2020船舶废气再循环(EGR)系统应用指南.docx

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1、船舶废气再循环（EGR）系统应用指南2023前言1第1章通则21. 1适用范围21.2 附加标志21.3 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72. 1-一般要求72.2 与柴油机的兼容性72.3 EGR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11第3章系统设备133. 1EGR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154.2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19

2、第6章操作手册236. 1一般要求236.2应急程序23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钢舱)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

3、设置了再循环废气处理用的辅助系统，则任何来自EGR辅助系统的排放水应符合IMO2018EGR排放水排放指南(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。11.6如CCS经主管机关授权签发MARPO1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IMO2018EGR排放水排放指南的规定

4、，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(EXhaUStGasRecircu1ation)：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(ExhaustGasRecircu1ationSystem)：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。废气总管EGR1洗涤水系统EGR系统洗涤水-废气新州空气辅助系统图1.3.1(1)典型的EGR系

5、统及辅助系统示意图(3)辅助系统(Auxi1iarySystem)：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NaOH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

6、，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。碱液枢缄液泵流水收集柜离心分离机缓冲柜循环泵-He洗涤水供给泵洗涤水残渣排放水碱液淡水残渣柜cg3；排放水监测图1.3.1(2)典型的EGR辅助系统示意图(4)EGR单元(EGRUnit)：系指用于再循环废气与洗涤水混合进行冷却、洗涤、脱硫(如适用)等处理过程的装置。一般包括预洗涤器、冷却器、主洗涤器、气液分离装置等部件或设备。(5)洗涤水(Washwater)：系指用来除去废气中的SO,、烟灰、颗粒物等而引入的清洗介质。(6)排放水(Dischargewater)：系指来自EGR辅助系统,被排至舷外的任何水。(7)洗涤水处理装

7、置(WashwaterTreatmentP1ant)：系指用于净化洗涤水使其适合于再循环废气洗涤或者达到排放水排放标准的装置。(8)EGR残渣(EGRResidue)：系指通过处理装置从洗涤水中分离出来的物质，或者不满足排放标准的排放水或其他来自EGR系统及辅助系统的残渣物。(9)碱液(A1ka1iSo1ution)：系指氢氧化钠(NaOH)水溶液。(10)EGR风机(EGRB1ower)：系指用于再循环废气流动而设置的风机。1.3.2缩写与符号说明(1) EGR(ExhaustGasRecircu1ation)：废气再循环;(2) NOx：氮氧化物；(3) SOx：硫氧化物；(4) NaOH

8、:氢氧化钠。1.4目标和功能要求1.4.1 本指南旨在为EGR系统及相关辅助系统的设计、制造、布置、安装、检验试验等提供安全标准，以尽可能地减少EGR及相关辅助系统的安装和运行对船舶、重要设备和船上人员安全造成不可接受的危害。1.4.2为实现上述目标，EGR系统及相关辅助系统的设计、制造、安装布置等应满足如下功能要求：（1）适应船舶营运的各种环境条件和工作条件；（2） EGR系统应与柴油机相匹配，一方面保证安装EGR的柴油机NOx排放满足法规要求，另一方面保证EGR系统的安装和运行不会对柴油机的安全产生影响，或者可以采取适当的措施消除/减少这些影响；（3）所使用的材料应与其接触的介质、工作环境

9、相适应；（4）考虑在各种工作模式、各种情况下，不会影响柴油机的持续可靠运行；（5）尽可能地减少化学物质使用可能引起的相关危险；（6）防止洗涤水倒灌柴油机；（7）防止高温、运转设备等对船员和其他设备造成伤害；（8）防止可燃、易爆、有毒气体的意外积聚或扩散；（9）采取合适的控制、监测和安全保护以确保其安全可靠地运行；（10）应针对潜在的火灾风险，采取合适的防火、探火和灭火措施；（H）便于相关系统及设备的检查、维护及内部零部件更换。1. 5风险分析1.5.1应采用公认的风险分析/评估方法（如IEC/IS031010）对EGR系统及辅助系统设计、布置、操作有关的安全问题进行分析和评估，并考虑采取合适的

10、措施对己识别的风险进行控制。1.5.2分析时一般应考虑如下可能的风险：（1）环境条件、工作条件的适应性；（2）对柴油机安全运行的影响；（3）可燃、易爆、有毒气体的意外积聚或扩散；（4）化学物质的泄漏和扩散；（5）高温、运转设备等对船员或其他设备造成伤害；（6）潜在的火灾风险。1. 5.3风险分析报告一般应包含如下几个方面的内容：（1）用于风险分析的标准和方法；（2）分析时所做的各种假定和前提条件；（3）分析对象，如系统、设备、操作等；（4）可能存在的风险；（5）产生风险的原因；（6）风险可能造成的影响；（7）防止或减轻风险危害所采取的措施及落实。第2章系统设计与布置2.1一般要求2. 1I构成

