轻烃柴油混合燃料船舶发动机排放特性研究开题报告

 2020-02-10 11:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

柴油机由于热效率高、安全可靠而广泛应用在船上 , 随着航运业的不断发展,柴油机装船量不断扩大,所产生的废气总量相当巨大。据eYRING等统计,以柴油为动力的船舶每年向大气排放氮氧化物(NOx)约650万t,硫氧化物(SOx)约600万t 、颗粒物(PM)约170 万t。根据欧盟的调查,欧洲的机动车排放正逐年下降,但船舶排放却在继续上升,依据现行法规,到2020年,SO2,NOx和PM2.5将分别增长42%,47%和56% 。研究表明,船舶对大气的污染已经不容忽视,特别是在港口、海峡和一些航线密集、船舶流量大的海区,船舶排放的尾气甚至成为该地区的主要污染源,全球2/3以上的船舶发动机排气都产生在距海岸400n mile 的范围内。因此,每年全球大约有64000人死于与船舶污染有关的疾病,可见,船舶柴油机所排放的尾气,已经严重影响到人类的健康。

为减少船舶尾气污染,世界各地陆续出台各种公约和法规,比较典型的当属国际海事组织(IMO)通过的国际防止船舶造成污染公约《 MARPOL1973/78》,该公约明确规定船用柴油机各种排放物的排放标准。一些国家为保护地区内环境,也已出台相应的排放法规,如美国排放法规规定:在规定区域内,或使用满足排放标准的柴油机,或租用陆上岸电来满足船舶动力的要求,对不满足排放标准的柴油机不允许使用;欧盟也已出台限制柴油机排放的相应政策。

在限制排放的同时,寻找新的清洁能源来替代柴油成为了控制柴油机排放的另外一条途径,轻烃混合燃料模式是目前众多研究中的热点。随着轻烃燃料生产、分离技术的发展,其使用性能不断提高。除了民用生活燃料使用外,开始向汽车柴油替代品、电力用煤气替代品及轻烃锅炉燃料等领域发展。在电力领域,轻烃燃料发电供应系统由于其使用安全、占地面积小、投资成本低、绿色环保、设备简单等优点,成为新兴的发电供应技术,并得到国家计委、农业部、国家经贸委的认可。在柴油替代领域,具有以下几点优势:(1)在石油制品中,随着碳原子数增多,其液态发热量逐渐下降。(2)燃气燃烧机的热效率大约高于柴油燃烧机热效率5%左右。(3)所购入的原料价格不同,轻烃较柴油少。轻烃作为汽车的替代清洁燃料安全方便,且能使汽车尾气中 co、碳氢化合物等有害物质的含量下降 80% 以上,同时克服了液化气、天然气燃料汽车存在的动力性下降、加速性能差两大缺陷, 比起液化气,轻烃更具推广价值。1999北京国际环保汽车技术研讨会暨展销会上,轻烃、汽油双燃料环保汽车引起轰动。国内外环保汽车专家认为,将轻烃作为汽车绿色替代能源是独一无二的创举,这项新技术的使用,为绿色环保车大行其道闯出了一条新路。

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2. 研究的基本内容与方案

3. 主要研究内容及研究方案

3.1主要内容

1)查阅相关资料,了解轻烃燃料的物化特性以及轻烃燃料船舶发动机上的应用现状,了解最新国标对排放测量的要求,了解排放污染物生成机理;

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3. 研究计划与安排

4. 进度安排

2.20-3.05查阅相关知识,了解设计内容,翻译外文文献,撰写开题报告;

3.06-3.12进行推进特性和负荷特性试验的准备工作;

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4. 参考文献(12篇以上)

4. 主要参考文献

[1]环境保护部办公厅.关于征求国家环境保护标准《船舶发动机排气污染物排放限值及测量方法(中国第一、二阶段)》(二次征求意见稿)意见的函[eb/ol].[2016-07-18].

[2]刘敏.轻烃-汽车代用燃料的后起之秀,2003.

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