Совершенствование эксплуатации судовых малооборотных двигателей на основе контроля параметров и концентрации вредных веществ в отработавших газах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.08.05, кандидат технических наук Зиненко, Николай Николаевич

• Зиненко, Николай Николаевич
• кандидат технических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат технических наук Зиненко, Николай Николаевич

Большую роль в загрязнении атмосферного воздуха играют дизели морских судов, которые по-прежнему остаются наиболее эффективными в энергетическом смысле. Так при сгорании 1 кг дизельного топлива выделяется 80-100 г токсичных компонентов (20-30 г оксида углерода (II), 20-40 г оксидов азота, 4-10 г углеводородов, 10-30 г оксидов серы, 0,8-1,0 г альдегидов, 3-5 г сажи). Имея значительно меньшие, по сравнению с бензиновыми двигателями, выбросы СО и углеводородов, отработавшие газы дизелей обладают достаточно высокой токсичностью, из-за повышенного содержания оксидов азота, оксидов серы, сажи и альдегидов.

Оценки выбросов загрязняющих веществ морскими транспортными средствами в целом по России в 2009 г. приведены в таблице 1.1 [52].

Таблица 1.1- Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу морскими транспортными средствами в 2009 г

Наименование загрязняющих веществ СО СпНт N0, С БОг со

Масса выброса, тыс. т/год в России

Масса выброса, млн т/год в мире 2.0 0.

При работе судовых энергетических установок в атмосферу выбрасываются ОГ ГД, токсичность которых определяется сортом топлива и условиями его сгорания. Применение тяжелых сернистых топлив способствует уменьшению эксплуатационных затрат на топливо, но при этом повышается загрязнение окружающей среды сернистым и серным ангидридом, увеличивается износ и число отказов судовых энергетических установок [20,63].

Выброс в атмосферу ОГ является следствием и необходимым условием нормального функционирования двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Двигатель, вырабатывая механическую энергию за счет окисления топлива воздухом, в процессе работы осуществляет тепломассообмен с окружающей атмосферой. Он забирает воздух и потребляет топливо, затем выбрасывает ОГ - смесь газообразных продуктов полного сгорания, избыточного воздуха и различных микропримесей (газообразных, жидких и твердых частиц) [26].

По своей природе ОГ дизелей представляют собой сложную многокомпонентную смесь газов, паров, капель жидкостей и дисперсных частиц. Всего ОГ ДВС содержат около 280 компонентов, часть из которых является нетоксичными. При использовании углеводородных топлив нефтяного происхождения и атмосферного воздуха в качестве окислителя ОГ дизельных и котельных установок состоят на 99% из нетоксичных компонентов - продуктов неполного сгорания (диоксид углерода и водяной пар НгО) и воздуха с пониженным содержанием кислорода 02 (таблица 1.2) [48,76]. Вредные свойства ОГ, приведенные в таблице 1.2, обусловлены наличием в их составе тех или иных вредных компонентов [35].

Таблица 1.2 - Основные вредные свойства отработавших газов дизелей

Компонент отработавших газов Вредное свойство

Оксид углерода, оксиды азота, оксиды серы, углеводороды, альдегиды Токсичность

Акролеин, формальдегид, оксиды серы, углеводороды Раздражение слизистых носа, горла и глаз

Бензапирен Канцерогенное действие

Альдегиды, углеводороды Неприятный запах

Сажа, смолы, минеральные аэрозоли, частицы и пары топлива и масла Дымность

Токсичность ОГ дизелей определяется, в основном, оставшимся 0,1-1% объема ОГ, в который входят вещества, образующиеся в результате термического синтеза из воздуха при высоких температурах (оксиды азота Ж)х), продукты неполного сгорания топлива (монооксид углерода СО, углеводороды СХНУ, дисперсные твёрдые частицы, основным компонентом которых является сажа), а также оксиды серы 80х, альдегиды, продукты конденсации и полимеризации [51]. Кроме продуктов сгорания топлива, в ОГ дизелей присутствуют продукты сгорания смазочного масла и вещества, образующиеся из присадок к топливу и маслу. При этом примерно 80-95% от общей массы токсичных компонентов ОГ приходится на долю пяти основных компонентов: оксида азота 1ЧОх, оксида углерода СО, углеводородов СХНУ, альдегидов ЯСНО, диоксида серы БОг [60].

Все токсичные компоненты, образующиеся в судовых дизелях, по природе их возникновения можно разделить на две основные группы. К первой группе относятся продукты неполного сгорания топлива (монооксид углерода, углеводороды, альдегиды, сажа). Токсичные компоненты второй группы образуются в результате полного окисления химических элементов, входящих в состав топлива и воздуха -оксиды азота 1ЧОх и серы БОх [86].

Основным токсичным компонентом ОГ дизелей, вне зависимости от типа, класса, размерности и конструктивных особенностей, являются оксиды азота >ЮХ.

Они образуются в камере сгорания дизеля путем окисления азота, содержащегося в воздухе, а также азота из азотсодержащих молекул топлива. Определяющее влияние на эмиссию N0* оказывает температура в камере сгорания. При этом наиболее интенсивно образование оксидов азота происходит в первой фазе сгорания до момента достижения максимальной температуры сгорания. Доля N0* в суммарных токсичных выбросах составляет 30-80% по массе и 60-95% по эквивалентной токсичности. Токсичность N20 в семь раз выше токсичности N0 [75]. Около 42% выбросов оксидов азота в атмосферу приходится на дизели. Причем сорт сжигаемого топлива не оказывает существенного влияния на образование оксидов азота в камере сгорания. Из оксидов азота, содержащихся в ОТ дизелей, 80-90% приходится на монооксид азота N0 и 10-20% - на диоксид азота. Содержание других газообразных оксидов азота (1М20, К202, 1^204, >1205) в ОТ ничтожно мало. Монооксид азота является нестабильным компонентом. В атмосфере при нормальных условиях монооксид азота N0 окисляется до диоксида N02 в течение от 0,5 до 100 часов, в зависимости от концентрации в воздухе.

Монооксид углерода (угарный газ) СО присутствует в атмосфере в очень малых количествах, а в ОГ двигателей внутреннего сгорания его содержание может достигать очень значительных величин. Дизельные двигатели отличаются сравнительно небольшой концентрацией этого токсичного компонента в ОГ, не превышающей 0,4-0,5%. Монооксид углерода СО по сравнению с диоксидом С02 менее стабилен. Время его существования в атмосфере составляет от 2 до 42 месяцев.

Углеводороды СХНУ — это многочисленная группа соединений, представляющих следующие гомологические ряды: парафины, олефины, нафтены, ароматические углеводороды, в том числе - полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). Наиболее значимыми из них являются легкие газообразные углеводороды (метан СН4, этан С2Н6, пропан С3Н8, этилен С2Н4> ацетилен С2Н2 и ряд других) и ПАУ. На долю метана приходится лишь 2-6%. Другие легкие углеводороды присутствуют в ОГ дизелей в значительно меньших количествах. Остальные присутствующие в ОГ углеводороды - это, главным образом, ПАУ. Наиболее представительными из них являются не канцерогенные пирен, флуоррантен и слаботоксичный хризен, а наиболее опасным - фенантрен С14Ню и, особенно, бензапи-рен С20Н12 [62].

Кислородсодержащие углеводороды - альдегиды ЯСНО являются продуктами неполного сгорания и образуются на ранних стадиях окисления углеводородов топлива. Среди них преобладают низкомолекулярные альдегиды - формальдегид НСНО и акролеин СН3СНО. Первый из них представляет гомологический ряд насыщенных альдегидов, второй - ненасыщенных. В ОГ дизельных двигателей на долю формальдегида приходится 71-91% от общего содержания альдегидов, на долю акролеина - 9-22%. Остальные 10-15% составляют ряд других альдегидов (ацетальдегид, толуальдегид, бензальдегид, фурфурол). В целом, в ОГ судовых дизелей содержание альдегидов может достигать 30 мг/м3.

Сажа является одним из наиболее значимых токсичных компонентов ОГ. Сажа состоит, в основном, из углерода С (95-98%) и химически связанного водорода Н (3-5%). Наличие сажи в ОГ ДВС приводит к потере их прозрачности (увеличению оптической плотности) и появлению облака дыма черного цвета. Видимое дымление дизелей соответствует содержанию сажи в ОГ, превышающему 0,1 г/м . Нормы выбросов - в соответствии с [27,28]. Сажа - не единственное твердое вещество, содержащееся в ОГ. Другие твердые вещества - сульфаты, образуются при сгорании серы и её соединений. Выброс сульфатов в атмосферу с ОГ составляет 5-11 мг на километр пробега. Сажеобразование в дизелях зависит от коэффициента избытка воздуха, а также от особенностей процесса смесеобразования, вида применяемого топлива, температуры и времени сгорания.

Из газообразных выбросов оксиды серы 80х и ее соединения занимают одно из лидирующих положений по степени опасности для природы и человека. Соединения серы поступают в воздух, в основном, при сжигании богатых серой видов горючего, таких, как уголь и мазут. Эта сера выделяется, главным образом, в виде сернистого газа - диоксида серы. Сера также содержится в сырой нефти, однако ее содержание не превышает 1%. При перегонке нефти большая часть серы переходит в мазут - самую тяжелую фракцию перегонки. В нем может содержаться от 0,5 до 5,0% серы, хотя посредством дополнительных процедур перегонки содержание серы в мазуте можно уменьшить. При сжигании угля или нефти, сера, содержащаяся в них, окисляется. Далее, реагируя с водой, она образует серную кислоту [54].