11、EGR系统及辅助系统的机械设备、电气设备及控制系统等，应分别按CCS钢规第3、4、7篇规定的环境条件/工作环境进行设计、选型、布置。2.1. 2应按CCS钢规第3篇第1章13.6的要求设有适当的防护措施，防止系统工作和维护时可能对船上人员造成的伤害。2.1.3如系统运行时可能存在烟灰沉积、结垢等风险，应采取适当的措施予以控制。2.1.4EGR系统应由柴油机制造者、设计者或者经授权的机构设计。2.1.5应采取必要的措施保证EGR系统不运行时，柴油机仍可持续运行。2.16系统的设计应保证柴油机在适用的工作模式下和工作模式转换时均可持续稳定运转。2.1.7安装EGR系统柴油机的轴系振动，应符合CCS

12、钢规第3篇第12章的有关规定，并应考虑适用的工作模式。2. 1.8系统的安装、布置应便于操作和维护。2.2 与柴油机的兼容性2. 2.1EGR系统应与拟安装的柴油机匹配，不会对柴油机的安全造成任何不利影响。3. 2.2系统适用的燃料要求应予以明确，比如燃油种类、硫含量等，并包含在EGR技术规格书和操作手册中。4. 2.3再循环废气量的调节范围应能保证柴油机NOx排放持续满足法规要求。5. 2.4如设有再循环废气处理用辅助系统，其处理能力应能适应各种工况下的再循环废气量及工作参数。2.3 EGR系统2. 3.1废气进入EGR单元前的排气管路应满足如下要求：(1)其材料、设计、制造、安装布置等应满

13、足CCS钢规第3篇有关柴油机排气系统的要求；(2)应设有再循环废气切断阀，并能通过EGR控制系统自动控制该阀的动作。所设切断阀应满足如下要求：应能适应柴油机各个工况条件下的废气特性，如废气温度、灰尘、SOx等；阀的工作状态应进行监测，并能正确指示阀门位置；应采取措施防止因灰尘积聚导致阀门卡死等故障；应采取措施防止废气泄漏；应为故障安全型，当发生故障时，应保证柴油机的连续运行。2.3.2再循环废气与空气混合进入气缸之前，应根据需要进行必要的冷却、脱硫、除湿等处理，保证不会对柴油机及其系统和部件造成损坏。2.3.3如采用洗涤水对废气进行处理，应采取有效的措施防止洗涤水进入柴油机。2.3.4用于废气

14、处理的EGR单元，其设计应满足本指南第3章3.1的有关要求。2.3.5EGR单元的废气进、出口温度，以及废气通过EGR单元的压降应予以监测。2.3.6应采取有效措施防止增压空气通过EGR回路倒流至柴油机废气侧。2.3.7应采取措施保证再循环废气能与增压空气进行充分混合。2.3.8EGR单元后的排气管及部件应考虑可能的腐蚀风险。2.4柴油机增压扫气系统2. 4.1柴油机在各种工作模式下运行、以及工作模式相互转换时，增压扫气系统均应能稳定可靠地工作，保证柴油机正常运行。3. 4.2如柴油机增压-扫气系统设有废气旁通阀、增压空气旁通阀，应能通过控制系统自动控制这些阀的动作。4. 4.3废气旁通阀和增

15、压空气旁通阀应为故障安全型，发生故障时，应能保证柴油机能安全运行。阀的工作状态应进行监测，并能正确指示阀门的工作位置。5. 4.4废气-增压空气混合后的氧气含量应进行测量，氧含量测量传感器应冗余设置，保证即使其中任一传感器故障，其余传感器仍能准确输出氧浓度参数用于EGR系统的控制。6. 4.5如采用船上压缩空气进行氧传感器的校正，所使用的空气应满足产品制造厂的相关要求。2.5洗涤水系统2.5.1组成洗涤水系统的收集柜（如设有）、管路及其附件，应根据其接触介质的温度、酸碱度等特性选择合适的材料。如采用塑料管，应满足CCS钢规第3篇第2章2.4.3及附录1中有关废气清洗系统洗涤水排放管路的要求。2.5.2洗涤水收集柜的容量应足以收集EGR单元及管路内的全部洗涤水。2.5.3洗涤水收集柜应设有液位指示装置。2.5.4应根据废气处理的需要，设必要的洗涤水冷却系统，EG