(高清版)GBT 42328-2023 船用柴油機(jī)脫硫裝置技術(shù)要求

船用柴油機(jī)脫硫裝置技術(shù)要求2023-03-17發(fā)布I本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由全國船用機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC137)提出并歸口。本文件起草單位：中國船舶集團(tuán)有限公司第七一一研究所、中國船舶工業(yè)綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究院、中國船級社青島分社、青島雙瑞海洋環(huán)境工程股份有限公司、中船動力研究院有限公司、鎮(zhèn)江賽爾尼柯自動化股份有限公司。1船用柴油機(jī)脫硫裝置技術(shù)要求1范圍本文件規(guī)定了船用柴油機(jī)脫硫裝置的要求、運(yùn)行與維護(hù)、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存等。本文件適用于以氫氧化鈉(NaOH)、氫氧化鎂[Mg(OH)?]、氧化鎂(MgO)等為脫硫劑的船用柴油機(jī)濕式脫硫裝置(以下簡稱“脫硫裝置”)的設(shè)計、制造和檢驗，船用燃油鍋爐或其他燃燒設(shè)備用脫硫裝置可參考使用。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T191包裝儲運(yùn)圖示標(biāo)志GB/T6388運(yùn)輸包裝收發(fā)貨標(biāo)志GB/T9969工業(yè)產(chǎn)品使用說明書總則GB/T13306標(biāo)牌GB/T13384機(jī)電產(chǎn)品包裝通用技術(shù)條件3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。船用柴油機(jī)脫硫裝置desulfurizationdeviceformarinedieselengine由洗滌塔、洗滌液供給系統(tǒng)、堿液/漿液(制備)供給系統(tǒng)、洗滌液處理裝置、控制和監(jiān)測系統(tǒng)、排氣與旁通管路等設(shè)備組成的用于從船用柴油機(jī)排氣中除去硫氧化物(SO)的裝置。在脫硫裝置中，柴油機(jī)排氣與洗滌液在其內(nèi)部直接混合接觸的設(shè)備，一臺洗滌塔可以與一臺或者多臺柴油機(jī)的排煙管道連接。用來脫除硫氧化物(SO)等污染物的各類反應(yīng)劑，如氫氧化鈉(NaOH)、氫氧化鎂[Mg(OH),]、氧化鎂(MgO)等。堿液/漿液alkalisolution/slurry脫硫劑與水混和形成的化學(xué)處理液，本文件中堿液通常指氫氧化鈉(NaOH)溶液，漿液通常指氫氧化鎂[Mg(OH)?]溶液。2在脫硫裝置的洗滌塔中，與排氣直接接觸以降低硫氧化物(SO,)排放的含有堿性物質(zhì)的液體。排放水dischargewater脫硫裝置中任何需要被排出船舶舷外的水。從性能無法滿足脫硫效率要求的洗滌液中分離出的含水量較少的固液混合物。排氣壓損exhaustgaspressureloss洗滌塔進(jìn)口和出口排氣壓力之差。脫硫效率efficiency脫硫裝置脫除的二氧化硫(SO?)濃度與未經(jīng)脫硫前排氣中所含二氧化硫(SO?)濃度的百分比。4要求4.1.1船用柴油機(jī)配置脫硫裝置時，單套洗滌塔可匹配一臺柴油機(jī)，也可匹配多臺柴油機(jī)，但應(yīng)保證柴油機(jī)排氣在脫硫后的排放比限值[SO?(×10-?)/CO?(體積分?jǐn)?shù))]符合國際及當(dāng)?shù)氐囊?guī)定。4.1.2脫硫裝置的工作能力應(yīng)與柴油機(jī)負(fù)荷變化相適應(yīng)，并且加裝脫硫裝置不應(yīng)對柴油機(jī)的正常運(yùn)行產(chǎn)生影響。