选择性催化还原(SCR)系统船上应用指南2022

国际海事组织(IMO)海上环境保护委员会第66届会议(MEPC66)以MEPC.251(66)决通过对TierIII技术发展状况的评审和反复的讨论，MEPC66最终确定了TierIIINOx排(2)在其他NOx排放控制区(北美排放控制区或美国加勒比海排放控制区除外)通过日对成熟的单一技术有SCR(selectivecatalyticreduction)技术、EGR(ExhaustGasRecirculation)技术及低压喷射LNG发动机。SCR技术由于适用范围广，对发动机的安全影响较小，获得则基础上关于装有SCR系统船用发动机的补充要求，为主管机关或主管机关授权机构实施2015年底，CCS编制的《选择性催化还原(SCR)系统认可及检验指南》通过评审，于2016年3月1日起正式生效实施，适用于申请CCS产品基于上述需求，本指南主要规定了SCR系统船上设计、布置、控制监测、安装试验等方面的要求，属船级检验要求，旨在为船舶设计、建造/改造、检验、试验等提供指导。本由于SCR系统从产品检验到船上安装及应用，涉及的环节很多，下图给出了CCSSCR系统认可的主要流程，供产品厂、船舶设计单位、船厂、船东及审图、检验单位参考。SCR系统认可主要包括法定检验和船级检验，CCS作为主管机关授权机构也可实施单独的法定检1.1.1本指南适用于为减少船上发动机NOx排放而安装的选择性催化还原(以下简称本指南不包含SCR系统型式认可和产品检验的具体要求，对于申请中国船级社(以下简称CCS)型式认可和产品检验的SCR系统，请参照CCS《选择性催化还原1.2.1本指南的目标是为船舶SCR系统的设计、制造、布置、安装、检验(3)应尽可能地减少SCR系统安装和运行对发动机(1)SCR系统系指还原剂供应系统、SCR反应器、电控系统组成的一个(2)还原剂喷射系统系指由向喷嘴供应还原剂的泵、向废气流喷射还原剂的喷嘴和喷射(3)还原剂供应系统系指由还原剂储存/配制舱η=×100(%)式中：Cinlet——SCR反应器进口处测量的NOxCoutlet——SCR反应器出口处测量的NOx(3)2008NTC(NOxTechnicalCode2(4)EIAPP(EngineInternationalAirPollutionPrev1.4.1船舶上安装SCR系统(持有CCS船用产品证书)，其设计、布置、安装等满足本NEC(SCRS)1.4.2上述附加标志的授予、保持、暂停、取消和恢复应符合CCS《钢规》第1篇第21.6.1船上应备有SCR系统操作与维护手册，内容涵盖操作、安全、维护要求以及与系1.7.1船上安装的任何装置、材料、设备和器具可以替代本指南规定的装置、材料、设备和器具，前提条件是经试验或其他方法证明认定这些装置、材料、设备和器具至少与本指1.7.2若对指南要求的计算方法、评定标准、制造程序、材料、检验和试验方法，能提(1)SCR反应器安装基座及与船舶结构连接相关的详细图纸，包括结构尺寸、焊接细节(4)控制与监测系统系统图及说明书，包括非正常条件的设定点、废气排放监测位置细(2)SCR系统对船舶稳性影响的评估资料(如适用)，包括SCR系统及其相关船体结构(3)SCR系统对船舶总纵强度影响的评估资料(如适用)；2.2.1SCR系统检验除法定检验外，一般应包括如下船级检验：型式认可和产品检验、2.2.2型式认可和产品检验：SCR系统应按CCS《选择性催化还原(SCR)系统认可及检2.2.3初次检验：SCR系统在船上安装后但尚未投入使用之前，都应进行初次检验，确认每台SCR系统证书及相关文件配备齐全，系统按本指南适用要求进(7)SCR系统船上试验(SCR系统船上安装后应进行整合试验，主要确认各种运行工况和负荷条件下相关系统及设备功能正常且工作稳定，主要工作参数控制在设计范围内，包括验证与系统运行相关的控制、报警、安全保护等。