ICS27.020

Z25

DB4403

深圳市地方標準

DB4403/T97—2020

深圳港船舶排氣污染物排放限值及測量方

法

Limitsandmeasurementmethodsofexhaustemissionfromport

operationshipinShenzhen

2020-09-29發布2020-11-01實施

深圳市市場監督管理局發布

DB4403/T97—2020

深圳港船舶排氣污染物排放限值及測量方法

1范圍

本標準規定了在深圳水域航行、作業、停泊的船機排氣污染物排放限值、監測方法、管理要求、在

線監測設備要求、在線監測燃油要求。

本標準適用于內河船、沿海船裝用的額定凈功率大于37kW的第1類和第2類船機（主機和輔機）且燃

燒輕質柴油的船舶。

本標準不適用于內河船、沿海船裝用的應急船機、安裝在救生艇上或只在應急情況下使用的任何設

備或裝置上的船機。

2規范性引用文件

下列文件對于本文件的應用是必不可少的。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）排放連續監測技術規范

HJ76固定污染源煙氣（SO2、NOx、顆粒物）排放連續監測系統技術要求及檢測方法

HJ212污染物在線監控（監測）系統數據傳輸標準

DB44/T1947固定污染源揮發性有機物排放連續自動監測系統光離子化檢測器（PID）法技術要

求

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

3.1

內河船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category1marineengine

額定凈功率大于或等于37kW并且單缸排量小于5L的船機。

3.4

1

DB4403/T97—2020

第2類船機category2marineengine

單缸排量大于或等于5L且小于30L的船機。

3.5

排氣污染物exhaustpollutants

船機排氣管排出的氣態污染物和顆粒物。

[引自GB15097-2016，3.14]

3.6

氣態污染物gaseouspollutants

排氣污染物中的一氧化碳（CO）、碳氫化合物（HC）和氮氧化物（NOx）。

[引自GB15097-2016，3.15]

4排放限值

在船舶整個運行工況下，船機排氣污染物一氧化碳（CO）、一氧化氮（NO）、二氧化氮（NO2）、

揮發性有機物（VOCs）、顆粒物（PM）排放因子及硫碳比（S/C）的75%分布值不應超過表1規定的允許

限值。

表1船機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：排放控制區內VOCs和S/C的船機排放限值僅供篩查使用。

5監測方法

5.1監測工況

在線監測工況為船舶整個運行工況，包括航行、作業、停泊等。

5.2在線監測方法

用符合固定污染源廢氣排放連續自動監測技術要求的在線監測系統測量5.1所述工況下的船機排氣

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

和二氧化硫（SO2）,采樣讀數頻率不低于1s。測量結果取整個運行工況下的有效數據作為統計數值。

5.3數據處理

對采集的在線監測數據進行數值轉換處理，將儀器直讀的濃度值換算成排放因子，通過數據統計分

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

2

DB4403/T97—2020

……（1）

式中：

EFp各污染物排放因子，g/kg；

Δ[P]扣除環境背景值后的質量濃度，g/m3；

3

Δ[CO2]扣除環境背景值之后的質量濃度，g/m；

MWc碳質量分數；

MWco2二氧化碳質量分數；

Wc每千克燃料中的碳含量，g/kg。

6管理要求

港航企業/個人應按照相應行政主管機關要求，對所屬船機達標排放狀況進行定期自查自檢。

7在線監測設備要求

在線監測系統的安裝和運行應滿足HJ75中相關技術要求，實船安裝步驟和質控要求參見附錄C。數

據采集和傳輸設備應滿足HJ75和HJ212中相關要求。在線監測設備的準確度應滿足HJ76和DB44/T1947

的相關要求。在線監測原理參見附錄A，在線監測系統組成與安裝要求參見附錄B。

8在線監測燃油要求

在線監測船機排氣污染物時，不應更換船舶在用燃油。

3

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AA

附錄A

（資料性附錄）

在線監測原理

A.1排煙口流速監測方法及原理

采用皮托管測量排氣壓差，再應用伯努利定理算出氣流的速度。對于低速流動（流體可近似地認為

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（默認煙氣密度近似空氣密度：1.2kg/m3）

A.2在線監測原理

A.2.1電化學傳感器：船舶廢氣中NO，NO2，SO2，CO和O2主要應用電化學原理。氣體通過多孔膜擴散進

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

被高靈敏度微電流放大器放大之后，經過線性折算成濃度值。

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

紫外光，在電離室內對氣體分子進行轟擊，將氣體中含有有機物的分子電離擊碎成帶正電的離子和帶負

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

弱離子電流。產生的離子電信號被高靈敏度微電流放大器放大之后，經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。通過測量相應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，進入檢測器室內。檢

