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到底什么是船舶脱硫系统,怎样选择?

时间:2019/5/15 13:46:14 点击:

  内容提示:随着国际上对船舶排放的要求越来越严格,以及限硫令的到来,很多船公司选择了脱硫塔,那么脱硫系统是怎样的,我们有该如何选择呢,希望本文对大家有所帮助。...
自2005年5月以来,MARPOL公约对船舶主机辅机的排放做出了严格地限量规定。公约要求减少例如二氧化碳、硫化物、氮化物的排放量。在MPEC第58次会议上,废气处理系统(脱硫设备等)被允许用来减少船上的硫化物排放。

目前可被用来减少硫化物排放的主要方式有:
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1、使用低硫燃料油,
2、使用天然气代替燃料油,
3、引入废气处理系统,也就是我们经常说的脱硫塔,这也将是我接下来将要介绍的
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什么是脱硫塔系统?
脱硫塔是一种被设计用水清洗主辅机废气来清除其中硫化物的系统。如今市场上有许多不同的设计,然而他们主要被分为两大类,开环和闭环式的。脱硫塔系统的耗电量通常占到主机能量的1-2%。
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工作原理
脱硫塔的工作原理取决于脱硫塔的类型。通常来说,脱硫塔可以被分为以下类型:
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开环式脱硫塔
开环式脱硫塔使用海水来清洗废气,海水中天然的化学物质将废气中的硫化物溶液中和以达到脱硫的目的,清洗用的水经简单处理随后被排放回海里,目前一般使用的为45m3/MW h 的系统。
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闭环式脱硫塔
闭环式脱硫塔使用封闭的循环清洁水。这些水将会用一些碱性物质的水进行处理,例如烧碱中和剂。清洗水将会被重新循环利用,损失的部分用回添加新的淡水。少量的清洗水将会被送到污水处理厂处理后再被排放到大海中之前。这个系统也可以设计出一个储存柜来实现真正的零排放。
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混合式脱硫塔
混合式,正如他的名字一样,是一个各种系统的总合。在瓦锡兰,这个名字是被定义为一种既有开环又有闭环的系统,能够使操作者在低浓度碱和高浓度碱的区域灵活转换。混合式系列也包括一些其他产品,比如,开环式系统在清洁水中加入一定的烧碱使排放液体的碱度达到适合的水平。
 
如何选择一个合适的脱硫塔
选哪一种比较好呢?通常来说,没有哪一种完全比另一种好,只要去寻找一个有着确定货物的严格的供应商,这就仅仅是看哪种系统是最适合你的船型。到最后他们都可以归结为碱度和运营路线的问题。碱度是一个用来描述清洁水缓冲酸性程度的一个术语,而且在某种程度上在所有的自然水中都存在。在洗涤中,碱性被用来缓冲硫化物并将他们溶解到清洁水中。碱将会帮助中和硫化物并保持PH值在一个较高的水平。

在开放的海域,碱值普遍偏高,所以海水可以被用在脱硫塔中。开环式脱硫塔正是这样做的。然而,世界上也有一些区域碱度值太低以至于不能被脱硫塔利用。这些区域包括,比如美国五大湖地区、圣彼得堡港还有密西西比河。如果船舶一直在这些地方运营,一个闭环式脱硫系统将会是最好的选择,因为他使用了烧碱来缓冲清洁水中的酸性。

因此,系统中的碱值是独立于周围的海水的。如果一艘船经常在高碱度水域运营,但偶尔也会去一些低碱度地区,那么一个混合式脱硫塔可以成为这些船的选择,因为混合式系统可以根据操作需要在开环式和闭环式系统间转换。

成本!当然是考虑不同的系统优点和缺点的一个重要因为,当考虑到资金成本、运营成本还有平时的可操作性。可能也会有一些其他原因去选择一些特殊的脱硫塔,不仅仅只是因为海水碱度和船舶的航线。

比如,如果一条船在高碱度水域运营,但是水深较浅且含沙量较高,那么船东将会考虑安装一个闭环式系统或者混合式系统。这是因为如果采用开环式系统,那么砂质就会进入系统损坏设备,尤其是水处理器。这将增加相当一笔维修费。另一个需要考虑的是水进入系统的量,因为脱硫塔设备中的水泵通常耗能量是非常的高的。

