浅谈中国船舶柴油机排放面临的阻碍

状和一些要求。再分析中国在船舶柴油机排放问题上，针对在相关的技术、法律等等方面所 做的努力，从而分析得岀相应存在的技术难关、法律缺陷等面临的阻碍，并提出相对应的改 善建议。►关键词：船舶柴油机排放问题阻碍1. 前言(SOX)在排放的废气中不能

超过6.0g/(kW-h)o同时强制

>12g/kWh12g/kWh~2g/kWh按比例缴纳表1<2g/kWh征收最少如今突出的环境恶化问题越来

全额征收越受到人们的重视，特别是新的社 会观念：环保意识，不断深入人心，

性规定，船上必须安装合格的 废气处理设备，或者采取有效 的技术措施处理硫氧化物(SOX) o并且得到大家一直的认可。而对于作 油机气缸扫气容积在2.5到30dm3

为海上商业运营的船舶，各类型柴 《MARPOL73/78》公约附则 之间，有了进一步的排放限制，称为

油机的废气排放，有三大人所共知的 特点:流动性强、扩散性大、持续时 间长。因此中国船舶柴油机排放的

VI中规定，从2000年开始，所有输出 功率大于130kW安装到船上的柴油

机，以及新造或改造后的船舶，氮氧 化物(NOX)的排放必须符合相应的 标准。Tier2,从开始生效现在为止，已经 实行了8年。其中二氧化氮(NO2) 与IMO制定的Tierl中规定的限制

值相比，少25%到40%o在硫氧化物研究，不能脱离国际环境，独自闭门

造车。2. 船舶柴油机废弃排放的有害物质以气、液、固不同的形态存在： 一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOX) 和二氧化硫(SO2)以气态存在与大 气中；碳颗粒物的直径在10到100纳

3.1.2 IM0对柴油机排放的目标IMO对排放的最新要求是，从 2020年开始，所有航线上的船舶，不 论内河还是海上，硫化物(SOX)限 制值要降低到0.5%;氮化物(NOX)

的排放限降低到现在排放值的20%, 也就是要比现在低80%0(SOX)方面，北美参加来了航运业 正面临环境控制区域(ECA),在2012 年正式实施。规定2007年要求使用 的柴油硫含量，不能超过0.05%。 2012年以后，燃烧此类柴油的船舶，

强制要求使用超低硫柴油，含量为

0.0015%。3.3瑞典环境保护署规定米之间，以固态形式存在；而除了二 氧化硫(SO2)外的硫氧化物(SOX) 和一些液态的碳氢化合物，是以液态

3.1.3 IMO设立排放控制区排放控制区：有硫氧化物

瑞典在认可并执行IM0的相关

要求下，在1998年，就对行驶在其国 内的海域的船，按照其船舶安装的柴

形式存在与空气中。3. 当前国际柴油机排放的现状3.1 IM O规定(SOX)排放控制区和氮氧化物 (NOX)排放控制区两种。这种设 定，在1997年开始被收入“防止船

舶造成大气污染规则”，并成为组

油机排放值(包括硫氧化物(SOX) 和氮氧化物(NOX)排放值等)，排 放值的多少需缴纳不同程度的污染

3.1.1 IM0规定的硫氧化物(SOX)

和氮氧化物(NOX)限制值《MARPOL73/78》公约附则

成附则VI的一部分，其中硫氧化物

税,如表1。3.4欧盟规定VI中规定，燃料油中的硫(S)不能

超过4.5%。当议定书生效后，燃料油

(SOX)排放控制区成为硫排放控 制区(SECA)。3.2美国环境保护署(CEPA)规定据美国环境保护署(CEPA)最

2012年，欧盟为了保护环境，

通过了一项最新的立法修正案，该 立法修正案规定，凡是航行在欧盟

中的硫(S)必须小于1.5%,硫氧化物新规定，凡是在美国注册的船舶柴国家海域的所有船舶，将以硫氧化物

www.zjsyzz.com / 107C~academic\")学术(SOX)排放标准执行。同时决定， 航行在其成员国12海里的海域或者

停靠泊在其成员国港口的船舶，开

已经被发明创造出来，并且已经得到 还多一点。了实际的运用。4.当前中国柴油机排放的现状4.1中国船舶行业的简况4.2.2中国船舶柴油机排放的标准《中华人民共和国大气污染防治

始施行2008年通过的0.5%的硫氧 化物(SOX)排放标准。值得注意的

法》该法规从2000年通过以来，初 略的描述，要求船舶的排放中有害物 质，不能超过相关规定的限制值。是，波罗地海、北海和英吉利海峡 这三个控制区，2015年后，就要施行

