GB T 27874-2011 船舶节能产品评定方法.pdf

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1、ICS 03.220.40 R 06 aB 中华人民主t./、和国国家标准G/T 27874-20门船舶节能产品评定方法Measurement method of energy saving products for marine 2011-12-30发布2012-06-01实施是￥It串中华人民共和国国家质量监督检验检茂总局中国国家标准化管理委员会发布中华人民共和国国家标准船舶节能产品评定方法GB/T 27874-2011 * 中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号(100013)北京市西城区三里河北街16号(100045)网址总编室:(010)64275323发行中心:(010

2、)51780235读者服务部:(010)68523946中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销 开本880X12301/16 印张O.75 字数17千字2012年5月第一版2012年5月第一次印刷晤1号:155066. 1 -44558定价16.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68510107目U吕本标准按照GB/T1. 1-2009给出的规则起草。本标准由中华人民共和国交通运输部提出。本标准由中华人民共和国交通运输部政策法规司归口。本标准起草单位:长江航运科学研究所。本标准主要起草人:汪静、刘大江、俞彼莉、李文华、曾勇、梁军、周国强。G/T 2

3、7874-2011 I GB/T 27874-2011 船舶节能产品评定方法1 范围本标准规定了船舶节能产品的评定项目、测试方法、测试数据处理及评定方法。本标准适用于以降低船舶柴油机燃油消耗为目的的各类节能产品使用效果的评定。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 2820. 6-2009 往复式内燃机驱动的交流发电机组第6部分:试验方法GB/T 3221-2010 柴油机动力内河船舶系泊和航行试验大纲GB/T 3471-1995 海船系泊及航行试验通

4、则GB 3847 车用压燃式发动机和压燃式发动机汽车排气烟度排放限值及测试方法GB/T 5741 2008 船用柴油机排气烟度测量方法GB/T 6072. 32008往复式内燃机性能第3部分:试验测量GB/T 6302 船用柴油机热工参数的测量GB/T 14951 2007 汽车节油技术评定方法GB/T 15097 船用柴油机排气排放污染物测量方法JT /T 3402009 船舶动力装置能量平衡测量与计算方法3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3. 1 船曲节能产晶energy saving products for marine 可降低船舶柴油机燃油消耗，并对船舶的其他使用性能及环境元

5、不良影响的产品。3.2 节油率rate of fuel saving 使用节能产品前后船舶柴油机燃油耗量的差值与使用节能产品前船舶柴油机燃油耗量的比值。3.3 净化率rate of pollution reducing 使用节能产品前后船舶柴油机排气污染物排放量的差值与使用节能产品前船舶柴油机排气污染物排放量的比值。4 评定项目4. 1 经济性项目船舶节能产品的经济性项目主要由节油率来体现，包括:a) 柴油机推进特性节油率(7Jet); b) 柴油机负荷特性节油率(币ef); 1 GB/T 27874一20门C) 船舶航行节油率CTjc)。4.2 动力性项目柴油机最大扭矩对比系数CKM)。4.

6、3 环境影晌项目柴油机排气排放对环境的影响项目为:a) 一氧化碳CCO)净化率CRco); b) 氮氧化物CNO_，)净化率CRNO_); c) 碳氢化合物CHC)净化率CRHC); d) 排气烟度净化率CR，)。4.4 其他项目船舶节能产品的其他评定项目为:a) 燃油、润滑油添加剂类节能产品理化性能指标;b) 机电类节能产品机电性能指标。5 测试项目5.1 柴油机台架对比测试柴油机台架对比测试项目为:a) 柴油机推进特性对比测试;b) 柴油机负荷特性对比测试;C) 柴油机外特性对比测试;d) 柴油机排气排放污染物对比测试35.2 实船对比测试5.2. 1 船舶主机对比测试船舶主机实船对比测试

