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GB 15097-2016

基本信息

标准号: GB 15097-2016

中文名称:船舶发动机排气污染物排放限值及测量方法(中国第一、二阶段)

标准类别:国家标准(GB)

标准状态:现行

出版语种:简体中文

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相关标签: 船舶 发动机 排气 污染物 排放 限值 测量方法 阶段

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GB 15097-2016 船舶发动机排气污染物排放限值及测量方法(中国第一、二阶段) GB15097-2016 标准压缩包解压密码:www.bzxz.net

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标准内容

中华人民共和国国家标准
GB15097—2016
代替GB/T15097-2008
船舶发动机排气污染物排放限值及测量方法(中国第一、二阶段)Limits and measurement methods forexhaust pollutantsfrom marine engines (CHINA I , II)(发布稿)
本电子版为发布稿。请以中国环境科学出版社出版的正式标准文本为准。2016-08-22发布
2018-07-01实施
境保护部
国家质量监督检验检疫总局
前言,
1适用范围
2规范性引用文件
3术语和定义,
4型式检验和检验信息公开,
5技术要求和试验..
6船舶硫氧化物排放控制的规定,7生产一致性检查
8船机标签
9确定船机系族的参数
10源机的选择
11标准的实施.
附录A(规范性附录)
附录B(规范性附录)
附录C(规范性附录)
附录D(规范性附录)
附录E(规范性附录)
附录F(规范性附录)
附录G(规范性附录)
附录H(规范性附录)
附录I(资料性附录)
附录J(资料性附录)
型式检验相关信息
试验规程
气体和颗粒物取样系统..
基准柴油的技术要求,
船机净功率测试所需安装的装备和辅件型式检验结果
生产一致性...
船机大修的要求
缩写、符号及单位,
参考文献
为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》,防治船舶大气污染物排放对环境的污染,改善环境空气质量,制定本标准。本标准规定了船舶装用的压燃式发动机及点燃式气体燃料(含双燃料)发动机(以下简称:船机)排气污染物排放限值及测量方法。本标准适用于内河船、沿海船、江海直达船、海峡[渡]船和渔业船舶装用的第1类和第2类船机的型式检验、生产一致性检查和耐久性要求。本标准也规定了船舶和船机实施大修后的排放要求。本标准的技术内容主要采用欧盟(EU)指令97/68/EC(截止到修订版2004/26/EC)《关于协调各成员国采取措施防治非道路移动机械用压燃式发动机气态污染物和颗粒物排放的法律》的有关船机的技术内容:第二阶段的排放限值要求参照美国EPA法规40CFRPART1042《压燃式船用发动机排放控制》中的相关规定,对船舶和船机大修后的要求参照美国EPA法规40CFRPART94《压燃式船用发动机排放控制》中的相关规定。本标准的附录A、附录B、附录C、附录D、附录E、附录F、附录G和附录H为规范性附录,附录I和附录J为资料性附录。本标准为首次制订。
本标准由环境保护部科技标准司组织制订。本标准起草单位:济南汽车检测中心、中国环境科学研究院、淄博柴油机总公司、潍柴动力股份有限公司、上海内燃机研究所。本标准环境保护部2016年5月11日批准。本标准自2018年7月1日实施。
自本标准发布之日起,即可依据本标准进行型式检验。《船用柴油机排气排放污染物测量方法》(GB/T15097-2008)自2019年7月1日起废止。本标准由环境保护部解释。
1适用范围
船舶发动机排气污染物排放限值及测量方法(中国第一、二阶段)
