张国锋 中远海运船员管理有限公司大连分公司

1.EGR产生背景介绍

2010年7月1日，国际防止船舶造成污染公约（MA RPOL）附则VI和氮氧化物（NOx）技术规则修正案正式生效，标志着航运界和国际海事组织（IMO）在解决环境诉求问题上的努力又向前推进了一步。MARPOL附则VI修正案提出了船用柴油机逐步降低NOx排放量的标准。按照IMO排放法规的新要求，在TierⅡ阶段，NOx的排放限制从2011年起，NOx比2010年减少2.5g/kWh；TierIII阶段，从2016年起，NOx在2010年的基础上降低80%。为了满足2016年起开始实行的TierIII排放要求，必须给船用柴油机增添新的废气处理系统，才能使废气中NOx的排放达到标准；废气再循环技术(Exhaust Gas Recirculation)简称EGR技术，EGR系统是针对有害气体NOx设置的一种排气净化装置，因此，对船用柴油机排气EGR技术的研究与实施具有重要的现实意义。

2.EGR系统的组成

本文研究工作的主机型号MAN B&W6G70ME-C Mark9.5 Tier III EGR BP，适用于700MM及以下缸径，如图1所示。

图1 EGR By-Pass System (Bore:300-700 mm)

（1）主机EGR系统废气循环主要由：排烟总管、烟气进口阀(SOV)、烟气洗涤喷头、冷却器、除湿器、EGR变频风机、烟气出口阀（BTV）、烟气混合腔室、主机扫气箱、扫气箱旁通阀（CBV）及氧气分析仪等附件组成。

（2）主机EGR系统水循环主要由：废水收集柜（BUFFER TANK）、供给泵（TWSP）、NAOH泵、供给阀（SWSV）、喷头、循环柜（PWRT）、PH值探头、循环水泵、循环阀（PWSV）、调节阀（RTLV）等组成。

（3）EGR BLOWER 它是根据扫气含氧气量控制变频风机速度来控制废气循环总量。

（4）EGR SHUT OFF VALVE它是EGR系统停用时防止扫气进入废气系统。

图2 WTS水处理系统

（5）EGR CYLINDER BYPASS VALVE 它是维持扫气压力在一个恒定压力。

3.EGR工作原理

（1）通过氧气探头检测主机扫气箱氧气含量，根据氧气含量调节EGR风机频率和出口阀（BT V）开度，以此调节排烟废气循环量。根据主机负荷调节扫气箱旁通阀（CBV）开度，从而保证扫气箱氧气含量和压力在设定值，满足NOX排放要求。由表1可知随着主机负荷的增加，氧气设定值逐渐提高，旁通阀开度逐渐增大。

表1 笔者所在轮部分数据

（2 ）主机EGR水循环运行原理：供给泵从废水收集柜（BUFFER TANK）抽水，排向烟气洗涤喷头，循环柜（PW RT）收集洗涤脏水，水位探头检测循环柜（PW RT）水位（控制在50%水位），根据水位控制调节阀（RTLV）开度，即回废水收集柜（BUFFER TANK）水量（约30%）。NAOH探头检测洗涤脏水PH值，根据PH值（设定6.7）调节NAOH泵排量，从而保持PH值稳定。

4.EGR系统操作方法

启动：把WTS设置自动位（或半自动），EGR控制放自动位，主机转换MGO完毕，设定燃油硫含量0.1%以下，启动TIII运行模式（如果驾控必须驾驶台操作面板启动TIII运行模式），当主机负荷高于18%时，系统自动启动。停止：启动TII运行模式（如果驾控必须驾驶台操作面板启动TII运行模式）或主机负荷低于15%时,系统自动停止。

5.WTS水处理系统组成

水处理系统主要由：废水收集柜（BUFFER TANK）、供给泵（FEED PUMP）、流量计（FT3101）、压力传感器（PT4101）、转换阀、滤器(F-101)、取样泵（OIL CONTENT PUMP）、油分计、出海阀、硅藻土柜(V-1003)、预涂泵(P-103)、灰渣收集器(T-101)、灰渣泵（P-104）、WRU泵、压力传感器（PT4401）等组成。WTS运行原理：供给泵（FEED PUMP）从废水收集柜（BUFFER TANK）抽水排到滤器(F-101)，滤器过滤完毕干净水重新回到系统循环或排海（取决于BUFFER TANK液位，高于60%排海，低于32%停止排海）。滤器使用前先进行反冲洗，然后启动预涂泵涂硅藻泥，涂抹完毕才进行正常过滤。滤器使用时间（30分钟）或压差大（7bar）换另一组已涂好备用的滤器，这样两组滤器循环使用。滤器使用完毕自动进行反冲洗，反冲洗脏水进入灰渣收集器(T-101)，当液位传感器检测到液位高时灰渣泵（P-104）自动启动，排入灰渣收集舱。当需要排放EGR泄放柜脏水时运行WRU模式，WRU泵自动启动，根据废水收集柜（BUFFER TANK）液位进行补水（32%-60%），然后正常过滤排海。（如图二）

6.WTS系统操作方法

WTS系统打自动或半自动模式，当接收到EGR系统运行信号，自动启动运行。

WRU 模式运行：当没有EGR系统运行信号时可运行WRU模式，WTS系统打自动，驾驶台确认可以排海按下排海按钮，WRU打自动，系统自动开始运行。

7.我轮常见故障及处理方法

供给泵（TWSP）吸入压力报警：由进口水位探头检测不到水位引起，一般是由于系统气泡较多。根据厂家建议将探头底座锯短，现象依旧。处理方法：打开泵进口放气阀放气即可，然后机旁面板复位。

