Stage V EU to nowa regulacja, która weszła w życie w 2019 roku dla silników statków śródlądowych o mocy do 300 kW, a powyżej 300 kW wejdzie w życie w 2020 roku. Norma ta jest stosowana dla nowych statków – w tym przypadku producent silnika musi uzyskać zatwierdzenie Stage V na stanowisku badawczym dla silnika lub rodziny silników/grupy. Jednak inicjatywy takie jak niższe opłaty portowe dla statków spełniających normę Stage V, certyfikacja Greenaward i polityka zrównoważonego rozwoju przedsiębiorstw żeglugowych skłaniają do doposażenia w systemy oczyszczania spalin istniejących silników zainstalowanych na pokładzie lub podczas modernizacji. Nowe normy emisji spalin zmuszają w większości przypadków do stosowania filtrów cząstek stałych i selektywnej redukcji katalitycznej w celu osiągnięcia limitów sadzy i NOx.
Instalacja systemów oczyszczania spalin na pokładzie statków śródlądowych może rozwiązać trzy główne problemy: przestrzeń, koszty i niezawodność.

Miejsce

Kiedy instalujemy układy oczyszczania spalin na nowo budowanych statkach lub istniejących podczas przebudowy lub samodzielnej modernizacji, przestrzeń w maszynowni barki śródlądowej jest bardzo ograniczona. Głównym problemem jest utrzymanie niskiego dopuszczalnego limitu ciśnienia wstecznego spalin z filtrami cząstek stałych. Zasada jest taka: jeśli zwiększymy przekrój poprzeczny filtrów to ciśnienie wsteczne spada, ale wtedy oczywiście problemem jest przestrzeń. DPF powodują największy spadek ciśnienia w całym systemie z powodu ich przepływu ścianki. Ale czysty filtr to nie problem – musimy mieć miejsce na zebraną sadzę na ściankach, która wytwarza niewiarygodnie wysokie ciśnienie wsteczne. Dlatego w niektórych przypadkach układ oczyszczania spalin wydaje się być dość dużym urządzeniem. Jednak można je zmieścić w prawie każdej maszynowni dzięki osiowemu lub promieniowemu przepływowi do sekcji filtrów – zależy to od układu maszynowni. Problemem może być również miejsce dla rury mieszającej mocznik lub wtrysku paliwa przed katalizatorem utleniania oleju napędowego, ale nasz zespół zaprojektował system nawet dla bardzo małej maszynowni pchacza śródlądowego napędzanego silnikiem Scania o mocy 405 kW. Można go zobaczyć na zdjęciu poniżej.

Koszty

Problem ten był sygnalizowany przez wielu armatorów statków śródlądowych, z którymi rozmawialiśmy podczas opracowywania naszego systemu Ecoexhaust SCR-DPF. Nie jest łatwo zainstalować wystarczający przekrój DPF z aktywnym systemem regeneracji i utrzymać produkt w dobrej cenie. Dobry projekt i dobór materiałów są w tym przypadku kluczowe. Nie trzeba instalować systemu przeznaczonego dla luksusowych jachtów, który jest w stanie pracować na każdym paliwie i pozwala na 8 godzin pracy na niskim obciążeniu silnika, bo goście chcą zobaczyć delfiny. W Unii Europejskiej statki śródlądowe są zobowiązane do używania paliwa EN 590. Oznacza to, że można stosować system dedykowany do tego zastosowania i polegać na kombinacji pasywnej i aktywnej regeneracji filtra. Silniki stosowane na statkach śródlądowych mają moc głównie do 1200 kW i dobrze jest, gdy producent układu oczyszczania spalin stosuje skalowalne systemy dozowania mocznika. Wtedy płaci się tyle, ile potrzeba. Jak opisałem wcześniej, niskie dopuszczalne ciśnienie wsteczne zmusza projektantów do obliczania systemów o dużej objętości filtrów DPF. Wtedy najlepiej jest zastosować oszczędne (ale nie złej jakości!) powłoki filtrów, które są wystarczające dla naszej aplikacji. Podobnie jest z katalizatorem SCR, DOC czy katalizatorem poślizgowym amoniaku. Jeśli producent oczyszczania spalin spojrzy na każdy element systemu pod kątem kosztów, wyniki mogą być znakomite i obniżyć cenę nawet o 30-40%.

Niezawodność

Prawdopodobnie słyszałeś lub jest to Twoje własne doświadczenie, że pierwsze samochodowe systemy dpf miały wiele problemów z zapychaniem się, okresami czyszczenia lub innymi awariami. Myślisz wtedy, co w takim razie będzie z moim statkiem? Po pierwsze- cykle pracy silników samochodowych i statków śródlądowych są dramatycznie różne. Nigdy nie stałbyś dwa razy dziennie w miesiącu w korku i nawet podczas niskiego parowania twój silnik pracuje z temperaturą spalin wystarczająco wysoką, aby zregenerować filtr. Po drugie, stosunek objętości DPF na statkach do objętości silnika jest 4-5 razy wyższy niż w samochodach, co oznacza, że filtry mają o wiele więcej miejsca na zatrzymanie cząstek stałych w swoich ścianach. Po trzecie: ESTRIN (Europejska Norma określająca wymagania techniczne dla statków żeglugi śródlądowej) wymaga stosowania zaworu przelewowego w przypadku awarii systemów oczyszczania spalin z DPF. Kolejną dobrą praktyką jest stosowanie tylko sprawdzonych urządzeń z sektora drogowego i terenowego. Bardzo ważne jest monitorowanie układu oczyszczania spalin, zwłaszcza elementów DPF – takie działanie może zapobiec zapychaniu się filtra i pozwolić na uzyskanie optymalnych okresów między czyszczeniami. Na przykład: Ecoexhaust systems stosuje specjalny system zdalnego monitoringu zarówno dla architektury DPF jak i SCR, dzięki temu możemy informować naszych klientów o stanie ich urządzeń oraz dokonać kalibracji szybciej niż w sposób konwencjonalny.

Jak widać powyżej, ograniczenia przestrzenne, obniżenie kosztów i niezawodność nie są łatwymi tematami w odniesieniu do systemów oczyszczania spalin dla normy Stage V na statkach śródlądowych, jednak przy dobrym projekcie i planowaniu przestają być problemem. System zaprojektowany specjalnie dla statku śródlądowego pomaga armatorowi osiągnąć jego potrzeby: Certyfikat Stage V, płynna praca i czyste powietrze wokół statku – wszystko w oszczędny sposób!

Jeśli chcesz uzyskać więcej informacji na temat oczyszczania spalin dla statków śródlądowych i morskich, odwiedź stronę Ecoexhaust www.ecoexhaust.eu lub napisz do mnie bezpośrednio na Linkedin, w komentarzach poniżej lub napisz do mnie na skulimowski@ecoexhaust.eu