Образование диоксида серы 802 в судовых дизелях обусловлено содержанием в топливе серы и её соединений (элементарной серы Б, сероводорода меркаптанов ЯЭН и др.). При сгорании серы Э и её соединений, содержащихся в топливе, кроме твердых частиц, образуются неорганические газы - диоксид серы (сернистый ангидрид) БОг и триоксид серы (серный ангидрид) БОз. В ОГ дизелей на долю диоксида серы приходится 97-98% от общего содержания оксидов серы, а на долю триоксида - 2-3%. Диоксид серы сохраняется в атмосфере от нескольких часов до нескольких дней, а затем окисляется до высшего оксида (триоксида) БОз[84].

Ситуация осложнилась широким внедрением на флоте тяжелых сортов топлива с содержанием серы до 3,5%, что привело к снижению надежности и долговечности деталей топливной системы двигателя и цилиндропоршневой группы. А новые инструкции Приложения VI МАРПОЛ 73/78 установили глобальное ограничение на содержание серы в топливе судовых дизелей в 3,5% - с 01.01. 2012 г. и 0,5% - после 01.01.2020 г. [50,69].

Современные судовые дизели, находящиеся в эксплуатации, требуют постоянного контроля энергетических и экологических показателей их работы для поиска эффективных способов снижения токсичности ОГ, в первую очередь, выбросов оксидов азота, серы и диоксида углерода.

Взаимодействуя с атмосферной влагой, оксиды серы наряду с другими оксидами образуют кислотные осадки, которые оказывают как прямое повреждающее действие на биосферу, так и косвенное, закисляя почвы и водоемы. Ущерб, наносимый живой природе атмосферными загрязнениями, трудно оценить. Например, заключительным этапом в круговороте соединений серы в атмосфере является выпадение кислотных осадков [5]. Влияние кислотности в первую очередь сказывается на состоянии пресных вод и лесов. В определенных объектах (почва, вода), в зависимости от кислотности, могут возрасти концентрации тяжелых металлов, так как в результате изменения рН изменяется их растворимость. Через питьевую воду и животную пищу, например через рыбу, в организм человека также могут попасть токсичные металлы. Если под действием кислотности изменяются строение почвы, ее биология и химия, то это может привести к гибели растений.

По степени воздействия на организм токсичные вещества разделяют на четыре класса: 1 - чрезвычайно опасные; 2 -высокоопасные; 3 - умеренно опасные; 4 -малоопасные. К первому классу относится только бензапирен. Второй класс включает десять веществ: оксиды азота, триоксид серы - аэрозоль серной кислоты, бензол, фенантен, фенол, 3-нафтол, формальдегид, акролеин, муравьиная кислота, фуран. К третьему классу относится 33 вещества, к четвертому - 40.

Некоторые компоненты ОГ судовых дизелей обладают сильными токсикологическими свойствами и могут вызывать тяжелые заболевания человека. Это приводит к необходимости вводить строгие ограничения на их содержания в ОГ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование эксплуатации судовых малооборотных двигателей на основе контроля параметров и концентрации вредных веществ в отработавших газах»

Анализ современного состояния и требований в области ограничения загрязнения воздушной среды двигателями морских судов, а также отсутствие работ, связанных с определением параметров, количества и концентрации ВВ в ОГ современных судовых МОД моделей БМСЛС в широком диапазоне изменения нагрузок, показывает актуальность цели диссертации для защиты человека, природы и подготовки судовладельцев к предстоящим в ближайшем будущем нормируемым ограничениям по части выбросов в атмосферу. В данной работе необходимо решение следующих основных задач:

1. Анализ режимов и условий работы, существующих методов и технологий контроля состава отработавших газов судовых двигателей в эксплуатации.

2. Разработка метода контроля параметров и состава вредных веществ в отработавших газах судовых малооборотных двигателей в эксплуатации.

3. Экспериментальное исследование параметров, количества и концентрации вредных веществ в отработавших газах судовых МОД моделей 8М8/-С.

4. Статистическая обработка результатов экспериментальных исследований и создание информационно-статистического банка данных параметров, количества и состава С02, Ж)х, 80х в отработавших газах судовых МОД моделей ЗМБ/-С при эксплуатации в широком диапазоне нагрузок.

5. Получение основных аналитических уравнений для параметров и концентрации вредных веществ в отработавших газах судовых дизелей моделей БМСУ-С.

6. Разработка рекомендаций по выбору параметров системы для снижения выбросов с отработавшими газами дизеля.

Для того, чтобы держать под контролем выбросы ОГ судовых МОД в компании ОАО «Новошип», необходимо разработать следующие мероприятия:

- ввести процедуру «Политика по охране окружающей среды» в Систему Управления Безопасностью (СУБ) компании;

- ввести в СУБ процедуру ультра-малых ходов судов;

- ввести в СУБ процедуру энергетических аудитов, включающий инструментальный замер состава и концентрации ВВ в ОГ дизелей в широком диапазоне изменения нагрузок;

- контролировать, чтобы коэффициент энергетической эффективности судна (ЕЕБ1) всех вновь строящихся судов не превышали значений, подсчитываемых согласно ИМО МЕРС 62, глава 4 Приложения VI МАРПОЛ [50];

- устанавливать на вновь строящихся судах главные двигатели, соответствующих нормативам выбросов по N0* и 80х, вступающих в силу в ближайшие годы (рисунок 1.1);

- при невозможности установки двигателей, указанных в предыдущем пункте, устанавливать системы очистки ОГ, удовлетворяющих нормативным требованиям по выбросам [70].

Это позволит:

- контролировать массовые и удельные выбросы ВВ с ОГ с судов компании;

- сократить расход топлива: например, снижение скорости на танкерах-афрамаксах "С" класса на 3 узла дает ежесуточную экономию топлива в 10 тонн, т.е. экономию, порядка, $ 6700 в сутки на одно судно;

- сократить выбросы ОГ в атмосферу: например, снижение расхода топлива на ГД в 10 тонн дает 30% ежесуточное снижение количества выбросов ОГ;

- контролировать концентрацию ВВ в ОГ на судах компании и сравнивать их с действующими международными нормативами; при необходимости, давать рекомендации судну по мероприятиям для уменьшения таковых;

- всегда соответствовать нормативам по выбросам ОГ ГД. Выбросы КОх, рассчитываются по формуле, согласно Технического Кодекса по Ж)х 1М0 [71]:

1=4

У, Удельный выброс ЫОх1 х Мощность, х Весовой коэффициент, ,.

1М0 ЫОх = —-^- ^ ) Мощность, х Весовой коэффициент 1

1=1

Входящий в эту формулу "весовой коэффициент", указанный в таблице 1.3, распределяется согласно Технического Кодекса по >ТОх и испытательного цикла ЕЗ для главного двигателя, работающего по винтовой характеристике [71].

Таблица 1.3 - Значение весовых коэффициентов ИМО

Испытательный цикл типа ЕЗ Частота вращения 100% 91% 80% 63%

Мощность 100% 75% 50% 25%

Весовой коэффициент 0,2 0,5 0,15 0,15

Согласно Международной конвенции по предотвращению загрязнения с судов (МАРПОЛ 73/78) [50] и Технического кодекса по Ж)х (2008 года) [71], добавление 8 «Применение метода непосредственных измерений и мониторинга», пункт 6.3 сочетание точек нагрузки может использоваться с соответствующими пересмотренными весовыми коэффициентами, указанными в нижеследующей таблице. Однако анализ времени работы судов ОАО «Новошип» за последние 3 года, показанный на рисунке 2.5, указывает на смещение режимов работы ГД в сторону снижения средней эксплуатационной мощности с 85% в 2009 г. до 50 - 55% в 2011 г. и увеличение режимов движения судов экономичными и ультра-малыми ходами (со скоростью до 8 узлов и мощностью ГД в диапазоне 10-25% от МСЯ). Поэтому использование указанных в таблице 1.3 значений для расчета выбросов ИОх необходимо перепроверить, т.к. основные режимы работы ГД находятся в диапазоне 10 - 55% мощности, требующих значений весового коэффициента для этого диапазона. МАРПОЛ [50] допускает использование, указанных в таблице

1.4, значений весового коэффициента, при значительных отклонениях эксплуатационной нагрузки судов от значений в таблице 1.3.

Таблица 1.4 - Допускаемые значения весовых коэффициентов ИМО

Мощность 100% 75% 50% 25%

Номинальный весовой коэффициент 0,2 0,5 0,15 0,15

Вариант А 0,29 0,71

Вариант В 0,77 0,23

Вариант С 0,24 0,59 0,18

Плюс другие сочетания, которые приводят к суммарному весовому коэффициенту более 0,50. Поэтому использование точек 100%+75% +50%+ 25% будет недостаточным.

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ И КОНЦЕНТРАЦИИ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В ОТРАБОТАВШИХ ГАЗАХ ГЛАВНЫХ СУДОВЫХ МАЛООБОРОТНЫХ

ДВИГАТЕЛЕЙ В ЭКСПЛУАТАЦИИ

2.1. Объекты исследования. Анализ режимов эксплуатации малооборотных двигателей SMC/-C

Основными производителями судовых МОД являются компании "MAN Diesel & Turbo" и "Wartsila". Причем, дизели компании "MAN D&T" занимают, примерно, 85% всех МОД мирового морского флота и всего за период с 1982 г. по 2009 г. было построено 16283 двигателей моделей МС/-С [90]. На диаграмме рисунка 2.1 показаны основные производители и модели главных МОД, установленных на судах компании ОАО "Новошип".