4.1.3脫硫裝置管系、設(shè)備的材料應(yīng)與其接觸介質(zhì)的特性及工作條件相適應(yīng)。4.1.4安裝于船上的脫硫裝置在各種運(yùn)行條件下的排氣背壓應(yīng)能始終維持在柴油機(jī)制造廠規(guī)定的范圍內(nèi)。如需安裝風(fēng)機(jī)以維持所需背壓，風(fēng)機(jī)的設(shè)置應(yīng)考慮當(dāng)其失效時，確保柴油機(jī)仍能持續(xù)工作。對于多臺柴油機(jī)共用單套脫硫裝置的情況，風(fēng)機(jī)的設(shè)置應(yīng)考慮所有與其相連柴油機(jī)的背壓要求。4.1.5應(yīng)在脫硫裝置本地控制站和集控室設(shè)置緊急停機(jī)裝置，用來停止系統(tǒng)運(yùn)行，并自動打開排氣旁通裝置(如安裝)。脫硫裝置停機(jī)不應(yīng)影響柴油機(jī)的可靠運(yùn)行。4.1.6一般情況下，船上柴油機(jī)的排氣管應(yīng)相互獨立。排氣管路有并管時，應(yīng)采取有效措施，防止隔離裝置處于關(guān)閉狀態(tài)時起動被隔離的柴油機(jī)。隔離裝置應(yīng)工作可靠，不論任何情況下發(fā)生故障時應(yīng)保證柴油機(jī)能安全運(yùn)行。4.1.7每套脫硫裝置應(yīng)能有效地處理與其相匹配的柴油機(jī)在最大持續(xù)運(yùn)行功率工況下的排氣流量。對單臺洗滌塔與多臺柴油機(jī)相匹配的情況，脫硫裝置的排氣處理能力可按實際工作時最大可能的排氣流量之和確定。4.2分類a)開式脫硫裝置；b)閉式脫硫裝置；c)混合脫硫裝置。34.2.2脫硫裝置按運(yùn)行模式可分為：a)開式運(yùn)行模式：該模式下，洗滌液(通常為海水)在作為排放水排出到船舷外之前僅通過脫硫裝置一次；b)閉式運(yùn)行模式：該模式下，洗滌液多次通過脫硫裝置，為了使洗滌液的性能保持為具有足夠的脫硫效率，應(yīng)通過添加如NaOH、Mg(OH)?等脫硫劑的方式調(diào)整其pH。此外，脫硫裝置會定期或連續(xù)地排放少量性能無法滿足脫硫要求的洗滌液，需要采用洗滌液處理裝置進(jìn)行處理以使其滿足排放標(biāo)準(zhǔn)。4.3.1.1開式脫硫裝置按開式運(yùn)行模式進(jìn)行脫硫處理，一般由洗滌塔、洗滌液供給系統(tǒng)、排氣監(jiān)測裝置、排放水監(jiān)測裝置、控制單元、排氣與旁通管路等組成，見圖1。標(biāo)引序號說明：1——柴油機(jī)；2——排氣旁通閥；3——排氣進(jìn)口閥；4——洗滌塔；5——壓差傳感器；6——洗滌液供給系統(tǒng)；7——洗滌液供給泵；8——排放水監(jiān)測裝置；9——排氣監(jiān)測裝置；10——控制單元。圖1開式脫硫裝置示意圖49627381舷外補(bǔ)給水5一一標(biāo)引序號說明：1——柴油機(jī)；2——排氣旁通閥；3——排氣進(jìn)口閥；4——洗滌塔；5——壓差傳感器；6——洗滌液供給系統(tǒng)；7——洗滌液供給泵；8——排放水監(jiān)測裝置；9——排氣監(jiān)測裝置；10——控制單元；11——緩沖罐；12——換熱器；13——堿液/漿液(制備)供給單元；14——洗滌液處理裝置。圖2閉式脫硫裝置示意圖54.3.1.3混合脫硫裝置按開式運(yùn)行模式或閉式運(yùn)行模式進(jìn)行脫硫處理，一般由洗滌塔、洗滌液供給系監(jiān)測裝置、控制單元、排氣與旁通管路以及進(jìn)排液切換閥等組成，可以通過控制洗滌液進(jìn)口管路和排出管路上的閥門開關(guān)實現(xiàn)開式運(yùn)行模式和閉式運(yùn)行模式的切換，見圖3。