DB4403-T 97-2020 深圳港船舶排氣污染物排放限值及測(cè)量方法

ICS27.020

Z25

DB4403

深圳市地方標(biāo)準(zhǔn)

DB4403/T97—2020

深圳港船舶排氣污染物排放限值及測(cè)量方

法

Limitsandmeasurementmethodsofexhaustemissionfromport

operationshipinShenzhen

2020-09-29發(fā)布2020-11-01實(shí)施

深圳市市場(chǎng)監(jiān)督管理局發(fā)布

DB4403/T97—2020

深圳港船舶排氣污染物排放限值及測(cè)量方法

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了在深圳水域航行、作業(yè)、停泊的船機(jī)排氣污染物排放限值、監(jiān)測(cè)方法、管理要求、在

線監(jiān)測(cè)設(shè)備要求、在線監(jiān)測(cè)燃油要求。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于內(nèi)河船、沿海船裝用的額定凈功率大于37kW的第1類和第2類船機(jī)（主機(jī)和輔機(jī)）且燃

燒輕質(zhì)柴油的船舶。

本標(biāo)準(zhǔn)不適用于內(nèi)河船、沿海船裝用的應(yīng)急船機(jī)、安裝在救生艇上或只在應(yīng)急情況下使用的任何設(shè)

備或裝置上的船機(jī)。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文

件。凡是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。

HJ/T75固定污染源煙氣（SO2、NOx、顆粒物）排放連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范

HJ76固定污染源煙氣（SO2、NOx、顆粒物）排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測(cè)方法

HJ212污染物在線監(jiān)控（監(jiān)測(cè)）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)

DB44/T1947固定污染源揮發(fā)性有機(jī)物排放連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)光離子化檢測(cè)器（PID）法技術(shù)要

求

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

內(nèi)河船inlandvessel

適宜于在江河、湖泊航行的船。

[引自GB/T7727.1-2008，3.7]

3.2

沿海船coastervessel

適宜于在沿海各港口之間航行的海船。

[引自GB/T7727.1-2008，3.4]

3.3

第1類船機(jī)category1marineengine

額定凈功率大于或等于37kW并且單缸排量小于5L的船機(jī)。

3.4

1

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第2類船機(jī)category2marineengine

單缸排量大于或等于5L且小于30L的船機(jī)。

3.5

排氣污染物exhaustpollutants

船機(jī)排氣管排出的氣態(tài)污染物和顆粒物。

[引自GB15097-2016，3.14]

3.6

氣態(tài)污染物gaseouspollutants

排氣污染物中的一氧化碳（CO）、碳?xì)浠衔铮℉C）和氮氧化物（NOx）。

[引自GB15097-2016，3.15]

4排放限值

在船舶整個(gè)運(yùn)行工況下，船機(jī)排氣污染物一氧化碳（CO）、一氧化氮（NO）、二氧化氮（NO2）、

揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）、顆粒物（PM）排放因子及硫碳比（S/C）的75%分布值不應(yīng)超過表1規(guī)定的允許

限值。

表1船機(jī)排氣污染物排放限值

VOCs

船舶類型CO（g/kg.fuel）NO（g/kg.fuel）NO2（g/kg.fuel）PM（g/kg.fuel）S/C(%)

（g/kg.fuel）

拖輪36.561.59.014.50.20.4

客船26.023.05.08.00.10.2

貨船65.558.07.541.50.20.4

注：排放控制區(qū)內(nèi)VOCs和S/C的船機(jī)排放限值僅供篩查使用。

5監(jiān)測(cè)方法

5.1監(jiān)測(cè)工況

在線監(jiān)測(cè)工況為船舶整個(gè)運(yùn)行工況，包括航行、作業(yè)、停泊等。

5.2在線監(jiān)測(cè)方法

用符合固定污染源廢氣排放連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)要求的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)測(cè)量5.1所述工況下的船機(jī)排氣

污染物一氧化碳（CO）、一氧化氮（NO）、二氧化氮（NO2）、揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）、顆粒物（PM）

和二氧化硫（SO2）,采樣讀數(shù)頻率不低于1s。測(cè)量結(jié)果取整個(gè)運(yùn)行工況下的有效數(shù)據(jù)作為統(tǒng)計(jì)數(shù)值。

5.3數(shù)據(jù)處理

對(duì)采集的在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)值轉(zhuǎn)換處理，將儀器直讀的濃度值換算成排放因子，通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分