- «MAN Diesel&Turbo» - 43, что составляет 88% всех двигателей, из них моделей SMC - 49%, SMC-C - 51%;

- «Wartsila» - 6, модели RTA, что составляет 12% всех двигателей. Судовые малооборотные двигатели производства компании «MAN Diesel &Turbo» моделей SMC и SMC-C установлены на следующих судах компании:

- танкерах - суэцмаксах дедвейтом 156,000 т - 4 двигателя;

- танкерах - афрамаксах дедвейтом 105,00 - 120,000 т- 25 двигателей;

- танкерах - панамаксах дедвейтом 40,000 - 47,000 т - 14 двигателей. Судовые малооборотные двигатели производства компании «Wartsila» модели RTA установлены на 4 танкерах-афрамаксах и 2 танкерах-панамаксах.

В связи с превалированием в компании судов с двигателями фирмы «MAN Diesel & Turbo» - объектами исследования выбраны двигатели этой компании. На 43 судах компании установлены двигатели модели SMC/-C, максимальной мощностью от 8310 кВт при 123 мин"1 до 11,327 кВт при 97 мин"1, поэтому объектом жающих содержание SOx на 92%, NOx на 13%, С02 на 23% в отработавших газах по сравнению с предыдущей моделью.

Также применяются следующие современные методы для улучшения экологично-сти двигателей ME:

- VTA (variable turbine area) - изменяемая площадь соплового аппарата (CA) турбокомпрессора (ТК);

- EGB (exhaust gas by-pass) - байпасирование ОГ;

- EGR (exhaust gas recirculation) - рециркуляция ОГ, применяется для уменьшения выбросов NOx;

- SCR (selective catalyst reduction) -система каталитической обработки ОГ с целью снижения содержания NOx;

- система очистки ОГ в скруббере для снижения содержания SOx;

- применение топлива с низким содержанием серы.

Район работы судов класса "С"- весь мировой океан. В связи с этим режимы работы главных двигателей этих судов различаются между собой, как по годам работы, так и по районам плавания. На рисунке 2.2. и в Приложении 2.1 приводятся режимы работы главных двигателей судов компании ОАО «Новошип» в 2009- 2011 годах как в часах работы, так и в процентах от общего времени работы. Согласно рисунка 2.2. и Приложения 2.1 среднее значение нагрузки ГД по флоту в 2009 году составило: 71,7% MCR на эксплуатационной мощности и 26,8% MCR на маневрах, в 2010 году - 68,1% MCR и 34,2% MCR, в 2011 году - 60% MCR и 30,2% MCR соответственно. Это говорит о смещении средней эксплуатационной нагрузки ГД судов от NCR, которая составляет 85-90%MCR к режимам близким к маневренным.

В целях сокращения расходов на бункерное топливо и количества выбросов ОГ судов в атмосферу, начиная со второй половины 2011 и по настоящее время флот компании ОАО «Новошип» активно использует режим ультра-малых ходов (8-10 узлов) при эксплуатационной нагрузке ГД в диапазоне 20-45% MCR, что снижает среднюю эксплуатационную нагрузку ГД судов флота ниже 50% MCR. расход воздуха [13,23,37,38,49,55]. Экспериментальное определение его необходимо с точки зрения получения важного диагностического параметра - критерия оценки эффективности работы дизеля; анализа связей расхода воздуха с параметрами рабочего процесса дизеля; исследования гидравлических характеристик дизеля; расчётов и анализа концентрации ВВ в ОГ в широком диапазоне изменения нагрузок.

Расход воздуха определяет качество процессов очистки и наполнения при продувке цилиндров двухтактных и камер сгорания четырёхтактных дизелей. От расхода зависят также тепловое состояние цилиндропоршневой группы, выпускных клапанов, коллекторов, газоприёмных патрубков, лопаточного аппарата турбин ТК, нагарообразование, температура выпускных газов. Исходя из того, что весовой расход воздуха на дизель является одним из основных параметров, характеризующих эффективность системы воздухоснабжения и, собственно, дизеля, максимально точное определение расхода приобретает особое значение.

В период испытаний необходимый расход воздуха на дизель может предварительно быть приближенно вычислен по известной формуле [13,49,55]:

Ов^цПде-где-рзУпрЪ-гп], (кг/с), (3) где Уц - рабочий объём цилиндра, м3; гдв - число цилиндров в дизеле; пдв - частота вращения коленчатого вала дизеля, мин"1; р5 - плотность воздуха в продувочном ресивере, кг/м3; <рпр - коэффициент продувки; г}у - коэффициент наполнения; т / - коэффициент тактности, равный 0,5 для четырёхтактных и 1 - для двухтактных дизелей.

Приближенность формулы состоит в том, что <рпр и г|у для конкретного дизеля заранее не известны и в процессе эксплуатации дизеля изменяются. По данным литературных источников для судовых дизелей г|у= 0,85-Ю,95; <рпр для четырёхтактных дизелей принимается 1,1-4,2, для двухтактных - 1,4^-1,8.

Если в формулу заложить меньшие значения г|у и <?пр и, например, рассчитать др- динамическое давление, находится как разность между полным и статическим давлениями, Па; р — плотность газа при рабочих условиях, кг/м3. д V=P*-Vcm, (5) где р* - полное давление газа, Па; рст- статическое давление газа, Па; Расход газа G (кг/с) вычисляют по формуле:

G = v ■ s ■ р, (6) где ^ - площадь сечения газохода, м2;

V - скорость газа, м/с; р - плотность газа прр Плотность газа вычисляют по формуле: р- плотность газа при рабочих условиях, кг/м3. о где рлг- плотность газа при нормальных условиях, кг/м ; / - температура газа в газоходе, °С; ра - атмосферное давление воздуха, кПа. Плотность газа, состоящего из у компонентов, при нормальных условиях вычисляют по формуле:

Р» ~ 100 } 22,4 ' где тг значения молекулярной массыу'-го компонента газовой смеси; О/— объемная доляу'-го компонента газовой смеси, %; 22,4 - мольный объем при нормальных условиях, м3/кмоль. Измеряемые параметры. На каждом режиме испытаний двигателя измерению подлежат следующие показатели: эффективная мощность Ре, кВт; частота вращения коленчатого вала п, мин"1 ; расход топлива С2, кг/ч; расход воздуха, приведенный к нормальным атмосферным условиям (Р0=Ю1,3 кПа, Т0=273 К) - Vair, м3/ч; концентрация в ОГ оксида углерода Ссо, об.%; концентрация в ОГ оксида азота (в приведении к NO2) - Смох, об.%; концентрация в ОГ оксида серы (в приведении к S02) - CSox> об.%; концентрация в ОГ суммы углеводородов (в приведении к CHii85) - Сен, об.%.

Испытательные циклы и состав режимов испытаний соответствуют ГОСТ 30574 [29].

При нахождении двигателя на соответствующем установившемся режиме работы во время испытаний значение частоты вращения и мощности установлены с точностью по ГОСТ 10448[30].

Удельный расход топлива ge определяется при следующих стандартных условиях, согласно ГОСТ Р 52517-2005 [31] :

- полное атмосферное давление PaiSO=100 кПа (1000 mbar);

- температура воздуха Taiso=298 К (ta=25°C);

- относительная влажность воздуха (piso=30%;

- температура охлаждающей среды на входе в охладитель надувочного воздуха T\VjS0=298 К (tcx=25°C);

- калорийность топлива Qiso=10200 ккал/кг (42707 кДж/кг).

- Удельный расход топлива ge равен:

В-'h С) где В - расход топлива, кг/ч;

Ne - эффективная мощность дизеля, кВт. Удельный расход топлива, приведенный к калорийности 10200 ккал/кг (Lower Calorific Value):

Qe'Qn ,.

9lcv=-T-^> (10)

Vi so где Qp - калорийность топлива, ккал/кг (кДж/кг);

Qiso - калорийность топлива по ISO =10200 ккал/кг или 42707 кДж/кг. Удельный расход топлива, приведенный к условиям ISO, определяется:

1 Ta0-Taiso -0.02+ Tw0-Twiso -0.06- Pa0-Paiso -0.002

9iso — 9 LCV 1 ^ ' UU где Ta0 — температура воздуха на входе в ГТН,°С;

Taiso — температура воздуха по ISO= 298 К или 25°С;

Tw0 — температура охлаждающей среды на входе в охладитель надувочного воздуха, °С;

Twiso — температура охлаждающей среды по ISO= 298 К или 25°С; Ра0 — атмосферное давление, кПа;

Paiso — атмосферное давление по ISO =100кПа (1000 mbar). Удельный средневзвешенный выброс i-ro вредного вещества рассчитывается по формуле: т е,'' = 0.446//, „, , (12) j=1 где ///- молекулярная масса i-ro вредного вещества, либо его эквивалент по приведению (/4vo2=46, /UCo=28, //ся1.85=13.85), кг/кмоль; т- количество режимов испытаний в испытательном цикле; j- порядковый номер режима испытаний в испытательном цикле; i- индекс вредного вещества;

С,j~ измеренная при испытаниях в j-м заданном режиме концентрация i-ro вредного вещества в ОГ, об%; Pexiy - объемный расход ОГ, приведенный к нормальным атмосферным условиям (Р0=101,3 кПа, То=273 К), м /ч, во «влажном» или «сухом» состоянии; PCJ - отношение эффективной мощности дизеля на данном режиме испытаний к номинальной эффективной мощности; Wj - весовой коэффициент режима; Реп- номинальная эффективная мощность дизеля, кВт.

