Laivan pääkoneiston pakokaasunpuhdistuslaitteistojen laskentatyökalun kehittäminen
Astikainen, Timo (2022)
2022
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202202102314
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202202102314
Tiivistelmä
Tämä insinöörityö toteutettiin Helsinki Shipyard Oy:lle. Työn tavoitteena oli tehdä katsaus tämänhetkisiin pakokaasunpuhdistusmenetelmiin ja niihin liittyviin säädöksiin sekä kehittää telakan koneistoratkaisujen konseptivaiheen laskentatyökalua. Laskentatyökalun kehitys pitää sisällään pääkoneiston pakokaasujen elementtien laskennan pohjautuen käytetyn polttoaineen valintaan sekä pakokaasunpuhdistuslaitteistojen avulla saavutettavat vähennykset kyseisiin elementteihin. Tarkastelussa ovat SCR-katalysaattori ja skrubberi sekä laitteiston käyttämän lisäaineen kulutus tai tarvittava pumppausteho.
Pakokaasunpuhdistus on ajankohtainen aihe erityisesti meriliikenteessä. Kansainvälisen laivaliikenteen määrä ja sen aiheuttamat päästöt ovat valtavia, joten paine kiristää päästörajoituksia on kova ja tulevaisuudessa rajoitukset tulevat kiristymään mahdollisesti kiihtyvällä tahdilla. On siis tärkeää kehittää jatkuvasti uusia ratkaisuja päästöjen kontrolloimiseksi ja myös tuoda niitä laivaliikenteen käyttöön.
Työssä saatiin koottua yhteen tällä hetkellä yleisimmin käytössä olevista pakokaasunpuhdistusmenetelmistä (SCR ja skrubberi) tietopaketti, jota voidaan hyödyntää muun muassa laitteistoratkaisujen suunnittelussa sekä käytössä. Myös hiukkassuodattimia käsiteltiin, mutta niitä on toistaiseksi huonosti saatavilla laivakäyttöön tarkoitettuihin keskinopeisiin dieselmoottoreihin.
Helsinki Shipyardin käytössä olevaan laskentatyökaluun kehitettyjä osioita hyödynnetään jatkossa laivan konseptivaiheen suunnittelussa. Niillä saadaan tuotettua lisätietoa vaihtoehtoisiin koneistoratkaisuihin ja vaihtoehtoja voidaan näin arvioida paremmin kokonaisuuden kannalta. Laskentatyökaluun liittyy myös jatkokehitysmahdollisuuksia muun muassa pienhiukkasmäärien ja -puhdistusmenetelmien laskennan sekä dual fuel -moottoreiden metaanipäästöjen osalta.
Pakokaasunpuhdistus on ajankohtainen aihe erityisesti meriliikenteessä. Kansainvälisen laivaliikenteen määrä ja sen aiheuttamat päästöt ovat valtavia, joten paine kiristää päästörajoituksia on kova ja tulevaisuudessa rajoitukset tulevat kiristymään mahdollisesti kiihtyvällä tahdilla. On siis tärkeää kehittää jatkuvasti uusia ratkaisuja päästöjen kontrolloimiseksi ja myös tuoda niitä laivaliikenteen käyttöön.
Työssä saatiin koottua yhteen tällä hetkellä yleisimmin käytössä olevista pakokaasunpuhdistusmenetelmistä (SCR ja skrubberi) tietopaketti, jota voidaan hyödyntää muun muassa laitteistoratkaisujen suunnittelussa sekä käytössä. Myös hiukkassuodattimia käsiteltiin, mutta niitä on toistaiseksi huonosti saatavilla laivakäyttöön tarkoitettuihin keskinopeisiin dieselmoottoreihin.
Helsinki Shipyardin käytössä olevaan laskentatyökaluun kehitettyjä osioita hyödynnetään jatkossa laivan konseptivaiheen suunnittelussa. Niillä saadaan tuotettua lisätietoa vaihtoehtoisiin koneistoratkaisuihin ja vaihtoehtoja voidaan näin arvioida paremmin kokonaisuuden kannalta. Laskentatyökaluun liittyy myös jatkokehitysmahdollisuuksia muun muassa pienhiukkasmäärien ja -puhdistusmenetelmien laskennan sekä dual fuel -moottoreiden metaanipäästöjen osalta.