船舶柴油机节能减排技术发展探讨

1、    船舶柴油机节能减排技术发展探讨    刘海明等1、船舶用柴油机在国际上的节能减排技术的发展船舶用柴油机随着国际上相关法律的颁布，节能减排技术得到了跨越性的发展，节能减排技术的发展不仅可以保护环境，同时可以节约资源。国际海事组织最新研究报告指出，预计未来五年，因船舶柴油机运营而导致的co2排放量超过15亿吨，随着全球气候的变化，航运业也应该承担起自己的行业责任，为全球可持续发展贡献自己的力量。国际海洋组织早在2009年就船舶提出能耗限制指数，但是在2009年，并没有作为强制执行标准，直到2014年才作为强制规定强制执行。2012年国际海事组织海洋环

2、境保护委员会对国际海洋组织的规定进行了补充规定，将其命名为imo tirer 1，imo tirer 2，imo tirer 3，目的是限制硫化物和氮化物以及pm的排放，并提出了执行日期与规定对应的时间，在2012年至2013年执行imo tirer 1标准，2013年-2016年将执行imo tirer 2，2017-未来将执行imo tirer 3。在法律法规的推动下，世界各研究机构加大技术研发投入，不断研发新技术，提高发动机节能减排方面的性能，同时加强对尾气后处理、燃料燃烧技术进行开发，同时在新燃料的利用，发动机综合性能的提升上都取得了突破性进展。国际上的船舶柴油机制造厂商研发的技术主要

3、的特点是高效节能低排放，结构紧凑模块化，智能自动化，安全可靠、大功率集成化，长寿命。节约、排放是保护环境的两大重要举措，也是船舶柴油机的主要发展方向。船用发动机排放控制技术和低排放大功率柴油机的研究上取得了阶段性的进展，瑞士联邦政府与欧盟联合资助科研院所、发动机制造商在内的40多家单位参加的船舶超低排放燃烧的高效研发项目，这项举措为法律法规的实施提供了技术保证。该项目对船舶柴油机开展了“极限”参数发动机的热力学和机械学试验，研发了降低排放的内部方法、多级智能涡轮增压技术、能量回收及复合式热发动机技术、先进的后处理技术、排放及性能监控新传感器、以及自适应控制智能发动机等技术的开发研究。建立和开发

4、了先进的计算模型和工程软件工具，验证新一代船用发动机的潜在优势。该项目在结题时达到了预期成果，船用柴油机燃油消耗率降低了9%，改善高船用柴油机推进系统的超过50%，降低二氧化碳的排放量。结合国外研究成果，针对国际船舶柴油机节能减排技术，总结国际上技术现状：（1）研发出了尾气处理系统，在源头上对尾气进行处理，减少燃烧产生的气体有害气体排放。（2）发动机动力系统能量综合利用， 进一步提高发动机系统效率。（3）开发新能源，加强新能源的利用，改变以往以石油燃料为主的结构。（4）通过对燃料燃烧过程技术的改进， 达到提高燃烧效率的作用。2、船舶用柴油机在我国现状我国船舶用柴油发展落后于国外，但是最近几年随

5、着我国综合国力的提升，研发和制造技术都得到了很大的提升，初步形成了船舶柴油机的产业布局。具备船舶用柴油机的自主研发能力。但我国船舶柴油机产品的研发能力与国际研发能力仍有很大的差距。存在某些技术瓶颈，很多关键技术受制于人。结合我国船舶柴油机节能减排技术发展情况提出以下发展途径：（1）低速船用低速柴油机在我国发展较为成熟，但是未来应该进一步提高产品质量，降低成本，提高国际竞争力。（2）因我国高速采用机发展仍存在很多不足，为此现阶段重点发展中速柴油机开发研制的基础上，进一步总结、掌握现有技术要点和设计方法，并开发性能显著的核心部件，摆脱进口。全面掌握中速柴油机系列的设计方法，尝试对高速柴油机的研制提

6、高关键配套件的国产化，达到节能减排的目的。（3）加强自主知识产权的建设，由仅仅的中国造向中国研究制造转变。最终达到掌握高速柴油机的总体设计和关键零部件设计技术。3、未来发展趋势近年来，船用柴油机随着人类对环保意识对增强，得到了飞跃性的发展。未来船舶用柴油机节能减排技术政府应该加强行业管理，在我国认真研究国际船舶节能减排相关方面的法规的变化情况，同时在引进国外先进技术的同时应该加快已有技术消化吸收和升级，在此基础上加强新技术的研发，不要一味抄袭，紧随行业发展动态和先进技术方向通过对国内外发展现状的闡述，建议采用几方面措施来达到节能减排的目的。（1）改善燃料燃烧过程通过改善燃料燃烧过程可以减少害物

7、排放、降低燃料的消耗，提高发动机效率。（2）新型替代清洁燃料技术目前比较成熟的新型替代清洁燃料的发动机有生物燃料发动机、双燃料发动机、气体燃料发动机等。但是现在应用的新能源类型较少，未来应该尝试发展太阳能和风能等储量丰富的能源，即使不能作为船舶动力的主体动力燃料，可以尝试作为补充能源，来达到节能减排的目的。（3）能量综合利用技术目前所有船舶用柴油机都无法回避的问题就是能源利用率低，在柴油机燃烧的过程中仅有一半左右作为的动力，其他部分的能力被排出的废气和冷却水带走，这不仅能源不仅降低能源利用率，还会造成环境污染。为此未来应该加强能量的综合利用技术的研发。4、结束语船舶运输仍然是未来的运输业的主题，作为船舶动力的来源-船舶柴油机，船舶柴油机的发展，应该与运输业的发展同步，伴随着国际上对节能、排放法规日益严格，石油资源