Максимальный выброс NOx определяется по формуле:

MNOx=(\/3600)-eNOx-Pe„^ (13) где емох - удельный средневзвешенный выброс NOx, рассчитывается согласно МАРПОЛ 73/78 Технический кодекс по NOx; в случае использования усредненных значений, берется из «Технического файла по NOx» по серии судов; Реп - номинальная эффективная мощность дизеля, кВт; 1/3600- коэффициент пересчета «час» в «секунду» .

Выбросы NOx, согласно Технического Кодекса по NOx ИМО, рассчитываются по формуле (1). Весовой коэффициент распределяется согласно Технического Кодекса по NOx и испытательного цикла ЕЗ для главного двигателя, работающего по винтовой характеристики [71].

Расчет выбросов СОг может определяться одним из следующих нижеприведенных методов, но все они дают одинаковые значения с минимальной долей погрешности. В результате ИМО утвердил метод, предложенный INTERTANKO.

1. Способ определения выбросов СО2 предложенный INTERTANKO и принятый на сессии ИМО (МЕРС 61): часовой расход топлива /1

JL/2 — С*рс *- ' V^ V мощность где Cfc коэффициент преобразования по массе: для HFO=3,11440; для LFO=3,15104; для MGO/MDO =3,20600.

2.Расчет по формулам, использующимся компанией Consilium Marine АВ в системе SALWICO: тС02 часовой расход топлива (15)

СО.

2 тq | %НхтС мощность

Ш %Сх тН где тС02 тС тН

- молекулярный вес углекислого газа С02 = 12,011+2*15,99943=44.00986;

- молекулярный вес углерода 0=12,011;

- молекулярный вес водорода Н= 1,00794; %С - процентное содержание углерода в топливе; %Н - процентное содержание водорода в топливе. 3.Расчет по формулам с использованием теплотворной способности топлива: „ „ тСО, часовой расход топлива (16)

С02 - К рхК2х-х-—-=тС мощность где ^/-коэффициент окисления углерода в топливе(показывает долю сгоревшего углерода К 1=0,99)',

0"р - теплотворное нетто-значение, Дж/тонн;

К.2 - коэффициент выбросов углерода, тонн/Дж (К2=20,84 тС/ТДж); тС02 - молекулярный вес С02 = 12,011+2*15,99943; тС - молекулярный вес С= 12,011.

Как до испытания, так и во время испытания были зафиксированы атмосферные условия, такие как температура перед ТК и атмосферное давление. По требованию нормативных документов все объёмные расходы газов были приведены к температуре 273 К и давлению 101,3 кПа.

По результатам измерений рассчитывается параметр атмосферных условий Б: согласно Технического Кодекса для двигателя с наддувом от свободного турбокомпрессора:

99\0'7 ^ - V-5

П)

298 где Та- абсолютная температура всасываемого двигателем воздуха, выраженная в градусах К; ра - давление насыщенных паров во всасываемом воздухе, кПа. Результаты испытаний считаются достоверными, если в течение времени проведения испытаний параметр Б остается в пределах:

0,98<Р<1,02 .

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ И КОНЦЕНТРАЦИИ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В ОТРАБОТАВШИХ ГАЗАХ МАЛООБОРОТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ТАНКЕРОВ

3.1. Анализ параметров работы главных двигателей моделей SMC/-C

В соответствии с задачами и методикой исследования были выполнены теплотехнические испытания главных двигателей танкеров: 7S60MC-C, 6S60MC, 6S50MC. Результаты измерений теплотехнических параметров дизелей в широком диапазоне изменения нагрузок приведены на рисунках 3.1 - 3.3, Приложении 3.1. Для сравнения и оценки технического состояния двигателей на эти же рисунки нанесены результаты ходовых испытаний. Анализ рисунков показывает, что теплотехнические параметры ходовых и эксплуатационных испытаний двигателей 6S60MC ((t/x"NS Challenger (рисунок 3.1)) и 6S50MC ((т/х "Tomsk" (рисунок 3.2)) в зависимости от мощности отличаются следующим образом:

Давление сжатия Рс дизеля танкера "NS Challengei-''до нагрузки 50% MCR имеют одинаковые значения, а по мере роста нагрузки ГД до 87,5% значения параметров при эксплуатационных испытаниях ниже ходовых в среднем на 4 бара (4%). Основная причина - это неплотность выхлопных клапанов цилиндров №№2 и 6 (клапаны были отремонтированы через 200 часов работы ГД). Давление сжатия Рс ГД танкера "Tomsk" при эксплуатационном испытании во всем диапазоне изменения нагрузки ГД вплоть до 76% MCR имеют одинаковые значения с ходовыми испытаниями;

Давление сгорания Pz в цилиндрах при эксплуатационных испытаниях ниже ходовых испытаний, в среднем, на 6% - 8% в диапазоне мощности от 50% до 87,5%, из-за неправильно отрегулированной системы VIT, что ухудшает процесс сгорания топлива и ведет к повышению значения температуры отработавших газов как за цилиндрами, так перед и за ТК, что также оказывает влияние на содержание отработавших газов. Перед испытаниями параметр Pz был отрегулирован

Индикаторный т|| и механический КПД t]Mex. Измерения мощности с помощью торсиометра и результаты индицирования двигателей позволили получить зависимости индикаторного и механического КПД дизелей от относительной мощности дизеля. Получено аналитическое выражение для механического КПД т|мех МОД S50/60MC в широком диапазоне изменения нагрузок, где механический КПД г|мех рассчитывался по формуле [18]:

Ne

Т1мех=^Т, (18) где Ne - эффективная мощность ГД, кВт;

N¡ - индикаторная мощность ГД, кВт.

На основании полученных экспериментальных данных МОД однотипных судов т/х "NS Challenger" и т/х "Tomsk" составлено аналитическое уравнение расчета механического КПД судовых малооборотных двигателей S50/60 МС в широком диапазоне изменения нагрузок: т]мех = 16,309 ■ N6]3 - 52.977 • N6}2 + 56.238 ■ N6j + 74,88, (19) Ne¡ где Ne — —-— относительная мощность двигателя; NeH0M

Ne. - мощность двигателя, кВт; еном~ NeMCR номинальная мощность двигателя, кВт.

На рисунке 3.3 показаны зависимости индикаторного и механического КПД двигателя моделей S50/60 МС от относительной мощности во всем диапазоне изменения нагрузок. Для экспериментальных кривых указаны планки стандартных отклонений и доверительный интервал при доверительной вероятности (1-а) 0.95, находящийся в диапазоне 89,8% - 95,2% для полиномиальной кривой. Значение индикаторного КПД для дизелей моделей SMC/-C при изменении нагрузки с 25% до 85-87% изменяется незначительно.

Частота вращения ГД пгд (рисунок 3.1) - частота вращения при эксплуатационном испытании танкеров с двигателями 6S60MC в диапазоне изменения нагрузки от 45% до 87% MCR ниже на 3 мин'1 по сравнению со значениями на

Результаты инструментального контроля двигателя MAN 7S60MC-C в широком диапазоне нагрузок показывают, что имеет место отличие полученных экспериментальных данных от расчетных данных системы мониторинга «S3ES-Novoship» [34].

На шести танкерах-афрамаксах С-класса дедвейтом 105,000 тонн и танкере-продуктовозе дедвейтом 40,000 тонн были проведены экспериментальные исследования по замерам концентрации вредных веществ в отработавших газах главного судового малооборотного двигателя HYUNDAI MAN-B&W моделей 6S50/60MC в широком диапазоне изменения нагрузок на основных режимах работы ГД (90%, 75%, 50%, 25% MCR), в соответствии с программой нагрузок в таблице Приложения 3.1. Производились замеры выбросов при снижении мощности, т.е. испытания начинались при максимально возможной частоте вращения ГД (97 оборотов в минуту) и мощности 9553 кВт, что соответствует 85% MCR. Замеры производились в режиме непрерывной записи с интервалом записи в 10 секунд, снижение частоты вращения ГД осуществлялось вручную из ЦПУ. На режимах: 85%, 75%), 50% и 25% от максимальной мощности ГД. На рисунке 3.9, в качестве примера, показаны изменения значений состава компонентов отработавших газов при снижении относительной мощности двигателя от 90% до 25% в режиме реального времени: снижение С02 связано напрямую со снижением массового расхода топлива; изменение NOx связано со снижением значений максимального давления и температуры сгорания в цилиндрах дизеля; уменьшение значения компонента 02, в связи с ростом коэффициента избытка воздуха; компонент SOx практически остается неизменным, т.к. его состав зависит от содержания серы в топливе.

Обработка полученных результатов. Результаты замеров концентрации вредных веществ в отработавших газах: С02, NOx, SOx ГД в широком диапазоне нагрузок были обработаны (приложение 3.1) и подсчитаны (таблица 3.4). Результаты расчетов выбросов отработавших газов представлены в виде графиков зависимостей от параметров главного двигателя: нагрузки, частоты вращения и

Таблица 3.3 - Элементарный состав топлива при испытаниях т/х "Tomsk"

Параметр Единицы измерения Результат Метод анализа

С (Углерод) %, по массе 87,38 Элементарный анализ

Н (Водород) %, по массе 11,22 Элементарный анализ

N (Азот) %, по массе 0,28 Элементарный анализ

О (Кислород) %, по массе Элементарный анализ

Б (Сера) %, по массе 1,0 ISO -8754

Плотность при 15°С кг/л 0,9906 ISO -3675

Вязкость при 50°С мм2/с 263,2 ISO -3104

Углеродистый остаток (М1сготе1:1юс1) %, по массе 9 ISO -8754

Вода %, по объёму 0,01 ISO -8754

На рисунках 3.10-3.12 показаны зависимости удельных выбросов компонента ИОх от частоты вращения, мощности и удельного расхода топлива дизелей 6850/60МС. Прослеживается следующая тенденция: для двигателя 6850МС минимальное значение удельных выбросов 1ЧОх при 50% значениях мощности и частоты вращения, максимальное - при 75%. Зависимость от удельного расхода топлива следующая: с увеличением удельного расхода значение удельных выбросов Ж)х снижается от 15,31 г/кВт ч до 12,23 г/кВт ч.

