 17.0 45·N.-0.2 9.8
二世 2011年 14.4 44·N.-0.23 7.7
第三件 2016年† 3.4 9·N.-0.2 1.96
†在NOx排放控制区域(层II标准适用于ECAS外)。

图1。Marpol附件VI Nox排放限制

预计燃烧过程优化将满足Tier II标准。发动机制造商检查的参数包括燃料喷射正时,压力和速率(速率成型),燃料喷嘴流量面积,排气阀正时和汽缸压缩体积。

预计Tier III标准将需要专用的NOx排放控制技术,例如各种形式的水诱导进入燃烧过程(具有燃料,清除空气或圆柱体),废气再循环或选择性催化还原。

预2000年发动机。根据2008年附件VI修正案,第I层标准适用于在1之间建立的船舶上安装的现有发动机英石1990年1月至31日英石1999年12月,每个气缸排量≥90升,额定输出≥5000千瓦,视可用的发动机升级套件而受到可用性。

测试。发动机排放在各种各样的情况下进行测试ISO 8178.循环(E2,E2,各种类型的推进发动机的循环,用于恒定速度辅助发动机的D2,用于可变速度和负载辅助发动机的C1)。

除此之外不超过(NTE)对Tier III标准的测试要求正在讨论。具有1.5乘数的NTE限制将适用于E2 / E3周期中的任何单独的负载点的NOx排放。

使用馏分柴油燃料测试发动机,即使剩余燃料通常用于现实生活操作。

关于NOx排放的进一步技术细节,例如排放控制方法,包括在“NOX技术代码”中,该案例在“第2号决议2”的封面下采用。

硫含量的燃料

附件VI法规包括燃料油硫含量的胶水,以控制SOX排放,间接PM排放量(无明确的PM排放限制)。SOX排放控制区域(SOX ECA或SECA)存在特殊的燃料质量规定。硫限制和实施日期列于表2中,并在图2中示出。

表2。Marpol附件VI燃料硫磺限制
日期 燃料中的硫极限(%m / m)
SOX ECA. 全球的
2000年 1.5% 4.5%
2010.07 1.0%
2012年 3.5%
2015年 0.1%
2020. 0.5%

图2。Marpol附件VI燃料硫磺限制

提供重型燃料油(HFO),提供了符合适用的硫极限(即,没有授权使用馏分燃料)。

还允许替代措施(在SOX ECAS和全球范围内)以减少硫排放,例如通过使用废气清洁系统(EGC),AKA洗涤器。例如,代替使用0.5%S燃料(2020),船舶可以装配废气清洁系统或使用任何其他技术方法将SOX排放限制为≤6g/ kWh(如此)2)。

温室气体排放

《防污公约》附则VI第4章介绍了两个旨在确保船舶能源效率标准的强制性机制:(1)针对新船舶的能源效率设计指数(EEDI)和(2)针对所有船舶的船舶能源效率管理计划(SEEMP)。

  • EEDI是一种基于绩效的机制,需要在新船舶中的某个最低能效。船舶设计师和建筑物可以自由选择在特定船舶设计中满足EEDI要求的技术。
  • SEMP为运营商建立了一种提高船舶能量效率的机制。

该条例适用于400吨吨位及以上的所有船舶,并于2013年1月1日生效。在生效后的最初六年半的初始期间,柔韧性存在,当时IMO可能放弃遵守要求对于某些新船只的EEDI,例如已经建设的那些新船只。

2018年4月,IMO采用了减少船舶温室气体排放的初步策略[3949]在2008年与2050年将总年度温室气体排放量减少至少50%的目标。该战略要求强化EEDI要求和一些其他措施来减少排放,如运营效率措施,进一步减速,解决CH的措施4.和VOC排放,替代低碳和零碳燃料,以及基于市场的措施(MBM)。

其他规定

臭氧消耗物质。附件VI禁止刻意臭氧消耗物质的排放,包括哈龙和氯氟烃(CFC)。所有船舶禁止包含臭氧消耗物质的新装置。但允许含有水氯氟烃(HCFC)的新装置,直到2020年1月1日。

附件VI还禁止在某些产品的船上焚烧,例如受污染的包装材料和多氯联苯(PCB)。

遵守。遵守附件VI的规定由定期检查和调查确定。通过调查后,该船发出了“国际空气污染预防证书”,有效期多达5年。在“NOX技术代码”下,船舶运营商(不是发动机制造商)负责使用的使用情况。