本标准规定了船舶装用的压燃式发动机及点燃式气体燃料(含柴油天然气双燃料)发动机(以下简称:船机)排气污染物排放限值及测量方法。本标准适用于内河船、沿海船、江海直达船、海峡渡船和渔业船舶装用的额定净功率大于37kW的第1类和第2类船机(包括主机和辅机)的型式检验、生产一致性检查和耐久性要求。本标准也规定了船舶和船机实施大修后的排放要求。本标准不适用于船舶装用的应急船机、安装在救生艇上或只在应急情况下使用的任何设备或装置上的船机。
第3类船机执行GD01的要求。
额定净功率不超过37kW的船机执行GB20891标准。2规范性引用文件
本标准内容引用了下列文件或其中的条款,凡是不注日期的引用文件,其有效版本适用于本标准。
GB252普通柴油
GB20891非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法GB/T6072.3-2008往复式内燃机性能第3部分:试验测量GB/T6379.2-2004测量方法与结果的准确度(正确度与精密度)第2部分:确定标准测量方法重复性与再现性的基本方法
GB/T21404-2008内燃机发动机功率的确定和测量方法一般要求GD01船用柴油机氮氧化物排放试验及检验指南3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。3.1
内河船 inland vessel
在江河、湖泊航行的船。
沿海船coaster vessel
在沿海各港口之间航行的船。
江海直达船river-seaship
在沿海水域和江河航道航行的船。3.4
iKAoNiiKAca
海峡[渡]船channe丨ship
在海峡两岸或岛屿间水域航行的船。3.5
渔业船舶fishing ship
指从事渔业生产的船舶以及属于水产系统为渔业生产服务的船舶,包括:捕捞船、养殖船、水产运销船、冷藏加工船、渔业油船、渔业供应船,渔业指导船、渔业科研调查船、渔业教学实习船、渔港工程船、渔业拖轮、渔业交通船、渔业驳船、渔政船和渔监船等。3.6
第1类船机category1marineengine额定净功率大于或等于37kW并且单缸排量小于5L的船机。3.7
第2类船机category2marineengine单缸排量大于或等于5L且小于30L的船机。3.8
第3类船机category3marineengine单缸排量大于或等于30L的船机。3.9
双燃料船机dual fuelmarineengine指可以燃烧气体燃料,又可以燃烧燃油,或者同时燃烧燃油和气体燃料的船机。3.10
型式检验typetest
指船舶发动机的一种机型在设计完成后,对试制出来的新产品进行的定型试验,以验证产品能否满足本标准技术要求的检验。3.11
船机机型marineenginetype
在附件AA中列出的船机基本特性参数无差异的同一类船机。3.12
船机系族marine enginefamily
制造厂按附件AB规定所设计的一组具有类似的排气排放特性的船机,同一系族中所有船机都必须满足相应的排放限值。
源机parentengine
从船机系族中选出的,能代表这一船机系族排放特性的船机。3.14
排气污染物exhaustpollutants
船机排气管排出的气态污染物和颗粒物3.15
iiKAoNiKAca
气态污染物gaseouspollutants
排气污染物中的一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)和氮氧化物(NOx)。碳氢化合物(HC)以C当量表示,氮氧化物(NOx)以二氧化氮(NO2)当量表示。3.16
颗粒物(PM)particulatematter按附录B所描述的试验方法,在温度不超过325K(52℃)的稀释排气中,由规定的过滤介质收集到的排气中所有物质。
净功率netpower
在试验台架上,按照GB/T21404-2008规定的净功率测量方法,当发动机装有附录E要求的发动机净功率试验所需装用设备和辅助装置时,在曲轴末端或其相当零件处所测得的功率。3.18
额定净功率ratednetpower
指船机铭牌及技术文件中标明的最大持续输出功率。3.19
额定转速rated speed
指船机铭牌及技术文件中标明的在额定功率输出时的转速。3.20
负荷百分比percentload
在船机某一转速下可得到的最大扭矩的百分数。3.21
中间转速intermediate speed
设计在非恒定转速下工作的船机,按全负荷扭矩曲线运行时,符合下列条件之一的转速:如果标定的最大扭矩转速在额定转速的60-75%之间,则中间转速取标定的最大扭矩转速:
