船舶柴油机废气排放污染的控制

摘

 要：本文论述了船舶柴油机废气排放污染对大气的影响，介绍了 IMO（国际海事组织）

对船舶柴油机排放的控制要求，以及国内外柴油机研究机构和制造公司所采取的对策。介绍
了当前降低柴油机排气中

SOx、和 NOx 排放污染的技术措施。 

　　关键词：船舶柴油机

 废气排放 排放控制 净化措施 

　　

“航行更安全，海洋更清洁，航行更便利”是国际海事组织和世界各国海事主管当局的

工作宗旨和工作目标。

《经

1978 年议定书修正的 1973 年国际防止船舶造成污染公约》是国际

海事组织为保护海洋环境制定的一个非常重要的国际公约，也是目前国际上影响最大，适
用范围最广泛的国际公约。该公约有效地控制了由于海难事故，操纵性排放以及人为因素造
成的海洋污染，对保护海洋环境起到了非常积极的作用。

 

　　对船舶柴油机而言，柴油机有害的废气排放物主要为：

 NOx （其中 NO 为 95%） 、

SOx （其中 SO2 为 95%， SO3 为 5%）、HC、CH2、C0、CO2 等气体和颗粒排放物（PM）等，
它们对环境造成不同程度的损害。可见，船舶柴油机的废气排放是影响全球空气质量和环境
的重要因素之一。

 

　　为了保护我们赖以生存的地球环境，为了防止、减少和控制船舶造成的大气污染，国际
海事组织（

IMO）同意将挪威提出的防止船舶大气污染列为 MARPOL 73/78 公约的新附则。

附则

VI 中包括大会决议 2-船用柴油机氮氧化物排放控制技术规则（以下简称 NOx 技术规

则），决定

“NOx 技术规则”的规定应作为强制性要求；同时审议和通过了 73/78MARPOL

公约

1997 年缔约国大会决议 7-船上使用过氟碳化合物的限制和决议 8-船上 COx 的排放。 

　　附则

VI 规定每一台安装在 2000 年 1 月 1 日或以后建造的船舶上，输出功率超过

130kW 的柴油机，以及每一台在 2000 年 1 月 1 日或以后经过重大改装的、输出功率超过
130kW 的柴油机，均应使其废气排放达到附则 VI 第 13 条（a）款的标准：柴油机额定转速
n<130r/min，NOx<17.0g/ （kW·h）；柴油机额定转速 130r/min《n<2000r/min 时，NOx<45.0 
g/ （kW·h）；柴油机额定转速 n》2000r/ min 时，NOx<9.8g/（kW·h）。 
　　当前国内外的研究表明，为了对船用柴油机废气排放进行有效的控制，减少氮氧化物
（

NOx）生成基本可以分为两种途径：一是从根本上改善燃烧特性和降低燃油中的含硫量，

使柴油机不产生或少产生上述有害气体。通过调整与燃油燃烧有关的各组件结构或参数的数
值，降低燃烧最高温度及持续期，减少高温区的过量空气系数，从而减少

NOx 的生产量，

达到降低排放的要求；其二是通过对柴油机排气的后处理，以降低废气直接排入大气的程
度。通过排气后处理技术，分解、氧化或还原排气中的

NOx，从而达到降低柴油机 NOx 排放

量的目的。

 

　　下面主要讨论降低

NOx 和 SOx 的方法： 

　　降低

NOx 的方法： 

　　我们知道，船舶柴油机排气中的

NOx 是空气中的 N2 和 O2 在燃烧室高温条件下形成

的，它取决于火焰高峰温度和高温持续时间。因此减少

NOx 排放最容易的方法之一是降低

燃烧温度，但单纯降低燃烧温度同时意味着燃烧效率降低，燃油消耗率升高。由此或采用工
况控制或采用废气后处理，甚至重新设计新机型以符合法规要求。

 

　　

1.柴油机的燃烧控制技术 1.1 机内净化 

　　机内净化的核心是对燃烧过程进行优化，使发动机达到高效经济和低污染的要求。实践
证明，通过改变发动机结构和燃烧过程等参数实现机内控制排放比采用催化剂等措施更为
可取，所以改善柴油机的发火和燃烧工况，能有效地减少排气中

NOx 的含量。 

　　（

1）完善燃烧过程。