92536冷卻水出7□補(bǔ)給水舷外海水進(jìn)標(biāo)引序號說明：1——柴油機(jī)；2——排氣旁通閥；3——排氣進(jìn)口閥；4——洗滌塔；5——壓差傳感器；6——洗滌液供給系統(tǒng)；7——洗滌液供給泵；8——排放水監(jiān)測裝置；9——排氣監(jiān)測裝置；10——控制單元；11——緩沖罐；12——換熱器；13——堿液/漿液(制備)供給單元；14——洗滌液處理裝置；15——開式模式進(jìn)液切換閥；16——閉式模式進(jìn)液切換閥；17——閉式模式排液切換閥；18——開式模式排液切換閥。圖3混合式脫硫裝置示意圖64.3.2.1洗滌塔的殼體、支撐構(gòu)件等應(yīng)能承受船舶在設(shè)計工況下的環(huán)境條件。4.3.2.2應(yīng)設(shè)有可靠的泄放設(shè)施，當(dāng)脫硫裝置不工作或緊急需要時，可將系統(tǒng)內(nèi)的洗滌液泄放到指定艙柜或舷外。4.3.2.3洗滌塔如設(shè)計有工作液位，則應(yīng)采取措施保證塔內(nèi)洗滌液液位維持在規(guī)定范圍內(nèi)，當(dāng)水位超出范圍時發(fā)出報警，超過安全液位時應(yīng)及時停機(jī)。4.3.2.4應(yīng)對洗滌塔內(nèi)洗滌液的重要參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測。4.3.2.5應(yīng)設(shè)有必要的人孔/檢查孔、通道和平臺，以方便塔內(nèi)零部件更換、檢修、維護(hù)和清潔。4.3.2.7應(yīng)在靠近洗滌塔的出口處設(shè)有必要的氣液分離裝置，防止脫硫后的排氣離開洗滌塔時攜帶液滴，并考慮設(shè)有合適的沖洗設(shè)施。4.3.2.8洗滌塔入口和出口應(yīng)設(shè)置排氣溫度傳感器，實時監(jiān)測洗滌塔進(jìn)出口的排氣溫度，應(yīng)根據(jù)洗滌塔及內(nèi)構(gòu)件材質(zhì)設(shè)定合適的進(jìn)出口溫度限值，如果溫度過高應(yīng)進(jìn)行報警，必要時應(yīng)及時切換至旁通系統(tǒng)。4.3.3洗滌液供給系統(tǒng)4.3.3.1洗滌液供給系統(tǒng)應(yīng)至少設(shè)2臺供給泵，其中1臺為備用，供給泵的入口應(yīng)設(shè)有過濾裝置。4.3.3.2閉式脫硫裝置或混合式脫硫裝置中，洗滌液循環(huán)供給系統(tǒng)應(yīng)設(shè)有必要的冷卻系統(tǒng)，保證洗滌液進(jìn)洗滌塔的溫度始終維持在設(shè)計范圍之內(nèi)。4.3.3.3閉式脫硫裝置或混合式脫硫裝置中，洗滌液循環(huán)供給系統(tǒng)緩沖罐的容量應(yīng)根據(jù)洗滌液的最大設(shè)計流量確定，緩沖罐應(yīng)配置液位監(jiān)測設(shè)備、溫度傳感器和pH傳感器。緩沖罐還應(yīng)設(shè)置高液位和低液位報警功能，以避免出現(xiàn)液位過高或者過低而對系統(tǒng)運(yùn)行可能造成的風(fēng)險。4.3.4堿液/漿液(制備)供給系統(tǒng)4.3.4.1堿液/漿液制備系統(tǒng)應(yīng)設(shè)有足夠容量的儲罐，容量應(yīng)能滿足堿液/漿液連續(xù)供給的需求堿液/漿液的濃度和消耗量應(yīng)納入自動控制系統(tǒng)。4.3.4.2應(yīng)至少設(shè)2臺堿液/漿液供應(yīng)泵，其中1臺應(yīng)能供應(yīng)脫硫裝置設(shè)計工況下需要的堿液/漿液，另外1臺備用。4.3.4.3脫硫劑的貯存、制備系統(tǒng)應(yīng)在密閉環(huán)境，制備過程中應(yīng)維持在規(guī)定溫度范圍內(nèi)，根據(jù)需求應(yīng)設(shè)有合適的溫度控制措施，防止溫度低時發(fā)生結(jié)晶，或者溫度高時導(dǎo)致材料過度腐蝕。