船舶排煙控制與管理

青島大華公估有限公司 喬俊山

山東海事局 常得上

目前，針對船舶動力裝置排氣污染的防治，世界各國都在積極研究和創新，提出了許多新設計和新技術，改進了柴油機的燃燒性能，一系列新的節能減排技術和設備在實船上得以成功應用。IMO也根據科技進步的實際情況不斷提高船舶清潔排放的標準，促進大氣環保向著更高的目標不斷推進。伴隨MARPOL73/78公約附則VI的強制實施，防止船舶造成大氣污染進入一個新的階段。當前船舶使用的防大氣污染技術主要涉及幾個方面，如提高石油裂解提純質量、改進機器燃燒室部件設計、采用優化燃燒質量的新技術、排氣脫硫、脫硝清洗、研發新型節能環保發動機、加強設備維護保養、實時調整運行參數等等，力爭使排氣中的NOx、SOx減到最少，從而符合公約的各項規定。

本文著重闡述當前船舶實際使用的排氣控制的不同模式，旨在使各級輪機員對船舶防大氣污染的技術、設備和管理方式有一個全面的了解，以提高船舶排煙控制與管理水平。

一、SOx的控制

公約對SOx的排放標準是限制區域內使用的燃油硫分不得超過1.5% m/m（質量百分比），柴油機排煙中硫化物不得超過6.0 g/kWh，在非限制區域內燃油硫分不得超過4.5% m/m。2008年通過并于2010年生效的MARPOL公約附則VI修正案規定，全球范圍內2012年后船舶燃油硫分應降至3.5% m/m以下，2020年后應降至0.5% m/m；在限制區域內2010年7月1日后硫分降至1.0% m/m，2015年開始降至0.1% m/m。當前，一些國家在一些特殊的區域還有著一些更嚴格的規定，譬如，美國加利福尼亞州規定距加州海岸線24 n mile內水域航行和靠港的船舶，所用燃油硫分不得超過0.10% m/m，該規定自2012年1月1日起執行，原先只規定副機和鍋爐換用MGO（最高硫分0.20% m/m）的法規同時廢止；歐盟規定，自2010年1月1日起所有進出歐盟港口的船舶以及歐盟內銷售的輕油，其硫分不得超過0.10% m/m的最高限制，原來的最高硫分0.20%m/m限制已經得以提高。目前，MARPOL公約規定的硫化物限制排放區域（SECA）有波羅的海和包括英吉利海峽在內的泛北海海域。對SOx的控制，主要從降低燃油硫分的含量這一根本方法入手，結合運用燃燒新技術，采用當前陸地工業技術比較成熟的排氣除塵脫硫工藝，兼顧船舶經濟性的考量，在公約的限制區域內達標排放，而在其他非限制區域則以較低的標準排放。對燃油質量的控制，客觀上決定于煉油廠煉化技術，船舶方面作為使用者只能從管理上下工夫，來滿足公約的要求，燃油接收時要注意硫分是否合乎標準，進出限制區域時要注意高低硫分燃油的切換程序，注意使用低硫分燃油對機器的影響，必要時調整機器運行參數。下面細述各方面對燃油的控管。

（一） 加裝燃油的管理

一般要按照預計航次的要求來申請加裝燃油，倘若要抵達某限制區域，必須提前添加低硫油（LSFO），不得與原有的高硫油（HSFO）混合，預加入LSFO的油艙要提前沖洗，避免HSFO污染LSFO。不管是高硫分油還是低硫分油，公約對燃油的添加與管理都有嚴格的規定。加裝燃油時，必須事先確認燃油硫分等指標是否合乎要求，做加油計劃時避免燃油混艙，取樣時盡量在受油船加油總管上采用連續滴注的方式，用專用采樣桶采取7 L左右油樣，在采樣過程中，滴油不得中斷，且采樣桶須在雙方見證的情況下加鉛封。采樣結束后再分裝成5～6小瓶（大約1L/瓶），每瓶加鉛封并貼上帶有各自封條編號的標簽，一瓶用于MARPOL專用油樣，妥善保留在受油船上至少1年以上（自受油日始）；一瓶用于受油船保存，自受油日開始至少保存60天以上；其他油樣用于送化驗室、供油船保存、公證師保存等。MARPOL油樣鉛封編號、受油時間、地點、供油船名、受油數量、分別加入的油艙名稱、油品種類、BDN（收油單）上列明的硫分值、化驗的實際硫分值、該燃油開始使用的時間、該燃油用光的時間等都必須如實填寫在公約附則VI專用記錄簿中。MARPOL油樣留船1年以后的去向也必須記錄，如果燃油收受雙方存在某種索賠爭議，油樣需復檢化驗，此時所用油樣就是以MARPOL油樣為準，如果存在這種情況，必須如實記入記錄簿。當然，收油單要留船3年以上，加油記錄同樣也要錄入油類記錄簿。如果有高低硫分燃油，切記要分艙儲存，不得混艙。

