【導(dǎo)讀】《防污公約》附則VI－《防止船舶造成空氣污染規(guī)則》于。2020年7月，環(huán)保會(huì)第53屆會(huì)議同意修訂《防污公約》附則VI和《氮氧化物技術(shù)。2020年10月，環(huán)保會(huì)第58屆會(huì)議完成了審議，本《氮氧化物技術(shù)規(guī)則》(以下。作為一般性的背景信息，在燃燒過程中形成氮氧化物的先決條件是氮和氧。一起構(gòu)成柴油機(jī)吸入空氣的99％。燃料比的函數(shù)，柴油機(jī)在此情況下運(yùn)轉(zhuǎn)。氮在燃燒過程中大多未起反應(yīng)；但有很小一部分。將被氧化形成多種形式的氮氧化物。能夠形成的氮氧化物包括一氧化氮和二氧。通常低速柴油機(jī)所形成的氮氧化物量比高速機(jī)要大。酸化，形成對(duì)流層臭氧，營(yíng)養(yǎng)富集等不良環(huán)境影響，對(duì)全球人類健康造成危害。在制定一系列簡(jiǎn)單實(shí)用的要求(其中對(duì)確保符合氮氧化物排放允許值的措施作。了定義)時(shí)，已認(rèn)識(shí)到精確制定船用柴油機(jī)實(shí)際加權(quán)平均氮氧化物排放量的困難。油機(jī)的排放性能進(jìn)行評(píng)估。其后的船上試驗(yàn)將不可避免地受限于范圍和精確度兩方面，其目的應(yīng)為推理或

　　

【正文】 驗(yàn)中取樣。 燃油的溫度應(yīng)符合制造廠的建議。燃油溫度應(yīng)在燃料噴 射泵進(jìn)口處或根據(jù)制造廠的要求測(cè)量，并且溫度和測(cè)量點(diǎn)應(yīng)予以記錄。 使用液體燃料油作為引燃燃料的 雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)使用最大的液體和氣體燃料比進(jìn)行試驗(yàn)。燃料的液體部分應(yīng)符合 、 和 。 測(cè)量設(shè)備和測(cè)量數(shù)據(jù) 交付試驗(yàn)的發(fā)動(dòng)機(jī)排放氣體成分應(yīng)由本規(guī)則附錄 3 所述的方法測(cè)量 ， 該附錄 介紹了氣體排放的建議分析系統(tǒng)。 MEPC 58/23/ ANNEX 14 Page 26 其他系統(tǒng)或分析儀，如果其產(chǎn)生與 中提到的設(shè)備等效的結(jié)果，經(jīng)主管機(jī)關(guān)認(rèn)可，可被接受。 為建立 等效 情況 ，應(yīng)證實(shí)通過使用公認(rèn)的國(guó)內(nèi)或國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行定量分 析的其他系統(tǒng)或分析儀所得的結(jié)果，與按 的要求測(cè)量柴油機(jī)的廢氣排放濃度相當(dāng)。 對(duì) 引入 新系統(tǒng) 的情況 ，等效的確定應(yīng)基于 ISO 57251 和 ISO 57252 或其他可比的認(rèn)可標(biāo)準(zhǔn) 所述的重復(fù)性和再現(xiàn)性的計(jì)算 。 本規(guī)則不包含流量、壓力和溫度測(cè)量設(shè)備的詳細(xì)資料，而只有進(jìn)行排放試驗(yàn)所必須的這些設(shè)備的精確要求在本規(guī)則附錄 4 的 中給出。 功率計(jì)規(guī)格 應(yīng)采用 所述的具有適當(dāng)性能完成適合的試驗(yàn)循環(huán)的發(fā)動(dòng)機(jī)功率計(jì)。 扭矩和轉(zhuǎn)速測(cè)量設(shè)備應(yīng)允許對(duì) 給定范圍內(nèi)軸功率進(jìn)行精確測(cè)量?？?能有必要 進(jìn)行附加計(jì)算。 測(cè)量設(shè)備的精度應(yīng) 不超過 本規(guī)則附錄 4 的 所列出的 最大 允許偏差。 廢氣流量的測(cè)定 廢氣流量應(yīng)采用 ， 或 中規(guī)定的方法之一予以測(cè)定。 直接測(cè)量方法 該方法包括通過流量嘴或等效的測(cè)量系統(tǒng)直接測(cè)量廢氣流量，并且應(yīng)符合公認(rèn)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。 