船用柴油机氮氧化物排放控制技术规则修正案.DOC

1、MEPC 58/23/Add.1船用柴油机氮氧化物排放控制技术规则修正案(2008 年氮氧化物技术规则)引言前言1997 年 9 月 26 日， 经 1978 年议定书修正的1973 年国际防止船舶造成污染公约 (MARPOL 73/78)当事国大会以大会决议 2 通过了船用柴油机氮氧化物排放控制技术规则(氮氧化物技术规则)。 防污公约附则VI 防止船舶造成空气污染规则于 2005 年 5 月 19 日生效后，该附则第 13条适用的所有船用柴油机都必须符合本规则的规定。2005 年 7 月，环保会第 53届会议同意修订防污公约附则 VI 和氮氧化物技术规则 。2008 年 10 月，环保会第

2、58 届会议完成了审议，本氮氧化物技术规则(以下简称本规则)就是该过程取得的结果。作为一般性的背景信息，在燃烧过程中形成氮氧化物的先决条件是氮和氧。这些成分一起构成柴油机吸入空气的 99。在燃烧过程中氧气将被消耗，多余氧气的数量是空气/燃料比的函数，柴油机在此情况下运转。氮在燃烧过程中大多未起反应；但有很小一部分将被氧化形成多种形式的氮氧化物。能够形成的氮氧化物(NO X)包括一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO 2)，其总量主要是火焰或燃烧温度的函数，以及存在于燃料中有机氮(如果存在)数量的函数，氮氧化物的形成还是氮和多余氧气在柴油机燃烧过程中暴露在高温下时间的函数。换句话说，燃烧温度愈高( 如

3、高峰值压力、高压缩比、高供油比率等)，所形成的氮氧化物总量就越大。通常低速柴油机所形成的氮氧化物量比高速机要大。氮氧化物能引起酸化，形成对流层臭氧，营养富集等不良环境影响，对全球人类健康造成危害。本规则旨在为船用柴油机试验、检验和发证规定强制性程序，以使柴油机制造厂、船东和主管机关能够确保所有适用的船用柴油机符合附则 VI 第 13 条规定的关于氮氧化物排放限值。在制定一系列简单实用的要求(其中对确保符合氮氧化物排放允许值的措施作了定义)时，已认识到精确制定船用柴油机实际加权平均氮氧化物排放量的困难。鼓励主管机关在适当受控条件下能进行精确试验的试验台上，对船用推进系统和辅柴油机的排放性能进行评

4、估。本规则的一个重要特点就是在这个初始阶段确保符合附则 VI 第 13 条。其后的船上试验将不可避免地受限于范围和精确度两方面，其目的应为推理或推断排放性能和证实柴油机的安装、操作和维护遵循了制造厂的规范，以及任何调整或改装没有偏离制造厂初次试验和发证MEPC 58/23/Add.1ANNEX 14Page 2确立的排放性能。MEPC 58/23/Add.1ANNEX 14Page 3目录页码引言 . 3前言 . 3缩写、下标和符号 . 6第 1 章 总则. 91.1 目的. 91.2 适用范围. 91.3 定义. 9第 2 章 检验和发证. 122.1 通则. 122.2 发动机的前期发证程

5、序. 132.3 发动机的发证程序. 142.4 技术档案和船上氮氧化物核实程序. 16第 3 章 氮氧化物排放标准. 183.1 船用柴油机最大允许氮氧化物排放限值. 183.2 适用的试验循环和加权因数. 18第 4 章 系列化生产的发动机认可：发动机族和发动机组的概念. 214.1 通则. 214.2 文件. 214.3 发动机族概念的应用. 214.4 发动机组概念的应用. 25第 5 章 试验台氮氧化物排放的测量程序. . 285.1 通则. 285.2 试验条件. 285.3 试验燃油. 305.4 测量设备和测量数据. 315.5 废气流量的测定. 31MEPC 58/23/Ad

6、d.1ANNEX 14Page 45.6 发动机相关参数和其它基本参数的测试仪的允许偏差. 325.7 确定气体成份的分析仪. 325.8 分析仪的校准. 325.9 试验运行. 325.10 试验报告. 325.11 气体排放数据评估. 355.12 气体排放计算. 35第 6 章 船上验证符合氮氧化物排放限值的程序. 406.1 通则. 406.2 发动机参数检查方法 . 406.3 简化测量方法. 436.4 直接测量和监测方法. 46第 7 章 现有发动机的发证. 52附录附录 1 EIAPP 证书格式. 52附录 2 船用柴油机检验和发证流程图. 56附录 3 确定船用柴油机排放气体