（二） 高低硫分燃油的切換

按照公約附則VI規定，船舶進入限制區域時，要換用低硫分燃油。對于1998年7月之后建造的船舶，不同類型燃油必須具備兩個日用柜，即所謂的雙燃油系統，可以避免混油，節省低硫油的消耗。而1998年7月之前建造的船舶一般沒有專用低硫分燃油日用柜，這樣高低硫分燃油就存在部分摻混，最好待沉淀柜和日用柜油位降至可能的最低位，再轉換油艙，把低硫分油駁入沉淀柜，這時一定要把換油時間、船位、換油油艙內油品的硫分值記錄在油類記錄簿和機艙LOGBOOK。因為沉淀柜和日用柜內剩余的高硫分油被消耗光需要時間，所以主副機真正開始燃用低硫分燃油的時間一定滯后于油艙切換時間，該滯后量需根據主副機油耗、沉淀柜和日用柜艙容、沉淀柜和日用柜剩余高硫分油量、主副機至日用柜的管系容量、分油機流量、兩種燃油的硫分、沉淀柜的每次駁油量來計算得到，少則10多個小時，多則兩三天，其間變量較多。可以人為調整某些參數，使所需時間最短化，從而節省低硫分油的消耗。待真正開始燃用低硫分油，要把時間、船位記入油類記錄簿，此時要保證船舶尚未進入限制區域，確保在限制區域內完全燃用低硫油。待離開限制區域時，將高低硫分油艙重新轉換，此時的船位、時間同樣也要記入油類記錄簿，這樣就嚴格按照規定正確完成了操作和記錄。

（三） 燃用高/低硫分油時汽缸油注油量的調節

二沖程主機要使用汽缸油，以MAN-B&W主機為例，一般使用的汽缸油堿值（TBN）為70，對應的燃油硫分在1.5%～3.2%之間，當使用更高硫分燃油（硫分3.2%以上）時，或者當使用更低硫分油（硫分1.5%以下）時，汽缸油的堿值也得做相應調整，或者燃用低硫油時換用低堿值（TBN為40）的汽缸油。目前，船上一般只存有TBN為70的汽缸油，不易做到雙汽缸油配置，只能仍使用原先汽缸油，調整汽缸油注油量，使燃燒室部件少結炭，從而使缸套、活塞、活塞環免受過度磨損和堿性或酸性腐蝕。一般來講，調整的原則是汽缸油注油量同燃油硫分值成線性關系，硫分小于1.5%或大于3.2%時調整注油量，介于1.5%和3.2%之間的不必調整，仍用原先推薦的注油率。一般可以參照下面的公式來調整：

式中：P代表調整后的注油率；P0代表調整前的注油率；S代表當前燃油硫分值。

調整要分步進行，每一次調整的汽缸油注油率變化值以不超過0.05 g/psh為宜。以MAN-B&W柴油機為例，K/L系列主機汽缸油注油率適宜的范圍是0.6～1.35 g/psh，S系列則為0.7～ 1.65 g/psh，調整時可以參考之。不論是機械式還是電子式注油器，對汽缸油的調整，缸內的潤滑情況都必須以實際觀察為準，要勤打開檢查掃氣口，以確認缸內有適宜的潤滑，一旦有異常磨損征兆，應立刻將當前注油量增大1.5倍，運行一段時間后再進行掃氣口檢查。