Таблица 3.4 - Результаты расчетов выбросов отработавших газов ГД судов С и Т-классов

N8

Challenger

Обороты ГД, мин"1 Мощность ГД, кВт SFOC, г/кВт ч Nox, г/кВт ч С02, г/кВт ч SOx, г/кВт ч NOx, кг

92,95 9905 195,73 8,97 609,58 3,97 88,85

87,54 9312 194,90 12,33 607,00 3,96 114,82

76,62 5617 203,76 11,11 634,59 4,14 62,40

61,91 3047 212,98 12,61 663,30 4,32 38,42

NS Columbus

Обороты ГД, мин"1 Мощность ГД, кВт SFOC, г/кВт ч Nox, г/кВт ч С02, г/кВт ч SOx, г/кВт ч NOx, кг

93,68 9553 201,40 13,38 627,24 2,01 127,82

89,90 8460 202,90 12,47 631,91 2,03 105,50

78,40 5638 212,30 9,71 661,19 2,12 54,74

63,20 2968 216,40 11,99 673,96 2,16 35,59

NS Clipper

Обороты ГД, мин"1 Мощность ГД, кВт SFOC, г/кВт ч Nox, г/кВт ч С02, г/кВт ч SOx, г/кВт ч NOx, кг

94,40 9410 192,90 11,40 600,77 1,85 107,27

91,20 8321 194,40 9,90 605,44 1,87 82,38

79,00 5524 199,99 12,50 622,85 1,92 69,05

NS Creation

Обороты ГД, мин"1 Мощность ГД, кВт SFOC, г/кВт ч Nox, г/кВт ч С02, г/кВт ч SOx, г/кВт ч NOx, кг

88,00 8826 198,50 12,20 618,21 6,73 107,68

86,00 8360 199,10 9,89 620,08 6,75 82,68

75,70 5396 203,20 10,20 632,85 6,89 55,04

61,20 2763 208,10 12,01 648,11 7,05 33,18

NS Century

Обороты ГД, мин"1 Мощность ГД, кВт SFOC, г/кВт ч Nox, г/кВт ч С02, г/кВт ч SOx, г/кВт ч NOx, кг

95,70 9656 195,73 10,76 609,59 2,60 103,92

91,63 8554 196,31 11,37 611,38 2,61 97,30

80,97 5962 201,30 11,03 626,92 2,68 65,78

63,96 2955 213,84 11,72 665,98 2,84 34,64

Томск

Обороты ГД, мин"1 Мощность ГД, кВт SFOC, г/кВт ч Nox, г/кВт ч С02, г/кВт ч SOx, г/кВт ч NOx, кг

100,90 4478 215,09 12,23 669,88 3,53 54,76

113,00 6313 204,48 15,31 636,83 3,35 96,65

116,90 6999 206,93 14,38 644,46 3,39 100,65

Из рисунка 4.4 видно, что весовой коэффициент избытка воздуха при снижении нагрузки дизеля увеличивается на 22%.

Полученная аналитическая зависимость рекомендуется для расчетов весового коэффициента избытка продувочного воздуха <рв судового МОД 6S60MC в широком диапазоне изменения нагрузок: фв = 3-Ю"6 -Nej3- 0.0007- N6j2 + 0.0377- Ne, +0.8199. (38)

Приведенные в литературе [13,37,38,49,55,57,64,74,84] данные существенно отличаются от полученных в эксплуатации значений весового коэффициент избытка продувочного воздуха, но совпадают с данными компании «MAN D&T».

На основании полученных экспериментальных данных выведены следующие аналитические зависимости для дизелей S50/60MC:

- зависимости механического кпд цм и расхода воздуха GB от относительной мощности двигателя Ne¡:

Лмех = 16,309 ■ N6)3 - 52.977 ■ N6j2 + 56.238 ■ Ne, + 74,88; (39)

GB = 2 ■ Ю-5 ■ N6j3 - 0.0048 ■ N6j2 + 0.6147 ■ Nej - 4,4377. (40)

- зависимость относительной мощности двигателя NSi от относительной частоты его вращения п :

Ne, = 1.0269 ■ п3 - Ю-13 ■ п + 8 ■ 10~14. (41)

4.2. Влияние коэффициента избытка воздуха судового дизеля на характеристики токсичных выбросов

Так как единственным нормируемым компонентом в составе отработавших газов дизеля являются оксиды азота NOx, на основании экспериментальных данных составлена модель расчета зависимости выбросов NOx с отработавшими газами судового малооборотного двигателя 6S60MC в широком диапазоне изменения нагрузок от коэффициента избытка воздуха со степенью доверия 0.995. На основании экспериментальных данных построены зависимости NOx3aM = /(а) (рисунок 4.5) и NOxyfl = f(a) (рисунок 4.6) и получены аналити

Из рисунков 4.5 и 4.6 видно как изменяется состав NOx в отработавших газах дизеля с изменением коэффициента избытка воздуха агорения:

- он минимален (650 ррт) при а=2,15, соответствующий нагрузке 25% MCR и максимален (790 ррт) при а=2,42 при нагрузке 85% MCR (рис.4.1). То есть определена закономерность: с уменьшением коэффициента избытка воздуха содержание NOx в отработавших газах увеличивается, и наоборот. То есть для уменьшения содержания NOx при увеличении нагрузки дизеля, вплоть до NCR, необходимо обеспечивать неснижаемое значение коэффициента избытка воздуха. На современных двигателях моделей ME и RT-flex это обеспечивается современными ТК с изменяемой площадью соплового аппарата, рециркуляцией и глубокой утилизацией отработавших газов, применение второго, установленного последовательно, ТК.

В настоящее время выбросы оксидов серы в отработавших газах SOx не нормируются. Нормируется лишь содержание серы в топливе. Содержание SOx в отработавших газах будет нормироваться в случае использования компанией систем очистки газов при применении топлива с содержанием серы выше 0.1 % по массе при нахождении в SECA зоне, начиная с 01.01.2015 г. В целях исследования выбросов SOx в отработавших газах дизеля 6S60MC произведены экспериментальные замеры в широком диапазоне изменения его нагрузок по определению их зависимости от коэффициента избытка воздуха. На основании экспериментальных данных построена зависимость SOxyfl= f(a) (рисунок 4.7) и выведена аналитическая зависимость содержания удельных выбросов SOxyfl от коэффициента избытка воздуха агорения:

SOxya = - 15,046-аг3 + 111,04-аг2 - 272,93-аг + 227,4, г/кВт ч. (44)

Зависимость значений удельных выбросов оксидов серы от коэффициента избытка воздуха показана на рисунке 4.7. С увеличением ОрасчехНый до 2,5 значение SOx снижается от 4,32 до 2,41 г/кВтч.

В настоящее время выбросы диоксида углерода в отработавших газах дизелей судов пока не нормируются. С 01.01.2013 года, согласно МАРПОЛ При

Таблица 4.2 - Значение весовых коэффициентов при расчете выбросов >ЮХ в отработавших газах ГД

Мощность ГД, % МСЯ 100% 75% 50% 25%

Номинальный весовой коэффициент, ИМО 0,2 0,5 0,15 0.15

Значение весового коэффициента с учетом реальных условий эксплуатации 2009-2011 0,20 0.62 0.18

Значение весового коэффициента, учитывающего планируемые условия эксплуатации в настоящее время 0.1 0.5 0.4

Из расчетов выбросов N0^ приведенных в таблице 4.3 с различными весовыми коэффициентами, рекомендованных ИМО и взятых с учетом реальных условий эксплуатации судов в 2009-2011 годах видно, что значения удельного и массового выбросов ]ЧОх в отработавших газах ГД незначительно зависят от значений весовых факторов, рассчитанных из реальных условий эксплуатации ГД судов за продолжительный промежуток времени, т.е. при расчетах удельных выбросов оксидов азота можно принимать рекомендованные значения ИМО, указанных в таблице 4.2.

Таблица 4.3 - Результаты расчетов удельных Ж)х с различными весовыми коэффициентами

NOx, г/кВт ч

Весовые коэфф-ты ИМО Расчетные весовые коэфф. в 2009-2012 гг Весовые коэфф. в настоящее время

NS Century 11,20 11,19 11.25

NS Challenger 11,38 11,64 11.71

NS Columbus 12,36 10,74 10.75

NS Clipper 11,21 11,20 11.70

NS Creation 10,62 10,27 10.58

Среднее значение 11.35 11.00 11.20

Удельные выбросы NOx в отработавших газах практически не зависят от мощности дизеля и все суда данной серии соответствуют действующим требованиям TIER II Приложения VI Международной Конвенции МАРПОЛ 73/78 по содержанию выбросов NOx в отработавших газах дизелей.

Так как единственным нормируемым компонентом в составе отработавших газов дизеля являются оксиды азота NOx, становится важным определение их зависимости от параметров работы дизеля для того, чтобы выбрать пути снижения их выбросов.

На основании произведенной статистической обработки экспериментальных данных параметров и концентрации ВВ в ОГ малооборотных двигателей моделей 60SMC/-C, их обработки получены аналитические уравнения и построены зависимости удельных NOxyfl и замеренных N0X3aM выбросов NOx с отработавшими газами от относительной нагрузки двигателя, температуры отработавших газов перед ТК и максимального давления сгорания в цилиндрах (рисунки 4.10-4.14).