析獲取船舶整個(gè)運(yùn)行工況下的75%排放因子分布值。排放因子計(jì)算公式如式（1）：

2

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……（1）

式中：

EFp各污染物排放因子，g/kg；

Δ[P]扣除環(huán)境背景值后的質(zhì)量濃度，g/m3；

3

Δ[CO2]扣除環(huán)境背景值之后的質(zhì)量濃度，g/m；

MWc碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)；

MWco2二氧化碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)；

Wc每千克燃料中的碳含量，g/kg。

6管理要求

港航企業(yè)/個(gè)人應(yīng)按照相應(yīng)行政主管機(jī)關(guān)要求，對(duì)所屬船機(jī)達(dá)標(biāo)排放狀況進(jìn)行定期自查自檢。

7在線監(jiān)測(cè)設(shè)備要求

在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的安裝和運(yùn)行應(yīng)滿足HJ75中相關(guān)技術(shù)要求，實(shí)船安裝步驟和質(zhì)控要求參見附錄C。數(shù)

據(jù)采集和傳輸設(shè)備應(yīng)滿足HJ75和HJ212中相關(guān)要求。在線監(jiān)測(cè)設(shè)備的準(zhǔn)確度應(yīng)滿足HJ76和DB44/T1947

的相關(guān)要求。在線監(jiān)測(cè)原理參見附錄A，在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組成與安裝要求參見附錄B。

8在線監(jiān)測(cè)燃油要求

在線監(jiān)測(cè)船機(jī)排氣污染物時(shí)，不應(yīng)更換船舶在用燃油。

3

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AA

附錄A

（資料性附錄）

在線監(jiān)測(cè)原理

A.1排煙口流速監(jiān)測(cè)方法及原理

采用皮托管測(cè)量排氣壓差，再應(yīng)用伯努利定理算出氣流的速度。對(duì)于低速流動(dòng)（流體可近似地認(rèn)為

是不可壓縮的），由伯努利定理得確定流速的公式（A.1）為：

…………………..…………（A.1）

式中：

V為排氣氣體流速（單位：m/s）；

P0為排氣口總壓（單位：Pa）；

P∞為排氣口靜壓（單位：Pa）；

ρ為排氣氣體密度（默認(rèn)煙氣密度近似空氣密度：1.2kg/m3）

A.2在線監(jiān)測(cè)原理

A.2.1電化學(xué)傳感器：船舶廢氣中NO，NO2，SO2，CO和O2主要應(yīng)用電化學(xué)原理。氣體通過多孔膜擴(kuò)散進(jìn)

入傳感器的工作電極，氣體被氧化還原，生成電流，經(jīng)過外電路放大和信號(hào)加工處理成電信號(hào)。電信號(hào)

被高靈敏度微電流放大器放大之后，經(jīng)過線性折算成濃度值。

A.2.2光離子傳感器：船舶廢氣VOCs主要應(yīng)用光離子原理。其使用具有特定電離能的真空紫外燈產(chǎn)生

紫外光，在電離室內(nèi)對(duì)氣體分子進(jìn)行轟擊，將氣體中含有有機(jī)物的分子電離擊碎成帶正電的離子和帶負(fù)

電的電子。在極化板的電場(chǎng)作用下，帶正電的離子和帶負(fù)電的電子向極板撞擊，形成可以被檢測(cè)到的微

弱離子電流。產(chǎn)生的離子電信號(hào)被高靈敏度微電流放大器放大之后，經(jīng)過線性折算成濃度值。

A.2.3非分散紅外傳感器：船舶廢氣中CO2的檢測(cè)主要用用非分散紅外原理。紅外光束穿過采樣腔，廢

氣中的各氣體組分吸收特定頻率的紅外線。通過測(cè)量相應(yīng)頻率的紅外線吸收量，以此確定氣體組分的濃

度。

A.2.4顆粒物傳感器：船舶廢氣中顆粒物主要用光散射法。氣體由采樣口吸入，進(jìn)入檢測(cè)器室內(nèi)。檢

測(cè)器室內(nèi)有安裝激光發(fā)生器，將激光束按一定角度照射到顆粒上時(shí)，激光向空間四周折射和散射。折射

和散射的光信號(hào)被光電二極管檢測(cè)器捕捉并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)過內(nèi)部電路處理和換算之后得到顆粒物質(zhì)

量濃度。

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BB

附錄B

（資料性附錄）

在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組成與安裝要求

B.1在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組成

在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的采樣模塊包含前端采樣管、采樣延長(zhǎng)管，在線監(jiān)測(cè)模塊包含氣體傳感器模塊、顆粒

物傳感器模塊、自動(dòng)調(diào)零模塊及其他附屬設(shè)備。其工作原理采用高靈敏度電化學(xué)傳感器和顆粒物傳感器，

利用電化學(xué)反應(yīng)分辨氣體成分，檢測(cè)氣體濃度。結(jié)合單片機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，連續(xù)監(jiān)測(cè)船機(jī)排氣污