（四） 換用MGO

當燃油系統換用MGO時，要注意切換時的油溫，在70 ℃左右平滑切換，防止高壓油泵因油溫突變而卡死，以及高溫可能使輕油快速氣化致使油流因氣塞而中斷。同時，長期燃用重油的柴油機換用輕油后其高壓油泵柱塞偶件會出現微小的泄漏，這是允許的，待換回重油后這些泄漏就會消失。當然，如果漏泄嚴重，則說明油泵內密封圈高溫老化需更換。

（五） SOx洗滌器（干式或濕式）

目前，排氣水洗系統已經在一些特種船和超級游輪上安裝使用，少數商船上也采用水洗系統。此種濕式脫硫清洗系統利用排氣通過噴淋水洗的方式，使排煙中的SOx溶解到水中，起到脫硫的效果，達到排放限制標準，同時可以除塵和降溫，但是會增加排氣阻力，排煙管易受酸的腐蝕。為此可以在水中加入苛性鈉，以中和硫酸。陸地工業常用的干式脫硫除塵技術也有在船舶應用，但使用案例不多，主要是考慮到初次投入較大和吸附觸媒的后續維護在船上遇到的困難。當然，任何一種排氣清潔系統，都必須得到IMO認可后方能實船應用，并且濕式洗滌后的廢水不得在港內排放，必須收集到專用水柜，排至岸上接收裝置或在公海按規定排放。

二、NOx的控制

排氣中NOx的控制也同樣受到一些技術方面的阻礙，但是MARPOL公約制定的標準必須要遵守，且在不遠的將來還要進一步提高排放標準。公約附則VI規定的排放標準是分三步走的，即2000年1月1日至2011年1月1日期間，130 kW及以上的柴油機排放要達到如下標準：

轉速小于130 r/min的柴油機NOx排放不得超過17.0 g/kWh；

轉速大于2 000 r/min的柴油機NOx排放不超過9.84 g/kWh；

轉速介于130 r/min和2 000 r/min的柴油機NOx排放不超過 45·n（-0.2）g/kWh。

2011年1月1日以后，上述柴油機的NOx排放限制分別不得超過14.36g/kWh、7.66g/kWh、44·n（-0.23）g/kWh。而自2016年1月1日以后，在限制區域內NOx排放限制分別不得超過3.40 g/kWh、1.94 g/kWh、9·n（-0.2）g/kWh，非限制區域內不超過第二階段的排放限制。第一階段目標比較簡單，已經完全達到；第二階段主要是通過改進燃燒設計、控制運行參數在極限范圍內、研發應用新型智能柴油機、排氣脫硝等措施來實現的，效果不錯；而第三階段排放標準更趨嚴格，不僅要采用低排放的智能柴油機，還要在此基礎上配合清潔的缸內凈化技術和機外的排氣脫硝后處理技術聯合運用。目前各主流柴油機廠商都在積極研發新技術，各家采用的技術組合也各不相同，但目標是一致的，即達到或優于公約的排放限制要求。

（一） 柴油機排放的技術保障

實船上通常使用IMO認可的柴油機，該柴油機對燃燒室部件有特殊的設計和加工工藝，臺架試驗中到達了IMO的排放標準，獲得IMO認可的EIAPP證書或者技術文件（Technical File），這好比每臺柴油機的身份證，涉及的柴油機部件也都有各自專屬的ID編號，從而從技術硬件上保證排放能達標。而且制造商還從一個系列的柴油機當中選取某款作為原型機，通過臺架試驗或航行試驗得到不同負荷狀態下的大量運轉參數數據，找到該系列機型的排放極限數據。實船使用時只要調整各個參數不超過該極限參數，就能保證排放達標。影響燃燒性能的部件很多，主要有缸套、活塞頭、缸蓋、高壓油泵柱塞、套筒、油頭、燃油凸輪、排氣凸輪、排氣閥、增壓器（包括壓氣葉輪、渦輪、噴嘴環、擴壓器）、空冷器、輔助鼓風機、調速器等。一些設計參數，如壓縮比、噴油提前角、噴油行程、排氣正時、油頭噴油壓力等，都是由廠家規定好的，不得隨意更改。如果更換備件，必須換用廠家許可的帶有ID編號的部件，否則難以保證燃燒排放達到環保的要求；在日常管理中，要注意調整運行參數，使之不超過其極限范圍，從而從運行管理上做到真正達標。所有的檢查、調整、更換，都必須做好相應的記錄，在技術文件附頁中有記錄表格，為日后迎檢和技術史料參考作準備。在運行參數當中，比較重要的有爆發壓力pmax、掃氣溫度tscav和透平排氣背壓pback，這三個參數對NOx排放的影響最大，從中也可以看出柴油機實際的運行狀況，所以日常管理時要引起高度重視。可以在每月或每航次測試主機功率時或調整相關參數后，測取相應的數據，畫成曲線，同限制數值作比對，直觀地進行實船復核，以驗證排放是否達標。同時，這也是最直接地判斷到運行參數是否達標的客觀證據。每次檢查可以在柴油機拆檢或例行保養時一并進行，即便沒有更換備件，也要做好復核記錄，為日后檢查提供依據。