4.3.4.4采用固體脫硫劑時，應(yīng)設(shè)有必要的堿液/漿液制備系統(tǒng)，將固體脫硫劑配制成一定濃度的堿液/漿液供脫硫裝置使用。4.3.4.5采用氧化鎂(MgO)作為脫硫劑時，制備的漿液粒度大小應(yīng)能保證不造成管路、閥門、傳感器或設(shè)備堵塞，否則應(yīng)設(shè)置預(yù)處理系統(tǒng)。4.3.4.6漿液儲罐應(yīng)設(shè)有防沉淀裝置，如加裝槳葉式攪拌器、氣力/水力攪拌裝置等。4.3.4.7洗滌液儲存及輸運(yùn)過程中應(yīng)維持在規(guī)定溫度范圍內(nèi)，為此應(yīng)設(shè)有合適的溫度控制措施，防止溫度低時發(fā)生NaOH結(jié)晶，或者溫度高時導(dǎo)致材料過度腐蝕，堿液艙及堿液輸送管路應(yīng)做加熱或伴熱。4.3.4.8堿液/漿液管系應(yīng)設(shè)有排空及沖洗設(shè)施，當(dāng)脫硫裝置停止運(yùn)行時，及時排空并清洗。4.3.4.9堿液/漿液制備與供應(yīng)系統(tǒng)中可能發(fā)生泄漏的位置應(yīng)安裝承滴盤，防止泄漏的堿液/漿液滴落或擴(kuò)散到其他結(jié)構(gòu)或設(shè)備處造成破壞。4.3.5洗滌液處理裝置4.3.5.1脫硫裝置應(yīng)設(shè)有專門的洗滌液處理裝置，對經(jīng)過排氣脫硫后形成的洗滌液進(jìn)行處理以達(dá)到7MEPC.340(77)決議規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，洗滌液處理裝置應(yīng)足以處理脫硫裝置設(shè)計最大工況下的廢水排放量。4.3.5.2應(yīng)按MEPC.340(77)決議的要求設(shè)置水質(zhì)排放監(jiān)測系統(tǒng)，洗滌液處理裝置產(chǎn)生的排放水排放前應(yīng)進(jìn)行檢測，合格后方可排放。4.3.5.3洗滌液處理裝置排放的水質(zhì)應(yīng)滿足MEPC.340(77)決議關(guān)于排放水pH、濁度、PAH含量的監(jiān)測指標(biāo)的要求，監(jiān)測結(jié)果超標(biāo)應(yīng)及時發(fā)出報警，并返回洗滌液處理裝置繼續(xù)進(jìn)行處理。4.3.5.4脫硫殘渣柜的容量應(yīng)依據(jù)預(yù)期產(chǎn)生的殘渣量進(jìn)行設(shè)計，計算時應(yīng)考慮脫硫裝置的類型、數(shù)量以及可排放殘渣港口之間最大的航行時間等因素。4.3.6控制和監(jiān)測系統(tǒng)4.3.6.1脫硫裝置應(yīng)具有完善的模擬量控制、順序控制、聯(lián)鎖、保護(hù)、報警等功能，設(shè)遠(yuǎn)程和本地兩種操作方式。4.3.6.2對于開式脫硫裝置，應(yīng)對脫硫裝置的洗滌液流量、洗滌塔內(nèi)液位、洗滌塔排氣壓損、排放水pH、排放水PAH、排放水濁度、洗滌塔進(jìn)排氣溫度等主要參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測。對于閉式脫硫裝置或混合式脫硫裝置，應(yīng)對脫硫裝置的洗滌液流量、洗滌塔內(nèi)液位、洗滌塔排氣壓損、排放水pH、排放水PAH、排放水濁度、洗滌塔進(jìn)排氣溫度、洗滌液pH、緩沖罐液位、洗滌液溫度等主要參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測。4.3.6.3對于開式脫硫裝置，自動控制系統(tǒng)應(yīng)對脫硫裝置關(guān)鍵工藝控制參數(shù)，如洗滌液流量、洗滌塔內(nèi)液位等進(jìn)行自動調(diào)節(jié)和控制。對于閉式脫硫裝置或混合式脫硫裝置，自動控制系統(tǒng)應(yīng)對脫硫裝置關(guān)鍵工藝控制參數(shù)，如洗滌液流量、洗滌塔內(nèi)液位、脫硫劑供給流量、洗滌液pH、緩沖罐液位、冷卻水流量等進(jìn)行自動調(diào)節(jié)與控制。