染物濃度、溫濕度、壓力及氣體流速等參數(shù)，全面顯示監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。各子模塊詳細(xì)信息表參見B.1所示。

表B.1在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組成與結(jié)構(gòu)

主模塊子模塊組分

排氣溫度傳感器

排氣濕度傳感器

前端采樣管

排氣壓力傳感器

排氣流速傳感器

伴熱電阻

包裹保溫石棉

外包裹材料

采樣模塊采樣延長(zhǎng)管保溫控制器

散熱翅片

冷凝水瓶

變徑三通接頭

氣泵及進(jìn)氣過濾網(wǎng)-

干空氣過濾器

氣體稀釋模塊（如需）氣體混合容器

氣泵

CO傳感器

CO2傳感器

NO傳感器

氣體傳感器模塊NO2傳感器

VOCs傳感器

在線監(jiān)測(cè)模塊SO2傳感器

O2傳感器

顆粒物傳感器模塊PM傳感器

系統(tǒng)主控板

其他附屬設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸與存儲(chǔ)模塊

環(huán)境溫度傳感器

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表B.1在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)各組分信息（續(xù)）

主模塊子模塊組分

環(huán)境濕度傳感器

環(huán)境壓力傳感器

其他附屬設(shè)備進(jìn)氣顆粒物濾膜

在線監(jiān)測(cè)模塊冷凝水收集瓶

氣體進(jìn)樣氣泵

調(diào)零催化劑

自動(dòng)調(diào)零模塊

調(diào)零氣體氣泵

B.2在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)安裝要求

在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的前端采樣管從煙囪排口中連續(xù)采樣并檢測(cè)排氣口流速、溫濕度和壓力等參數(shù)。隨后

連接采樣延長(zhǎng)管，并在一段管線上加裝散熱翅片將高溫排氣（約200℃）冷卻至70℃并進(jìn)行保溫控制，

保證進(jìn)樣氣體溫度高于環(huán)境露點(diǎn)溫度。在采樣延長(zhǎng)管低處安裝冷凝水收集瓶，收集在溫度冷卻過程中飽

和水汽凝結(jié)出的冷凝水。抽氣泵進(jìn)口前安裝過濾網(wǎng)過濾顆粒物以保護(hù)氣泵。采樣模塊的氣體流量設(shè)定在

5LPM。在采樣延長(zhǎng)管的適當(dāng)位置安裝變徑三通接頭設(shè)置旁路，從旁路連接在線監(jiān)測(cè)模塊進(jìn)氣口，從而

對(duì)進(jìn)樣氣體進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析。如果進(jìn)樣氣體濃度過高超過傳感器監(jiān)測(cè)量程，需加裝氣體稀釋模塊。即在變

徑三通旁路之前接入氣體稀釋模塊，對(duì)進(jìn)樣氣體進(jìn)行稀釋，再通過旁路進(jìn)入在線監(jiān)測(cè)模塊進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析。

整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖參見圖B.1所示：

圖B.1在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖

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CC

附錄C

（資料性附錄）

在線監(jiān)測(cè)設(shè)備安裝步驟與質(zhì)控要求

C.1采樣管安裝

C.1.1采樣管安裝在船舶柴油機(jī)排氣煙囪直管段的中心軸線上，并逆氣流方向安裝。其前端距柴油機(jī)

排氣煙囪口大于6D（D為排氣連接管的內(nèi)徑），其后方直管段長(zhǎng)度大于3D。

C.1.2采樣管加裝散熱翅片，防止監(jiān)測(cè)氣體溫度過高，影響監(jiān)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性。實(shí)船安裝由現(xiàn)場(chǎng)量身定

制采樣管彎度（彎度不可大于90度），以匹配船舶不同的煙囪結(jié)構(gòu)。

C.1.3在線連續(xù)監(jiān)測(cè)時(shí)氣體溫度應(yīng)低于80℃，設(shè)備需自帶環(huán)境參數(shù)儀實(shí)時(shí)監(jiān)控氣體溫度。如氣體溫度

超過80℃，應(yīng)報(bào)警提示。

C.2皮托管安裝

皮托管垂直采樣管安裝，監(jiān)測(cè)船舶排氣流量和排氣壓力。連接采樣管和皮托管的軟管的內(nèi)徑大于

4mm。實(shí)船采樣管與皮托管安裝參見圖C.1所示。

說明：

1—皮托管；

2—風(fēng)速計(jì)壓差氣管；

3—可調(diào)節(jié)固定架；

4—采樣管固定夾；

5—采樣管；

6—散熱翅片；

7—冷凝水瓶。

圖C.1實(shí)船采樣管與皮托管安裝圖

7

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圖C.1所示為實(shí)船采樣管安裝結(jié)構(gòu)，應(yīng)具備以下要求：