（二）應用新技術

為達到節能、降低排放的目的，各種新技術不斷在船上得以試驗和應用。目前運用的新技術很多，譬如廢氣再循環技術（EGR）、乳化油技術、進氣加濕技術、缸內噴水技術（DWI）、兩級可變增壓技術、可變進氣凸輪正時技術（MILLER）、提高壓縮比技術、柔性燃油噴射技術、優化燃燒室技術、推遲噴油正時技術，等等。Wetpac進氣加濕技術是噴水進入進氣總管，形成水分飽和空氣，使燃燒溫度降低，從而降低NOx的排放。歐洲的維京公司很早就試驗使用油中摻水（Wetpac E）技術，該技術是將微量水與燃油充分混合乳化，噴射后形成油包水的細小油粒子，燃燒過程中水分蒸發，降低排氣溫度，NOx的產生量也大大減少。缸內高壓直接噴水技術（DWI）是在40 MPa壓力下將少量水直接噴入汽缸，NOx減排效果明顯。但是油中有水和燃燒室有水都容易腐蝕噴油設備和燃燒室部件，所以該技術還有待進一步優化。可變進氣正時技術（MILLER）通過智能控制在下止點前30°CA（中等米勒）或下止點前60°CA（強米勒）提前關閉進氣閥，從而使循環進氣量減少，缸內氧濃度急劇下降，缸內燃燒溫度和最高燃燒壓力均降低，大大降低NOx排放。但是為維持柴油機工作性能，必須提高進氣壓力，常需與二級增壓配合使用。很明顯，這是針對四沖程柴油機而言，而對二沖程柴油機，通過智能控制排氣閥的關閉正時，同樣可控制進氣量。廢氣再循環（EGR）是將部分排氣經冷卻后導入專用透平壓氣端，經增壓冷卻后進入掃氣箱與增壓空氣混合，供柴油機燃燒使用，這樣進氣中氧氣的含量就會下降，達到降低NOx的目的，該技術還分為高壓和低壓EGR兩種。柔性噴油技術是將高壓油泵的噴油動作智能化（適于電噴柴油機），分為預噴、主噴、后噴，依據負荷的大小，靈活控制噴油的節點和時長，促進擴散燃燒，使整個燃燒過程柔和無爆燃，盡可能充分利用氧氣，既可減少炭煙（可吸入顆粒物）的排放，又可減少NOx。兩級增壓技術是采用兩臺增壓器串聯布置，廢氣先進入高增壓HP透平，再進入低增壓LP透平，空氣經LP增壓并冷卻后進入HP增壓，在經中冷器后供入掃氣總管，這樣掃氣壓力可以達到9～10個大氣壓，大大增加了循環供氣量。其他的一些技術也各有千秋，最終在實船上得以不同程度的試用，我們在日常管理中遇到這些技術應用的機會目前來講還很少，故在此不再贅述。