注 ： 直接氣體流量測(cè)量是一項(xiàng)困難的任務(wù)。應(yīng)采取預(yù)防措施避免 將會(huì) 導(dǎo)致排放值錯(cuò)誤的測(cè)量錯(cuò)誤。 空氣和燃料測(cè)量方法 采用空氣和燃料測(cè)量方法確定廢氣排放流量的方法應(yīng)根據(jù)公認(rèn)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。 該方法包括空氣流量和燃料流量的測(cè)量。應(yīng)使用具有本規(guī)則附錄 4 中 所定義的精確度的空氣流量表和燃料流量表。 廢氣流量應(yīng)作如下計(jì)算： mfmawmew qqq ?? (4) 空氣流量表須符合本規(guī)則附錄 4 的精確度規(guī)格， CO2 分析儀應(yīng)滿足本規(guī)則附錄 3的技術(shù)條件，且整個(gè)系統(tǒng)須符合本規(guī)則附錄 4 的廢氣流量的精確度規(guī)格。 燃料流量和碳平衡法 該方法包括采 用本規(guī)則附錄 6 規(guī)定的碳平衡法根據(jù)燃料消耗、燃料成份和廢氣濃度的廢氣質(zhì)量流量的計(jì)算。 MEPC 58/23/ ANNEX 14 Page 27 發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)參數(shù)和其它基本參數(shù)的測(cè)試儀的允許偏差 所有測(cè)量?jī)x的校準(zhǔn) ， 包括本規(guī)則附錄 4 中的測(cè)量?jī)x和為了確定發(fā)動(dòng)機(jī)的 氮氧化物排放性能，例如測(cè)量汽缸峰值或增壓空氣壓力而需要額外的測(cè)量?jī)x 的校準(zhǔn)， 應(yīng)符合主管機(jī)關(guān)認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)和本規(guī)則附錄 4 的 中列出的要求。 確定氣體成份的分析儀 確定氣體成份的分析儀應(yīng)滿足本規(guī)則附錄 3 的規(guī)定。 分析儀的校準(zhǔn) 用于發(fā)動(dòng)機(jī)氣體排放測(cè)量的分析儀應(yīng)根 據(jù)本規(guī)則附錄 4 的要求校準(zhǔn)。 試驗(yàn)運(yùn)行 通則 推薦的取樣和分析系統(tǒng)的詳細(xì)描述包含在 至 和本規(guī)則附錄 3 中。由于不同的結(jié)構(gòu)可產(chǎn)生相同的結(jié)果，所以不必確切符合這些標(biāo)準(zhǔn)?？墒褂酶郊拥臉?gòu)件，如儀器、閥、螺線管、泵和開關(guān)以提供額外資料并協(xié)調(diào)構(gòu)件系統(tǒng)的作用。如主管機(jī)關(guān)同意，對(duì)維持某些系統(tǒng)的精確性所不需要的其他構(gòu)件可被免除，只要該免除基于良好的技術(shù)判斷。 進(jìn)氣口限制 (自然抽吸發(fā)動(dòng)機(jī) )或增壓空氣壓力 (渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī) )和廢氣背壓的處理應(yīng)分別符合 和 的要求。 對(duì)于增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)氣口限制條件應(yīng)為清潔空氣進(jìn)氣過濾器的條件，且增壓系統(tǒng)在由母型機(jī)試驗(yàn)結(jié)果代表的發(fā)動(dòng)機(jī)族或發(fā)動(dòng)機(jī)組申報(bào)或制定的范圍內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)。 主要廢氣成份 ： CO、 CO HC、 NOX 和 O2 確定原始廢氣的氣體排放的分析系統(tǒng)應(yīng)基于 中分析儀的使用。 對(duì)于原始廢氣所有成份的試樣可以使用 一 只取樣管或用 兩 只 靠在一起 并內(nèi)部分開的 不同分析儀取樣管采集。