船用柴油机SCR排气后处理系统

船用柴油机SCR排气后处理系统

国家标准 GB/T36662一2018 船用柴油机SCR排气后处理系统 Sseletiveeatealyticredetonexhasttreatmentsystemofmarinedieselengine 2018-09-17发布 2019-04-01实施 国家市场监督管理总局 发布 币国国家标准化管理委员会国家标准
GB/36662一2018 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 本标准由全国船用机械标准化技术委员会(SAC/TcC137)提出并归口 本标准起草单位:船舶工业综合技术经济研究院、潍柴重机股份有限公司,简阳宝兴动力机械 有限公司、船舶重工集团公司第七一一研究所、哈尔滨工程大学 本标准主要起草人;孙猛、杨立平、詹朝润沈飞翔、王继勇,莫光杰张军、熊小龙
GB/36662一2018 船用柴油机SCR排气后处理系统 范围 本标准规定了船用柴油机用选择性催化还原(sCR)排气后处理系统的要求、试验方法、检验规则 标志、包装,运输和贮存 本标准适用于船用柴油机用sSCR排气后处理系统(以下简称“sCR系统”)的设计、制造和验收,其 他用途的sSCR系统亦可参照执行 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的 凡是迷日期的引用文件,仅注日朋的版本适用于本文 件 凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T191包装储运图示标志 GB/T2423.1电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验A;低温 2423.2电工电子产晶环境试验第2部分试验方法试验B;高温 GB 2423.3环境试验第2部分;试验方法试验Cab恒定湿热试验 24233.10电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验Fe振动正弦 GB GB 2423.16一2008电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验」及导则:长霉 GB 2423.17电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Ka;盐雾 GB 2423.1o1电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验;倾斜和摇摆 GB 9969工业产品使用说明书总则 GB 0250一2007船舶电气与电子设备的电磁兼容性 GB 3306标牌 GB 17626.2电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验 GB 17626.3电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验 GB 17626.4电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 GB/T17626.5电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验 GB 17626.6电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度 GB/T17626.11电磁兼容试验和测量技术电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验 GB/T17626.16电磁兼容试验和测量技术0Hz150kHz共模传导骚扰抗扰度试验 GB29518一2013柴油发动机氮氧化物还原剂尿素水溶液(AUS32 GB/T35176.12017 船舶与海上技术船舶氮氧化物还原剂AUS40第1部分;质量要求 GB/T35176.22017 船舶与海上技术船舶氮氧化物还原剂AUS40第2部分;测试方法 IMOMEPC.27269)决议2016年通过的2008年NO，技术规则修正案 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件
