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        到底什么是船舶脫硫系統,怎樣選擇?

        時間:2019/5/15 13:46:14 點擊:

          內容提示:隨著國際上對船舶排放的要求越來越嚴格,以及限硫令的到來,很多船公司選擇了脫硫塔,那么脫硫系統是怎樣的,我們有該如何選擇呢,希望本文對大家有所幫助。...
        自2005年5月以來,MARPOL公約對船舶主機輔機的排放做出了嚴格地限量規定。公約要求減少例如二氧化碳、硫化物、氮化物的排放量。在MPEC第58次會議上,廢氣處理系統(脫硫設備等)被允許用來減少船上的硫化物排放。

        目前可被用來減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、使用天然氣代替燃料油,
        3、引入廢氣處理系統,也就是我們經常說的脫硫塔,這也將是我接下來將要介紹的
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        什么是脫硫塔系統?
        脫硫塔是一種被設計用水清洗主輔機廢氣來清除其中硫化物的系統。如今市場上有許多不同的設計,然而他們主要被分為兩大類,開環和閉環式的。脫硫塔系統的耗電量通常占到主機能量的1-2%。
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        工作原理
        脫硫塔的工作原理取決于脫硫塔的類型。通常來說,脫硫塔可以被分為以下類型:
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        開環式脫硫塔
        開環式脫硫塔使用海水來清洗廢氣,海水中天然的化學物質將廢氣中的硫化物溶液中和以達到脫硫的目的,清洗用的水經簡單處理隨后被排放回海里,目前一般使用的為45m3/MW h 的系統。
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        閉環式脫硫塔
        閉環式脫硫塔使用封閉的循環清潔水。這些水將會用一些堿性物質的水進行處理,例如燒堿中和劑。清洗水將會被重新循環利用,損失的部分用回添加新的淡水。少量的清洗水將會被送到污水處理廠處理后再被排放到大海中之前。這個系統也可以設計出一個儲存柜來實現真正的零排放。
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        混合式脫硫塔
        混合式,正如他的名字一樣,是一個各種系統的總合。在瓦錫蘭,這個名字是被定義為一種既有開環又有閉環的系統,能夠使操作者在低濃度堿和高濃度堿的區域靈活轉換。混合式系列也包括一些其他產品,比如,開環式系統在清潔水中加入一定的燒堿使排放液體的堿度達到適合的水平。
         
        如何選擇一個合適的脫硫塔
        選哪一種比較好呢?通常來說,沒有哪一種完全比另一種好,只要去尋找一個有著確定貨物的嚴格的供應商,這就僅僅是看哪種系統是最適合你的船型。到最后他們都可以歸結為堿度和運營路線的問題。堿度是一個用來描述清潔水緩沖酸性程度的一個術語,而且在某種程度上在所有的自然水中都存在。在洗滌中,堿性被用來緩沖硫化物并將他們溶解到清潔水中。堿將會幫助中和硫化物并保持PH值在一個較高的水平。

        在開放的海域,堿值普遍偏高,所以海水可以被用在脫硫塔中。開環式脫硫塔正是這樣做的。然而,世界上也有一些區域堿度值太低以至于不能被脫硫塔利用。這些區域包括,比如美國五大湖地區、圣彼得堡港還有密西西比河。如果船舶一直在這些地方運營,一個閉環式脫硫系統將會是最好的選擇,因為他使用了燒堿來緩沖清潔水中的酸性。

        因此,系統中的堿值是獨立于周圍的海水的。如果一艘船經常在高堿度水域運營,但偶爾也會去一些低堿度地區,那么一個混合式脫硫塔可以成為這些船的選擇,因為混合式系統可以根據操作需要在開環式和閉環式系統間轉換。

        成本!當然是考慮不同的系統優點和缺點的一個重要因為,當考慮到資金成本、運營成本還有平時的可操作性。可能也會有一些其他原因去選擇一些特殊的脫硫塔,不僅僅只是因為海水堿度和船舶的航線。

        比如,如果一條船在高堿度水域運營,但是水深較淺且含沙量較高,那么船東將會考慮安裝一個閉環式系統或者混合式系統。這是因為如果采用開環式系統,那么砂質就會進入系統損壞設備,尤其是水處理器。這將增加相當一筆維修費。另一個需要考慮的是水進入系統的量,因為脫硫塔設備中的水泵通常耗能量是非常的高的。

