康明斯船舶柴油發電機的減排之路

人們都知道氮氧化物和硫化物、顆粒物都是對健康有害的物質。具體危害是怎樣的呢？一氧化氮與血液中的血紅蛋白結合后，會使血液輸氧功能下降，致使缺氧，對身體產生不良影響，甚至有致癌的風險；二氧化氮進入人體呼吸系統后，會導致肺部和支氣管疾病的產生。硫化物易從水中逸散于空氣中，污染大氣，危害人體健康。柴油發電機排放的顆粒物（pm）非常小極易穿透肺泡壁，同時又含有致癌物。
作為世界船機領域的領軍高速柴油發電機制造商，康明斯產品種類繁多，而且每個產品平臺的技術路線又各不相同，但這難不倒康明斯船機技術團隊，康明斯船機團隊通過對國內康明斯各型號產品的調研及特點分析，逐步推動了重康和東康k/n/c/b/l等系列機型的船機化產品開發及排放升級，目前全功率段機型已取得中國《船舶發電機排氣污染物排放限值及測量方法（中國第二階段）》排放證書。
傳統的降低排放的方法如下:
1.減少顆粒(hc和碳煙)排放的方法—通過改善混合燃燒來減少碳煙生成。即使用較小的噴孔以獲得較小的霧滴和更快的蒸發,使用較高的噴射壓力以縮短噴油持續時間、提高噴油能量并降低進氣渦流比。
2.減少nox排放的方法—縮短沖量在高溫下的停留時間、降低缸內燃燒溫度。最典型的方法就是推遲噴油正時、中冷和egr。為了使得在采用常規的單體泵或直列泵時能夠達到tier3標準中nox的排放限值,必須將噴油定時推遲到足夠遲,此時冷起動后的碳煙和hc排放將是不能接受的。這再次說明改進燃油噴射系統能力的必要性。
以康明斯為例，我們通過對k/n系列機型冷卻系統、燃油系統、進排氣系統、潤滑系統和船機熱保護等零部件的不斷改造升級，使該系列機型氮氧化物排放值不斷下降，逐步滿足于國際海事組織發布的imoi~imoii排放標準。同時，康明斯中國船機業務與重慶康明斯進行合作，針對k/n系列國產機型進行了進一步開發和優化。尤其在船機冷卻系統和臺架性能的開發上，使得pm排放值得到了有效控制。
因此，重慶康明斯成為率先取得中國《船舶發電機排氣污染物排放限值及測量方法（中國第一階段）》排放證書的發電機工廠。為了使qsk系列進口機型滿足中國《船舶發電機排氣污染物排放限值及測量方法（中國第一、二階段）》內河船舶排放標準，康明斯中國船機業務與康明斯總部積極合作推進，通過船機標定優化等措施，在保證氮氧化物排放的同時有效降低了pm值。而對于硫化物排放的減排方面，康明斯很早就對船機燃油硫含量進行了明確要求，并在各應用項目上對經銷商和客戶進行規范來確保燃油品質。
國際海事組織（imo）為了推動溫室氣體排放的減少建立了能源利用效率指標。而我國發布的《內河綠色船舶規范》規定了類似的要求。為了減少溫室氣體對環境的影響，船舶工業有一個雄心勃勃的愿景，包括到2030年將國際海運的二氧化碳比值(相較于運輸量)至少降低40%，到2050年達到70%。
在碳排放方面，康明斯一直在提高燃燒技術優化燃油經濟性。在早些時候，康明斯就推出了pt燃油系統，其擁有較好的高壓霧化能力。這樣就使k系列機型比同期其它廠家發電機的燃油經濟性高，而相應的單位功率的碳排放值就降低了。近些年推出的qsk機型因為較早的使用了康明斯獨有的模塊化高壓共軌燃油系統，油耗比同期機械泵的產品要低很多。另一方面， 康明斯船機團隊在混合動力技術上不斷專研，混合動力系統在船機上的應用，未來在碳減排上將成為不可忽視的力量。
船舶動力的減排之路，任重而道遠。康明斯在1919年公司成立之初，就將其動力系統應用在船舶工業上。而近些年康明斯對船舶動力的減排事業做出了重要貢獻，未來康明斯將與眾多船舶制造商、船舶設計院和船東一道，共同尋找適合船舶動力系統減排的技術路線和解決方案，為實現船舶減排的宏偉目標而不懈努力。

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