SCR系统采用方案B认可时，可与SCR2.2.4营运中检验：营运中检验作为船舶检验的一部分，SCR系统的营运中检验随船舶②设备运行检查：确认所有旋转件和往复运转件的正常运行，如还原剂计量泵、通风③确认所有遥控和自动控制阀可正常操作。如设有减压阀，应进行功能测试。并随机④电气设备检查应包括电缆及其支撑结构的外观检查、电动机和驱动器绕组绝缘电阻3.1.1在保证尿素水溶液或氨水有足够时间分解的情况下，SCR反应器应尽可能靠近发3.1.2SCR系统的设计和布置应保证SC7篇规定的环境条件/工作环境进行设计、选型、布置。3.1.5应按《钢规》第3篇第1章1.3.63.2.1SCR系统的设计和安装应与发动机匹配，其运转不应对发动机的性能造成负面影3.2.2SCR系统的处理能力应与发动机处理与其相连发动机最大持续功率(MCR)工况下的废气排放。3.2.3对于SCR系统与多台发动机相连的情况，如实际营运时并非所有与之相连的发动3.2.4考虑到发动机使用的燃油质量可能对SCR系统性能产生影响，如含硫量，应在SCR系统或发动机规格书以及操作与维护手册注明其适用的燃油特性范围，以及与燃油特R3.3.3一般情况下，船上各个发动机的排气管应相互独立，不允许相互连接。如设计者充分考虑了潜在风险，并满足下述情况，经CCS特(5)各种运行工况下，排气背压始终不超过每个所连接发动机制造厂规定的背压限制。(1)SCR系统中还原剂供应系统(包括管路、阀件、接头)的材料、设计、制造、安装(2)与还原剂储存、加注、处理、驳运相关的管系、舱柜及其它可能与还原剂接触的任何部件，应选用合适的合金钢、不易燃的塑料、做防腐涂层处理的普通碳钢或其它材料，禁(4)还原剂供应管系应独立于船上其他管系，且不应设在或通过起居处所、服务处所、(5)还原剂供应管系不应布置在锅炉上方或者靠近蒸汽管路、排气系统、需要绝热的热(6)还原剂储存/配制舱/柜及还原剂供应管系(7)承滴盘应设有泄放装置，将承滴盘内的还原剂泄放到溢流柜或其他适合的舱柜，泄放管路上应安装止回阀；或者作为替代，设有泄漏监测装置及快速关闭阀，当发生泄漏时可(1)还原剂储存舱/柜的容量设计，应考虑船舶拟运营的航线、还原剂浓度、连接发动(2)还原剂储存舱/柜应远离热源，放置在通风良好的区域，以防溢流或泄漏时不会落当机舱通风系统能为还原剂储存舱/柜附近提供有效的持续通风(还原剂储如布置在单独的隔间内，应设有独立于起居处所、服务处所或控制站的有效负压机械通风系统，换气次数应不小于6次/h。通风系统应能够从隔间外进行控制。应在隔间外每个邻近入口处张贴安全指示，要求人员进入该处所前应进行通风。对于采用氨水作为还原剂的(4)由于过高或过低的温度会影响还原剂的特性，应根据船舶航线或作业区域以及还原剂的存储温度范围(可参考公认标准，如ISO18611-3:2014)，为还原剂储存舱/柜配置必要(5)从还原剂储存舱/柜引出的管路一旦损坏会导致还原剂流出，应在储柜出口设一个快速关闭阀，该阀除能就地关闭外，还应能在储存柜所在处所外易于接近的安全位置进行操位于开敞甲板上且人员不易靠近的位置，并采取有效措施防止水进入舱/柜。空气管应独立(7)还原剂储存舱/柜应设有就地温度和液位指示装置，并应在有人值班控制站显示。①当其与还原剂整体舱相邻时，且存在来自还原剂②当还原剂管系通过这些舱室时，除非该管系由熔点高于925摄氏度的钢或其他等效管道/管系应由钢或其他等效材料制成，且熔点应高于925摄氏度。