——煙囪緊固件不可有震動(dòng)掉落的風(fēng)險(xiǎn)，所有螺栓尾部增加開口銷，防止螺母脫落；

——煙囪口所使用零件耐300℃高溫；

——采樣管彎曲半徑不小于50mm；

——采樣管中冷凝水進(jìn)入冷凝水瓶前不可有沉積物；

——冷凝水瓶位置需低于散熱翅片管段。

C.3測(cè)量要求

測(cè)量前應(yīng)對(duì)在線監(jiān)測(cè)設(shè)備各個(gè)監(jiān)測(cè)子模塊按照HJ76和DB44/T1947進(jìn)行計(jì)量和校準(zhǔn)。測(cè)量前一小時(shí)

開啟設(shè)備預(yù)熱，再開始采集船舶排氣污染物數(shù)據(jù)。船舶排氣污染物測(cè)量過程中，需收集采樣管冷凝水，

防止冷凝水流入抽氣泵及在線監(jiān)測(cè)設(shè)備中。在線監(jiān)測(cè)原理和在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)簡(jiǎn)介參見附錄A和附錄B。

C.4數(shù)據(jù)采集與傳輸

在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)按秒級(jí)連續(xù)實(shí)時(shí)采集，并同步傳輸至在線顯示服務(wù)器進(jìn)行存儲(chǔ)，連接通訊可選擇開始

時(shí)間和結(jié)束時(shí)間讀取有效數(shù)據(jù)。

C.5在線監(jiān)測(cè)設(shè)備質(zhì)控要求

C.5.1出廠前質(zhì)控

C.5.1.1氣體模塊標(biāo)定

依據(jù)溫濕度的季節(jié)性和區(qū)域性，利用環(huán)境溫濕度箱模擬應(yīng)用場(chǎng)景及終端用戶使用季節(jié)區(qū)域，設(shè)置溫

濕度及污染物濃度模擬循環(huán)，標(biāo)定內(nèi)置出廠校準(zhǔn)公式的溫度濕度矯正系數(shù)及單個(gè)氣體傳感器靈敏度系

數(shù)，并出具傳感器出廠標(biāo)定證書。

C.5.1.2顆粒物模塊標(biāo)定

顆粒物模塊在實(shí)驗(yàn)室條件下的粒徑譜濃度與具有NIST標(biāo)定的遷移標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備對(duì)比，確保顆粒物傳感器

讀數(shù)在有效范圍之內(nèi)，并出具傳感器出廠標(biāo)定證書。

C.5.1.3出廠前驗(yàn)證比對(duì)

經(jīng)過出廠實(shí)驗(yàn)室質(zhì)控之后，設(shè)備在交付用戶之前將在戶外環(huán)境中與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備進(jìn)行三天數(shù)據(jù)對(duì)比，驗(yàn)

證出廠初始化標(biāo)定參數(shù)及濃度輸出精確度與準(zhǔn)確度在有效范圍之內(nèi)，并出具傳感器現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定證書。

C.5.1.4自動(dòng)質(zhì)控

在線監(jiān)測(cè)設(shè)備自身具有一定的質(zhì)控模塊，即氣體模塊具有自動(dòng)調(diào)零功能，對(duì)傳感器長(zhǎng)期工作進(jìn)行漂

移矯正。

C.5.2遠(yuǎn)程質(zhì)控

C.5.2.1統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的平臺(tái)遠(yuǎn)程監(jiān)控及報(bào)警

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C.5.2.1.1設(shè)備在線運(yùn)行期間，系統(tǒng)在線狀態(tài)參數(shù)隨數(shù)據(jù)包回傳服務(wù)顯示平臺(tái)，對(duì)顆粒物光學(xué)模塊，

加熱模塊，氣體采樣模塊，調(diào)零模塊，及其他系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行在線監(jiān)控。包括顆粒物模塊的流量參數(shù)，光

室溫度計(jì)壓力參數(shù)，光源電壓參數(shù)，濕度控制參數(shù)。氣體模塊單個(gè)傳感器輸出電壓參數(shù)，氣體模塊氣室

溫濕度參數(shù)，調(diào)零氣流的流量參數(shù)，氣體模塊的流量參數(shù),系統(tǒng)電源電壓參數(shù)及機(jī)箱內(nèi)部溫濕度參數(shù)等

信息。

C.5.