如果标定的最大扭矩转速低于额定转速的60%,则中间转速取额定转速的60%一如果标定的最大扭矩转速高于额定转速的75%,则中间转速取额定转速的75%。3.22
有效寿命useful life
本标准第5.2.3条规定的,保证船机的排放控制系统的正常运转并符合有关气态污染物和颗粒物排放限值,且已在型式检验时给予确认的使用时间。3.23
船机大修rebuildingmarineengine对船机或船机系统的一部分进行拆卸、检查和/或零部件替换,重新组装船机或船机系统:提高船机的寿命。
应急船机emergencymarineengine3
iKAoNiKAca
只在应急情况下使用的任何设备或装置上的船机。型式检验和检验信息公开
4.1本标准适用范围的船机机型应按照本标准要求进行型式检验。4.2信息公开要求
4.2.1船机制造企业或授权的代理人应按本标准附录A、附录F的要求进行信息公开,涉及企业机密的相关内容,可仅向主管部门公开。4.3型式检验的样机和试验用燃料4.3.1应向负责进行型式检验的检测机构,提交一台符合附录A所描述的“船机机型”(或“源机”)特性的船机,完成本标准规定的检验内容。负责进行型式检验的检测机构也可以在船机制造企业,对提交申请的船机完成本标准规定的检验内容。
如果主管部门认为申请者提供的源机不能完全代表附件AB中定义的发动机系族,应由制造企业提供另一台源机,进行型式检验。4.3.2型式检验使用燃料规定如下:4.3.2.1对于使用普通柴油的船机,应使用附录D规定的基准柴油。4.3.2.2对于使用其他燃料的船机,应使用制造企业型式检验燃料类型的市售燃料。4.3.2.3对于可以使用一种以上燃料(非混合燃料)的船机,应用每类燃料分别进行试验,且测试结果均应满足本标准规定的排放要求。4.3.2.4对于可以使用多种混合燃料的船机,应选用会造成排放最恶劣状态的混合燃料进行试验,且测试结果应满足本标准规定的排放要求。4.4型式检验的豁免
对于出口、展览、救援、应急、匹配试验等特殊用途的船机,可向主管部门提出申请,免予型式检验。向主管部门提交的资料应包括:型号、功率、生产厂、用途、所达到的排放标准阶段、数量和生产日期等内容。5技术要求和试验
5.1总则
制造企业应采取技术措施确保船机在正常的工作条件下、在规定的使用寿命期内,排放控制系统正常运转,污染物排放符合本标准要求。未经型式检验不得对制造厂采取的污染控制技术措施或装置(如:燃油系统、电子控制系统或后处理系统等)进行任何可能影响排放的改造。5.2排气污染物的规定
5.2.1试验规程及取样系统
船机排气污染物的测量与取样规程按附录B附件BA的规定进行,试验循环按附录B中表B.1、或表B.2、或表B.3、或表B.4、或表B.5的规定进行。船机的排气污染物应使用附录C描述的系统测定。如果其他系统或分析仪经认可能得到以下和附录C规定的测试系统等效的结果,也可使用在原始排气中测量气态污染物所应用的系统(见附录C图C.1):4
iiiKAoNiiKAca
在全流稀释系统中测量气态污染物所应用的系统(见附录C图C.2);在全流稀释系统中测量颗粒物,使用单滤纸(在整个试验循环中使用一对滤纸)方法或多滤纸(每工况使用一对滤纸)方法取样所应用的系统(见附录C图C.12)。其他系统或分析仪与本标准的某一个或几个基准系统之间的等效性,应在至少七对样本的相关性研究基础上加以确认。
判定等效性的准则定义为配对样本均值的一致性在土5%内。对于引入本标准的新系统,其等效性应根据GB/T6379.2-2004所述的再现性和重复性计算作为根据。5.2.2限值
船机排气污染物中一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NOx)和颗粒物(PM)的比排放量,乘以按照本标准附件BD确定的劣化系数(安装排气后处理系统的船机),或加上按照本标准附件BD确定的劣化修正值(未安装排气后处理系统的船机),在第一阶段不得超过表1中的限值,第三阶段不得超过表2中的限值。表1船机排气污染物第一阶段排放限值船机
第1类
第2类
单缸排量(SV)
(L/缸)
额定净功率
(P)(kW)
P≥37
0.9≤SV<1.2
1.2≤SV<5
5≤SV<15
15≤SV<20
P<3300
P≥3300
20≤SV<25
25≤SV<30