必須注意在分析系統(tǒng)的任何部位不發(fā)生廢氣成份 (包括水和硫酸 )的凝結(jié)。 這些分析儀 的規(guī)格和校準(zhǔn)應(yīng)分別如本規(guī)則附錄 3 和 4 所列。 氣體排放物的取樣 氣體排放物的取樣管應(yīng)安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪增壓器或最后一個(gè)后處理裝置 (取最下部者 )的出口之后至少 10 倍于排氣管直徑處，但同時(shí)至少在廢氣系統(tǒng)出口的上部 或 3 倍于排氣管直徑 (取大者 )處。對(duì)于位置不滿足上述規(guī)格的短廢氣系統(tǒng)，取樣管的其他位置應(yīng)由主管機(jī)關(guān)認(rèn)可。 碳?xì)浠衔锶庸芴幍膹U氣溫度應(yīng)至少為 190℃，在其他測(cè)量氣體的取樣管 (與碳?xì)浠衔锶庸芊珠_ )處應(yīng)至少為 70℃。 對(duì)于帶有旁通排氣支管 的多氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)，取樣管進(jìn)口應(yīng)充分處于下風(fēng)口以確保試MEPC 58/23/ ANNEX 14 Page 28 樣能代表從所有氣缸排出的平均廢氣排放。對(duì)于帶有不同支管組的多氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)，允許分別從每組廢氣管處取樣并計(jì)算平均廢氣排量。另外，允許從一組中取樣以代表平均廢氣排量，條件是能向主管機(jī)關(guān)證明其他組的排放是相同的。經(jīng)主管機(jī)關(guān)認(rèn)可，已表明和上述方法有關(guān)的其他方法可以采用。對(duì)于廢氣排放計(jì)算，必須采用總廢氣質(zhì)量排量。 廢氣取樣系統(tǒng)應(yīng)按本規(guī)則附錄 4 的第 4 節(jié)進(jìn)行泄漏試驗(yàn)。 如果廢氣成份受到任何廢氣后處理系統(tǒng)的影響，則廢氣試樣必須在該設(shè)備的下風(fēng)口取 得。 取樣管入口的位置應(yīng)能避免注入廢氣系統(tǒng)用于冷卻、調(diào)節(jié)或降低噪音的水的進(jìn)入。 分析儀的檢查 排放分析儀應(yīng)按本規(guī)則附錄 4 的第 6 節(jié)置零及滿量程。 試驗(yàn)循環(huán) 發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)根據(jù) 定義的試驗(yàn)循環(huán)進(jìn)行試驗(yàn)，這是考慮到發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用的不同。 試驗(yàn)順序 至 程序完成之后，應(yīng)開始進(jìn)行試驗(yàn)順序。發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)根據(jù) 定義的有關(guān)試驗(yàn)循環(huán)進(jìn)行每一種方式、任何順序的運(yùn)行。 在最初轉(zhuǎn)換期后的每一種試驗(yàn)循環(huán)過程 中，指定轉(zhuǎn)速應(yīng)維持在額定轉(zhuǎn)速的 177。 l %之間或 177。 3min1(取大者 )，制造廠聲明的公差之內(nèi)的低速空轉(zhuǎn) 除 外 。比扭矩應(yīng)維持在使整個(gè)過程中的平均扭矩在發(fā)動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速下的額定扭矩的 177。 2%之內(nèi)。 分析儀響應(yīng) 當(dāng)穩(wěn)定時(shí)，在試驗(yàn)過程和所有零位和滿量程響應(yīng)檢查過程中分析儀的輸出應(yīng)使用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)或條圖記錄器進(jìn)行記錄。分析廢氣時(shí) 的 記錄時(shí)間應(yīng)不小于 10 分鐘 ，對(duì)每個(gè)零位和滿量程響應(yīng) 的 檢查時(shí)間應(yīng)不小于 3 分鐘 。