7、成分的分析仪的技术条件. 60附录 4 分析和测量仪器的校准. 65附录 5 母型机试验报告. 78 第 1 节母型机试验报告. 78 第 2 节技术档案中包括的母型机试验数据. 86附录 6 废气质量流量计算(碳平衡法) . 89附录 7 发动机参数检查方法的检查清单. 91附录 8 直接测量和监测法的实施. 94MEPC 58/23/Add.1ANNEX 14Page 5缩写、下标和符号下表 1、2、3 和 4 概述了整个规则，包括附录 3 中的分析仪器的技术条件、附录 4 中的分析仪器的校准要求、第 5 章和附录 6 中的气体流量计算公式所用的缩写、下标和符号以及第 6 章有关船上核实检

8、验数据所用的符号。.1 表 1：代表本规则中所述的柴油机气体排放以及校准和满量程气体中的化学成分的符号；.2 表 2：用于本规则附录 3 中规定的柴油机气体排放测量的分析仪的缩写；.3 表 3：用于本规则第 5 章、第 6 章、附录 4 和附录 6 使用的术语和变量的符号及下标；以及.4 表 4：用于本规则第 5 章、第 6 章和附录 6 所用的燃料成分的符号。表 1化学成分的符号和缩写符号 定义CH4 甲烷C3H8 丙烷CO 一氧化碳CO2 二氧化碳HC 碳氢化合物H2O 水NO 一氧化氮NO2 二氧化氮NOx 氮氧化物O2 氧表 2柴油机气体排放测量分析仪的缩写（参阅本规则附录 3）CLD

9、 化学荧光探测器ECS 电化传感器HCLD 加热式化学荧光探测器HFID 加热式火焰离子探测器NDIR 非扩散红外分析仪PMD 顺磁探测器ZRDO 二氧化锆传感器MEPC 58/23/Add.1ANNEX 14Page 6表 3术语和变量测量方法的符号及下标(参阅本规则第 5 章、第 6 章、附录 4 和附录 6)符号 术语 单位A/Fst 空气与燃料的理想配比值 1cx 废气浓度(成份的后缀命名，d干或 w湿) ppm % (V/V)ECO2 NOX 分析仪的 CO2 抑制 %EH2O NOX 分析仪的水抑制 %ENOx NOX 转换器的效率 %EO2 氧分析仪修正系数 1 过量空气系数kg

10、干空气/(kg燃料A/Fst) 1fa 试验条件参数 1fc 碳系数 1ffd 干基废气流量计算的燃料特定系数 1ffw 湿基废气流量计算的燃料特定系数 1Ha 吸入空气的绝对湿度，(g 水/kg 干空气) g/kgHSC 增压空气湿度 g/kgi 代表个别模式的角注 1khd 柴油机 NOX 的湿度修正系数 1kwa 吸入空气的干对湿修正系数 1kwr 原始废气的干对湿修正系数 1nd 发动机转速 min-1nturb 涡轮增压器转速 min-1%O2I HC 分析仪百分比氧干扰 %pa 发动机吸入空气饱和蒸气压力，使用在与测量 pb 和 Ra 相同的位置测量的吸入空气温度确定 kPapb

11、总大气压力 kPapC 增压空气压力 kPapr 分析系统冷却槽后的水汽压力 kPaps 干燥大气压力，由以下公式确定：pspbRa pa /100kPapSC 增压空气的饱和蒸气压力 kPaP 未修正的制动功率 kWMEPC 58/23/Add.1ANNEX 14Page 7MEPC 58/23/Add.1ANNEX 14Page 8符号 术语 单位Paux 仅为试验而安装但ISO 14396不要求的辅机消耗的总功率 kWPm 试验条件下柴油机转速下的最大测量功率或声明功率 kWqmad 干基吸入空气质量流量 kg/hqmaw 湿基吸入空气质量流量 kg/hqmew 湿基废气质量流量 kg/

12、hqmf 燃料质量流量 kg/hqmgas 个别气体排放质量流量 g/hRa 吸入空气的相对湿度 %rh 碳氢化合物响应系数 1 密度 kg/m3s 燃料齿条位置Ta 发动机进口确定的吸入空气温度 KTcaclin 增压空气冷却器，冷却剂进口温度 Tcaclout 增压空气冷却器，冷却剂出口温度 TExh 废气温度 TFuel 燃油温度 TSea 海水温度 TSC 增压空气/中冷空气温度 KTSCRef 增压空气/中冷空气参考温度 Ku 废气成份和废气密度比率 1WF 加权因数 1表4燃料成分的符号符号 定义wALF 燃料的氢含量，%m/mwBET 燃料的碳含量，%m/mwGAM 燃料的硫含量