4.3.6.4應(yīng)在脫硫裝置就地控制站和集控室設(shè)緊急停機(jī)裝置，用來停止系統(tǒng)運(yùn)行，并自動打開排氣旁通裝置(如安裝)。脫硫裝置停機(jī)不應(yīng)影響柴油機(jī)的可靠運(yùn)行。4.3.7排氣與旁通管路4.3.7.1排氣管路有并管時，應(yīng)采取有效的聯(lián)鎖保護(hù)措施，防止隔離裝置處于關(guān)閉狀態(tài)時起動被隔離的柴油機(jī)。隔離裝置應(yīng)工作可靠，任何情況下發(fā)生故障時應(yīng)保證柴油機(jī)能安全運(yùn)行。4.3.7.2脫硫裝置如設(shè)有旁通裝置，應(yīng)設(shè)有正確指示其工作狀態(tài)的裝置。旁通裝置應(yīng)工作可靠，任何情況下應(yīng)保證柴油機(jī)能安全運(yùn)行。4.3.7.3如不設(shè)旁通，應(yīng)確保即使脫硫裝置停止工作，柴油機(jī)產(chǎn)生的高溫排氣也能順利排出，而不會對脫硫裝置及其構(gòu)件造成破壞。這種情況下，脫硫裝置的設(shè)計還應(yīng)考慮高溫排氣直接沖刷后灰塵積聚、結(jié)碳等風(fēng)險。4.4.1脫硫裝置外表面的鑄造、焊接及加工表面應(yīng)無銹、無垢、無飛邊毛刺等。4.5材料4.5.1洗滌塔前排氣管路宜選用碳鋼，當(dāng)耐腐蝕性能不滿足要求時，可采用不銹鋼進(jìn)行替代。4.5.2洗滌塔、洗滌液循環(huán)供給管路及廢水/廢渣處理單元宜選用不銹鋼，對于脫硫裝置核心設(shè)備洗滌塔，可采用更高抗腐蝕性能的雙相不銹鋼或超級奧氏體不銹鋼或材料工作環(huán)境相適應(yīng)的耐腐蝕材料。4.5.3開式脫硫裝置循環(huán)供給管路中的相關(guān)泵及閥件宜選用青銅。4.5.4脫硫裝置廢水管路或閥件、膨脹節(jié)、內(nèi)襯等防腐蝕和磨損要求較高的部位可選用玻璃鋼、橡膠、8陶瓷等非金屬材料。4.6排放限值4.6.1柴油機(jī)排氣經(jīng)過脫硫裝置處理后的SO?(ppm)/CO?(體積分?jǐn)?shù))應(yīng)滿足表1限值，SO?(ppm)/CO?(體積分?jǐn)?shù))應(yīng)按照MEPC.340(77)決議附錄2進(jìn)行計算。4.6.2排放水的水質(zhì)應(yīng)滿足MEPC.340(77)決議關(guān)于排放水pH、PAH、濁度、硝酸鹽含量限值的要求。表1燃油硫含量限值要求及對應(yīng)SO?(×10~6)/CO?(體積分?jǐn)?shù))公約/法規(guī)燃油硫含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))%CO?(體積分?jǐn)?shù))%實施日期實施區(qū)域附則VI2020年1月1日SO,排放控制區(qū)外2015年1月1日SO,排放控制區(qū)內(nèi)中國船舶排放控制區(qū)實施方案2016年1月1日珠三角、長三角、環(huán)渤海水域2019年1月1日香港規(guī)例2015年7月1日香港港口4.7環(huán)境適應(yīng)性脫硫裝置應(yīng)能在下列環(huán)境條件正常工作：a)環(huán)境溫度：-5℃~55℃;b)大氣壓力(po):100kPa;c)相對濕度(po):60%;5運(yùn)行與維護(hù)5.1運(yùn)行管理脫硫裝置應(yīng)能在滿足設(shè)計工況的條件下長期穩(wěn)定可靠地運(yùn)行。5.2維護(hù)保養(yǎng)脫硫裝置應(yīng)制定詳細(xì)的維護(hù)保養(yǎng)規(guī)定，維修人員應(yīng)按規(guī)定定期檢查、更換或維修各類設(shè)備、電氣及傳感器等必要的部件并做好維護(hù)保養(yǎng)記錄