开环系统的用水量明显要比闭环系统多,因此它的耗能也比较高。然而在闭环系统中,所消耗的碱性试剂也是一项成本支出。系统中设备的数量自然也会影响投资成本。开环系统在这方面看起来会好点,因为它的系统最简单。
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怎么搭配
通常有两种情况。一种是为所有的发动机和锅炉配备独立的脱硫装置,另一种可以将所有的发动机和锅炉组合到一起。瓦锡兰决定将发动机和锅炉组合到一台脱硫设备中。这个决定很受锅炉生产商的欢迎。不管是组合的还是独立的,它们各有利弊。

每个发动机和锅炉有独立的脱硫装置将具有相当大的操作灵活性,因此也能降低操作费用。但需要的投资成本会随之增加。组合式的方案可以使两个及以上的主辅机、锅炉使用同一个脱硫单元,因此会节省空间和费用。正如刚才说的,这样的脱硫塔将会大大降低灵活性,并且如果一部分发动机没有启动,那么脱硫设备大多数时间都会在过载运行。最明智的方法是与技术专家商讨一个最好的解决方案。

价格和回报
由于船东通常能够将燃油的额外成本转嫁给承租人,燃油的实际价格往往不是他们首先主要关心的问题。目前有人预计的是IMO的限硫规定生效后,低硫油的需求增加将使得高硫燃油的价格降低。与此同时,低硫油的实用性会确保高硫有和轻油高额溢价。油轮船东也会因高硫油和低硫油的价格差异陷入矛盾,这将决定了他们是否会去安装脱硫塔来符合即将出台的限硫令的要求。

除了低硫油和高硫油的价差之外,船舶的船龄也是一个关键因素。因为低龄船将会有更多时间收回对脱硫塔的投资。新造船同样也会有这样的优势,因为他们不只是有更长的使用寿命,而且在新造船上安装脱硫设备也会更加便宜。为现有船舶专门定制并安装脱硫设备也将是一笔额外的支出。
 
对于VLCC船,在新造船上安装一个开环式脱硫塔大概需要花费250-300万美金(就按270万算),而为现有的VLCC改装脱硫塔设备的成本会高达400-450万美金(平均大概是430万美元)。
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此外,随着供应量的增加,低硫油的价差将从2020年开始将逐步下降。根据Drewry的预测,价差将从2020年的300美金将会下降到2023年的87美元,因此,油轮节约的成本将会从570万美金降到160万美金。这意味着,在2020年选择改装脱硫塔的船舶将可能在第一年就能收回成本。然而对于那些较晚安装脱硫塔的人,他们的投资回收期将会更长。
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总结

总而言之,首先要看一下船舶运营区域所适用的相关规则。应当牢记,这始终是最严格的立法,需要去遵循。其次,不仅仅需要注意IMO的规则,船舶运营区当地的立法也需要去关注。脱硫设备的安装是否适合于这条船,或者应该选择另一种替代方案。

许多船东在这个时间点会去选择咨询顾问,一旦确定了安装脱硫塔是一个不错的选择,接下来就会去考察船舶运营的线路。该船会不会进入低碱度区域并持续多长时间?还需要注意的是,在限硫令正式实施之前,脱硫塔的成本费用仅仅和排放控制区有关(类似的当地立法)。最后,还需要看一下和脱硫塔系统相连接的机器设备。

通过查看机舱室的管线网和空间布局,船东需要评估哪种脱硫设备最合适。然而,这也是很有挑战性,现在多数船东选择寻找一个或多个供应商去做指导。当然供应商也非常乐意去提供相关的支持与产品,例如布局图,上船勘察,投资回收期计算和功耗估算。

总的来说,最好让供应商的技术专家参与安装洗涤器的早期规划阶段,因为这个过程通常很长。这不是“现成的”产品,不能这样对待。每艘船都是独一无二的,这意味着每个洗涤器系统也是如此。

作者:张晗 来源:信德海事

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