廢氣排放與控制

1、廢氣排放與控制廢氣排放與控制近年來(lái)船用發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)師不得不解決更嚴(yán)格地控制有害廢氣排放實(shí)行區(qū)域的挑戰(zhàn)，以及應(yīng)對(duì)國(guó)家和國(guó)際機(jī)構(gòu)對(duì)大氣污染的關(guān)注。船舶柴油機(jī)廢氣排放主要包括氮?dú)?，氧氣，二氧化碳和水蒸氣，少量的一氧化碳，硫氧化物和氮氧化物，部分反?yīng)和未燃燒的碳?xì)浠衔锖皖w粒物氮氧化物(NOx)——在高溫燃燒缸體生成的熱氮?dú)夂脱鯕獗惶貏e關(guān)注是因?yàn)樗麄儽徽J(rèn)為是致癌導(dǎo)致光化學(xué)煙霧形成的城市和酸雨(因此造成多余的土壤的酸化)的主要原因。內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的主要

2、是氮氧化物，但其作為排氣氣體而排出時(shí)低于10％氧化為二氧化氮。來(lái)源于燃料中的氧化硫會(huì)產(chǎn)生令人不愉快的氣味刺激粘液膜，并且是酸雨的主要來(lái)源之一（與水反應(yīng)形成亞硫酸）。酸沉積是一個(gè)跨國(guó)界污染問(wèn)題:一旦發(fā)出Sox可以在大氣中數(shù)百英里之前存入湖泊和溪流減少他們的堿度。硫沉積中硫酸鹽含量也會(huì)導(dǎo)致增加土壤培育形成不溶性鋁磷酸鹽造成磷缺乏癥。地下水酸化已經(jīng)出現(xiàn)在歐洲的許多地區(qū)這可能會(huì)導(dǎo)致飲用水供應(yīng)系統(tǒng)的腐蝕，造成溶解金屬給人類健康帶來(lái)危害。森林土壤的

3、污染也有可能高于正常水平的有毒金屬損壞歷史建筑和名勝古跡。碳?xì)浠衔?HC)——來(lái)源于不完全燃燒的燃料和潤(rùn)滑油，蒸發(fā)產(chǎn)生刺激性氣味部分致癌煙霧形成和刺激mucusmembrane(然而排放通常比現(xiàn)代柴油機(jī)更低)。一氧化碳(CO)——產(chǎn)生于因當(dāng)?shù)厝狈諝庠斐傻牟煌耆紵投趸嫉姆蛛x——在高濃度的情況下是劇毒?？晌腩w粒物(PM)是一個(gè)復(fù)雜的無(wú)機(jī)和有機(jī)化合物的混合物產(chǎn)生的不完全燃燒混合物包括：部分未燃的潤(rùn)滑油熱分裂HC的燃料和潤(rùn)滑油火山

4、灰的燃料和潤(rùn)滑油硫酸鹽和水。超過(guò)一半的總顆粒物是煙塵（無(wú)機(jī)碳顆粒），其明顯的證據(jù)是煙。煤煙顆粒(未燃的元素碳)本身并不是有毒但他們可以引起水碳?xì)浠衔锏姆e累其中一些被認(rèn)為是致癌物質(zhì)。顆粒組成不超過(guò)周?chē)陌l(fā)動(dòng)機(jī)排氣0.003％。有害氣體排放量的0.25％0.4％的排氣量，取決于燃料的低熱值的硫的量，和發(fā)動(dòng)機(jī)的類型，速度以及效率。由MANB瑞典也引入了一個(gè)系統(tǒng)分化的港口和航道費(fèi)使附帶NOx排放支付更高的費(fèi)用高于更環(huán)保相似規(guī)模的噸位。在國(guó)際海

5、事組織嚴(yán)格的控制計(jì)劃下對(duì)于關(guān)心的是確保環(huán)境可接受性的引擎設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，減少氮氧化物的排放仍然是一個(gè)優(yōu)先級(jí)的問(wèn)題，近年來(lái)，發(fā)動(dòng)機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性和可靠性取得了令人矚目的成果。(熱效率的進(jìn)步具有諷刺意味的是直接導(dǎo)致了氮氧化物排放上升。)已取得相當(dāng)大的進(jìn)展(圖3.4)。影響氮氧化物形成的主導(dǎo)因素是溫度和氧氣濃度:在高溫缸內(nèi)，溫度越高，停留時(shí)間越長(zhǎng)產(chǎn)生的熱氧化氮量將會(huì)越多。延長(zhǎng)燃燒時(shí)間間隔意味著低速二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)因此產(chǎn)生的氮氧化物排放量高于中、高速四沖程