船舶廢氣清洗系統(tǒng)使用中常見問題及對(duì)策

張亞朋 倪訓(xùn)鵬 張劍 徐舜吉

【摘 要】 為使船舶廢氣排放符合國際公約和各國法律法規(guī)的要求，介紹國際公約對(duì)船舶廢氣排放控制要求及船舶廢氣清洗系統(tǒng)（EGCS）的工作原理和基本構(gòu)成，分析地方性法規(guī)對(duì)船舶EGCS使用的影響，介紹EGCS故障處理辦法、排氣背壓對(duì)NOx排放的影響及EGCS數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的重要性，闡述船員熟悉EGCS原理和EGCS監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的意義及如何結(jié)合國際公約及各地對(duì)船舶廢氣排放控制的要求來正確使用EGCS，船舶企業(yè)應(yīng)重視對(duì)船員的相關(guān)培訓(xùn)并將有關(guān)SOx排放控制要求的變化及時(shí)通知船員，幫助船員正確使用EGCS，使船舶滿足SOx排放控制的相關(guān)要求。

【關(guān)鍵詞】 廢氣清洗（EGC）;硫氧化物（SOx）排放控制;氮氧化物（NOx）排放控制

0 引 言

隨著公眾的環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提高，船舶減排也受到了越來越多的關(guān)注。國際海事組織（IMO）在船舶SOx排放控制方面的要求越來越高，一些國家也相繼出臺(tái)船舶SOx排放控制標(biāo)準(zhǔn)。《MARPOL公約》附則Ⅵ第14條規(guī)定，自2020年1月1日起，船舶在大氣污染物排放控制區(qū)內(nèi)應(yīng)當(dāng)使用硫含量不超過0.10%（m/m）的燃油。

面對(duì)IMO“限硫令”的生效，船舶所有人可采取使用低硫燃油或安裝船舶廢氣清洗系統(tǒng)（exhaust gas cleaning system，EGCS）的方法來應(yīng)對(duì)。從目前情況看，多數(shù)航運(yùn)企業(yè)選擇在船上安裝EGCS。為避免因使用不當(dāng)或維護(hù)不到位造成船舶廢氣經(jīng)EGCS處理后的仍未達(dá)到排放控制標(biāo)準(zhǔn)的問題發(fā)生，有必要使船員熟悉船舶EGCS的工作原理和故障排除方法，以及地方性法規(guī)對(duì)船舶EGCS使用的影響。

1 船舶EGCS的種類

船舶EGCS是安裝在船舶發(fā)動(dòng)機(jī)或鍋爐排氣系統(tǒng)中的裝置，利用相關(guān)物質(zhì)與廢氣中的SOx進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，從而消除廢氣中大部分SOx并減少廢氣中的顆粒物。經(jīng)過EGCS處理后的廢氣可達(dá)到排放控制標(biāo)準(zhǔn)。

船舶EGCS分為干式EGCS和濕式EGCS。干式EGCS是采用顆粒粉末狀態(tài)的脫硫劑直接脫除燃油燃燒裝置產(chǎn)生的廢氣中的SOx;濕式EGCS是通過洗滌液脫除廢氣中的SOx。常見的濕式EGCS有開式、閉式、混合式等3種類型。

目前船舶安裝的EGCS大部分為濕式EGCS，而本文以濕式EGCS為論述對(duì)象。

2 EGCS的常見問題及對(duì)策

2.1 控制系統(tǒng)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

為保證船舶EGCS正常運(yùn)行，通常都裝有與之匹配的控制系統(tǒng)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。控制系統(tǒng)根據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)對(duì)EGCS進(jìn)行自動(dòng)調(diào)控，保證其正常運(yùn)行，使船舶廢氣排放符合公約、法律法規(guī)的要求;監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由水質(zhì)分析和氣體分析單元構(gòu)成，監(jiān)測(cè)廢氣清潔質(zhì)量，鑒別處理后的船舶廢氣是否符合相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)。

為確保SOx氣體監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的真實(shí)有效性，應(yīng)在EGCS裝置末端采集清洗后的廢氣，分析清洗后廢氣中的SOx含量，并在相同含水量的基礎(chǔ)上比較SOx值。一般采用就地測(cè)量系統(tǒng)或抽吸采樣系統(tǒng)監(jiān)測(cè)SOx，應(yīng)對(duì)抽吸采樣系統(tǒng)抽取的廢氣樣品進(jìn)行保溫處理，防止因生成冷凝水而導(dǎo)致廢氣樣品中的SOx減少。必須在分析抽取的廢氣樣品前對(duì)其進(jìn)行干燥處理，所采取的干燥方式應(yīng)不會(huì)導(dǎo)致樣品中的SOx減少。