就按照目前国内国企或者私企 拥有的船舶而言，与国际上的船舶 相比，在质量方面，船舶的服务年限 已经到了老船的时期；在船舶构成方

GB/T15097-2008《船用柴油

机排气排放污染物测量方法》这是

0.1%的排放标准。为了符合欧盟议 会的各项要求，在过去的2013年，执

行空气质量的评审标准是，以彻底换 用0.1%的硫化物排放标准，来测试

2009年最新开始施行的心标准。此

标准对一些台架测量、测试方法和程 序等都有具体的规定，但是没有给出 具体的上限和下限值。面，集装箱和油船船占总船舶的比例

较小散货船所占的比例较大；在吨位 方面，按照平均来比较，在世界的排

和验证新的排放标准的可能性。2014年开始到现在，欧盟议会为

进一步保护环境，尝试修改船舶关 税，主要是修改船舶柴油机排放的

名较发达国家后。这凸显了我国的船 舶，在大型化方面与国际水平差距很 大。在专业化和自动化方面，更是落 后于其他国家，而且现在在船舶上使

《船用柴油机氮氧化物排放

试验及检验指南》中国是组成IMO 成员国的一员，专门有针对性根据

征税立法。3.5船舶氮氧化物排放限制《73/78国际防止船舶造成污染公 约》附则VI中的规定，以及依据《船

用的关键技术，都是依靠进口。 4.2中国船舶柴油机排放

本应该在2016年生效的《国际 防止船舶污染公约》附录四中Tier

用柴油机氮氧化物排放控制技术规 则》的相关要求，该指南经过一系列

4.2.1中国船舶柴油机排放的相关

情况在目前的国际情形之下，中国依 旧在造船数量上遥遥领先与世界任 何一个国家，是名副其实的建造船 舶大国。由于中国境内的河流众多，

III氮氧化物排放限制，由于俄罗斯 提出提议，接着波兰和希腊等5个国

家相应和支持这一项提议，生效的时 间推迟到2021年。只是以略微多几

的探讨和实验研究之后，得到中国船

级社(CCS)批准生效。在该指南上

面列出的和指定的方法，都有特定的 程序，有些直接釆取国外的一些有实

票的多数通过了俄罗斯自身的提议， 践的使用的方法。美国在拥有保留推迟生效时间的权 利之下，与几个欧洲国家一同表示反 对。同时，一些非政府环保组织，比 如T&E等，他们以自身的立场表示对

其承载的航运资源巨大，需要数量 庞大的内河船舶。据有关的权威发

4.2.3中国船舶柴油机排放的一些

动态柴油机排放的的主要影响因素 有两个：一个是与发动机相关的工 艺水平，二是燃用的燃料油的质量好

布的数据显示，中国目前有831030

艘各种大小和类型的船舶，可以用 于正常生产的港口总量约有3.1万 个，而河流的总航道长约124200千

此决定反对。鉴于此，IM0只能在下 一届的海洋环境保护委员会会议上

坏。然而，中国恰好在这两点上，在 管理、研发和技术等等方面存在巨

重新投票得出决定。3.6日本的新技术米。因此，在数字背后显示，中国的

船舶动力方面排放非常可观，不得 不引起人们的注意。据国内的环境 科学院的有关人员透露，繁忙的沿 海海运和港口的运作，这些地区的 来自国内外的船舶的废气量绝不比 内河轻。大的漏洞，以至于还在世界排名的 后面。最新有一项数字表明，我国已

被称为的绝热发动机机器的 问世，日本方面声称，它的二氧化碳

经在燃料油此加大力度了。该数字是 “普通柴油”中的硫物质占得比例从

(CO2)排放水平将比现有的排放水 平低三分之二，氮氧化物(NOX)和

灰尘等颗粒物的排放水平将达到新 的层次，可以做到几乎无排出。它还

0.4%降到0.035%。这一要求，已经

与现在施行的“车用柴油”中的比例 一样。尽管在这样可喜的情况之下，

据交通运输部在其官网上发布 的数据显示，在贯彻实行了 “十五”