對(duì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，應(yīng)使用每分鐘至少三次的取樣頻率。測(cè)量的 CO、 HC 和 NOX 濃度應(yīng)使用 ppm或等效方 式記錄并至少精確到最接近整數(shù)位。測(cè)量的 CO2 和 O2 濃度應(yīng)使用 %或等效方式記錄并精確到不少于小數(shù)點(diǎn)后兩位。 發(fā)動(dòng)機(jī) 狀況 只有發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定之后才應(yīng)在每一模式點(diǎn)下對(duì)其轉(zhuǎn)速、負(fù)荷和其他重要參數(shù)進(jìn)行測(cè)量。廢氣流量應(yīng)予測(cè)量或計(jì)算并記錄。 分析儀重新檢查 排放試驗(yàn)后，應(yīng)使用零位氣體和測(cè)量前使用的相同滿量程氣體對(duì)分析儀的零位和滿量程響應(yīng)進(jìn)行重新檢查。如果滿足以下條件，則試驗(yàn)被認(rèn)為是合格的： .1 在試驗(yàn)之前和之后零位氣體響應(yīng)相差低于初始滿量程氣體濃度的 2%；MEPC 58/23/ ANNEX 14 Page 29 以及 .2 在試驗(yàn)之前和之后滿量程氣體響應(yīng)相差低于初始滿量程氣體濃度的 2%。 零位和滿量程的漂移校正不應(yīng)使用于按 記錄的分析儀響應(yīng)。 試驗(yàn)報(bào)告 對(duì)建立發(fā)動(dòng)機(jī)族或發(fā)動(dòng)機(jī)組測(cè)試的每臺(tái)單機(jī)或母型機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)制造廠應(yīng)準(zhǔn)備 一 份試驗(yàn)報(bào)告，內(nèi)容應(yīng)包括能全面確定發(fā)動(dòng)機(jī)性能和進(jìn)行氣體排放計(jì)算的必要數(shù)據(jù) ， 包括本規(guī)則附錄 5 第 1 節(jié)規(guī)定的數(shù)據(jù)。試驗(yàn)報(bào)告的正本應(yīng)由制造廠存檔保管， 一 份經(jīng)核準(zhǔn)的真實(shí)副本由主管機(jī)關(guān)存檔保管。 氣體排放數(shù)據(jù)評(píng)估 對(duì)于氣體排放評(píng)估，應(yīng)對(duì)每種模式的至少最后 60s 記錄的數(shù)據(jù)作平均，每種模式中 CO、 CO HC、 NOX 和 O2 的濃度應(yīng)根據(jù)平均記錄數(shù)據(jù)和相應(yīng)的零位和滿量程檢查數(shù)據(jù)確定。 CO2 和 O2 類的平均結(jié)果應(yīng)精確到不少于小數(shù)點(diǎn)后兩位 (以 %表示 )， CO、 HC 和NOX 類應(yīng)至少精確到最接近整數(shù)位 (以 ppm表示 )。 氣體排放 的 計(jì)算 試驗(yàn)報(bào)告的最后結(jié)果應(yīng) 按 下列 至 中的步驟進(jìn)行確定。 廢氣流量的確定 每種模式的廢氣流量率 (qmew)應(yīng)根據(jù) 至 中所述的方法之一確定。 干 /濕修正 如果排放不以濕度為基礎(chǔ)測(cè)量，則應(yīng)根據(jù)下列公式將被測(cè)濃度轉(zhuǎn)換成濕度基礎(chǔ)： dww CKC ?? (5) 對(duì)于原始廢氣： .1 廢氣流量應(yīng)按 的直接測(cè)量方法或 的空氣和燃料測(cè)量方法確定的完全燃燒，應(yīng)使用下列公式： 1fwm a dmfm a dmfA L Fw r 1 ????????????????????????fqqHqqWHkaa (6) 或 MEPC 58/23/ ANNEX 14 Page 30 ???????? ??????????????????????????brfwm a dmfm a dmfA L Faw r 1 11 ppfqqHqqwHka (7) 式中 EPSD E LA L Ffw f ?????? 