（三）新型智能低排放柴油機（LEE）的應用

當前，世界上知名的船用柴油機廠商和技術咨詢公司MAN-B&W、Caterpillar、Wartsila和AVL都在積極研發智能低排放柴油機，以滿足第三階段排放的需求，提前搶占市場。以MAN-B&W和SULZER為例，二者都研發了高壓共軌電噴柴油機（CCR），而且都在實船上得以應用，節能減排效果良好。SULZER首先在其傳統RTA柴油機基礎上研制了RT-FLEX型智能機，MAN-B&W緊跟著以其MC型為原型機研制出了ME型智能機，兩種智能機在結構上都有巨大的改進，取消了凸輪軸。RT-FLEX智能機使用兩種高壓油軌——100 MPa的燃油軌和20 MPa的滑油軌，由滑油軌提供的壓力油提供電磁伺服閥的驅動油，再由伺服閥控制高壓燃油的順序噴射，其他正時同樣由滑油軌來控制；ME智能機則只用20 MPa的滑油軌來驅動所謂的高壓油泵，由燃油噴射比例閥控制動力燃油的供給量，最終控制燃油噴射、排氣閥、啟動閥、汽缸注油器的有序動作。無論是ME還是RT-FLEX，都可以實現對噴油正時、吸排氣正時、啟動、換向、汽缸油注入正時的精確控制。調整缸內壓縮壓力和燃燒開始及持續時間，可以采用多次燃油噴射，控制循環噴油量，從而使缸內燃燒過程基本可控，可使排溫降低，NOx排放得以減少，達到減排的目的，即所謂的環保模式，適合在限制區域航行時使用；也有節能模式，但與環保模式相反，在較低負荷時提前噴油，提高爆壓，燃燒迅速劇烈，瞬間溫升極快，缸內有效壓力增大，節能效果突出，但NOx產生量相對會略多，適合在公海等非限制區域航行時使用。目前，這兩種智能機在實船都有不少應用，反應較好，它代表著未來節能減排發展的趨勢，相信將來會有越來越多的船舶應用智能柴油機。

（四）排氣后處理脫硝技術的應用

現代陸用脫硝技術正在如火如荼地研發應用，同樣也給船用排氣脫硝帶來革命性的影響，相信很快就會有越來越多的新技術應用到船舶上。目前船舶排氣后處理脫硝技術主要采用選擇性催化還原技術（SCR）和一氧化氮降解技術（NOR），該兩方法的脫硝效果較好，但初次投資和運行成本也較高。SCR技術是向排氣管中噴射尿素，將NOx揮發分解后形成氨（NH3），該技術可以有效降低NOx排放，但需高溫環境，否則當燃用高硫油時遇到溫度較低的廢氣易形成硫酸銨而堵塞排煙管。一氧化氮降解法是相對最有效的減排方法，廢氣通過一氧化氮降解器后可以將NOx減少90%，它還能有效降低碳氫化合物排放總量和顆粒排放。但是，從船舶流動性特點和運行環境惡劣以及催化觸媒更換成本等方面來考慮，排氣后處理脫硝技術在船舶的應用似乎還要有相當長的一段路要走。

（五）燃氣發動機的使用

隨著全世界石油儲量的日益減少，燃油價格的不斷上漲，天然氣的開發利用越來越顯現出其優越的經濟價值，燃氣發動機的商用開發應運而生，其排放低、運行成本低、技術成熟、安全可靠的特點，被公認為最理想的替代燃油發動機，而且已經在車用發動機上積累了大量的實踐經驗。不管是純天然氣發動機還是氣柴混合動力發動機，都各有成熟的控制技術，運行很可靠，營運成本遠遠低于柴油發動機，這是因為LNG的成分是甲烷，無色無味無毒無腐蝕，熱值高，燃燒效率高，成本相對低，NOx排放比燃用HFO低85%～90%。同時，LNG通常不含硫，所以SOx排放幾乎為零，而且因為甲烷中碳氫含量低的緣故，CO2的排放低約30%。自2010年5月1日起，IMO放寬了船舶使用LNG作為燃料的限制，后續相關安全規則不久將面世。隨著海底天然氣的逐步開發，價格將更趨穩定，LNG作為船用燃料的前景將更加光明。當前船用發動機大范圍改換天然氣或氣柴混合動力發動機（DF）并不現實，這是因為船上儲氣罐的容積布置、陸上灌氣設施的配置、LNG冷卻液化和再氣化技術以及質量較差燃氣的應用技術等因素的阻礙，但是至少對于LNG運輸船和小型近岸航行船舶可以考慮改裝氣體燃料發動機，以期達到一步到位的節能減排目的。世界主流船用發動機廠商都在開發氣體發動機，該技術代表了未來船用機的發展趨勢，諸如MAN、Wartsila、Rolls Royce公司已經有幾種型號投入使用，我國也自主開發了一些機型在試驗。另外，液化石油氣（LPG）作為與LNG相似的燃料，未來的船用價值不可估量。盡管IMO尚未放寬限制，但相信不久的將來有望改變，因為MAN公司已經生產出適合燃用LPG的船用機。