Согласно рисунка 4.10 значение удельного выброса NOx дизелей уменьшается со значения 12 г/кВтч при относительной нагрузке 25% до 11.2 г/кВтч при нагрузке 50%, затем незначительно повышается до 11.7 г/кВтч при увеличении нагрузки дизеля до 75% и снижается до значения 10.7 г/кВтч при нагрузке 90% и при этом во всем диапазоне изменения относительной мощности двигателя не превышает нормируемого TIER II значения - 14.4 г/кВтч.

16,0 14,0

Н 12,0 со

10,0

I 8,0 й 6,0 QL 10 со

2,0 0,0

20,0

30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 90,0 100,0

Нагрузка ГД,% MCR -Полиномиальная (Выброс Nox, г/кВтч)

Рисунок 4.10 - Зависимость удельных выбросов 1чЮх в отработавших газах дизелей 8МС/-С от нагрузки Согласно рисунка 4.11 значение замеренных значений выбросов >ЮХ дизе

4.4. Аналитические зависимости содержания основных компонентов отработавших газов в функции параметров дизеля

На основании статистической обработки экспериментальных данных, описанных в разделах 4.1 - 4.3, получены следующие аналитические зависимости для малооборотных двигателей компании "MAN Diesel & Turbo" моделей S 5 0/6 ОМС:

- механического КПД Г]м и расхода воздуха GB от относительной мощности двигателя Ne ;

- относительной мощности двигателя N6] от относительной частоты вращения п;

- содержания компонентов NOx, SOx, С02 в отработавших газах дизеля от относительной мощности и других параметров.

Статистическая обработка параметров и концентрации вредных веществ в отработавших газах малооборотных двигателей компании «MAN Diesel & Turbo» моделей S50-60 МС/-С позволила получить следующие аналитические выражения для:

1. Замеренных и удельных выбросов компонентов SOx, NOx, С02:

NOx = -4 ■ Ю-5 • Nej3 + 0.0071 • Nej2 - 0.3785 ■ Ne¡ + 17,905, г/кВт ч;

SOx = -3 ■ 10"5 • Nej3 + 0,0052 • Nej2 - 0,2815 ■ Nej + 8,4713, г/кВт ч;

C02 = 0,0001 • Nej3 - 0,0137 • N6}2 - 0,739 ■ N6j + 689,43, г/кВт ч;

N0X3aM = -0.0004 ■ tr3 + 0.5093 ■ tr2 - 191,69 • tr + 24302, ppm;

NOxyA = -7 • 10"V + 0.0076 ■ ír2 - 2,7156 ■ tr + 334,18, г/кВт ч;

N0X3aM = -0,0001 • Pz3 + 0.1718 • Pz2 - 27.054 ■ Pz + 1757,6, ppm;

НОхуд = -8 • Ю-5 ■ Pz3 + 0.0225 ■ Pz2 - 2.1144 ■ Pz + 75,943, г/кВт ч, где Ne¡ - относительная мощность двигателя; tr - температура отработавших газов перед ТК, °С;

Pz - максимальное давление сгорания в цилиндрах двигателя, бар; ppm - одна миллионная часть (единица измерения концентрации).

2. Удельного выброса компонента SOx в отработавших газах дизелей от удельного расхода топлива:

SOxyfl= SFOC - S -0,01, г/кВт ч, где SFOC - удельный расход топлива, г/кВт ч; S - содержание серы в топливе,%.

3. Расхода воздуха GB от относительной мощности NCj для дизелей модели S60MC:

Gb = 2 ■ 1СГ5 • Nej3 - 0.0048 ■ N6j2 + 0.6147 • N6j - 4,4377, кг/с.

4. Механического КПД цм от относительной мощности двигателя Ne\

Лмех = 16,309 • N6J3 - 52.977 ■ N6j2 + 56.238 • N6) + 74,88.

5. Относительной мощности двигателя NC] от относительной частоты вращения п :

Ne = 1.0269 ■ n3 - 10"13 ■ п + 8 ■ Ю-14.

6. Весового коэффициента избытка продувочного воздуха судового малооборотного двигателя 6S60MC на различных нагрузках: фв = 3-10"6-Ne;3~ 0.0007- N£]2 +0.0377- N6i +0,8199. Полученные аналитические выражения используются при оперативной работе по контролю энергетической эффективности и экологической безопасности главных двигателей судов технической службой Управления флотом и могут быть рекомендованы для применения в расчетах и анализе работы двигателей "MAN Diesel & Turbo" моделей S50-60 МС/-С.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании выполненных теоретических и экспериментальных исследований решена научно-техническая задача создания метода контроля параметров и концентрации вредных веществ в отработавших газах малооборотных двигателей "MAN Diesel & Turbo" моделей SMC/-C для оценки и обеспечения экологической безопасности морских судов.

В результате выполненных исследований получены следующие научные и практические результаты:

1. Разработан и запатентован метод контроля "Система мониторинга энергоэффективности и экологической безопасности судов (S3ES-Novoship)"-Патент№110068, зарегистрирован в Государственном реестре полезных моделей Российской Федерации 10 ноября 2011г. Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам.

2. Собран и накоплен информационно-статистический банк данных эксплуатационных параметров, характеризующих работу малооборотных двигателей компании "MAN Diesel & Turbo" моделей SMC/-C в широком диапазоне изменения нагрузок.

3. Произведена статистическая обработка параметров и состава отработавших газов малооборотных двигателей компании "MAN Diesel & Turbo" моделей S50-60MC/-C, позволившая получить аналитические выражения (1-6) для использования в системах мониторинга энергоэффективности и экологической безопасности судоходных компаний, организациях занимающихся проектированием дизельных установок и учебных процессах морских ВУЗов.

4. Полученные эксплуатационные значения зависимости расхода воздуха (количества отработавших газов) малооборотных двигателей моделей SMC/-С от мощности рекомендуются для использования при заказах систем очистки содержания компонента SOx в отработавших газах до нормируемых значений, согласно требований конвенции МАРПОЛ 73/78. Это позволит по сравнению со сложившейся практикой заказа систем очистки по мощности двигателя уменьшить стоимость и вес систем очистки на ~ (6 - 10) %.

ТК - турбокомпрессор;

ТНВД - топливный насос высокого давления;

ТЭЦ - тепловая электростанция;

УПГВ - установка поглощения газовых выбросов;

ЦПА - циклоннопенный аппарат;

ЦПГ - цилиндропоршневая группа;

СО - монооксид углерода (угарный газ);

С02 - диоксид углерода (парниковый газ);

СХНУ - углеводороды;

EEDI - судовой проектный индекс энергосбережения;

EEOI - эксплуатационный индекс энергоэффективности;

МЕРС - комитет по охране окружающей среды ИМО;

MCR= Nmax - максимальная мощность двигателя;

NCR - длительная эксплуатационная мощность двигателя;

NOx - оксиды азота; pH - водородный показатель;

SOx - оксиды серы;

SFOC - удельный расход топлива;

VIT - система регулирования угла опережения топливоподачи.

12. Буштуева, Е.А. Руководство по гигиене атмосферного воздуха / Е.А. Бушту-ева. - М: Медицина, 1976. - 416 с.

13. Васькевич, Ф.А. Двигатели внутреннего сгорания. Теория, эксплуатация, обслуживание / Ф.А. Васькевич.- Новороссийск: МГА им.адмирала Ф.Ф.Ушакова, 2009. - 266 с.

14. Васькевич, Ф.А. Повышение эффективности эксплуатации главных судовых дизелей методами регулирования и диагностики топливной аппаратуры: Монография / Ф.А. Васькевич - Новороссийск: МГА им.адмирала Ф.Ф.Ушакова, 2009. -174 с.

15. Власенко, В.М. Каталитическая очистка газов / В.М. Власенко. - Киев: Техника,1973.-200 с.

16. Внуков, А.К. Надежность и экономичность котлов для газа и мазута / А.К. Внуков. - М.: Энергия, 1966. - 368 с.

17. Внуков, А.К. Теплохимические процессы в газовом тракте паровых котлов / А.К. Внуков. - М.: Энергоиздат, 1981. - 296 с.

18. Воевудский, E.H. Статистические модели и их приложения на морском транспорте: учебное пособие / E.H. Воевудский,- М.: ЦРИА "Морфлот", 1980. - 49 с.

19. Возницкий, И.В. Практика использования морских топлив на судах / И.В. Возницкий. - СПб.: Моркнига, 2006. - 124 с.

20. Волошин, В.П. Охрана морской среды: учебное пособие / В.П. Волошин. -Л.: Судостроение, 1987. - 208 с.

21. Вредные вещества в промышленности: Справочник. 4.1, И, III и дополнение / Под ред. Н.В. Лазарева. - Л.: Химия, 1977. - 1820 с.

22. Гедгаудас, А. Определение выбросов оксидов азота двигателей морского парома в условиях эксплуатации / А. Гедгаудас, В. Смайлис, Р. Страздаус-кене // Двигателестроение - 2005. - №4. - С.33 - 38.

23. Гришкин, Б.В. Применение Правил Приложения VI к Конвенции МАРПОЛ 73/78 / Б.В. Гришкин // Научно-технический сборник. Выпуск № 28. - СПб.: РМРС, 2005. - С.228-246.

24. Голуб Е.С. Диагностирование судовых технических средств: Справочник / Е.С. Голуб, Е.З. Мадорский, Г.Ш. Розенберг. - М.: Транспорт, 1993. -150 с.

25. Голубев, И. Р. Окружающая среда и транспорт: Учебное пособие/ И.Р. Голубев, Ю.В. Новиков. - М.: Транспорт, 1987. - 96 с.