GB/T36662一2018 3.1 SCR反应装置sCRchamber 催化转化器 装有催化剂块,废气中NO 与还原剂发生催化还原反应,转化为N 和H.O的完整装置 3.2 选择性催化还原系统(SCR系统 selectivecatalyticreductionsystem(SCRsystem 由SCR反应装置,还原剂喷射系统、电控系统及其他必要设备组成,通过选择性催化还原反应将柴 油机排气中的氮氧化物(NO,)转化为氮气和水的一个系统 3.3 No转化效率No.conversionefieieney 试验时,排气在流过选择性催化还原装置前后NO，排放量的变化率 3.4 还原剂喷射系统 reduetantinjectionsystem 由向喷嘴供应还原剂的泵、向排气喷射还原剂的喷嘴和附属装置等组成的系统 3.5 催化剂块catalystbhock 供排气通过的一定尺寸的块体,含有促进转化反应进行的催化剂成分 3.6 sCR电控系统sCReleetriealcontrolsystemm 实现还原剂喷射量控制、系统状态监测和安全保护等功能的系统,主要由传感器、电子控制单元、执 行机构以及对外接口组成 要求 4.1设计与结构 4.1.1SCR系统主要由SCR反应装置、混合器、电控系统、供给管系等组成,根据需要还可配备旁通装 置、吹灰装置和排气加热装置 SCR系统应经久耐用,其设计、制造和安装应使船舶在使用条件下免遭 腐蚀和损坏 4.1.2sCR系统的设计、制造、安装、维护保养应能使柴油机或船舶符合各项法规规定,并使柴油机或 船舶在正常使用寿命周期内能有效控制No 排放 4.1.3安装在涡轮增压器上游的sCR系统,其sCR反应装置的壳体以及反应器上游的所有设备及排 气管,其结构强度和设计压力至少应符合所配套柴油机的排气集管的设计要求,且有防止催化剂块破碎 后进人增压器的措施 sCR系统氨分布均匀性应不低于85%,在排放管道上应敷设隔热装置. 4.1.4 4.1.5sCR系统产生的背压应符合所配套柴油机设计要求 催化剂的选择应适应柴油机所有工况下 的排气温度 4.1.6SCR系统应具有工作停止后及时清除喷嘴内残留的措施,防止喷嘴堵塞,可通过压缩空气清扫 或其他等效措施实现 4.2外观质量 4.2.1sSCR系统外表面的铸造、焊接及加工表面应无锈、无垢、无飞边毛刺等
GB/36662一2018 4.2.2油漆不应有剥落、卷皮、裂纹、气泡、流痕和杂色等缺陷 4.2.3产品铭牌、排气流向标牌、防止蓄意拆除标记应固定牢固,标示清晰 4.3材料 4.3.1sSCR系统各设备部件所使用的材料应适用于其预定的温度、压力及介质,与还原剂储存、加注、 处理、驳运相关的管系、舱柜及其他可能与还原剂接触的任何部件,如sCR反应装置、混合器、吹灰装 置、还原剂计量泵及供给管系等应具有防腐蚀的能力,应选用合金钢、不易燃的塑料、做防腐涂层处理的 普通钢或其他材料,禁止使用铝、铝合金,铜、铜合金、镀锌钢等材料 4.3.2材料经检验合格后方可投产 4.4转化效率 经sSCR系统处理后的尾气应能满足IMOMEPC.272(69)决议规定第三阶段排放要求,sCR反应 装置下游的排气中NH，浓度不应超过1% 4.5还原剂 SCR系统所使用的还原剂应采用符合GB/T35176.1一2017规定的AUS40尿素水溶液,或 GB29518一2013规定的AUS32尿素水溶液 4.6旁通 SCR系统若配置了旁通系统,则应设旁通管路及旁通状态指示器,并满足以下要求: 旁通管路上的阀应能就地手动开启和关闭,或增加一套独立动力源控制其开启和关闭,且具有 a 防止sCR反应装置通道和旁通管路同时关闭的功能 5 旁通时,应有联锁功能使SCR系统保持停止工作状态,且不能启动 sCR电控系统应能实现对旁通系统开启和关闭时间的记录和控制,在无设备故障情况下,在 排放控制区域旁通系统不应开启 4.7 吹灰 SCR系统可以选择设置吹灰装置,吹灰装置应能实现自动控制运行,当反应装置前后压差超过设 