三、CO2的控制

MARPOL公約附則VI不僅僅是對NOx、SOx有害氣體的排放加以控制，對所有溫室氣體的排放控制才是其終極目標。早在1997年公約締約國大會上IMO就研究了船舶CO2排放問題，并于2011年7月MEPC62會議上通過了公約附則VI下的船舶能效規則修正案EEDI（Energy Efficiency Design Index），這是第一個專門針對國際海運溫室氣體減排的強制性法律文件，適用于400總噸及以上的所有國際航行船舶，已于2013年1月1日生效。該修正案要求新造船舶在設計和建造階段達到高能效標準，旨在從硬件根源上控制航運溫室氣體的排放。新法規生效后，船舶一旦投入營運，不僅要求船舶設計、生產工藝、配套設備、新能源技術應用等方面有較高的節能水準，而且必須配合良好的操作管理水平，使設計的節能減排能力真正發揮出來，從管理上要效益，盡可能使設備保持應有的較高效率，努力降低運營成本，從而達到節能減排的目的。

EEDI指數是用船舶在最大裝載能力下，以一定航速航行所需推進功率以及相關輔助功率所消耗的燃油排放的CO2排放量來表征船舶的能效水平。它由主機主推進功率（不包括軸帶發電機功率）與為主機服務的輔機功率（包括推進機械和生活所需功率，如主機泵、導航設備、船上起居等消耗的功率，但不包括不用于推進機械/系統的功率，如側推、貨泵、起貨設備、壓載泵、貨物冷藏、貨艙通風等）之和減去輔助動力的節能技術（如廢熱回收）增加的推進功率或節省的燃油轉換成的CO2排放量以及主推進動力的節能技術帶來的燃油節省轉換成的CO2排放量，所得差值除以船舶載貨量與該載貨量下的航速的乘積，并考慮了技術和規范要求對載貨量的限制系數和惡劣海況對航速的限制系數，即得到EEDI指數。公約規定“獲得的能效設計指數”A（attained EEDI）應小于“要求的能效設計指數”R（required EEDI），即A應小于R，如果A大于等于R，則表示該設計不能被有效認可，需要進一步優化設計。對EEDI指數影響最大的是航速、為到達該航速而需的安裝功率、載貨量，因而可以采取的優化EEDI指數的措施也圍繞這些參數來選定，主要有以下方法：適當降速，降低主機功率，提高主機能效，選用低排放主機，如雙燃料主機等；加強廢熱利用，如廢氣鍋爐、廢氣透平發電等；采用軸帶發電機；利用風能、太陽能、燃料電池、替代能源等多種創新科技；降低船舶阻力，如螺旋槳優化、船殼涂層優化、附體節能技術等；提高推進效率，如槳前導流罩、低速船槳前預旋鰭（可節油4%），槳后水流能量回收技術，如高速船螺旋槳轂帽鰭（節油1%～2%），在舵葉對應車葉同一高度處加導流帽和舵翼（RBS-F），可以節油1%～3%，還有對轉槳、吊艙電力推進器、高效特種舵等新技術。通過船體線型、舵、槳的優化和低排放發動機的選配以及節能新輔助設備的應用，可以從硬件配置上保證船舶符合MARPOL公約的新規定。EEDI的強制實施，將大大減少船舶溫室氣體的排放量，進一步促進船舶能效的提高。

