一、船舶脱硫塔系统介绍
船舶脱硫塔，是一种安装在主机和发电机排烟管上，用来去除废气中的硫化物及颗粒物的装置，也被称为废气清洁系统（Exhaust Gas Cleaning System，简称EGCS），业内俗称脱硫塔，英文名Scrubber。脱硫塔的分类较多，按洗涤水的排放形式，可分为开放式脱硫塔、封闭式脱硫塔和混合式脱硫塔。
1、开放式脱硫塔
开放式脱硫塔，主要部分由烟气系统、海水供水系统、海水排放系统、SO2吸收系统（喷淋塔）、控制模块、气体取样监测系统、水质取样检测系统组成。运用海水洗涤烟气脱硫，结构简单，容易维护，故此被多数船舶使用；但是，开式脱硫塔需要大量海水，能耗较大，且洗涤水排放存在污染转移的嫌疑，被多个国家限制使用，下文再详细介绍。
2、封闭式脱硫塔
封闭式脱硫塔，主要由海水冷却系统、淡水循环系统、脱硫塔、控制模块、水处理单元、气体取样监测系统、水质取样检测系统、加药单元及循环柜、存储柜等组成。工作时，脱硫药剂和淡水在循环柜中混合后进入脱硫塔，脱硫塔内的反应过程与开放式类似，但洗涤后溶液循环进入循环柜，并不直接排放入海。当循环柜内的溶液浓度和残杂到达定值，水处理单元开始对溶液进行分离：水处理单元会不断从循环柜中抽取洗涤水进行处理，产生的废渣储存在船上，在船舶靠岸时再转移至岸上处理。封闭式脱硫塔系统的海水仅作为冷却水来为循环淡水降温，不与废气接触反应，是真正意义上的零排放。封闭式脱硫塔适用海域较广；但是，系统复杂，设备多，且烧碱中和剂在船制备和储存是一个难以解决的问题，在我国购买烧碱还需要向地方公安部门报备，因此运用较少。
3、混合式脱硫塔
混合式脱硫塔，是开放式和封闭式脱硫塔的一种有机组合，兼顾了开放式与封闭式脱硫塔的功能，可以在两者之间自由切换。但是加装成本高，且设备多，占用船舶空间大。
总体而言，封闭式脱硫塔和混合式脱硫塔由于工艺流程复杂，维护保养困难，成本明显高于开放式脱硫塔，且废水要暂时储存在船上，占用船舶空间，废水的后续处理及设备模式转换等因素也将增加运营负担。因此，大部分安装脱硫塔设备的船舶选择安装开放式脱硫塔。
二、开放式脱硫塔存在的问题
如前介绍，开放式脱硫塔运用海水洗涤烟气脱硫，结构简单，容易维护，但是需要消耗大量海水，且洗涤水排放存在污染转移的嫌疑，被多个国家限制使用。关于开放式脱硫塔洗涤水是否会对海洋环境造成污染问题，各国一直争论不休。
1、有害论：
有害论认为，通过废气的清洗，将排放到空气中的SOx，通过洗涤，转化成亚硫酸盐，排入到海中，意味着将排入空气中的污染物转移到了海水中；SOx被海水吸收后形成亚硫酸根离子是不稳定的，如不能快速被氧化成稳定的硫酸根离子，将会导致被海水吸收的SO2气体重新逸出。洗涤水中的有害物质会被海洋生物吸收，通过食物链富集，影响海洋生态。
2、无害论：
有害论认为，开放式脱硫塔确实将部分污染源转移到了海洋，但海洋所附属的自净功能可以将这些洗涤水的排放忽略不计。
3、限制使用区域
尽管开放式脱硫塔洗涤水是否会对海洋环境造成污染尚未定论，但是出于环保的目的，包括我国在内的多国开始对开放式脱硫塔的使用进行限制。全球禁用开放式脱硫装置的国家和地区，如下图所示。
中国海事局于2019年10月正式发布了《2020年全球船用燃油限硫令实施方案》，其中具体部分的第二条规定自2020年1月起，国际航行船舶不得在我国船舶大气污染物排放控制区内排放开放式废气清洗系统洗涤水。