2.2 地方性法規(guī)對(duì)EGCS使用的影響

開式EGCS的廢氣處理效果取決于系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)船舶所處水域海水pH值的高低，pH值過低時(shí)，EGCS處理的廢氣將不能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)要求。由于開式EGCS運(yùn)行時(shí)，海水在吸收廢氣中的SOx的同時(shí)也在釋放出CO2，增加了溫室氣體排放，如果將洗滌水直接排入港口水域還會(huì)對(duì)港口水環(huán)境造成影響。因此，一些國家對(duì)EGCS的使用提出了限制條件，如：我國禁止船舶在港口水域排放開式EGCS洗滌水;新加坡禁止在其管轄水域使用開式EGCS;美國加利福尼亞州要求在其管轄水域無論船舶是否使用EGCS，都必須使用低硫餾分燃料。船舶所有人應(yīng)當(dāng)密切注意各國的相關(guān)規(guī)定，采取正確的措施以確保船舶廢氣排放中的SOx控制方法符合當(dāng)?shù)刂鞴懿块T的現(xiàn)行要求。

2.3 船員對(duì)EGCS故障的處理

船舶EGCS作為一種新興的防污染設(shè)備，船員尚未能熟悉其構(gòu)成和工作原理，在EGCS出現(xiàn)故障報(bào)警后，如果不能按照規(guī)定及時(shí)正確地處置，將會(huì)導(dǎo)致船舶SOx排放超標(biāo);因此，有必要對(duì)操作管理EGCS的船員進(jìn)行培訓(xùn)，使其掌握相關(guān)知識(shí)，在EGCS出現(xiàn)故障報(bào)警時(shí)能夠快速識(shí)別故障類型，采取正確措施，盡快修復(fù)EGCS，使船舶廢氣排放滿足公約及相關(guān)法律法規(guī)的要求。如果EGCS發(fā)生故障報(bào)警1小時(shí)后仍未修復(fù)，且不能使船舶廢氣排放達(dá)標(biāo)，則船舶應(yīng)立即改用排放可以達(dá)標(biāo)的燃油。

2.4 重視EGCS監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性

EGCS的脫硫效果由測(cè)量單元的數(shù)據(jù)來實(shí)時(shí)反映，因此監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性尤為重要。從《EGCS導(dǎo)則（2015）》對(duì)EGCS監(jiān)測(cè)裝置的布置要求可知，在廢氣取樣分析過程中抽取廢氣樣品時(shí)發(fā)生SOx損失的情況、氣體分析儀未按規(guī)定校準(zhǔn)都會(huì)影響監(jiān)測(cè)裝置分析結(jié)果。在監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)的情況下，船舶EGCS處理排放的廢氣極有可能未達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn)，因此，船方一定要按照監(jiān)測(cè)手冊(cè)規(guī)定評(píng)估廢氣和洗滌水監(jiān)測(cè)分析傳感器的性能，按照維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃做好分析儀和傳感器的維護(hù)、校準(zhǔn)工作，保證測(cè)得的數(shù)據(jù)能真實(shí)反映廢氣成分。

2.5 排氣背壓對(duì)NOx排放的影響及對(duì)策

船舶EGCS安裝使用初期，EGCS運(yùn)行時(shí)的排氣背壓是在柴油機(jī)NOx排放技術(shù)限值內(nèi)的;在EGCS長時(shí)間運(yùn)行后，內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)灰塵積聚、結(jié)碳等情況，可能會(huì)導(dǎo)致排氣系統(tǒng)背壓升高，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)或鍋爐的正常運(yùn)行產(chǎn)生不利影響。如果發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣背壓太高使發(fā)動(dòng)機(jī)NOx排放超出限值規(guī)定，則可能造成船舶的NOx排放不能滿足《MARPOL公約》附則Ⅵ第13條關(guān)于NOx排放的要求，還可能對(duì)船舶發(fā)動(dòng)機(jī)造成嚴(yán)重?fù)p害;因此，在EGCS運(yùn)行時(shí)，船員要按照管理手冊(cè)及時(shí)對(duì)EGCS進(jìn)行清潔維護(hù)，密切關(guān)注排氣背壓變化，確保排氣背壓在設(shè)計(jì)限值內(nèi)。

3 結(jié) 語

給船舶安裝EGCS是現(xiàn)階段船舶控制SOx排放的一種有效措施，《MARPOL公約》和各國法規(guī)對(duì)EGCS的要求更新較快，很容易導(dǎo)致使用EGCS的船舶不能滿足更新后的SOx排放規(guī)定;因此，航運(yùn)企業(yè)應(yīng)為操作管理EGCS的船員安排相關(guān)知識(shí)培訓(xùn)，使船員熟悉EGCS的原理和構(gòu)造，及時(shí)了解國際公約和地方法律法規(guī)對(duì)EGCS的最新規(guī)定。船員應(yīng)按照相關(guān)規(guī)定正確使用EGCS，密切關(guān)注船舶EGCS的運(yùn)行狀況，按照EGCS的維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃做好維護(hù)保養(yǎng)工作;在EGCS發(fā)生故障時(shí)，及時(shí)處理故障，做好記錄并向主管部門報(bào)告。