当还原剂舱/柜阀采用金属密封，并为故障自动关闭型或发生火灾时能从安全位置快速关闭，该阀下游管道/管系可不用满足上述要求；在这种情况下，可以接受经型式认可的塑料管道，即使其未通过(11)还原剂储存舱/柜的布置应可以排空舱/柜内的还原剂，并通过便携式或永久系统①此处“钢或其他等效材料”且熔点高于925摄氏度的材料要求，不适用于以下所列FRP船(玻璃钢船)2)不适用SOLAS要求的FRP船舶，如游艇(1)为减少还原剂中杂质对还原剂供应系统中阀件及其它重要部件的损害，应在系统中(1)为保护船员，船上应配备合适的保护设备(包括大围裙、长袖橡胶手套、橡胶靴、防化学物质材料的连体工作服、口罩、防化学物质护目镜或面具)。对于采用尿素水溶液作(2)还原剂储存处所及入口旁，应张贴小心和应急响应有关的安全指示，包括还原剂的4.1.1SCR反应器应设有合适的人孔/检查孔、通道或平台，并应在SCR反应器周围留4.1.2催化剂块的堵塞会导致发动机背压过高、反应器NOx转化率降低及火灾风险，应4.1.3SCR反应器的壳体、催化剂块、支撑构件等应能承受正常工作条件下可能遇到的4.1.4SCR反应器表面温度可能伤人或触及可燃液体易起火时，应按《钢规》第3篇第氨水作为还原剂，其浓度应不大于28%，满足通用的工业标准，并证明船上无法采用尿素水溶液作为还原剂，其装载、运输和使用应基于风险分析。如采用液氨作为还原剂，应得到船旗国主管机关和我社的批准，证明船上无法采用尿素水溶液和氨水作为还原剂，其装载、运4.3.2如采用还原剂在线制备装置，其制备出的还原剂成分和特性应满足ISO18611-4.3.3还原剂对眼睛、皮肤、呼吸道有一定的刺激性，与还原剂接触时应配备必要的防4.4.1用于还原剂喷射、吹灰器等相关SCR系统设备的气动系统应满足《钢规》第4.4.2SCR系统设备气动系统的压缩空气应直接取自船舶现有设施，除非其影响到符合4.4.3如SCR系统设备采用制造厂自带的独立的气动系统和空气源，则应满足公认的工(3)SCR系统电气设备应设有合适的断路器，并满足《钢规》第4篇第2章第5节的适并用气密的舱壁和甲板隔离，防止泄漏的氨气进入其他舱室。氨水储存舱/柜距船体外板距(1)至少应布置两个入口/通道门，且相距尽可能远。至少一个入口/通道门直接通5.1.4氨水舱室舱壁和甲板上用于通过电缆和管系的贯穿孔，也应满足气密性结构的要5.1.5氨水舱应设有独立的舱底水排出系统，以确保排出的氨水不会流入敞口的污水井5.1.6氨水承滴盘应设有泄放装置，将承滴盘内的氨水泄放到专用的溢流柜，泄放管路5.1.7氨水储存舱/柜的空气管、注入管、测量管以及氨水管路不应穿过起居处所、服务5.1.8位于氨水舱外通往发动机的氨水管路应采用双壁管，双壁管内应保证至少8次/h5.2.1氨水舱应设有独立于其他船舶处所的负压通风系统，通风系统应靠近氨水储存舱/柜，并能在氨水舱外易于到达之处操作，风机的排量应使氨水舱的换气次数不少于30次/h。通风系统的出口至少高于露天甲板4m，且离最近起居处所、服务处5.3.5为便于检修，需要临时排除氨水供应管系中的氨水。因此，应在氨水供应管系最底部和氨水溢流柜之间设置一个氨水排出管路，并安装一个截止阀。氨水溢流柜的容量应足5.5.1氨水加注系统应仅用于氨水的加注。其加注口应位于开敞甲板，并设有关闭阀和盲法兰。位于开敞甲板的加注口和加注管系应予以标示。加注口或其他可能泄漏的位置应设5.5.2氨水加注管系应布置在氨水储存舱/柜的上方，并尽可能靠近。且氨水加注管系及5.6.1应在每个氨水舱内设有一套固定式氨探测系统。当舱内氨气浓度超过25ppm时，5.6.2每个氨水舱内还应备有一套便携式氨探测装置。并在邻近氨水舱门外的位置安装5.6.3通往氨水舱的通道内也应设有氨探测系统。当通道内氨气浓度