定值时自动运行,或设置合理的开启频率和持续工作时间以保证压差合理 sCR系统吹灰装置应同时 设置手动控制功能 4.8排气加热 使用燃油加热时,排气加热装置的燃油消耗量应不超过柴油机额定工况下燃油消耗量的5%,并应 具备足够的防止爆燃的安全措施,包括但不限于每次点火前必要的扫气、点火失败时喷油应及时停止并 进行扫气等 4.9监测控制 SCR系统发生故障或失效时,应能发出声/光报警信号,并具有数据记录功能,自动记录sCR系统 -定数量的最新运行数据,对运行过程中的报警及故障等异常状态进行存储,异常状态下的存储记录只 能被手动请除,数据应从记录之日起保留不少于18个月 scR系统的数据记录与处理设备应将系统 状态、数据及报警通过对外接口输出给船舶的监测系统
GB/T36662一2018 4.10电磁兼容性 SCR系统的电磁兼容性应符合GB/T102502007中第6章和第7章的要求 4.11环境适应性 4.11.1高、低温 SCR电控系统在5C~55C范围内应正常工作 4.11.2恒定湿热 SCR系统在温度为45C、相对湿度为90%95%的条件下应正常工作 4.11.3倾斜和摇摆 sCR电控系统应在下述倾斜摇摆条件下正常工作 横摇士22.5",横摇周期5s10s; a 横倾士22.5; b 纵摇士10°; c d 纵倾士10° 4.11.4振动 sCR电控系统,在频率为2Hz25Hz,振幅土1.6mm;频率为25Hz100Hz,加速度为39m/s 时应正常工作 4.11.5霉菌 sCR系统电气绝缘件和涂覆件在GB/T2423.162008规定的霉菌环境下28d,表面长霉等级不 应超过2级 4.11.6盐雾 sCR系统在GB/T2423.17规定的盐雾条件下48h,主要金属零部件表面应无锈蚀和涂层脱落 现象 5 试验方法 5.1外观质量 目视检查SCR系统的外观质量 5.2转化效率 选择试验用与CR系统相匹配的柴油机,当柴油机达到稳定工况后,检测排气温度达到设定温度， 检测sCR反应装置进口处和出口处的NO，浓度,按照式(1)计算NO转化效率刀,使用氨气检测仪检 测NH浓度 ×100%
GB/36662一2018 式中: 转化效率 sCR反应装置进口处测量的NO，浓度,0.1% Cm Ca SCR反应装置出口处测量的NO，浓度,0.1% 5.3还原剂 按照GB/T35176.2一2017或GB29518一2013规定的测试方法,对还原剂浓度和成分进行检测 5.4旁通 试验前,确认试验用配套柴油机处于停机状态,以及sCR系统处于关闭状态,验证sCR系统旁通 管路的开启和关闭,查验旁通状态指示器功能 分别手动启闭进气阻断阀、排气阻断阀和旁通管路阻断阀,应转动灵活,阀上指示器随阀杆的 a 转动能指示阀门的启闭程度; b 手动使进气阻断阀、排气阻断阀处于关闭状态,旁通管路阻断阀处于开启状态 点击“关闭旁通管路”按钮,进气阻断阀和排气阻断阀同时执行开启动作至全开位置后自动停 止,然后旁通管路阻断阀自动执行关闭动作至完全关闭位置后自动停止; 点击“开启旁通管路”按钮,旁通管路阻断阀执行开启动作至全开位置后自动停止,然后进气阻 d 断阀和排气阻断阀同时自动执行关闭动作至完全关闭位置后自动停止 5.5吹灰 开启节流阀和泄放阀,接通压缩空气源,调节调压阀使输出压力为4kPa左右,然后关闭泄放阀 缓慢关闭节流阀,至sCR系统进、出气压力差大于sCR系统排气背压警示值时,清灰装置开始工作,持 续10s后停止 测量吹灰装置的吹扫压力、吹扫频率,同时检测sCR系统排气背压,验证吹灰装置的监 控状态 5.6排气加热 排气加热装置试验应与排放效率试验同时进行,装置启动和停止所对应的柴油机排气温度应与要 -致,且能自动调整加热装置的负荷以维持sCR反应器进气温度在320 求一 C420C之间,验证排气 加热装置的自动点火启动,火焰检测器功能,测量排气加热装置的燃油消耗量 5.7监测控制 验证SCR系统反应装置、还原剂还原系统、吹灰装置、排气加热装置各故障报警状态,检测其能否 在设定报警条件下启动 5.8电磁兼容性 SCR系统的电磁兼容性试验应按GB/T17626.2、GB/T17626.3.GB/T17626.4、GB/T17626.5、 GB/T17626.6,GB/T17626.11,GB/T17626.16的规定进行 5.9环境适应性 5.9.1低温 按GB/T2423.1的规定在5C士3的温度下对sCR电控系统进行2h的低温试验