26. ГОСТ 17.2.1.03-84 Охрана природы. Атмосфера. Термины и определения контроля загрязнения. — М.: Изд-во стандартов, 1984, с.

27. ГОСТ Р 51249-99 Государственный Стандарт Российской Федерации. Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Выбросы вредных веществ с отработавшими газами. Нормы и методы определения,- М.: Госстандарт России, 2005.- 17 с.

28. ГОСТ Р 51250-99 Государственный Стандарт Российской Федерации. Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Дымность отработавших газов. Нормы и методы определения(с изменением №1).- М.: Стандартинформ, 2005,- 38с.

29. ГОСТ 30574-98 Межгосударственный Стандарт. Дизели судовые тепловозные и промышленные. Измерение выбросов вредных веществ с отработавшими газами. Циклы испытаний.- Минск: ИПК Издательство стандартов, 1999.-90 с.

30. ГОСТ 10448-80 Межгосударственный Стандарт. Дизели судовые, тепловозные и промышленные. Приемка. Методы испытаний. - М.: ИПК Издательство стандартов, 2003. - 38 с.

31. ГОСТ Р 52517-2005 Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии. Национальный стандарт Российской Федерации. Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Стандартные исходные условия, объявление мощности, расхода топлива и смазочного масла. - М.: ФГУП Стандартинформ, 2008. - 35с.

32. Грабб M. Киотский протокол: анализ и интерпретация / М. Грабб, К. Вро-лик, Д. Брэк: пер. с англ. - М.: Наука, 2001. - 303 с.

33. Ененков, В. Г. Защита окружающей среды при транспортных процессах/ В.Г Ененков . - М.: Транспорт, 1984. - 198 с.

34. Пат. 110068 Российская Федерация, МПК В 63 H 25/00. Система мониторинга энергоэффективности и экологической безопасности судов (S3ES-Novoship) [Текст] / Н.Н.Зиненко, А.Г.Пруцков, Б.В.Бордунов, Ю.Г.Букаренко, Е.С.Мартынович, Е.В.Яременко, В.Е.Панамарев; заявитель и патентообладатель Открытое акционерное общество "Новороссийское морское пароходство". - №2011119025/11; заявл. 12.05.2011; опубл. 10.11.2011, Бюл. №31. - 4 с. : ил.

35. Зубрилов, С.П. Охрана окружающей среды при эксплуатации судов: Учеб. пособие / С.П.Зубрилов, Ю.Г Игдук, В.И. Косовский. - Л.: Судостроение, 1989.-256 с.

36. Иванов, Д.Ю. Тенденции развития мирового бункерного рынка и обеспечение экологической безопасности морской среды / Д.Ю. Иванов // Вестник Санкт-Петербургского университета. Сер. 5.-2006. -№4. - С.147-150.

37. Камкин C.B. Эксплуатация судовых дизелей/ C.B. Камкин, И.В. Возницкий, В.П. Шмелев. - М.: Транспорт, 1990. - 344 с.

38. Камкин, C.B. Газообмен и наддув судовых дизелей / C.B. Камкин. - Л.: Судостроение, 1972. - 200 с.

39. КЗМС ИМО Приложения VI, МЕРС.176(58) 10.10.2008г, МАРПОЛ 73/78/97. - СПб.: ЗАО ЦНИИМФ, 2010, 98 с.

40. Кирпиченков, C.B. Регулируемая рециркуляция отработавших газов в системе комплексного снижения токсичных выбросов среднеоборотного дизеля речного судна: дис. . канд.техн.наук: 05.22.19, 05.08.05 / Кирпиченков Сергей Владимирович. -М.: РГБ, 2001. - 152 с. канд.тех.наук: 05.08.05 / Модина Марина Александровна. - Новороссийск: МГА имени адмирала Ф.Ф. Ушакова, 2010. - 24 с.

53. Нгуен, Х.Х. Оценка эмиссии отработавших газов дизелей эксплуатирующихся судов смешанного (река-море) плавания / Х.Х. Нгуен //Материалы конференции "Технические науки в России и за рубежом". - М.: Ваш полиграфический партнер. - 2011. - С.103-110.

54. Никаноров, A.M. Глобальная экология: Учеб. пособие / A.M. Никаноров, Т.А. Хоружая. - М.: Книга-сервис. - 2003. - 288 с.

55. Николаев Н.И. Методика определения расхода воздуха на двигатели при испытаниях турбонагнетателей в условиях судна. Новая Россия - транспорт и земная ионосфера / Н.И. Николаев, В.А. Савченко, М.В. Петренко // Материалы всероссийской научной конференции.-Новороссийск-2000- С.223-224.

56. Николаев, Н.И. Замена штатного газотурбонагнетателя VTR 304 - 11 главного двигателя теплохода "Хирург Вишневский" на газотурбонагнетатель ТК 35В - 08М / Н.И. Николаев и др.- М.: Морской транспорт. Техническая эксплуатация флота и судоремонт.- 2002. - №1-2. - С. 1-7.

57. Николаев, Н.И. Повышение эффективности и надежности турбокомпрессоров судовых двигателей в эксплуатации / Н.И. Николаев. - СПб.: Судостроение. -2009. - 230 с.

58. Новиков, JI.A. Основные направления создания малотоксичных транспортных двигателей / JI.A. Новиков // Двигателестроение.- 2002 - №3,- С. 32-34.

59. Новиков, JI.A. Современные и перспективные технологии для организации малотоксичной работы двигателей / JI.A. Новиков // Двигателестроение.-2005. - №4. - С.8-15.

60. Носков A.C. Технологические методы защиты атмосферы от вредных выбросов на предприятиях энергетики: аналит.обзор / A.C. Носков, З.П. Пай. -Новосибирск: Институт катализа имени К.Б. Борескова, 1996. - 156 с.

61. Носков A.C. Воздействие ТЭС на окружающую среду и способы снижения наносимого ущерба / A.C. Носков, М.А. Савинкина, Л.Я. Анищенко. - Новосибирск: изд-во ГПНТБ СО АН СССР, 1990. - 184 с.

62. Носырев Д.Я. Экологические проблемы и химические аспекты образования бенз(а)пирена в цилиндрах дизелей / Д.Я. Носырев, Е.И. Сковородников, Е.А. Скачкова // Всероссийский симпозиум (ХИФПИ-02). Химия: фундаментальные и прикладные исследования, образование. В 2-х томах. Т.2. - Хабаровск: Дальнаука. - 2002. - С. 55-56.

63. Нунупаров, С.М. Предотвращение загрязнение моря с судов: учебное пособие для вузов / С.М. Нунупаров. - М.: Транспорт, 1985. - 288 с.

64. Овсянников М.К. Дизели в пропульсивном комплексе / М.К. Овсянников, В.А. Петухов. - Л.: Судостроение, 1987. - 254 с.

65. Померанцев В.Ю. Основа практической теории горения / В.В. Померанцев, Р.Б. Ахмедов, Ю.А. Рундыгин и др.- Л.: Энергия, 1973. - 263 с.

66. Официальные периодические издания: //«Экология производства» [Элек-тронныйресурс1:Гсайт1:ЬИр://шшш. ecoindustrv.ru/magazine/editors.html, свободный.- Загл. с экрана.

67. Официальные периодические издания: // [Электронный ресурс]:[сайт]: http://www.mandiesel.com/ [MAN Diesel&Turbo official Site], свободный. -Загл.с экрана.

68. Повышение эффективности работы двигателей путем замены турбокомпрессоров выработавших свой ресурс. - Л.: ЦНИИМФ. - 1985. - 49 с.

69. Резолюции МЕРС. 183(59): Руководство 2009 по мониторингу мирового среднего показателя содержания серы в остаточном жидком топливе, поставляемом для использования на судах. - СПб.: Гипрорыбфлот, 2009 - 54 с.

70. Резолюции МЕРС. 184(59): Руководство 2009 по системам очистки отработавших газов. - СПб.: Гипрорыбфлот, 2009- 46 с.

71. Резолюция второй конференции МЕРС ИМО. Технический кодекс по контролю за выбросами окислов азота из судовых дизельных двигателей. - СПб.: Гипрорыбфлот, 2009 - 81 с.

72. Российский морской регистр судоходства. Руководство по освидетельствованию судовых дизелей в соответствии с техническим кодексом по контролю выбросов окислов азота из судовых дизелей. - СПб.: РМРС, 2007.- 84 с.

73. Руководящие указания по переводу котлоагрегатов, работающих на сернистых жидких топливах в режиме сжигания с предельно малыми избытками воздуха. - М.: Союзтехэнерго, 1980. - 34 с.

74. Сизых, В.А. Судовые энергетические установки: Учебник для речных училищ и техникумов / В.А. Сизых,- М.: Транспорт, 1989.- 263 с.

75. Смайлис, В.И. Проблемы снижения токсичности и дымности отработавших газов дизелей / В.И. Смайлис // Двигателестроение. - 1979. -№1. - С. 19 -21.

76. Смайлис, В.И. Современное состояние и новые проблемы экологии дизеле-строения / В.И. Смайлис // Двигателестроение. - 1991.- №1. - С.3-6.

77. Спейшер, В.А. Повышение эффективности использования газа и мазута в энергетических установках / В.А. Спейшер, Горбаненко А.Д. - М.: Энергоиз-дат,1982 - 239 с.

78. Сугак, Е.В. Очистка промышленных газов от газообразных и дисперсных примесей / Е.В. Сугак, H.A. Воинов и др. // Химия растительного сырья. -1998.-№3.-С. 21-34.