測器室內有安裝激光發生器，將激光束按一定角度照射到顆粒上時，激光向空間四周折射和散射。折射

和散射的光信號被光電二極管檢測器捕捉并轉換成電信號，經過內部電路處理和換算之后得到顆粒物質

量濃度。

4

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BB

附錄B

（資料性附錄）

在線監測系統組成與安裝要求

B.1在線監測系統組成

在線監測系統的采樣模塊包含前端采樣管、采樣延長管，在線監測模塊包含氣體傳感器模塊、顆粒

物傳感器模塊、自動調零模塊及其他附屬設備。其工作原理采用高靈敏度電化學傳感器和顆粒物傳感器，

利用電化學反應分辨氣體成分，檢測氣體濃度。結合單片機技術和網絡通訊技術，連續監測船機排氣污

染物濃度、溫濕度、壓力及氣體流速等參數，全面顯示監測數據。各子模塊詳細信息表參見B.1所示。

表B.1在線監測系統組成與結構

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

采樣模塊采樣延長管保溫控制器

散熱翅片

冷凝水瓶

變徑三通接頭

氣泵及進氣過濾網-

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

在線監測模塊SO2傳感器

O2傳感器

顆粒物傳感器模塊PM傳感器

系統主控板

其他附屬設備數據傳輸與存儲模塊

環境溫度傳感器

5

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表B.1在線監測系統各組分信息（續）

主模塊子模塊組分

環境濕度傳感器

環境壓力傳感器

其他附屬設備進氣顆粒物濾膜

在線監測模塊冷凝水收集瓶

氣體進樣氣泵

調零催化劑

自動調零模塊

調零氣體氣泵

B.2在線監測系統安裝要求

在線監測系統的前端采樣管從煙囪排口中連續采樣并檢測排氣口流速、溫濕度和壓力等參數。隨后

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

保證進樣氣體溫度高于環境露點溫度。在采樣延長管低處安裝冷凝水收集瓶，收集在溫度冷卻過程中飽

和水汽凝結出的冷凝水。抽氣泵進口前安裝過濾網過濾顆粒物以保護氣泵。采樣模塊的氣體流量設定在

5LPM。在采樣延長管的適當位置安裝變徑三通接頭設置旁路，從旁路連接在線監測模塊進氣口，從而

對進樣氣體進行監測分析。如果進樣氣體濃度過高超過傳感器監測量程，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，對進樣氣體進行稀釋，再通過旁路進入在線監測模塊進行監測分析。

整個系統設計簡圖參見圖B.1所示：

圖B.1在線監測系統設計簡圖

6

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CC

附錄C

（資料性附錄）

在線監測設備安裝步驟與質控要求

C.1采樣管安裝

C.1.1采樣管安裝在船舶柴油機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

排氣煙囪口大于6D（D為排氣連接管的內徑），其后方直管段長度大于3D。

C.1.2采樣管加裝散熱翅片，防止監測氣體溫度過高，影響監測結果準確性。實船安裝由現場量身定

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構。

C.1.3在線連續監測時氣體溫度應低于80℃，設備需自帶環境參數儀實時監控氣體溫度。如氣體溫度

超過80℃，應報警提示。

C.2皮托管安裝

皮托管垂直采樣管安裝，監測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徑大于

4mm。實船采樣管與皮托管安裝參見圖C.1所示。

說明：

1—皮托管；

2—風速計壓差氣管；

3—可調節固定架；

4—采樣管固定夾；

5—采樣管；

6—散熱翅片；

7—冷凝水瓶。

圖C.1實船采樣管與皮托管安裝圖

7

DB4403/T97—2020

圖C.1所示為實船采樣管安裝結構，應具備以下要求：

——煙囪緊固件不可有震動掉落的風險，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測量要求

測量前應對在線監測設備各個監測子模塊按照HJ76和DB44/T1947進行計量和校準。測量前一小時

開啟設備預熱，再開始采集船舶排氣污染物數據。船舶排氣污染物測量過程中，需收集采樣管冷凝水，

防止冷凝水流入抽氣泵及在線監測設備中。在線監測原理和在線監測系統簡介參見附錄A和附錄B。

C.4數據采集與傳輸

在線監測數據按秒級連續實時采集，并同步傳輸至在線顯示服務器進行存儲，連接通訊可選擇開始

時間和結束時間讀取有效數據。

C.5在線監測設備質控要求

C.5.1出廠前質控

C.5.1.1氣體模塊標定

依據溫濕度的季節性和區域性，利用環境溫濕度箱模擬應用場景及終端用戶使用季節區域，設置溫

濕度及污染物濃度模擬循環，標定內置出廠校準公式的溫度濕度矯正系數及單個氣體傳感器靈敏度系

數，并出具傳感器出廠標定證書。

C.5.1.2顆粒物模塊標定

顆粒物模塊在實驗室條件下的粒徑譜濃度與具有NIST標定的遷移標準設備對比，確保顆粒物傳感器

讀數在有效范圍之內，并出具傳感器出廠標定證書。

C.5.1.3出廠前驗證比對

經過出廠實驗室質控之后，設備在交付用戶之前將在戶外環境中與標準設備進行三天數據對比，驗

證出廠初始化標定參數及濃度輸出精確度與準確度在有效范圍之內，并出具傳感器現場標定證書。

C.5.1.4自動質控

在線監測設備自身具有一定的質控模塊，即氣體模塊具有自動調零功能，對傳感器長期工作進行漂

移矯正。

C.5.2遠程質控

C.5.2.1統運行參數的平臺遠程監控及報警

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C.5.2.1.1設備在線運行期間，系統在線狀態參數隨數據包回傳服務顯示平臺，對顆粒物光學模塊，

加熱模塊，氣體采樣模塊，調零模塊，及其他系統參數進行在線監控。包括顆粒物模塊的流量參數，光

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

溫濕度參數，調零氣流的流量參數，氣體模塊的流量參數,系統電源電壓參數及機箱內部溫濕度參數等

信息。

C.5.