GB/T36662一2018 5.9.2高温 按GB/T2423.2的规定在55C士2C的温度下对SCR电控系统进行2h的高温试验 5.9.3恒定湿热 sSCR系统的湿热试验按GB/T2423.3规定的方法进行,试验温度为45C士2笔、相对湿度为 93%士3%,持续时间为96h 5.9.4倾斜和摇摆 sCR电控系统的倾斜摇摆试验按GB/T2423.101规定的方法进行 5.9.5振动 sCR电控系统的振动试验按GB/T2423.10规定的方法进行 5.9.6霉菌 SCR系统的电气绝缘件和涂覆件按GB/T2423.16的规定进行28d的长霉试验 5.9.7盐雾 sSCR系统的主要金属零部件按GB/T2423.17的规定进行48h的盐雾试验 6 检验规则 6.1检验分类 检验分为 a 型式检验; b)出厂检验 6.2型式检验 6.2.1凡属下列情况之一者,应进行型式检验 新产品试制,定型或鉴定; a 转厂生产的首制产品; b 因产品结构、材料或工艺有较大改变,且可能影响sCR系统性能; c d 国家质量监督部门或检验主管部门提出进行型式检验要求 6.2.2SCR系统型式检验项目及顺序见表1 6.2.3sCR系统进行型式检验的样品数量为一台 6.2.4sCR系统型式检验的项目全部符合要求时判为型式检验合格 若有一项不符合要求,则判sCR 系统型式检验不合格 6.3出厂检验 6.3.1sCR系统的出厂检验项目及顺序见表1 6.3.2每台sCR系统出厂前均应进行出厂检验
GB/36662一2018 6.3.3全部检验项目符合要求的sSCR系统判该产品出厂检验合格 若任一项不符合要求,判该产品出 厂检验不合格 表1检验项目和顺序 序号 检验项目 型式检验 出厂检验 要求章条号 检验方法章条号 外观质量 4.2 5.1 转化效率 4,4 5.2 还原剂 4.5 5.3 旁通(若有 4.6 5,4 5.5 吹灰(若有 4.7” 44.8 5.6 排气加热(若有 4.9 5,7 监测控制 电磁兼容性 4.10 5,8 低温 4.l1.1 5.9.1 4.11.1 10 高温 5.9.2 恒定湿热 4.l1.2 5.9,3 12 倾斜和摇摆 4.11.3 5.9.4 13 4.11.4 5.9,.5 振动 4.1l1.5 14 5.9.6 霉菌 4.11.6 15 盐雾 5.9.7 注: 必检项目;一不检项目 标志、包装、运输和贮存 7.1标志 7.1.1sCR系统应有铭牌,铭牌应固定在SCR系统壳体表面明显处 铭牌应选用不锈钢,黄铜或其他耐腐蚀的材料制作,并符合GB/T1306的要求 7.1.2 7.1.3铭牌上一般应标注下列内容 制造厂标识; a b 还原剂成分/类型和浓度; 出厂编号; c 制造日期 d 适用的排气量m/h); fD 排气温度(C); 与排放相关的部件标识号; g h)检验标志 7.2包装 7.2.1包装前应检查sSCR系统各组成部件及其附件的齐套性
GB/T36662一2018 7.2.2每台sCR系统在包装箱内应采取固定措施,防止在运输过程中发生移位 7.2.3包装箱内壁应敷设完整的防水材料 7.2.4每台SCR系统应具有以下随机文件 装箱清单; a 5 产品检验合格证书; e 产品使用说明书; d)sCR系统技术案卷 7.2.5产品使用说明书内容应符合GB/T9969的要求 7.2.6包装标志应符合GB/T191的要求,并应有“小心轻放”“防潮”“向上”等字样 7.3运输 运输过程中,应对包装箱采取可靠的固定措施,并有防雨淋和防溅水措施 7.4贮存 产品应贮存在通风、干燥、,无腐蚀气体的室内
GB/36662一2018 考文献 参 [1]GD01一2006电气电子设备型式认可试验指南(船级社 [[2]GD132015船用柴油机氨氧化物排放试验及检验指南(船级社 [3]GD04一2016选择性催化还原(sCR)系统认可及检验指南(船级社