(1)仅适用于NG(含双燃料)船机。co
(g/kWh)
HC+NOx
(g/kWh)
表2船机排气污染物第二阶段排放限值船机
单缸排量
(SV)(L/缸)
额定净功率(P)
P≥37
0.9≤SV<1.2
1.2≤SV<5
P<2000
5≤SV<15
15≤SV<20
2000≤P<3700
P≥3700
P<2000
2000≤P<3300
P≥3300
(g/kWh)
HC+NOx
(g/kWh)
(g/kWh)
(g/kWh)
(g/kWh)
(g/kWh)
iiKAoNiiKAca
20≤SV<25
25≤SV<30
P<2000
P≥2000
P<2000
P≥2000
(1)仅适用于NG(含双燃料)船机。5.2.2.1NG船机碳氢化合物的标准5.0
在NG船机试验中,制造厂可以选择测量非甲烷碳氢化合物(NMHC)代替测量碳氢化合物(HC),并满足表1或表2中的碳氢化合物限值要求。5.2.3耐久性要求
5.2.3.1应按照附件BD的要求进行耐久性试验,证明船机及其后处理装置在正常的工作条件下、在正常的使用寿命期内能够发挥作用。耐久性试验应通过成熟的工程方法来完成。耐久性试验过程中,可以定期进行系统维护,如更换柴油滤芯、机油滤芯等部件,这些工作必须在技术充许的范围内进行。上述系统维护的要求必须包括在用户使用手册中(其中包括制造企业对排气后处理装置耐久性的保证书)。使用说明书中与后处理装置维修、更换有关的内容摘要必须包含在附录A所描述的排放控制系统相关信息中。5.2.3.2应保证船机在表3规定的有效寿命期内,排气污染物排放符合第5.2.2条规定的限值要求,并在型式检验时给予确认。5.2.3.3应在检测机构的有效监督下,按照附件BD的要求,完成耐久性试验,并确定劣化系数(或劣化修正值)。
表3有效寿命要求
船机类型
第1类和第2类
第1类(娱乐用)
有效寿命!
时间(小时)
注1:有效寿命小时数和年限,以先到者为准,5.2.4在用符合性要求
年限(年)
允许最短试验时间
(小时))
制造企业应采取措施,确保正常使用条件下的船舶所安装的船机在正常寿命期内,排放控制装置始终正常运行,在有效寿命期内排放达标,船机的在用符合性核查按照GD01规定的船上核查程序进行。5.2.5对船机大修和更换船机的要求5.2.5.1对船机大修的要求
当对船机进行大修时,应按照附录H的要求进行,大修过的船机排放水平应不低于船机大修前型式检验的排放水平。
5.2.5.2对船舶更换船机的要求
当船舶更换船机时,应更换符合本标准当时阶段排放要求的船机。5.3船机安装在船舶上的要求
在船舶上安装的船机应满足该船机型式检验时的下列特征:6
iiKAoNiKAca
5.3.1进气压力降不应超过附件AA.1.17对已经型式检验的发动机规定的压力降。5.3.2排气背压不应超过附件AA.1.18对已经型式检验的发动机规定的背压。5.3.3排气后处理装置在排气管路中的位置和基准距离应满足附件AA.2的要求。6船舶硫氧化物排放控制的规定
6.1内河船、江海直达船和在内河作业的渔业船舶,应使用符合GB252标准的柴油。6.2沿海船、海峡[渡]船和在近海作业的渔业船舶,若船机设计需要使用船用燃料油,应使用符合国家标准及法规规定的低硫船用燃料油;对安装污染控制装置的船舶,其二氧化硫(SO2)排放不超过使用低硫船用燃料的,可使用其他燃料,且船舶应有明显的标识。
6.3本标准适用范围的船舶,若安装的船机设计需要使用其他燃料(如:NG燃料和混合燃料等),应使用符合标准的市售燃料。7生产一致性检查
制造企业应按照附录G的要求采取措施,保证生产一致性。生产一致性检查中发动机气态污染物和颗粒物的测量值应按实际劣化系数(或劣化修正值)进行校正。7.1一般要求
7.1.1对已通过型式检验而正式投产的船机机型(或系族),制造企业必须采取措施确保所生产船机与该船机机型(或系族)型式检验相关信息(附录A)的内容一致。7.1.2主管部门应以该船机机型(或系族)型式检验相关信息(附录A)的内容为基础进行生产一致性检查。
7.1.3主管部门可以根据监督管理的需要,在制造企业内按第7.2条要求抽取样机7.1.4如果某一船机机型(或系族)不能满足本标准第5章的要求,则制造企业应积极采取措施改善生产一致性保证体系。
