第四节 船舶废气排放与污染控制技术.docVIP

控制船舶NOx排放措施 陈曦 潘虹 [摘要]随着航运业的不断发展，船舶柴油机废气排放已日益引起人们的重视，许多国家和国际组织都在积极采取各种有效措施，把限制船舶排放物对大气的污染提到了议事日程上。本文从立法、经济、技术等几方面介绍了降低船舶NOx排放的控制措施，并对我国应对NOx排放控制提出了相应的管理对策和建议。 [关键词] 船舶 NOx排放 控制措施 1. 前言 近年来，随着航运业的繁荣和发展，船舶大气排放污染问题也日益严重，其中船舶排放的有害废气主要有NOx、SOx、COx、VOC等，而NOx是船舶排放产物中对人类和环境危害最大的。据挪威1998年向国际海事组织提供的资料表明，预计到2000年船舶年排放NOx达602万t，占世界排放总量的7％；SOx达634万t，约占世界排放总量的4％。船舶大气污染已经到了不容忽视的地步，特别是在港口、海峡和一些航线密集、船舶流量大的海区，船舶排放的废气甚至成为该地区的主要污染源。所以对NOx排放的控制措施的研究，已成为当今研究的热点之一。 2. 控制船舶NOx排放的措施 2.1 立法措施 通过立法强制性限制船舶排放，并辅以有助于法规有效实施的政策手段，无疑是最有力的措施。在这方面，无论在起动速度，还是在限制广度和严度方面，欧美、日本等工业发达国家走在了前面，并对国际性排放限制法规的制订与实施起到牵引与推动作用。 2.1.1 国际海事组织 国际海事组织(IMO)在73/78防污公约（MARPOL）附则Ⅵ《防止船舶造成大气污染规则》中规定：对于NOx，限制排放。2000年1月1日及以后建造的新船，低速机(n≤130r/min)为17.0g/kWh；中速机(130≤n≤2000r/min) 为45.9n(-0.2)g/kWh；高速机(n2000r/min)为9.84g/kWh。 MEPC第57届会议对NOx排放规则作了必威体育精装版修正，通过了关于新主机（根据其安装日期）的更为严格的氮氧化物排放标准修正案：第一层次要求2000年1月1日及其以后至2011年1月1日以前安装的柴油主机根据已生效的MARPOL附则Ⅵ适用17g/kWh的标准；第二层次要求2011年1月1日以后安装的柴油主机的NOx排放标准为14.4g/kWh；第三层次要求当船舶航行于指定的排放控制区域内时，2016年1月1日以后安装的柴油主机的NOx 排放标准为3.4g/kWh；在排放控制区域外仍适用第二层次的要求。 现有主机：MEPC通过了有关1990年1月1日及其以后至2000年1月1日以前安装的，输出功率在5000kw以上且每一汽缸都在90升以上的柴油主机的NOx排放限制标准为17.0g/kWh。 2.2 经济措施 2.2.1 美国 美国联邦环保局制订了减少船舶污染大气的税收政策，规定： （1）从2001年起征收NOx排放税； （2）每吨10000美元，依降低NOx排放的效果减收；所收税金贴补采取降低污染措施而增加的费用。 2.2.2 瑞典 （1）对NOx排放税是6$/kg, 99% 的收入在有用的能源输出上重新投资； （2）瑞典海事管理局于1998年1月率先推出了因环境而异的港口、(泊地内)航道税收制，取消了原低额入港税和以货物重量为基础的航道税； （3）实行具有刺激作用的减税政策。例如，NOx排放量在12-2g/kWh范围内的船舶，其所缴纳的税金按比例递减，最多可以少缴Skr1.6/grt （1.6瑞典克朗/登记总吨位）。还有，2000年前5年时间里新建或改装船艇为降低NOx排放而装用催化转换装置（SCR）时，政府可另给予船东或使用者40%设备购置、安装费的回扣（即打6折）或补贴，2000年以后逐步将回扣额度微调到30%。该政策规定，回扣的这部分款项必须从船舶缴纳的入港税中支出。据称，这样一种税收、回扣政策，既不增加政府收入，也不使航运业的整体费用提高，惟肇污染者付钱。瑞典政府推行这一财政支持机制后，已对1000多艘船的船东或使用者作出使用低硫燃料、装用SCR的承诺，收到了积极效果。 2.2.3 其他发达国家 挪威、德国、丹麦、芬兰和法国等也正在或计划构筑类似的排放税框架，旨在通过进入港口国船舶排放直接与排放税挂钩（排放NOx和SOx越多，缴纳入港税或航道税越高）的办法，净化这些国家划定的“特别海区”。 2.3技术措施 船舶柴油机NOx排放的控制措施大体可分为燃料预处理、工作过程处理和排气后处理三类。其中预处理可分为：采用低氮燃油或甲烷(或LNG)等低氮燃料、燃油乳化等；过程处理包括：废气再循环、喷油定时延迟、改变喷油器参数及燃油一水分层喷射；后处理包括：废气再燃烧处理和催化还原法处理。下面对目前船用柴油机常用的控制NOx排放的措施加以重点说明。 2.3.1 燃油乳化（Water-in-Fuel Emulsion） 燃油乳化，是