有一项大的改进，理论上的热效率将 达到70%的水平。在船舶中使用的油含硫的比例是“普

规划的节能减排的措施后，这一个 “十五”阶段，远洋船舶的CO2排放 量达到惊人的0.4亿t。而远洋船舶的 氮氧化物(NOX)占了世界氮氧化物

通柴油”的一百倍。柴油机等发动机

通过以上的叙述，国际组织的标 准已经在上述的发达国家得到认可， 并且各国依据自身的生产条件，制定 了较为严格的标准。同时一些新技术

方面，由于自主创新的技术不多，这 种能力在企业和科研部门中都比较

薄弱，要开发新的产品和一些技术都 缺乏理论和设备条件。(NOX)总量8000万吨的三分之一

108 /珠江水运-2019-11 CT一些柴油机的排放标准，虽然 EGR技术、气体燃料技术、排气再循

出，中国船舶柴油机排放面临巨大 被我国的一些部门依次的通过并实

环、高压共轨喷射、选择性催化还原 的障碍。&施，但都没有强制要求。器、排气再循环、柴油机颗粒捕集器

面度如今低迷的经济环境，一些

和EGR技术等等是一些比较常用的

基金项目：农业农村部渔业安全 船舶所有者和管理者，尽可能的做到 实用技术。生产管理项目(171721301124112041-

利益最大化，在船上使用不合格的低 01,171721301124112041-02);农业农村 品质的燃油，排放的废气中污染物，

6. 关于改进柴油机排放问题的一些建议部南海渔业安全应急处置与对策研究

远不能满足要求，使排放问题进一步 各个省市在制定行业标准方面， (02011020191111);农业农村部外海 加深。应该设立一套合理的信息互享与沟

渔业开发重点实验室2018年度开放基

不得不提的是，据相关的调査和

通的系统。成立一些专家机构，以及 金课题(LOF 2018-05).走访，管理部门对柴油机排放的认识 政府办事机构，以最快的反应速度， 不足，并且政策执行不到位。收集和应对理论与实践中出现的各

种问题，跟进国际最新的技术，进行 5・改善柴油机排放问题的理论方法面

研究。同时，及时的对国内的相关标 临的阻碍准或者技术，展开最新的探讨和研

5.1理论支持究，以便适应最新的世界行情。彻底除去船舶柴油机的燃料油中 除了省市，所有的相关企业，应 的硫成分，是从源头上解决硫氧化物

该自觉地或者在政府的鼓励与奖惩

(SOX)排放最有力的理论支持。这

之下，积极参与政府参加的各项研

样的方法也从是根本上解决了硫氧化 究。在企业和省市中，参与相关柴油

物(SOX)生成，所以是一种效果最好 机排放工作的人员之间，应该建立一 的方法。可以通过对燃油进行脱硫，

定的培训计划、淘汰制度和国际交流 来达到这一效果。但由于目前的技术 机制。以便于这些人员了解最新的行

参考文献：孵區腫ii區ZZKZ限制，用来进行这一操作的设备和程

业知识、能够保持最强的活力。同时

⑴薛天经.柴油机排放的现状和新问题［J］.小序，不够先进和太过耗时复杂，成本 与国际人员交流，培养他们的全球化 型内燃机,1992.过高。有待新的设备的研发出来。也可 视角，提高他们的国际竞争力。⑵蔡惟瑾，赵春序,杨玉淼.国内外机车柴油以通过利用一种方法一水洗，来除 在柴油机的生产和研发上，国家 机排放污染物的法规制定进展与现状［J］. 去排放物中的硫氧化物(SOX)。可是 应该投入一些资金，设立一些柴油机 铁道劳动安全卫生与环保,1996.这一项投资，虽有显著的，但从整体来

排放的研发和开发项目，用于实际考

⑶张庭发.港口空气污染及防治［J］ •交通与运说不符合环保的要求。验各个企业的能力，以避免各种形式 输,2006.由于空气中含有氮气(N2),而 的评估。⑷李俊.我国防止船舶污染法律问题研究［D］.生成氮氧化物(NOX)目前主要是 对于船舶的燃料油，应该建立

复旦大学,2010.由于柴油机自身的机构、柴油机运

一套网上公示的系统，以便于对各 ⑸刘宇•船舶柴油机氮氧化物排放法规限制要行时动态的燃烧过程和柴油机工作 个船舶柴油机燃料油供应商的及时

求与展望［J］.装备制造,2009.时的外部环境，纠及柴油机运行相

了解。［6］庞海龙，邓成林,姚广涛等.船用柴油机有害关的一系列辅助系统和设备的工作 关于人才，国家应该重视学校人 物排放控制技术［J］.船舶工程,2011.状态有关。因此，要控制氮氧化物

才的实践和理论教学，培养自己人才 ⑺伏晴艳，沈寅，张健.上海港船舶大气污染物 (NOX)排放，是一项系统的工程。

资源。排放清单研究［J］.安全与环境学报,2012.无论哪一个因素，都足以把其它先 ⑻黄加亮.船舶柴油机废气排放污染的控制技进的设备共用，不能够得以全面的 7. 结论术［J1 •集美航海学院学报,1996.发挥，进而导致不能减轻氮氧化物

本研究了国外各国的法律法规

［9］ 罗啸.船舶柴油机SCR控制系统硏究［D］冲国(NOX)的排放。和先进技术、国内法律法规和巨大 舰船研究院,2013.5.2实用技术需求下的落后技术和改善排放问 ［10］ 王志民，陈国需，高永柴油机排放控制技

电子调速器系统、SCR技术、题的理论阻碍，这方面综合分析得

术的发展［J］.内燃机2003.ZD www.zjsyzz.com / 109