79. Тойберг П. Оценка точности результатов измерений: пер. с нем. В.Н. Хра-менкова / П.Тойберг. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 89с.

80. Туркин, A.B. Снижение загрязнения атмосферы очисткой продуктов сгорания судовых и корабельных энергетических установок. Материалы седьмой региональной научно-технической конференции / A.B. Туркин,-Новороссийск: МГА имени адмирала Ф.Ф. Ушакова. - 2008. - С.70.

81. Ужов В.Н. Очистка промышленных газов фильтрами / В.Н. Ужов, Б.Н. Мягков.-М.: Химия, 1970. - 190 с.

Продолжение приложения 2.1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

19 NS Leader 13 544 10796 79.7 3 806 28 1 9 844 72.7 3 922 29.0 7 561 55.8 4 653 34.4

20 NS Lion 13 544 10132 74.8 3 713 27.4 8 530 63.0 3 641 26.9 6 625 48.9 4 132 30.5

21 NS Lotus 13 544 8 788 649 4 774 35.2 9 596 70.8 6 436 47.5 10839 80.0 3 505 259

22 Elbrus 9 463 7 084 749 2 237 23.6 6 691 70.7 3 072 32.5 6 275 66.3 3 199 338

23 Pamir 9 463 7 192 76.0 2 347 248 6 183 65.3 2 865 30.3 5 384 56.9 3 764 39.8

24 NS Parade 9 480 7 425 78.3 2 491 26.3 7 131 75.2 3 142 33.1 6 305 665 3 118 32.9

25 NS Point 9 480 6 535 68.9 2 168 22.9 6 798 71 7 2 988 31.5 6 532 68.9 3 028 31 9

26 NS Power 9 480 6 268 66.1 3 322 35.0 6 004 63.3 2 888 30.5 5 405 57.0 3417 36.0

27 NS Pride 9 480 7 087 74 8 2 607 27.5 6 136 64.7 2817 29.7 5 643 59.5 2 940 31 0

28 NS Silver 9 480 7 129 75.2 2 350 248 6 337 66.8 3 469 36.6 5 597 59.0 2 459 259

29 NS Spirit 9 480 6 420 67.7 2 151 22.7 7017 74.0 3 509 37.0 6 558 692 3 788 400

30 NS Stella 9 480 7 238 76.4 2 345 24.7 6 850 72.3 3 966 41 8 6 287 66.3 3 531 37.2

31 NS Stream 9 480 6 528 68.9 2 240 23.6 6817 71.9 3 703 39.1 5 826 61.5 3 326 35 1

32 Tikhoretsk 8 310 6618 796 2 242 27.0 6 050 72.8 2 450 29.5 6 030 72.6 1 339 16.1

33 Tomsk 8 310 6 374 767 2 504 30.1 5 859 70.5 2 667 32.1 6 207 74.7 2 468 297

34 Tver 8 310 6217 74 8 2 173 26.1 5 831 70.2 2 855 344 6 005 72.3 2 955 356

Среднее значение 71.7 26.8 68.1 34.2 60.0 30.2

Приложение 3.1 - Таблица нагрузок ГД т/х "NS Challenger"

Время испытания Частота вращения ГД Эффективная мощность, кВт Нагрузка ГД, % МСЯ

3:50 97 9553 85%

4:17 96 9200 82%

4:22 95 8965 80%

4:27 94 8600 76%

4:32 93 8460 75%

5:37 92 8370 74%

5:42 91 7800 69%

5:45 90 7600 67%

5:49 89 7280 64%

5:52 88 7030 62%

5:56 87 6860 60%

6:00 86 6550 59%

6:05 85 6200 55%

6:08 84 6040 53%

6:13 83 5870 52%

6:18 82 5755 51%

6:23 81 5638 50%

7:30 78 5380 48%

7:35 75 5200 46%

7:40 72 5000 44%

7:45 69 4650 41%

7:50 65 2968 25%

8:50 37 240 Передний малый

09:10 30 170 Передний самый малый

09:20 0 0 СТОП

Приложение 3.2 — Замеры параметров и состава отработавших газов ГД танкера "NS Clipper"

Анализ топлива

H (ALF) %массы, 11.22 11.22 11.22 11.22

С (BET) % массы 87.38 87.38 87.38 87.38

N (DEL) % массы 0.28 0.28 0.28 0.28

О(EPS) % массы

S (GAM) % массы 1 1 1 1

Плотность при 15С кг/л 0.9906

Вязкость при 50С мм /с 263.2

Механические примеси % массы 9

Вода % объема 0.01

Приложение 4.2 - Расчет удельных выбросов компонента NOx дизелей модели SMC с различными весовыми коэффициентами

NS Century

Мощность кВт, Мощность, % Nox, г/кВтч Весовой к-т Nox, г/кВтч Весовой к-т Nox, г/кВтч

9656 85 10,76 0,20 11,20 0 11,19

8554 76 11,37 0,50 0,20

5962 53 11,03 0,15 0,62

2955 26 11,72 0,15 0,18

NSChallenger

Мощность, кВт Мощность, % Nox, г/кВтч Весовой к-т Nox, г/кВтч Весовой к-т Nox, г/кВтч

9905 87 8,97 0,20 11,38 0 11,64

9312 82 12,33 0,50 0,20

5617 50 11,11 0,15 0,62

3047 27 12,61 0,15 0,18

NS Columbus

Мощность, кВт Мощность, % Nox, г/кВтч Весовой к-т Nox, г/кВтч Весов.к-т Nox, г/кВтч

9553 84 13,38 0,20 12,36 0 10,74

8460 75 12,47 0,50 0,20

5638 50 9,71 0,15 0,62

2968 26 11,99 0,15 0,18

NS Clipper

Мощность, кВт Мощность, % Nox, г/кВтч Весовой к-т Nox, г/кВтч Весовой к-т Nox, г/кВтч

9410 83 10,97 0,20 11,21 0 11,20

8321 73 11,1 0,50 0,20

5524 49 10,81 0,15 0,62

1830 16 15,74 0,15 0,18

NS Creation

Мощность, кВт Мощность, % Nox, г/кВтч Весовой к-т Nox, г/кВтч Весовой к-т Nox, г/кВтч

8826 78 12,20 0,20 10,62 0 10,27

8360 74 9,89 0,50 0,20

5396 48 10,20 0,15 0,62

2763 24 12,01 0,15 0,18

Tomsk

Мощность, кВт Мощность, % Nox, г/кВтч Весовой к-т Nox, г/кВтч Весовой к-т Nox, г/кВтч

6945 84 14.38 0.20 14.40 0 13.00

6239 75 15.31 0.50 0.20

4431 53 12.23 0.15 0.62

3391 41 11.73 0.15 0.18

Приложение 4.3 - Форма заказа системы очнетки отработавших газов компании "\Vartsila'

WÄRTS1LÄ

SOx Scrubber Questionnaire

Data requested

The requested data is needed for wartsilâ SOx scrubber system design. The data can be communicated by filling this document or by submitting the documents containing the requested information.

- imo rvumoer - Ship type Crude oil tanker

Classification society LR Flag country Italy

Ship operating area or route

Derating modes (sea, P< >rt.) ME AE OFB

1 Normal sea qoing 1 X 90°/ 2 x 85% 2 x 90%

2 Maneuvering 1 X 90% 2 x 75% 2 x 90%

3 Carao handling 0 2 x 95% 2 x 90%

4 In harter 0 1 X 80% 1 x 100%

Opwmting mtxiUM are necessary for Integrated Scrubber dimensioning. Mark number of combustion units in operation and load example: 1 x 100W>

Machinery data

Main Enginefs)

Amount, make and type MAN 6S60ME-C8.2( 1 set / ship) Exhaust Gas Boiler(s) □

Power and speed (kW and rpm) 13,56 OkW x lOSrpm Variable speed И / Constant speed О

Shaft generator power. If applicable (kW)

Fuel type anc sulphur content Max 4.5% 1 Total ME fuel consumption (ton/year) 1 Abt 12852

Engine Exhaust Gas flow E.G. temperature E.G. temperature after E.G. E.G. back pressure

Load (%) (ko/s) C-C) boiler, if applicable (=C) (bar)

100% 31.53 253 300m mWC

Auxiliary EnaineCa)

Amount, make and type Do not decided yet Exhaust Gas Boiier(s) О

Power and speed (kW and rpm) Abt.780kW x max.900 rpm(3sets/ship)

Fuel type and sulphur content Max 4. 5% Total AE fuel consumption (ton/v rear) 1 Abt. 945

Engine Exhaust Gas flow E.G. temperature E.G. temperature after E.G. E.G. back pressure

Load (%) (kg/sl CO boiler. If applicable CO (bar)

100% 295 30 mbar

OII-Flred Boller(s)

Amount, make and type

Capacity fkW or ton/h) 25ton/h(2sets/ ship)

Fuel type and sulphur content Max 4.5% 1 Total OFB fuel consumption (ton/year)

Boiler Load Exhaust Gas flow E.G. temperature E.G. back pressure kg/s) (°C) (bar)

100%

Other

Number of funnels (one funnel can Include several EG pipes! (pes) 1

Fresh water production capacity (m3/day) 25

Fresh water chloride content (bunkered/produced onboard) (ppm)

Requested sulphur cleaning efficiency (e.g. from 3.5% -> 0.1% fuel S level) Same as left column

Preferred NaOH bunkering Interval (e.a. similar to fuel bunkerinq) (weeks)

Requested time of delivery for the SOx scrubber system 2012.09.30(total 4 ships /1.5 month Interval)

Free text:

12 January 20I0 WänsiLI Finland Oy / MU

I (О