中国船级社
船舶废气再循环(EGR)系统应用指南2020
2020年12月1日生效北京
前言....第1章通则.1.1适用范围.. 1.2附加标志... 221.3定义与缩写.. 21.4目标和功能要求 .41.5风险分析.. .5第2章系统设计与布置.2.1一般要求2.2与柴油机的兼容性. 72.3EGR系统. 72.4柴油机增压扫气系统 .82.5洗涤水系统. .82.6排放水系统.. .92.7碱液系统.. .92.8残渣系统... .112.9海水/淡水系统, ..1第3章系统设备. ..33.1 EGR 单元... .133.2压力容器... 133.3洗涤水处理装置 ..13第4章控制、监测与安全保护、 .154.1一般要求. ..54.2控制、监测与安全系统, .15第5章检验与发证.. .185.1图纸资料.. ..185.2检验.. ..9第6章操作手册.. ..236.1一般要求 236.2应急程序 23
前言
国际公约、相关地区及国家关于船用柴油机的NOx排放控制要求越来越严格,促使工业界研究和应用各种减排技术,减少船舶的NOx排放.
为了满足MARPOL公约附则VI第13条TierIIINOx排放标准,目前在船上主要可以采用如下三种技术,即:
(1)选择性催化还原(SCR):
(2)废气再循环(EGR);
(3)清洁替代燃料.
EGR是为了减少柴油机NOx排放或其他目的而采取的一种技术.
采用EGR减排技术的柴油机,一般通过旁通一部分废气,经处理与新鲜空气混合后进入气缸,降低燃烧室内氧浓度及燃烧温度,从而降低气缸内NOx的生成量.船舶营运时可根据实际运行区域的排放要求转换工作模式,如TierIII模式、TierII模式.而再循环废气在进入气缸之前,一般都需要进行冷却、清洁、脱硫(当使用的燃油硫含量较高时)等处理,为此还需要设置洗涤水循环、碱液供应(如需要)、洗涤水处理等附加的辅助系统.
船舶应用EGR技术时,相关系统和设备的运行、柴油机工作模式转换、化学物质的使用等可能会对船舶的安全运行产生影响,需要进行风险识别和评估,并采取合适的措施予以控制,以防止对船舶、重要设备(如柴油机)及船上人员的安全造成不可接受的危害.
本指南从船舶安全角度出发,规定了船舶为满足NOx排放要求而应用EGR技术时,相关系统与设备的设计、制造、安装布置、控制监测、检验试验等方面的要求,作为规范的补充,旨在为船舶设计、建造、检验、试验等提供指导.
第1章通则
1.1适用范围
1.1.1本指南适用于为减少船用柴油机NOx排放而安装的废气再循环系统(以下简称EGR系统)以及相关辅助系统.
注:对于新颖设计或为了其他目的而安装的废气再循环系统及相关辅助系统,可根据具体的设计确定本指南中的适用要求.
1.1.2本指南规定了EGR系统及辅助系统设计、制造、安装布置、控制与监测、试验及检验等方面的要求.
1.1.3本指南仅为相关规范的补充,EGR系统及辅助系统除满足本指南要求外,还应符合CCS《钢质海船入级规范》(以下简称CCS《钢规》)或其他适用规范的有关规定.
1.1.4如为保证EGR系统正常运行而设置了再循环废气处理用的辅助系统,(MEPC.307(73)决议)的规定.
1.1.5EGR系统应与柴油机一起进行验证试验.
1.1.6如CCS经主管机关授权签发MARPOL附则VI规定的IAPP证书,则还应按CCS《船用柴油机氮氧化物排放试验及检验指南》的规定验证排放符合性.
1.2附加标志
1.2.1船舶为减少NOx排放而安装的EGR系统及相关辅助系统,如按本指南的适用要求进行设计、制造、安装布置、试验,且NOx排放符合性已按《船用柴油机氮氧化物排放试验及检验指南》的要求进行了验证,排放水符合IMO《2018EGR排放水排放指南》的规定,经检验合格后可授予NEC(EGRS)附加标志.
1.3定义与缩写
1.3.1定义
(1)废气再循环(Exhaust GasRecirculation):系指为减少柴油机NOx排放或其他目的,将柴油机排气中的一部分引回至气缸内的过程.
(2)EGR系统(Exhaust GasRecirculation System):系指为实现上述定义(1)的目的和过程,而另外安装或改装在柴油机上的相关设备、部件和系统,一般包括EGR单元、阀件、EGR风机以及控制与监测报警系统等,统称为EGR系统,如图1.3.1(1)所示.
图1.3.1(1)典型的EGR系统及辅助系统示意图
(3)辅助系统(AuxiliarySystem):系指为再循环废气处理而设置的相关系统和设备,如图1.3.1(2)所示,一般包括洗涤水、碱液供应、排放水、残渣、海水/淡水、控制与监测报警系统等.
注1:柴油机使用的燃料种类、硫含量等不同,对再循环废气的处理要求也会不同,用于废气处理的辅助系统可能会有不同的设计,这种情况下,可根据实际设计确定辅助系统应满足的适用要求.
注2:本指南中,再循环废气脱硫所添加的碱性化学物质通常是指NaOH,且一般以一定浓度的水溶液形式在船上储存和使用,指南中的相关要求都是基于Na0H溶液的特性制定的.如采用其他碱性化学物质,申请者应评估该化学物质的特性,识别储存、使用该化学物质可能存在的风险,提交相关资料供本社考虑.