调节阀（RTLV）阀位错误：由于船舶震动或脏污引起，控制阀不能回到0位。处理方法：如果偏差较小可用手轻轻扳回0位即可，如果偏差较大，需要对调节器初始化。

除湿器（water mist cather）wet 报警：除湿器腔室两个水位探头检测有水，一般是被过多的烟灰糊住。处理方法：可手动运行EGR水系统（注意手动运行前WTS系统必须在自动或半自动位置），打开除湿器腔室喷头总阀，冲洗腔室，然后复位警报系统可继续运行或主机停车时打开道门清掏腔室。建议使用后到港清掏腔室，效果较好。

喷头压力传感器（P-PRESPRY OR P-COOLER SPRY）故障报警:压力传感器损坏，由于压力过高或压力波动大，此传感器厂家计划改造，极易损坏。此传感器故障不影响系统运行，但运行时要注意机旁压力表压力。处理方法：更换传感器。厂家计划提供抗冲击的传感器。

循环泵出口压力传感器故障（P-PWCT OUT）：此传感器故障系统不能运行，必须更换传感器。

NAOH探头PH值高或低：用标准液校准PH探头，如果不行还是系统水太脏的缘故，可手动运行EGR水系统，补充部分干净水，从探头底部放掉部分脏水。

NAOH两个探头PH值偏差大：用标准液校准PH探头，如果不行可以暂时切除一个探头，不影响系统运行。

氧气含量值偏差大：本轮有3组氧气探头，互为备用，只要有一组探头可用系统便可运行。处理方法：首先电脑屏幕上单点校验，如果不行，可以拿标准氧气瓶机旁做2点校验，如果还是偏差大说明探头损坏，需要更换。

供给泵（FEED PUMP）无流量或无压力：由于不停的烟气洗涤和水循环使用产生大量灰渣集聚在废水收集柜（BUFFER TANK）底部，随着使用时间加长出口管路及供给泵极易堵塞。处理方法：我轮在供给泵放气考克处加一快速接头，如果管路堵塞，连接日用淡水反冲洗，效果良好，不用频繁拆卸管路。建议改造时供给泵前加装滤器。

系统不能启动：WTS系统在自动模式，不能自动启动。处理方法：检查机旁选择按钮位置，机旁选择按钮在遥控位，模式在手动位，集控室选择按钮在遥。

WRU模式不能排海：WRU模式自动运行但不能排海。处理方法：确认驾驶台按钮已打开，把废水收集柜（BUFFER TANK）液位手动调节到61-64%，然后再打自动。

硅藻土搅拌器过载：由于硅藻土管路堵塞，搅拌器立轴上窜卡住。处理方法：拆卸上盖，清除剩余硅藻土，清通管路。此项工作比较繁琐，笔者离船时厂家正在寻求改造方法。

灰渣泵（P-104）运转时间长：灰渣收集器(T-101)过多，探头被灰渣糊住。处理方法：清掏灰渣收集器(T-101)，清洁探头。

取样泵（OIL CONTENT PUMP）不打水：此泵是磁性传动齿轮泵，齿轮是塑料齿轮，容易被灰渣糊住。处理方法：拆卸齿轮泵，彻底清洁干净。

油分计（OIL CONTENT）油含量一直高（高于15PPM）：此油分计有背压要求，要0.5-10bar，才正常检测，检测单元出口有一节流板易腐蚀损坏。处理方法：清洁检测玻璃管，检查节流板（可以自己用铜板制作）必要时更换。

WRU泵打不上水：由于此泵为离心泵，没有自吸能力，从泄放柜吸水比较困难，平时泄放柜最好保持60CM以上水位。处理方法：把循环回柜阀稍开一小缝，手动引水启泵，然后泵放气考克放气，如果不行重复引水放气即可。笔者所在轮正常向废水收集柜（BUFFER TANK）打水压力是1.8bar。

8.日常保养及注意事项

笔者所在轮EGR运行期间产水量约0.4m/h，产渣量约0.05 m/h，WRU运行处理能力约0.5 m/h，硅藻土消耗量约2Kg/h,NAOH消耗量1.5-6.5L/H（由负荷及燃料硫含量决定）,需要提前做好计划并正确记录以备检查。注意每周冲洗15PPM油分计，并做好记录。每个月主机停车时EGR打手动，活络各自动阀。注意：主机运转时，EGR系统无法打手动模式！只能手动运行EGR水系统，各阀都是自动运行。手动运行EGR水系统前，WTS系统必须自动模式或半自动模式。每次EGR系统使用完毕，最好把系统水放掉换成清水，以防管路堵塞。三个氧气探头每个月或每次使用前进行两点校验。我轮标准氧气是（16%），注意校验前输入标准氧气值。校验时可使用主机充氮气减压阀减压，注意根据流量小球位置调节减压阀开度。PH值探头必须湿保养，因此循环柜（PWRT）必须保证一定水位，且每次使用前用样水校验两个PH值探头。每次使用后（主机停车时）抽检一下洗涤喷头，有时水脏喷头容易堵死。每次使用后（主机停车时），打开除湿器腔室，清洁探头和内部灰渣。EGR系统使用时，WTS系统最好半自动运行半小时，待系统稳定后再打自动。

9.结语

文中对于船舶EGR WTS系统及管理在实船中刚刚开始使用，后期还需要不断地完善。以上内容是在实践工作中的得到的一些经验总结，供同行业人士参考。