7、项目为:a) 船舶主机推进特性对比测试;b) 船舶主机排气排放污染物对比测试e5.2.2 船舶发电柴油机对比测试船舶发电柴油机实船对比测试项目为=a) 船舶发电柴油机负荷特性对比测试;b) 船舶发电柴油机排气排放污染物对比测试。5.2.3 船舶性能对比测试船舶性能实船对比测试项目为:a) 船舶主机推进特性对比测试;b) 船舶主机排气排放污染物对比测试;C) 船舶航速对比测试。5.3 节能产品其他测试其他性能测试项目为z2 a) 燃油、润滑油添加剂类节能产品理化性能测试;b) 机电类节能产品机电性能测试。6 测试方法6. 1 柴油机台架对比测试6. 1. 1 测试条件及要求6. 1. 1. 1

8、台架对比测试用柴油机选用四冲程船用柴油机。GB/T 27874-2011 6. 1. 1. 2 测试时柴油机的技术状态应达到说明书规定的要求，测试用燃油、润滑油采用测试柴油机适用的、同一批号的油品。6. 1. 1. 3 测试应在柴油机稳定运行3min5 min后进行。6. 1. 1. 4 在对比工况下，柴油机冷却水出机温度及润滑油温度相差不大于2C。6. 1. 1.5 应测试柴油机使用节能产品前、后，燃油消耗量和动力性的变化，主要测试参数为扭矩、转速和燃油消耗量。6.1.2 柴油机推进特性测试6. 1. 2. 1 按柴油机螺旋桨推进特性式。)J控制工况。P= Cn3 . C 1 ) 式中:P一

9、-柴油机功率，单位为千瓦CkW);n一二柴油机转速，单位为转每分钟Cr/min); C一一常数。它取决于螺旋桨结构、船舶的航速和水的质量密度等，可由实验确定。6. 1. 2. 2 柴油机功率CP)按标定功率(P，)的5%为一档，在lOO%P，至25%P，之间选取，按式(1)计算对应的转速n，调节柴油机转速，依次进行测试。表l为测试工况点功率P与转速的对应关系。表1台架柴油机推进特性测试工况列表工况序号1 2 3 4 6 7幡8 9 转速n100.%n, r/min 98.%n, 97.%c 95.%n, 93.%几91.%n, 89.% n, 87.%n, 功率P100.%P, 95.%P,

10、90.%P, kW 85.%P, 80.%P, 75.%P, 70.%P, 65.%P, 工况序号10 11 12 13 14 15 16 17 转速n84.%n, r/min 82.%n, 79.%n, 77.% n, 74.%n, 70.%几67.%c 63.% n, 功率P60.%P, kW 55.%P, 50.%P, 45.%P, 40.%P, 35.%P, 30.%P, 25.%P, 注l:P，-柴油机标定功率，单位为千瓦(kW);注2:n，-一柴油机标定转速，单位为转每分钟(r/min); 注3:带有祷标志的工况点为推荐的典型测试工况点。3 GB/T 27874-20门6. 1.

11、3 柴油机负荷特性测试柴油机以标定转速运行，以标定功率的100%、90%、75%、60%、50%、40%、25%、10%调节柴油机负荷，依次进行测试。6. 1. 4 柴油机外特性测试保持柴油机油门刻度为最大位置，通过调节柴油机负荷控制转速，柴油机在该转速下输出最大扭矩达到新的平衡并能稳定运转。转速从标定转速开始，均匀选取8个10个状态点，增加负荷逐步降低转速，依次进行测试。6.1.5 台架测试参数及仪器6. 1. 5. 1 台架测试系统应具有测量参数自动采集、储存、处理的功能。6. 1. 5. 2 力矩测量允差士0.5%;转速测量允差土0.2%;燃油消耗量测量允差士0.3%。6. 1. 5.

