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第5卷 第11期 中国水运 VoI．5 No．11 2007盆 11月 chnaWater 2007 Transport November 绿色船舶动力装置的发展现状和展望 韩洪亮 黄永 摘要：随着世界船舶污染日趋严重以及各国家对动力装置排放标准的提高，环保型动力装置的研究力度不断加大。 本文从当前动力装置性能的改进、电力推进装置的应用情况以及清洁燃料动力装置和新能源动力装置的发展等方面 对环保型动力装置的应用进展进行了探讨，分析了这一领域各方面研究进展和发展前景。 关键词：船舶 动力装置 环保 燃料电池 3 中图分类号：U676 文献标识码：A 一、引言 火时刻和燃烧放热率，目前仍处于基础研究阶段，但潜力巨 随着前球经济的持续发展，世界物资运输所需要的船舶 大。电控高压燃油喷射系统是绿色高效柴油机核心 数量的日益增加，船舶排放的废弃物对环境的污染也日趟严 关键技术，电控喷射系统的供油和燃油计量完全分开，高 重。据挪威1998年向国际海事组织提供的估计，船舶年排压油轨中的压力能够由电控单元根据实际油轨压力以及需要 放量：NOx达602万吨，占世界排放总量的7％，SOx达进行调节，燃油经过高压汕管，根据机器的运行状态，由电 634万吨，占世界排放总量的4％。对于船舶引起的污染， 控单元从预设的map图中确定合适的喷油定时、喷油持续 国际海事组织(IMO)以及越来越多的国家和地区正积极采期，可对不同工况确定所需的最佳喷射压力，实现了理想喷 取各种有效措施以减少船舶排气对大气的污染。目前。环保 油的规律，既能保证柴油机优良的动力性和经济性又能将 型动力装置的研究力度加大，进展日渐引人瞩甘。 NOx和微粒控制在较小的数值内，对控制排放十分有利，目 与传统的动力装置相比，环保型动力装置在注重提高经 前该技术日渐成熟。EGR(废气再循环)技术已经成熟，增 济性的同时，更注重对环境的影响，包括航行和停泊时所带 压柴油机采用EGR后，可以降低进气中的氧含量，从而降 来的声污染，废气污染和水体污染等。环保型船舶动力装置 低燃烧放热率的峰值和燃烧的最高温度，有效的降低了NOx 的研究主要包括一下几个方面：对当前所采用的主流动力装 的排放。EGR由于减少了高负荷时的供氧量，会导致比油耗 置的各方面性能进行改进和完善，使其达到相关排放标准； 的上升和颗粒的排放增加，润滑油的有效性和柴油机的耐久 大力推广使用清洁燃料并开发船用代用燃油；采用新的动力 性也会降低。为了解决以上问题，必须要有一套对应的废气 源。如采用核能，风能，电能等新式动力推进装置。本文现 再循环控制系统。新的燃烧方式、电控高压喷射系统、EGR 针对船舶动力装置以上方面研究的情况进行概要的论述。 等都是适应未来排放限值的关键技术，考虑到日前开发研究 二、对现用动力装置进行改进，降低废气排放量。 的现状、技术上的复杂性以及效益成本等因素，可以认为排 对I；I前所采用的动力装置的各方面性能进行改进以达到 气后处理是解决当今柴油机排放问题的最直接、最有前途的 排放要求是当今船舶动力装置发展的一个方向。柴油机作为 策略。排气后处理技术主要有颗粒捕捉器、选择性还原催化 最主要的船舶动力装置，在过去的十几年里，世界各大设计 转化器和氧化催化转化器。选择还原催化转化器主要有选择 制造公司一直致力于技术攻关，取得了很大成果，随着增压 系统、燃油喷射系统的应用以及燃烧过程的完善，柴油机的 化还原(SCR)等。其中，对废气中的有害的Nox等成分进 热效率提高了15～20％。如果说在过去的20年中柴油机经