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A comprehensive study of particulate and gaseous emissions characterization from an ocean-going cargo vessel under different operating conditions
Atmospheric Environment ( IF 5 ) Pub Date : 2020-02-01 , DOI: 10.1016/j.atmosenv.2020.117286 Jingbo Zhao , Yanjie Zhang , Zhiwen Yang , Yan Liu , Shitao Peng , Ningning Hong , Jianbo Hu , Ting Wang , Hongjun Mao
Atmospheric Environment ( IF 5 ) Pub Date : 2020-02-01 , DOI: 10.1016/j.atmosenv.2020.117286 Jingbo Zhao , Yanjie Zhang , Zhiwen Yang , Yan Liu , Shitao Peng , Ningning Hong , Jianbo Hu , Ting Wang , Hongjun Mao
Abstract This study investigated particulate and gaseous emission factors (EFs) from an ocean-going cargo vessel operating under different real-world conditions. EFs were determined for criteria gaseous (including NO, NO2, CO, CO2, SO2) and particulate pollutants (including PM2.5 and PM2.5 components, such as organic carbon, elemental carbon, BC, water-soluble inorganic ions and metal elements). The results showed that the gaseous emissions were dominated by CO2 and NO, the EFs of which were ranging from 489 g/kWh to 1040 g/kWh, and 11.2 g/kWh to 29.1 g/kWh, respectively. And the EFs of PM2.5 were ranging from 0.13 g/kWh to 1.12 g/kWh. Vanadium, silicon, calcium and nickel were the main contributors to the presence of inorganic metal elements. Marine diesel oil (MDO) and heavy fuel oil (HFO) were used in the cargo vessels sailing along the coastline and in the ocean, respectively. When using MDO instead of HFO, the SO2, NOX and PM2.5 emissions were reduced by 5%, 90% and 60%, respectively. There seemed no obvious effect of the fuel type on the CO2 emission. Besides, the CO2 and SO2 emissions of HFO were linearly correlated with PM2.5. Moreover, the energy efficiency management system (EEMS) was used to estimate the relationship between emissions and engine working conditions. Effective thermal efficiency (ηet) was calculated based on combustion status. CO and BC decreased with increasing ηet for both HFO and MDO, while NO increased with increasing ηet. These results could provide important data support for the use of certification values for emissions inventories.
中文翻译:
不同操作条件下远洋货轮颗粒物和气体排放特征的综合研究
摘要 本研究调查了在不同实际条件下运行的远洋货船的颗粒物和气体排放因子 (EF)。EFs 是针对标准气体(包括 NO、NO2、CO、CO2、SO2)和颗粒污染物(包括 PM2.5 和 PM2.5 成分,如有机碳、元素碳、BC、水溶性无机离子和金属元素)确定的)。结果表明,气体排放以CO2和NO为主,其EFs范围分别为489 g/kWh至1040 g/kWh和11.2 g/kWh至29.1 g/kWh。PM2.5 的 EF 范围从 0.13 g/kWh 到 1.12 g/kWh。钒、硅、钙和镍是无机金属元素存在的主要贡献者。沿海岸线航行的货船和在海洋中航行的货船分别使用了船用柴油(MDO)和重质燃料油(HFO)。当使用 MDO 代替 HFO 时,SO2、NOX 和 PM2.5 的排放量分别减少了 5%、90% 和 60%。燃料类型对 CO2 排放似乎没有明显影响。此外,HFO 的 CO2 和 SO2 排放与 PM2.5 呈线性相关。此外,能源效率管理系统(EEMS)被用来估计排放和发动机工作条件之间的关系。基于燃烧状态计算有效热效率(ηet)。对于 HFO 和 MDO,CO 和 BC 随着 ηet 的增加而减少,而 NO 则随着 ηet 的增加而增加。这些结果可以为排放清单的认证值的使用提供重要的数据支持。分别。