12、3 按照GB/T6072. 3-2008第7章的要求进行其他相关参数的测试。6.2 实船对比测试6.2.1 测试条件6. 2. 1. 1 海船实船测试，测试条件应满足GB/T3471-1995中46.1. 1的要求:6.2. 1. 2 内河船实船测试，测试条件应满足GB/T3221-2010中5.1的要求;6.2. 1. 3 对比测试应在同船同配置情况下进行，且船舶浮态、水流条件和海况相近。在对比工况下，对主机不作任何调整，热工参数基本保持一致。6.2.2 船舶主机推进特性测试船舶主机推进特性工况点按表2的要求选取，依次进行测试。表2船舶主机测试工况点工况序号1 2 3 4 5 6 转速nlO

13、O%n, 97%c 91%n, 80%n, 63%n, r/min nt 注:矶一一为船舶主机常用转速，单位为转每分钟Cr/min)。6.2.3 船舶发电柴油机负荷特性测试6.2.3. 1 调整电力负载，以发电机容量的100%、75%、50%、25%、10%为测试工况，依次进行测试。6.2.3.2 测试发电柴油机输出的轴功率或发电机输出的电功率。6.2.4 船舶性能测试应用在船体上的节能产品，在按6.2.2的规定进行船舶主机推进特性测试的同时，应同步进行船舶航速测试。6.2.5 实船测试参数及仪器6.2.5. 1 船舶主机轴功率测试，按JT/T 340-2009中7.1的要求进行。船舶主机燃油

14、消耗量的测试，按JT/T340一2009中7.2的要求进行。4 G/T 27874.一20116.2.5.2 力矩测量允差士1.0%;转速测量允差士0.5%;燃油消耗量测量允差士0.5%。6.2.5.3 柴油机运行相关热工参数的测试，按照GB/T6302的要求进行。6.2.5.4 发电机输出的电功率测试，按GB/T2820.6-2009中6.6.1的要求进行。6.2.5.5 海船航速测试，按GB/T3471-1995中46.1的要求进行;内河船航速测试按GB/T3221-2010 中5.1.2的要求进行。6.3 柴油机排气排放污染物对比测试6.3.1 柴油机排气排放污染物测试按照GB/T150

15、97的要求进行。6.3.2 排气烟度测试按照GB/T5741的规定进行测量。6.3.3 允许使用不透光烟度计测量排气烟度，测试方法按照GB3847的相关规定进行。6.4 节能产品其他对比测试6.4.1 燃油添加剂理化性能测试按GB/T149512007中5.2.3.1的要求进行。6.4.2 润滑油添加剂理化性能测试按GB/T14951-2007中5.2.3.2的要求进行。6.4.3 机电类船舶节能产品的机电性能测试，按照国家有关船舶机电产品标准的规定进行。7 测试数据处理7. 1 测试数据的选取各测试工况下，对各测试数据，应进行连续重复测试，取各直接测量值的相对误差小于0.5%的数据，该工况点

16、的测试数据算术平均值按式(2)进行计算。式中za;j ai =1二土一一m a; 柴油机i工况下，测试数据算术平均值Eaij一一柴油机i工况下，第j次测试参数;m一一柴油机i工况下，重复测量次数。7.2 平均燃油消耗率. ( 2 ) 7.2.1 进行柴油机推进特性和负荷特性对比测试时，平均燃油消耗率按式(3)、式(4)、式(5)进行计算。7.2.2 柴油机各测试工况下的燃油消耗率按式(3)进行计算:ge; =妥X1 000 式中:g田一一柴油机t工况下，燃油消耗率，单位为克每千瓦小时g/(kW.h)J; Q 柴油机i工况下，燃油消耗量，单位为千克每小时(kg/h);P;一一柴油机i工况下，输出

17、功率，单位为千瓦(kW)。7.2.3 对柴油机各工况下，输出功率和燃油消耗率数据，拟合输出功率燃油消耗率函数:ge = f (P) 式中zge一一柴油机输出功率-燃油消耗率函数，单位为克每千瓦小时g/(k W h) ; P柴油机输出功率，单位为千瓦(kW)。. ( 3 ) .( 4 ) 5 G/T 27874-20门7.2.4 平均燃油消耗率采用式(4)的函数表达式，按式(5)进行计算:式中:三=一一一|Pzg dP P2-P1JP10 ke 柴油机平均燃油消耗率，单位为克每千瓦小时g/(kW.h)J; P1一一柴油机在最低测试转速时的功率，单位为千瓦(kW); P2一一柴油机在最高测试转速时

