| 项目基本内容 |
[主要研究内容]：
项目采用实验室检测结合便携式快速检测方法
调查了江苏省内河船舶燃油供应现状和燃油品质，通
过台架试验和实船测试，重点研究了船舶大气污染物
排放与燃油品质的相关性，并据此提出削减内河船舶
大气污染物排放量的控制策略。
[主要研究成果]：
（1）本项目调查的 14 处水上加油站中， 10 处
供应普通柴油的加油站燃油样品密度、十六烷值、硫含量、灰分符合《普通柴油》
（GB252-2015）； 4 处供应船用燃料油的加油站燃油样品密度、十六烷值、硫含
量、灰分符合《船用燃料油》（GB17411-2015）。调查的 82 艘船舶中， 43 艘的燃
油样品的硫含量符合《普通柴油》（GB252-2015），占调查船舶样本数的 52%； 39
艘的燃油样品的硫含量超过《普通柴油》（GB252-2015）限值，占调查船舶样本
数的 48%。
不同燃油品种的部分组分差异明显，调查样本中
的船用燃料油的密度明显高于普通柴油，十六烷值明
显低于普通柴油，船用燃料油的多环芳烃含量、硫含
量分别为普通柴油的 2 倍和 20 倍，但两者的灰分含
量无明显差别。
本项目调查的船舶燃油舱燃油样品的硫含量差
异明显，船舶样品硫含量平均值为 561mg/kg，硫含2
量最大值为 3700mg/kg，最小值为 32mg/kg。
（2）本项目构建了包含采样、预处理、分析和供电辅助在内的内河船舶大气
污染物监测方法： 气态污染物测量采用基于定电位电解法的 Testo350 加强型烟
气分析仪和基于非分散红外吸收法的 Janapo-PAS-X6 气体分析仪，在烟气进入分
析仪前，设置过滤器、伴热管线和预处理系统，防止堵塞、烟气冷凝吸收和干扰
物质的影响；颗粒物测量采用重量法，采用崂应
3012H 型自动烟尘/气测试仪采样和监测烟气状态参
数；仪器供电的稳定性采用 TND1-10/AF 型自动交流
稳压器予以保证。
（4） 根据发动机台架试验结果，随着柴油机转
速和功率的降低， 柴油机喷油量和进气量随之降低，
生成污染物的元素总量降低，各类污染物的排放速率
也逐渐降低。随着柴油机转速和功率的降低，各类污染物的比排放量先降低后升
高，主要原因是：在额定转速和功率时，柴油机喷油量和进气量最大，燃烧温度
高，有利于各类污染物的生成；当转速和功率下降时，喷油量和进气量随之降低，
燃烧温度降低，各类污染物的产生量较额定功率时有所下降；当转速和功率降低
到较低状态时，因燃烧效率降低，导致单位输出功率的污染物的产生量增加。
（5）根据实船测试结果，试验船舶使用同种燃油时，各种试验燃油的 SO2
排放速率随主机转速和功率的增加而增加；使用不同燃油时，在同种工况下，硫
含量高的燃油燃烧排放的 SO2速率大于硫含量低的燃油。当燃油硫含量从>600ppm
水平降至 185ppm 水平时， SO2比排放量的降低幅度与燃油硫含量的变化幅度基本
一致，随着燃油硫含量的降低， SO2排放量基本呈等比例降低关系。
试验船舶使用同种燃油时，各种试验燃油的 NOx 排放速率随主机转速和功率
的增加而增加。十六烷值和多环芳烃含量是燃油影响 NOx 排放量的主要因素。 在
十六烷值降低 2，多环芳烃含量降至 1/3 的情况下，在转速为 600r/min 工况时
NOx 排放速率平均降低 17%；在转速为 500r/min 工况时 NOx 排放速率平均降低
7%；在转速为 360r/min 工况时 NOx 排放速率无明显差别。不同燃油的 NOx 比排
放量随着主机转速和功率的增加而呈总体减小趋势。3
试验船舶使用同种燃油时，各种试验燃油的 PM
排放速率随主机转速和功率的增加而增加。十六烷
值、密度、多环芳烃含量、硫含量是燃油影响 PM 排
放量的主要因素。 在十六烷值降低 2，密度降低
11kg/m3，多环芳烃含量降至 1/3，硫含量降至 1/15
的情况下，在转速分别为 600r/min、 500r/min、
360r/min 工况时， PM 排放速率分别降低 13%、 1%、
29%。
（6） SO2排放量与燃油的硫含量基本呈等比例降低关系， 按照 GB252 标准控
制内河船舶使用的燃油硫含量，可以有效控制内河船舶 SO2的排放量，远期减排
量预计可达 98%。 NOx 和 PM 的排放与燃油的十六烷值、多环芳烃含量、密度有关，
控制燃油硫含量可以同步获得较低的多环芳烃含量和较高的十六烷值，从而对
NOx 和 PM 的排放控制产生积极作用，但通过控制燃油硫含量的方法获得的 NOx
最大减排量不超过 17%， PM 最大减排量不超过 29%。
建议江苏省内河船舶大气污染物控排路线为：首先，控制船用燃油硫含量，
从源头大幅度削减 SO2排放量，并同步削减一部分的 NOx 和 PM 排放量，建议海
事管理部门会同工商行政管理、质量监督部门定期开展内河水上加油站和船舶燃
油质量联合监管执法，依法在各自职责范围内实施行政管理，保证内河船用燃油
质量符合有关国家标准；其次，推广 LNG 替代燃料，从源头大幅度削减 PM 排放
量；第三， 加快老旧船舶发动机的淘汰和升级改造；此外，对于新建船舶，加强
环保检验，按照国家标准严格环境准入，确保新增船舶排放达标。
[标准、指南、工法、专利、论文等成果]：
无
[主要创新点]：
首次以内河典型货船和普通柴油为研究对象，采用实船测试方法研究船舶大
气污染物排放与燃油品质的相关性。
[研究成果的科学意义及应用前景]：
本项目提出船舶主要大气污染物实船监测的采样、预处理、分析方法，为船
舶大气污染物实船监测数据的准确性及便携性提供保障，从而为船舶大气污染物4
排放监督检查提供技术手段。
本项目通过实船监测探究不同燃油品质与船舶大气污染物排放之间的关系，
为通过控制燃油品质达到船舶大气污染物减排目标的策略提供依据和参考
该课题2017年4月通过江苏省交通运输厅的验收。 |