        開環系統的用水量明顯要比閉環系統多,因此它的耗能也比較高。然而在閉環系統中,所消耗的堿性試劑也是一項成本支出。系統中設備的數量自然也會影響投資成本。開環系統在這方面看起來會好點,因為它的系統最簡單。
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        怎么搭配
        通常有兩種情況。一種是為所有的發動機和鍋爐配備獨立的脫硫裝置,另一種可以將所有的發動機和鍋爐組合到一起。瓦錫蘭決定將發動機和鍋爐組合到一臺脫硫設備中。這個決定很受鍋爐生產商的歡迎。不管是組合的還是獨立的,它們各有利弊。

        每個發動機和鍋爐有獨立的脫硫裝置將具有相當大的操作靈活性,因此也能降低操作費用。但需要的投資成本會隨之增加。組合式的方案可以使兩個及以上的主輔機、鍋爐使用同一個脫硫單元,因此會節省空間和費用。正如剛才說的,這樣的脫硫塔將會大大降低靈活性,并且如果一部分發動機沒有啟動,那么脫硫設備大多數時間都會在過載運行。最明智的方法是與技術專家商討一個最好的解決方案。

        價格和回報
        由于船東通常能夠將燃油的額外成本轉嫁給承租人,燃油的實際價格往往不是他們首先主要關心的問題。目前有人預計的是IMO的限硫規定生效后,低硫油的需求增加將使得高硫燃油的價格降低。與此同時,低硫油的實用性會確保高硫有和輕油高額溢價。油輪船東也會因高硫油和低硫油的價格差異陷入矛盾,這將決定了他們是否會去安裝脫硫塔來符合即將出臺的限硫令的要求。

        除了低硫油和高硫油的價差之外,船舶的船齡也是一個關鍵因素。因為低齡船將會有更多時間收回對脫硫塔的投資。新造船同樣也會有這樣的優勢,因為他們不只是有更長的使用壽命,而且在新造船上安裝脫硫設備也會更加便宜。為現有船舶專門定制并安裝脫硫設備也將是一筆額外的支出。
         
        對于VLCC船,在新造船上安裝一個開環式脫硫塔大概需要花費250-300萬美金(就按270萬算),而為現有的VLCC改裝脫硫塔設備的成本會高達400-450萬美金(平均大概是430萬美元)。
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        此外,隨著供應量的增加,低硫油的價差將從2020年開始將逐步下降。根據Drewry的預測,價差將從2020年的300美金將會下降到2023年的87美元,因此,油輪節約的成本將會從570萬美金降到160萬美金。這意味著,在2020年選擇改裝脫硫塔的船舶將可能在第一年就能收回成本。然而對于那些較晚安裝脫硫塔的人,他們的投資回收期將會更長。
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        總結

        總而言之,首先要看一下船舶運營區域所適用的相關規則。應當牢記,這始終是最嚴格的立法,需要去遵循。其次,不僅僅需要注意IMO的規則,船舶運營區當地的立法也需要去關注。脫硫設備的安裝是否適合于這條船,或者應該選擇另一種替代方案。

        許多船東在這個時間點會去選擇咨詢顧問,一旦確定了安裝脫硫塔是一個不錯的選擇,接下來就會去考察船舶運營的線路。該船會不會進入低堿度區域并持續多長時間?還需要注意的是,在限硫令正式實施之前,脫硫塔的成本費用僅僅和排放控制區有關(類似的當地立法)。最后,還需要看一下和脫硫塔系統相連接的機器設備。

        通過查看機艙室的管線網和空間布局,船東需要評估哪種脫硫設備最合適。然而,這也是很有挑戰性,現在多數船東選擇尋找一個或多個供應商去做指導。當然供應商也非常樂意去提供相關的支持與產品,例如布局圖,上船勘察,投資回收期計算和功耗估算。

        總的來說,最好讓供應商的技術專家參與安裝洗滌器的早期規劃階段,因為這個過程通常很長。這不是“現成的”產品,不能這樣對待。每艘船都是獨一無二的,這意味著每個洗滌器系統也是如此。

        作者:張晗 來源:信德海事

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