[发明专利]一种船舶排气污染物检测系统及方法

说明书

本发明公开了一种船舶排气污染物检测系统及方法，该系统包括：工控计算机、数据采集设备、传感器装置、定位数据接收终端、气态污染物排放分析仪、颗粒物排放分析仪及排气流量计。数据采集设备采集发动机转速、排气温度和油门开度信号，传送给工控计算机；工控计算机接收定位数据接收终端、气态污染物排放分析仪、颗粒物排放分析仪及排气流量计的信息；工控计算机对测得的船舶排放数据进行整理，得到不同工况下排放污染物瞬时排放浓度、船舶排气流量、不同排放物的排放量、发动机的瞬时驱动功率，并得到该船的基于船舶驱动功率、基于燃油消耗量或基于航行里程的排放因子，实现在船上对尾气排放物进行准确实时在线检测分析。

技术领域

本发明涉及船舶排放检测领域，特别涉及一种船舶排气污染物检测系统及 方法。

背景技术

近些年，国家高度重视大气污染防治工作，随着移动源污染防治攻坚行动 实施，我国陆上移动源排放日趋下降，船舶污染排放日益受到重视，由于船舶 排放法规和燃料质量标准落后于机动车，因此船舶排放控制的必要性和紧迫性 日益凸显。

船舶内燃机尾气排放物包括气态物和颗粒物两类，主要为二氧化碳(CO₂)、 一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、二氧化硫(SO₂)、碳氢化合物(HC)和 颗粒物(PM)，对于船舶柴油机，NOx、PM和SO₂是船舶尾气排放中的主要 污染物。

目前，船舶排放检测设备大致可分为三类，第一类是烟羽接触式的监测仪， 即采用固定安装的采样探头，当船经过时，采样探头接触到船舶排放烟气进行 采样检测，所以检测效率不高；第二类是基于光学原理的遥感检测设备，采用 红外或紫外光谱仪，检测结果较准确，但受气象条件影响比较大；第三类是船 舶在线检测系统，采用排放分析仪直接通过探头从排气管路取样，实现在船上 对尾气排放物进行实时在线检测分析，这种检测方法最直接，检测结果更加准 确，是最科学的船舶排放检测评价方法。

船舶运输支撑着绝大部分的全球国际贸易，船舶排放也是环境污染的重要 来源，因此对船舶排放的评估是环境保护研究的重要课题。以往常用的船舶排 放清单研究方法是基于燃油消耗量进行估算，尤其是针对NOx排放评估。基 于燃油消耗的船舶排放估算有两种方法：一是基于船舶载重量估算燃油消耗量， 即利用船舶的航行距离和船舶种类(船舶大小、年限、发动机类型、功率大小、 燃油供给方式等)，并结合对应的燃油消耗率估算污染物排放量；另一种方法 是直接调查统计燃油的销售量(油品和型号)，用燃油消耗量乘以污染物的排 放因子(基于单位质量燃油消耗量的排放因子g/kg)获得船舶排放清单。值得注意的是，基于燃油消耗量计算船舶排放清单，需要多方面的统计数据，如船 舶类型、载重量、航行距离、燃油消耗率、排放因子等，这些大多是统计数据， 不确定性因素很多，计算结果会存在很大的差异。

因此如何提供一种准确的实时在线船舶排气污染物检测系统或方法，成为 亟待解决的问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供一种至少解决上述部分技术问题的船舶排气污 染物检测系统及方法，该系统采用排放分析仪、排气流量计及传感器装置对尾 气排放进行测试分析，直接从排气管路取样，实现在船上对尾气排放物进行实 时在线检测分析。

第一方面，本发明实施例提供一种船舶排气污染物检测系统，包括：工控 计算机、数据采集设备、传感器装置、定位数据接收终端、气态污染物排放分 析仪、颗粒物排放分析仪及排气流量计；

其中，所述工控计算机与所述数据采集设备、定位数据接收终端、气态污 染物排放分析仪、颗粒物排放分析仪及排气流量计连接，用于对采集数据进行 计算、处理和结果显示；所述气态污染物排放分析仪、颗粒物排放分析仪及排 气流量计分别依次安装在发动机的排气管路上；