船舶一經建造，其構造、設備等一般不易再行更改，如何使船舶達到和保持既定的低排放設計效果，具體到船舶日常營運管理，就得從管理上下工夫，熟悉設備結構和性能，正確操作和保養，力求使設備物盡其用，充分發揮出應有的能效，在實踐經驗的基礎上，改革挖潛，努力提高設備的效率，哪怕是看似微不足道的小革新，日積月累，都可能帶來非常可觀的節能收益。應養成良好的管理習慣，掌握和運用好的管理方法和經驗。對于各級輪機員來講，評價節能減排的好壞，最切合實際的辦法就是想方設法做到省油，省下的燃油量乘以碳轉換系數就是少排放的溫室氣體量。該轉換系數隨燃油類型而取值不同，對于重油其值可取3.11，即燃燒1t重油能排放3 t CO2。那么，在當前航運市場柴油機為王的條件下，如何才能省油呢？

（一）降速

一般使用50%～60%MCR的最低經濟轉速，電子調速器可以達到30%MCR的相應轉速。為盡可能省油，航行中可以變速，即開始用最低經濟轉速，快到港時用10%MCR的機動航速，最多12 h，然后重新用50%MCR轉速，可以這樣重復多次。使用最低經濟轉速期間，要視轉速的大小每隔12～24 h加速到至少60%MCR（可能的話85%MCR）對應轉速以上運轉1 h左右來沖洗廢氣鍋爐煙側和沖刷油頭積炭，同時用碎核桃殼沖洗透平，間隔1～2天，重復1次。

適當降速可以極大地降低柴油機輸出功率，減少燃油消耗，是獲得較好EEDI的一個捷徑。但是也不能一味追求優化EEDI，不同機型和船型在不利氣象條件下應有不同的最低航速，過低的轉速可能劣化燃燒，耗油率不降反升，反而增加有害氣體排放。選擇合適的經濟轉速，要綜合考慮諸多因素，如航次性質、柴油機負荷特性和油耗曲線、柴油機實際性能、海況等，優選出的適宜的經濟轉速絕不是唯一不變的。

（二）其他節能途徑

（1）利用洋流計劃航線，順流航行既能提高航速又能節油。

（2）減少壓載量，盡量自壓或自排。在保證穩性、不超載的情況下盡可能增加船舶的載重量，減少空船重量。可能的話，優化加油港口安排，每次少裝多次加油，增加貨物裝載/周轉量。

（3）保證一定的吃水差，使球鼻首沒入水中，各船型要求的吃水差不一樣，航行中以保持0.5～1 m艏吃水差為宜。

（4）燃油安全余量一般以計劃航次耗油量的20%為宜，6～7天的耗油量，集裝箱船以20%～30%為宜，根據氣象（冬季、夏季）等因素酌量調整。

（5）港內期間停掉不必要的用電設備（主機滑油泵、部分風機等次要設備），及時調整用電負荷，合理使用發電機。壓載時根據壓力、流速及時切換大小泵。如果可能，優先考慮切換岸電。有軸帶發電機的，只要海況允許，航行中都要使用軸帶發電機代替柴油發電機。

（6）利用VIT和VVT機構調整噴油/氣閥正時，調整爆發壓力，優化燃燒，按規定沖洗透平或定期拆檢透平（透平葉輪與廢氣進氣道間隙每增加1 mm耗油率大約增加0.4%即0.5 g/hp/h），清洗空冷器，氣/水洗廢氣鍋爐（壓差降不能超過300 mmH2O）減少排氣背壓。

（7）港內減少分油機運行臺數，減少油艙加熱，輔鍋爐降低氣壓，減少油頭噴油量，低火燃燒。

（8）如果錨泊時間太長，每周起錨航行3～5 h，減少海生物（海藻、貝殼類）滋生附著，降低船殼水阻。

（9）使用節能調速器，減少風浪天調節頻率，可以節油0.5%～2%；使用燃油消耗監控器，時刻監控，及時調整正時、壓力、溫度等運行參數。

（10）拒絕浪費，杜絕油料、水、氣、汽的跑冒滴漏；使用油渣凈化機、燃油添加劑或燃油均質機，使燃油顆粒再細化，增加燃油可利用率，減少出渣率，達到節油的目的。如果輔鍋爐配備可以燃用渣油的燃燒器，應盡可能用輔鍋爐焚燒渣油，盡管那樣會增加許多額外保養勞動量。

