АНАЛИЗ СПОСОБОВ СНИЖЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ СОЕДИНЕНИЙ СЕРЫ В ВЫПУСКНЫХ ГАЗАХ СУДОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
Аннотация
В 2020 г. Международная морская организация (IMO) планирует ввести в действие новую экологическую норму, именуемую IMO Tier III. Согласно будущей норме, максимально допустимая концентрация серы в отработанных газов судовых двигателей для всего мира будет составлять 0,5%, а для районов контроля выбросов - 0,1 %. В морских перевозках возникнут трудности для внедрения этой нормы, так как в сегодняшнее время в транспортных судах для работы СЭУ широко используется тяжелое топливо мазут, которое не обеспечивает требование IMO Tier III. Данная проблема особенно актуальна для нефтеналивных судов, поскольку на них топливо расходуется не только для движения, но и для подогрева перевозимого груза (приблизительно в равной пропорции). В работе предлагаются способы решения проблемы с топливом для судов, особенно для танкеров, с целью обеспечения требованиям IMO Tier III. Ни один способ не является абсолютно предпочтительным. Для достижения цели, поставленной в данной работе, производится обзор и анализ всех существующих способов решения проблемы. Выполнено сравнение различных видов топлива в качестве альтернативы для использования на судах. Анализируется использование традиционных топлив с применением дополнительного оборудования (скрубберы). Рассмотрены перспективы применения двухступенчатого утилизационного котла, обеспечивающего снижение расхода топлива до 7 % на нефтеналивных судах. Варианты подлежат анализу по экологическим и экономическим показателями с целью поиска оптимального способа решения представленной задачи.
Ключевые слова
Международная морская организация (IMO), IMO Tier III, топливо для судовых энергетических установок, скруббер, судовыеу становки на газовом топливе, вспомогательная котельная установка, двухступенчатый утилизационный котел, International Maritime Organization (IMO), IMO Tier3
Читать полный текст статьи: PDF
Список литературы
Freestone D. International union for the conservation of Nature / D. Freestone, K. M. Gjerde, R. Rayfuse, D. V. Zwaag //The International Journal of Marine and Coastal Law. - 2008. Vol. 23. - Is. 2. - Pp. 359-363. DOI: 10.1163/092735208X295882.
Environmental product guide. Environmental technologies.-Vaasa:Wärtsilä,2017. - 66 p.
Руководство по средствам защиты окружающей среды компании Wärtsilä. - Вааса: Wärtsilä, 2012.- 61 p.
Демидова Н. П. Основные показатели судового топлива и их основные эксплуатационные свойства / Н. П. Демидова, А. А. Марченко, О. А. Онищенко // Вестник Камчатского государственного технического университета. - 2015. - № 32. - С. 6-11. DOI: 10.17217/2079-0333-2015-32-6-11.
Руководство н аизделие скруббер (газоочиститель). - Finland: Wärtsilä, 2013. - 98 с.
Zhou J. Experiment and prediction studies of marine exhaust gas SO and particle removal based on NaOH solution with a U-type scrubber / J. Zhou, S. Zhou, Y. Zhu // Industrial and engineering chemistry research. - 2017. - Vol. 56. - Is. 43. - Pp. 12376-12384. DOI: 10.1021/acs.iecr.7b02397.
SOx scrubber technology. - Finland: Wärtsilä, 2017.- 8 p.
Methanol as an alternative fuel for vessels. Public final report. - Netherland:Maritime Knowledge Centre, 2017.- 24 p.
Li G. Dimethyl Ether（DME) - a new alternative fuel for diesel vehicle / G. Li // Advanced materials research journal. - 2010. - Vol. 156-157. - Pp. 1014-1018. DOI:10.4028/www.scientific.net/AMR.156-157.1014.
Malahov А. Efficiency improvement of ships operation by water-fuel emulsion using / A. Malahov, Gudilko, A. Palagin, I. Maslov // Восточно-европейский журнал передовых технологий. - 2016. - Т. 3. - № 8 (81). - С. 48-53. DOI:10.15587/1729-4061.2016.72544.
Шагеев М. Ф. Использование водотопливной эмульсии как метод энергосбережения и повышения экологической безопасности энергетических предприятий / М. Ф. Шагеев, Э. М. Хайриева // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока.- 2011. - № 1. - С. 174-176.
Kuimov D. N. Low-sulfur fuel and oil production / D. N. Kuimov, M. S. Minkin, A. D. Lukyanov // The collection of the papers of material science forum. - 2016. - Vol. 870. - Pp. 671-676. DOI: 10.4028/www.scientific.net/MSF.870.671.
Eelco D. B. Scrubber - An economic and ecological assessment / D. B. Eelco, H. Maarten. - Delft: NABU, 2015. - 45 p.
LPG for marine engines. The marine alternative fuel. - France: WLPGA, 2017. - 142 p.