13、，%m/mwDEL 燃料的氮含量，%m/mwEPS 燃料的氧含量，%m/m 摩尔比率(H/C)MEPC 58/23/Add.1ANNEX 14Page 9第 1 章总则1.1 目的1.1.1 本船用柴油机氮氧化物排放控制技术规则 ，以下称本规则，详细规定了船用柴油机的试验、检验和发证要求，以确保其符合附则 VI 第 13 条的氮氧化物(NO X)排放限值。本规则中引用的规则条款均指附则 VI。1.2 适用范围1.2.1 本规则适用于所有已安装或设计并拟安装在附则 VI 和第 13 条适用的任何船上的输出功率大于 130 kW 的船用柴油机。就第 5 条关于检验和发证要求而言，本规则仅涉及柴油机

14、符合 NOX 排放限值的适用要求。1.2.2 就本规则的适用而言，各主管机关有权委托经授权的组织代行本规则要求的主管机关的职能 1。在任何情况下，主管机关对检验和发证负全部责任。1.2.3 就本规则而言，如能证明柴油机在初次发证、年度、中间和换证检验和其他要求的检验时 NOx 排放重量在这些限值之内，则该柴油机应被认为符合第 13 条的适用 NOx 排放限值。1.3 定义1.3.1 氮氧化物(NO X)排放系指氮氧化物总排放量，按二氧化氮排放总重量计算，并以本规则所规定的相关试验周期和测量方法确定。1.3.2 船用柴油机的实质性改装系指：.1 对安装在 2000 年 1 月 1 日或以后建造的

15、船上的发动机而言，实质性改装系指：可能造成发动机超出列于第 13 条规定的适用排放限值的发动机的改装。如果技术档案中所指的不改变排放性能的常规发动机部件部分更换，不论是一部分还是多部分部件被替换，均不视为“实质性改装” 。.2 对安装在 2000 年 1 月 1 日以前建造的船上的发动机而言，实1 参见 IMO A.739(18)号决议通过的 代表主管机关的组织的授权指南和 IMO A.789(19)号决议通过的 被认可组织代表主管机关执行检验和发证的细则 。MEPC 58/23/Add.1ANNEX 14Page 10质性改装系指增加了 6.3 所述的简单测试方法确定的发动机现有排放特性，使

16、其超出 6.3.11 所述的允许值的任何改装。这些改变包括，但不限于其运转或技术参数(例如：改变凸轮轴、燃油喷射系统、空气系统、燃烧室构造，或发动机定时校准)的改变。经证明按认可的方法安装与第 13.7.1.1 条一致或证书与第 13.7.1.2 条一致，就本附录第 13.2 条适用而言不被视为实质性改装。1.3.3 构件系指影响氮氧化物排放功能的那些互换性部件，由其设计/部件号标识。1.3.4 设定系指对影响发动机氮氧化物排放性能的可调整部分的调整。1.3.5 操作值系指柴油机参数，如发动机日志中所载的与氮氧化物排放量性能有关的气缸峰值压力、排气温度等。这些数据与载荷有关。1.3.6 EIA

17、PP 证书系指与氮氧化物排放有关的发动机国际防止空气污染证书。1.3.7 IAPP 证书系指国际防止空气污染证书。1.3.8 主管机关与73 防污公约第 2 章第(5)分段具有相同的含义。1.3.9 船上氮氧化物核实程序系指发动机证书申请方特别说明并经主管机关认可的在所要求的初次发证检验或换证、年度或中间检验时船上使用的可包括设备要求的程序，以证实符合本规则的任何要求。1.3.10 船用柴油机系指第 13 条适用的，以液体或双燃料运行的任何往复式内燃机，包括加压器/混合系统(如适用)。如果发动机拟在气体模式中正常运转，即使用主要的燃料气体和少量的液体引燃油，仅此运转模式应满足第 13 条的要求。如果发生故障由于气体供应受限而使用纯液体燃料运转，应对驶往下个港口进行故障修理的航次予以免除。1.3.11 额定功率系指第 13 条和本规则适用的船用柴油机的铭牌及技术档案中载明的最大持续额定输出功率。1.3.12 额定转速系指船用柴油机铭牌及技术档案中载明的在额定功率输出时