（11） 船舶中央空調的供風溫度可適度調高，尤其對于變頻壓縮機和變頻風機系統，節能效果較突出。

另外，由于低排放智能發動機（LEE）氣/柴混合動力發動機（DFE）相對排放較低，它們必定是船舶發動機未來發展趨勢之一，前文已經敘及，在此不再贅述。

節能減排涉及方方面面，管理經驗因人、因時、因事、因機、因船、因航線等諸多可變因素而異，片面強調某一因素的做法都是不對的，經驗也絕非拿來就能用，要從實踐中摸索總結，從細微之處著手，從節能減排的宏觀格局著眼，才能達到控制CO2排放的預期目標。

四、船用焚燒爐排氣控制

公約規定，2000年以后安裝到船上的焚燒爐應符合排煙的有關限制，爐膛溫度不得低于850 ℃，不超過1 200 ℃，煙囪排溫不得超過350 ℃，爐膛內氧氣含量6%～12%，CO最大平均值不超200 mg/MJ，懸浮顆粒和NOx排放量符合公約附則VI的規定。每款船用焚燒爐都須有IMO頒發的許可證，對可能破壞大氣臭氧層的燃燒排放物要嚴格控制，公約附則VI規定以下物質不得焚燒：

（a）防污公約附則I/II/III中有關油船貨油艙底、有毒貨物及其包裝材料；

（b）多氯化聯二苯（PCBs）；

（c）公約附則V中有關含有重金屬的垃圾；

（d）含鹵素化合物的石化產品，包括含聚氯乙烯的塑料。

另外，對一些低閃點易爆物或易產生腐蝕爐膛氣體的罐裝物也不要焚燒，不含聚氯乙烯的塑料和部分吸油氈及上述違禁品除外的可以焚燒，若不能確定是否含聚氯乙烯的塑料一律視同不能焚燒，必須留存送岸回收處理。

五、船用燃油鍋爐的廢氣排放

船舶主輔燃油鍋爐的排煙控制可以參照柴油機排氣的限制，在限制區域內換用低硫分燃油，非限制區域航行時，根據鍋爐負荷，注意調整風門開度和油頭噴油量，控制合適的風油比，使燃燒充分。鍋爐相比柴油機而言，燃燒溫度低，產生量較少，可以采用排煙噴水脫硝、脫硫、除塵的后處理方法，或者陸地比較成熟的其他技術加以處理，即可滿足排放的要求。平時要勤觀察火焰顏色，清洗油頭，記錄比較排氣背壓，勤吹灰，必要時水洗；觀察煙囪排煙是很好的判斷鍋爐工作狀況的方法，一旦有黑煙或白煙，就必須立刻檢修。為避免鍋爐每次點火時風門開度切換頻繁，致使瞬時產生少量黑煙，可以適當減少油頭噴油量，控制鍋爐低負荷連續燃燒。這在集裝箱船尤為明顯，因為煙囪排煙有時會影響橋吊操作工的視線而可能帶來抱怨甚至停工造成船期延誤。

六、其他設備的排煙

公約規定，應急設備的排煙控制不受MARPOL73/78公約附則VI的限制，這意味著船上的應急發電機、應急消防泵柴油原動機、救生艇發動機等設備的管理，可參照各設備廠商的要求去執行，平時做好管理，避免異常排煙。

七、結語

縱觀當今船舶防污染技術的發展趨勢，對大氣污染的控制標準越來越嚴格，實際應用上基本是循著兩條路線，即加強燃油質量管控和燃燒質量管控，輔以排氣脫硫、脫硝技術的應用補充，力爭將排氣污染控制在許可的限度內。作為船舶使用管理者，各級輪機員要學習有關防大氣污染的公約和法規，做到懂法，依法操作保養設備；要學習防污新技術，了解技術設備的機理，給管理打好理論基礎；鉆研管理技術，管理好、保養好設備，使設備最大限度發揮出應有的效能；日常工作要嚴謹，勤觀察煙囪排煙，正確調整設備有關參數，處理可能的隱患。