因此，船舶管理的过程中，船长和责任船员要知悉限制使用开放式脱硫塔国家（地区）的相关法规，针对禁用开放式脱硫塔的区域，使用开放式脱硫塔的船舶可以切换为低硫油或其他等效措施，而使用混合式脱硫塔的船舶可以切换为封闭式来应对。同时，要注意制定紧急预案，设备故障有相应的替代措施。因此，无论如何，在船储备一定量的低硫油很有必要。
三、封闭式脱硫塔存在的问题
如前所述，开式和闭式脱硫塔主要的差异就是多了加药单元、循环柜和存储柜；脱硫药剂和淡水在循环柜中混合后进入脱硫塔，洗涤后溶液循环进入循环柜，产生的废渣储存在船上，在船舶靠岸时再转移至岸上处理。聪明如你，可能已经注意到问题所在了。没错，使用闭式脱硫塔，船上必须多一个化学药剂舱、洗涤后溶液回收舱。
1、化学药剂
使用脱硫塔闭式功能，需要化学药水（一般用NAOH溶液）中和。
（1）价格方面：该NAOH化学药水采购价格比较高，据有关反馈，NAOH化学药水，除中国、新加坡、阿姆斯特丹等少数港口价格合适、供应方便外，其它许多国外港口都很难供应，且价格相比国内要高出很多。
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采购区域 |
西班牙 |
中国 |
美国 |
新加坡 |
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880 |
980 |
1500 |
1680 |
（2）用量方面：根据经验，航行期间药水和高硫燃油的使用体积比例：1：6，即1立方米的NAHO化学药剂可以中和约6吨高硫重油。以1艘18万吨散货船为例，其1天的油耗约32吨，若在ECA区内航行，则每天需要32/6=5.33立方NAHO。
（3）总费用：根据以上价格及用量分析，以18万吨散货船为例，闭式脱硫塔1天需要消耗NAHO化学药剂的费用约4000-5000美元。当然，船不可能一直在ECA区内跑，否则化学药剂费用将高的惊人。根据有关船东及管理公司反馈，1艘18万吨散货船一年的化学药剂采购费用就要8-10万美元，直接导致船舶OPEX增加220-275美元/天，这还没有包含该脱硫塔系统每年的维护保养费用。
2、药剂舱和溶液回收舱
如前所述，闭式脱硫塔需要额外配1个药剂舱和1个溶液回收舱。船舶机舱布置一般是比较紧凑的，所以能匀出来的空间一般不多。以药剂舱为例，一般船舶配置60-80立方米药剂舱。根据前面分析，还是以18万吨散货船为例，如果在ECA区域内航行，1天需要消耗约5.33立方的药剂，那么这个化学药剂的舱容仅能支持闭式脱硫塔工作10-15天。聪明如你，肯定发现了，对于远洋船舶、长航线船舶，化学药剂经常会不够用！
化学药剂不够用的结果是什么呢？按照限硫令，船舶必须烧低硫油，而低硫油和高硫油的价格差大概在260美元/吨，按照油耗32吨/天计算，一天需要额外产生燃油成本8000多美元。要知道，18万吨散货船一天的OPEX也就5300美元/天啊。很多船东和管理公司对此困扰无比。因此，看到此文的朋友，如果下次再选择脱硫塔，务必谨慎，综合考虑多方面因素再做决定。
综合以上分析，不论是开式还是闭式或混合式脱硫塔，都有其存在的问题，并没有十全十美的方案。本人总体的建议是，如果你订的船给自己用且多航经ECA等限制区域，那么可以考虑闭式或混合式，虽然化学药剂费用贵、难买到，但是相较于高低硫油差价，还是略低一筹；但是，如果你订的船主要是给租家使用，那么建议选择开式，因为燃油成本由租家承担，航经ECA区域切换至低硫油所额外增加的成本由租家承担，虽然这样租金会有一些损失，但是毕竟责任清晰。
以上就是本人结合实际管理运营经验，对船舶脱硫塔系统使用问题的一些浅见，供大家参考。如果你觉得不错，请在底部点赞支持，为知识付费，善莫大焉。