Guide to LPG Use in waterborne vessels.- France: WLPGA, 2017. - 34 p.
Sveinbjorn K. A Feasibility Study on Propane and Butane as Marine Fuel: master thesis/K. Sveinbjorn. - Sweden.: Chalmers University of Technology, 2011.- 48 p.
Кристен К. IMOTier 3: газовые и двухтопливные двигатели - экологически чистое и эффективное решение (материалы конгресса CIMAC 2013) / К. Кристен, Д. Бранд // Двигателестроение. - 2013. - № 4. - С. 42-56.
Han S. Structural risk analysis of an NO96 membrane-type liquefied natural gas carrier in Baltic ice operation / S. Han, J. Y. Lee, Y. I. Park, J. Che // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part M: Journal of Engineering for the Maritime Environment. - 2008. - Vol. 222. - Is. 4. - Pp. 179-194. DOI: 10.1243/14750902JEME118.
Bahadori A. Thermal insulation handbook for the oil, gas and petrochemical industries: Monograph / A. Bahadori. - Amsterdam: Elsevier, 2014. - 394 p. DOI: 10.1016/B978-0-12-800010-6.00004-6.
Мьо Ч. Т. Анализ способов повышения эффективности вспомогательных котельных установок нефтеналивных судов: дис. … канд. техн. наук; специальность: 05.08.05 «Судовые энергетические установки и их элементы» / Ч. Т. Мьо. - СПб.: СПбГМТУ, 2015. - 158 с.
Пьяе П. А. Разработка типоразмерного ряда двухступенчатых паровых котлов / П. А. Пьяе, Г. А. Архипов, А. Г. Даниловский // Сборник материалов пятой Всероссийской межотраслевой научно-технической конференции. - СПб.: Изд-во СПбГМТУ, 2016. - C. 221-224.
Пьяе П. А. Создание ряда двухступенчатых утилизационных котлов для морских судов / П. А. Пьяе // Сборник материалов VII межвузоской научно-практической конферанции аспирантов, студентов и курсантов. - СПб.: Изд-во ГУМРФ им. адм. С. О. Макарова, 2016. - C. 180-183.
Даниловский А. Г. Анализ методов повышения эффективности судовой вспомогательной котельной установки/ А. Г. Даниловский, А. А. Иванченко, Чжо ТуМьо // Журнал университета водных коммуникаций. - 2012. - № 3. - С. 87-94.
Yordanov V. Prospects of application of two-stage exhaust gas boiler in dual pressure ship’s auxiliary steam generation system / V. Yordanov, A. G. Danilovsky, P. A. Pyae//Collection of the works of thirteen international conference on marine science and technologies «Black Sea 2016». - Bulgaria: BSHC, 2016.- Pp. 215-220.
Архипов Г. А. Повышение тепловой экономичности судовой вспомогательной котельной установки / Г. А. Архипов, А. Г. Даниловский, П. А. Пьяе // Сборник научных трудов профессорско-преподавательского состава Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова.- СПб.: Изд-во ГУМРФ им. адм. С. О. Макарова, 2016. - C. 21-30.
Пьяе П. А. Структура модели проектирования двухступенчатого утилизационного котла / П. А. Пьяе, А. Г. Даниловский // Сборник материалов Всероссийского межотраслевого научно-технического форума. - СПб.: Изд-во СПбГМТУ, 2017. - C. 264-268.
Пьяе П. А. Методика оптимизации типоразмерного ряда двухступенчатых утилизационных котлов / П. А. Пьяе, А. Г. Даниловский // Сборник материалов Всероссийского межотраслевого научно-технического форума. - СПб.: Изд-во СПбГМТУ, 2017. - C. 260-264.
Пьяе П. А. Оптимизация типоразмерного ряда двухступенчатых утилизационных котлов / П. А. Пьяе // Сборник материалов седьмой Всероссийской межотраслевой научно-технической конферанции. - СПб.: Изд-во СПбГМТУ, 2018. - C. 335-339.
Wärtsilä I-SOx scrubber system. - Finland: Wärtsilä, 2017.- 4 p.
Федеральное агентство морского и речного транспорта (Росморречфлот) [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.morflot.ru/ (дата обращения: 01.05.2018).
Луцкевич А. М. СПГ-бункеровщик родом из Петербурга / А. М. Луцкевич, А. Б. Крестьянцев // Портньюс. Портовый сервис. - 2017. - № 1 (25). - С. 74-77.
Даниловский А. Г. Типоразмерный ряд двухступенчатых утилизационныхкотлов / А. Г. Даниловский, И. В.Атанасов, П. П. Аунг // Морские интеллектуальные технологии. - 2017. - Т. 3. - № (37). - С. 54-59.
Об авторах
Пьяе Пхио Аунг - аспирант
Санкт-Петербургский государственный морской технический университет