当使用 MDO 代替 HFO 时,SO2、NOX 和 PM2.5 的排放量分别减少了 5%、90% 和 60%。燃料类型对 CO2 排放似乎没有明显影响。此外,HFO 的 CO2 和 SO2 排放与 PM2.5 呈线性相关。此外,能源效率管理系统(EEMS)被用来估计排放和发动机工作条件之间的关系。基于燃烧状态计算有效热效率(ηet)。对于 HFO 和 MDO,CO 和 BC 随着 ηet 的增加而减少,而 NO 则随着 ηet 的增加而增加。这些结果可以为排放清单的认证值的使用提供重要的数据支持。分别。当使用 MDO 代替 HFO 时,SO2、NOX 和 PM2.5 的排放量分别减少了 5%、90% 和 60%。燃料类型对 CO2 排放似乎没有明显影响。此外,HFO 的 CO2 和 SO2 排放与 PM2.5 呈线性相关。此外,能源效率管理系统(EEMS)被用来估计排放和发动机工作条件之间的关系。基于燃烧状态计算有效热效率(ηet)。对于 HFO 和 MDO,CO 和 BC 随着 ηet 的增加而减少,而 NO 则随着 ηet 的增加而增加。这些结果可以为排放清单的认证值的使用提供重要的数据支持。燃料类型对 CO2 排放似乎没有明显影响。此外,HFO 的 CO2 和 SO2 排放与 PM2.5 呈线性相关。此外,能源效率管理系统(EEMS)被用来估计排放和发动机工作条件之间的关系。根据燃烧状态计算有效热效率 (ηet)。对于 HFO 和 MDO,CO 和 BC 随着 ηet 的增加而减少,而 NO 则随着 ηet 的增加而增加。这些结果可以为排放清单的认证值的使用提供重要的数据支持。燃料类型对 CO2 排放似乎没有明显影响。此外,HFO 的 CO2 和 SO2 排放与 PM2.5 呈线性相关。此外,能源效率管理系统(EEMS)被用来估计排放和发动机工作条件之间的关系。根据燃烧状态计算有效热效率 (ηet)。对于 HFO 和 MDO,CO 和 BC 随着 ηet 的增加而减少,而 NO 则随着 ηet 的增加而增加。这些结果可以为排放清单的认证值的使用提供重要的数据支持。根据燃烧状态计算有效热效率 (ηet)。对于 HFO 和 MDO,CO 和 BC 随着 ηet 的增加而减少,而 NO 则随着 ηet 的增加而增加。这些结果可以为排放清单的认证值的使用提供重要的数据支持。根据燃烧状态计算有效热效率 (ηet)。对于 HFO 和 MDO,CO 和 BC 随着 ηet 的增加而减少,而 NO 则随着 ηet 的增加而增加。这些结果可以为排放清单的认证值的使用提供重要的数据支持。
更新日期:2020-02-01
中文翻译:
不同操作条件下远洋货轮颗粒物和气体排放特征的综合研究
摘要 本研究调查了在不同实际条件下运行的远洋货船的颗粒物和气体排放因子 (EF)。EFs 是针对标准气体(包括 NO、NO2、CO、CO2、SO2)和颗粒污染物(包括 PM2.5 和 PM2.5 成分,如有机碳、元素碳、BC、水溶性无机离子和金属元素)确定的)。结果表明,气体排放以CO2和NO为主,其EFs范围分别为489 g/kWh至1040 g/kWh和11.2 g/kWh至29.1 g/kWh。PM2.5 的 EF 范围从 0.13 g/kWh 到 1.12 g/kWh。钒、硅、钙和镍是无机金属元素存在的主要贡献者。沿海岸线航行的货船和在海洋中航行的货船分别使用了船用柴油(MDO)和重质燃料油(HFO)。当使用 MDO 代替 HFO 时,SO2、NOX 和 PM2.5 的排放量分别减少了 5%、90% 和 60%。燃料类型对 CO2 排放似乎没有明显影响。此外,HFO 的 CO2 和 SO2 排放与 PM2.5 呈线性相关。此外,能源效率管理系统(EEMS)被用来估计排放和发动机工作条件之间的关系。基于燃烧状态计算有效热效率(ηet)。对于 HFO 和 MDO,CO 和 BC 随着 ηet 的增加而减少,而 NO 则随着 ηet 的增加而增加。这些结果可以为排放清单的认证值的使用提供重要的数据支持。分别。当使用 MDO 代替 HFO 时,SO2、NOX 和 PM2.5 的排放量分别减少了 5%、90% 和 60%。燃料类型对 CO2 排放似乎没有明显影响。此外,HFO 的 CO2 和 SO2 排放与 PM2.5 呈线性相关。此外,能源效率管理系统(EEMS)被用来估计排放和发动机工作条件之间的关系。基于燃烧状态计算有效热效率(ηet)。对于 HFO 和 MDO,CO 和 BC 随着 ηet 的增加而减少,而 NO 则随着 ηet 的增加而增加。这些结果可以为排放清单的认证值的使用提供重要的数据支持。分别。当使用 MDO 代替 HFO 时,SO2、NOX 和 PM2.5 的排放量分别减少了 5%、90% 和 60%。燃料类型对 CO2 排放似乎没有明显影响。此外,HFO 的 CO2 和 SO2 排放与 PM2.5 呈线性相关。此外,能源效率管理系统(EEMS)被用来估计排放和发动机工作条件之间的关系。基于燃烧状态计算有效热效率(ηet)。对于 HFO 和 MDO,CO 和 BC 随着 ηet 的增加而减少,而 NO 则随着 ηet 的增加而增加。这些结果可以为排放清单的认证值的使用提供重要的数据支持。燃料类型对 CO2 排放似乎没有明显影响。此外,HFO 的 CO2 和 SO2 排放与 PM2.5 呈线性相关。此外,能源效率管理系统(EEMS)被用来估计排放和发动机工作条件之间的关系。根据燃烧状态计算有效热效率 (ηet)。对于 HFO 和 MDO,CO 和 BC 随着 ηet 的增加而减少,而 NO 则随着 ηet 的增加而增加。这些结果可以为排放清单的认证值的使用提供重要的数据支持。燃料类型对 CO2 排放似乎没有明显影响。此外,HFO 的 CO2 和 SO2 排放与 PM2.5 呈线性相关。此外,能源效率管理系统(EEMS)被用来估计排放和发动机工作条件之间的关系。根据燃烧状态计算有效热效率 (ηet)。对于 HFO 和 MDO,CO 和 BC 随着 ηet 的增加而减少,而 NO 则随着 ηet 的增加而增加。这些结果可以为排放清单的认证值的使用提供重要的数据支持。根据燃烧状态计算有效热效率 (ηet)。对于 HFO 和 MDO,CO 和 BC 随着 ηet 的增加而减少,而 NO 则随着 ηet 的增加而增加。这些结果可以为排放清单的认证值的使用提供重要的数据支持。根据燃烧状态计算有效热效率 (ηet)。对于 HFO 和 MDO,CO 和 BC 随着 ηet 的增加而减少,而 NO 则随着 ηet 的增加而增加。这些结果可以为排放清单的认证值的使用提供重要的数据支持。