7.1.5生产一致性检查使用燃料的规定如下:7.1.5.1对于使用普通柴油的船机,生产一致性检查应使用符合GB252规定的市售柴油,在制造企业的要求下,可以使用附录D中描述的基准柴油。7.1.5.2对于使用其他单一燃料的船机,生产一致性检查应使用制造企业型式检验所用燃料类型的市售燃料。Www.bzxZ.net
7.1.5.3对于可以使用一种以上燃料的船机,生产一致性检查应使用每类燃料分别进行试验。7.1.5.4对于可以使用多种混合燃料的船机,生产一致性检查应选用会造成排放最恶劣状态的混合燃料进行试验。
7.2生产一致性检查的规定
7.2.1从正式投产的船机中随机抽取一台样机,制造企业不得对抽样后用于检验的船机进行任何调整,但可以按照制造企业的技术规范进行磨合。7.2.2对抽取的样机进行外观检验,其配置应与型式检验相关信息(附录A)的内容一致,如不一致,则判定该批产品的生产一致性不合格。7.2.3若抽取的船机通过试验测得的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物及颗粒物,均不超过本材准第5章规定的限值要求,则该批产品的生产一致性合格。7.2.4如果从正式投产的产品中随机抽取的一台船机不能满足本标准第5章规定的限值要求,则7
iiKAoNiiKAca
制造厂可以要求加抽若干台船机进行生产一致性检查。制造企业应确定抽检样机的数量n(包括原来抽检的一台)。除原来抽检的那台船机以外,其余的船机也都需进行试验。然后,根据抽检的n台样机上测得的每一种污染物的比排放量,求出算术平均值()。如能满足下列条件,则该批产品的生产一致性合格,否则为不合格。x+k.S≤Li
式中:L一表1中规定的某种污染物的限值:k一根据抽检样机数n确定的统计因数,其数值见表4:xi一n台样机中第i台经过劣化系数(或劣化修正值)校正的试验结果;x一n台样机经过劣化系数(或劣化修正值)校正的测试结果的算术平均值。表4统计因数
如果n>20,则
8船机标签
8.1船机制造企业在生产时应给每台船机固定一个标签,标签应符合下列要求:a)如果不毁坏标签或损伤船机外观则无法将标签取下;b)在整个船机使用寿命期间保持清楚易读10
c)固定在船机正常运转所需零件上,该零件应是整个船机使用寿命期内一般不需要更换的:
d)船机安装到船舶上,标签的位置应明显可见。8.2如果船机安装到船舶上以后,因机械遮盖而使船机标签变得不明显易见,则船机制造企业应向船舶制造企业提供一个附加的标签。附加的标签应符合下列要求:a)如果不毁坏标签或损伤船舶外观则无法将标签取下;b)应固定在船舶正常运转所必需的机械零件上,该零件应是整个船舶使用寿命期内一般不需要更换的。
8.3标签应包含下列信息:
a)船机对应的功率段及限值阶段;b)船机的型号、系族名称、功率参数;c)船机生产日期:年月日(“日”可选。如在船机其他部位已经标注生产日期,则标签中可不必重复标注);
d)船机制造企业的全称;
e)船机使用的燃料类型(如:柴油、船用馏分油、NG等):f)带后处理装置的应注明后处理装置的类型(如:选择性催化还原装置、废气洗涤设备、8
iKAoNiKAca
颗粒物捕集器等):
g)制造企业认为重要的其他信息。8.4对于按照4.3条获得型式检验豁免的船机,其标签除满足8.1~8.3条的要求外,还应注明其用途及豁免理由。
8.5船机完成最终检查离开生产线之前应带有标签。8.6船机标签的位置应在附录A中描述,并在附录F中说明。9确定船机系族的参数
船机系族根据系族内船机必须共有的基本设计参数确定。在某些条件下有些设计参数可能会相互影响,这些影响也必须被考虑进去,以确保只有具有相似排放特性的船机才包含在一个船机系族内。
同一系族的船机应共有下列基本参数和型号:9.1工作循环
—2冲程
一4冲程
9.2冷却介质
一空气
9.3对于燃气发动机和带后处理器的发动机:-气缸数
(如果燃料供给系统为每缸单独计量燃料,则比源机缸数少的其他船机,都可属于同一发动机系族)。
9.4单缸排量
系族内各船机间总相差不超过15%9.5进气方式
一自然吸气
一增压
一增压中冷
9.6燃烧室型式
一分隔式燃烧室
一开式燃烧室
9.6气阀和气道一结构、尺寸和数量一气缸盖
一气缸套
一曲轴箱
9.7燃料喷射系统
一组合式泵-管-嘴系统
一直列泵
一分配泵
一单体泵
一泵喷嘴
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