0 0 7 00 4 0 8 00 2 5 5 59 (8) Ha 系指吸入空氣的絕對(duì)濕度， g(水 )/kg(干空氣 ) 注 ： 可使用普遍接受的公式以使用相對(duì)濕度測(cè)量、露點(diǎn)測(cè)量、蒸氣壓力測(cè)量或干 /濕球測(cè)量計(jì)算 Ha。 ? ?aabaaa ?????? (9) 式中 ： pa＝ 吸入空氣的飽和蒸氣壓力， kPa pa＝ (+ ta+ ta2－ 105 ta3 + 106 ta4－ 108 ta5) () (10) 式中 ： ta = 吸入空氣溫度，℃； ta= Ta－ pb = 總大氣壓力， kPa pr = 分析系統(tǒng)冷卻槽后的水汽壓力， kPa pr = kPa，冷卻槽溫度 3℃ .2 不完全燃燒，在一個(gè)或多個(gè)模式點(diǎn) CO 大于 100 ppm 或 HC 大于 100 ppmC，廢氣流量按 的直接測(cè)量方法或 的空氣和燃料測(cè)量方法確定并在所有情況下使用 的碳平衡法，應(yīng)使用下列公式： 注 ： (11)和 (13)中 CO 和 CO2 濃度的單位是 %。 brw2H 2 dc o dc o 2 dw r 2 )(1ppkcccak ????????? (11) 式中： BE T wwa ?? (12) C O 2 dC O dC O 2 dC O dC O dH 2 d 3 )( cc cccac ?? ????? (13) MEPC 58/23/ ANNEX 14 Page 31 )6 0 (1 0 0 0 6 0 aaw2 HHk ?? ?? (14) 對(duì)于吸入空氣： w2wa 1 kk ?? (15) 濕度和溫度的 氮氧化物 修正 由于 氮氧化物 的排放取決于環(huán)境空氣狀況，所以應(yīng)使用 或 (如適用 )的系數(shù)來修正環(huán)境空氣溫度和濕度的 氮氧化物 濃度。 參照溫 度 25℃下的其他替代 。 如證明正確或有效， 且 如經(jīng)主管機(jī)關(guān)認(rèn)可，可以使用 其他修正公式 。 注入增壓空氣 (空氣加濕 )的水或蒸氣認(rèn)為是排放控制裝置，因此不應(yīng)考慮濕度修正。加載冷卻器中凝結(jié)的水會(huì)改變?cè)鰤嚎諝獾臐穸?，因此?yīng)考慮濕度修正。 對(duì)壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)： ? ? ? ?2980 0 1 1 aahd ??????? THk (16) 式中： Ta=空氣濾清器進(jìn)口的空氣溫度， K Ha=空氣濾清器進(jìn)口的吸入空氣濕度， 克水 (g)/每千克干空氣 (kg) 對(duì)具有中間空氣冷卻器的壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)使用下列替代公式： ? ? )(0 0 2 )298(0 0 2 1 S C R e fSCaahd TTTHk ?????????? (17) 式中： TSC 系指中冷空氣溫度； TSCRef系指 25℃ 的每個(gè)模式點(diǎn) 中 的冷空氣 溫度。 TSCRef應(yīng) 由 制造廠規(guī)定 。 考慮 增壓空氣 的濕度時(shí)，應(yīng)增加下列因素 ： HSC= 增壓空氣 濕度，克水 (g)/每千克干空氣 (kg)，其中： HSC= psc 100/( pc－ psc) 式中： pSC= 增壓空氣的飽和蒸氣壓力， kPa pC= 增壓空氣壓力， kPa 但是， 如果 Ha≥ HSC， 應(yīng)使用 HSC 替代公式 (17)中的 Ha。 排放質(zhì)量流量的計(jì)算 MEPC 58/23/ ANNEX 14 Page 32 每種模式原始廢氣中各成份的排放質(zhì)量流量應(yīng)使用按 獲取的測(cè)量濃度、表5 的適用 ugas值和 的廢氣質(zhì)量流量根據(jù) 計(jì)算。 MEPC 58/23/ ANNEX 14 Page 33 表 5 原始廢氣的系數(shù) ugas 和燃料參數(shù) 氣體 NOX CO HC CO2 O2 ρgas kg/m3 a) ρe 系數(shù)