18、的功率，单位为千瓦(kW)。7.3 船舶单位里程主机平均燃油消耗量. ( 5 ) 7.3. 1 进行船舶性能对比测试时，船舶单位里程主机平均燃油消耗量按式(6)、式(7)、式(8)进行计算。7.3.2 船舶主机各工况下，船舶单位里程主机燃油消耗量按式(6)进行计算:式中:Qci gci-vci g口船舶主机i工况下，船舶单位里程主机燃油消耗量，单位为千克每千米(kg/km); Q口一一船舶主机t工况下，燃油消耗量，单位为千克每小时(kg/h);V口一一船舶主机i工况下，船舶航速，单位为千米每小时(km/h)。( 6 ) 7.3.3 对船舶主机各工况下，船舶航速和单位里程主机燃油消耗量数据，拟合

19、船舶航速-单位里程燃油消耗量函数:gc = f (V) 式中:gc 船舶航速-单位里程燃油消耗量函数，单位为千克每千米比g/km); V一一船舶航速，单位为千米每小时(km/h)。7.3.4 平均燃油消耗率采用式(7)的函数表达式，按式(8)进行计算:式中z1 rv. gc =一一土一一IgcdV V2 -V1JV1 0 Ec一一-船舶单位里程主机平均燃油消耗量，单位为千克每千米(kg/km); V1-一一船舶在最低测试转速时的航速，单位为千米每小时(km/h); V2一一一船舶在最高测试转速时的航速，单位为千米每小时也m/h)。7.4 台架测试柴油机外特性各转速下柴油机输出扭矩的和按式(9)

20、进行计算:Ms=Mi 式中:Ms一一柴油机个转速的最大扭矩的和，单位为牛米(N.m); Mi柴油机各转速下的最大扭矩，单位为牛米(N.m)。7.5 柴油机排气排版污染物7.5.1 排气排放污染物排放量按各排气组分平均排放浓度计算。( 7 ) . (8) . ( 9 ) 7.5.2 使用滤纸式烟度计测量烟度时，烟度的计算按照GB/T5741-2008中7.4的规定进行。使用不透光计测量烟度时，烟度的计算参照GB3847的相关规定进行。6 GB/T 27874-20门8 评定方法采用对比的方法评定船舶节能产品的经济性、动力性和对环境的影响。8.1 经济性项目评定8. 1. 1 柴油机推进特性节油率

21、按式(10)进行计算;负荷特性节油率按式(11)进行计算:% nu nu 唱i -g一-d -zg AW -g一一一响7. C 10 ) 可ef-豆豆二豆豆X100% g曲. ( 11 ) 式中zgeO 未使用节能产品时，柴油机平均燃油消耗率，单位为克每千瓦小时g/CkW.h) J; kel-使用节能产品时，柴油机平均燃油消耗率，单位为克每千瓦小时g/(kW.h) 。8. 1. 2 船舶航行节油率按式(12)进行计算:?一?一厅c一-一X100%g dJ .( 12 ) 式中:L一一未使用节能产品时，船舶单位里程平均燃油消耗量，单位为千克每千米Ckg/km); gcl 使用节能产品时，船舶单位

22、里程平均燃油消耗量，单位为千克每千米Ckg/km)。8.2 动力性项目评定柴油机最大扭矩对比系数按式(13)进行计算:Krvr=Msl -M瓦.( 13 ) 式中:Mso一一未使用节能产品时，柴油机对应转速下最大扭矩的和，单位为牛米(N.m); MS1 -使用节能产品时，柴油机对应转速下最大扭矩的和，单位为牛米(N.m)。8.3 环境影晌项目8.3. 1 进行以下各项目净化率的计算时，使用节能产品前后，测试参数的单位应保持一致。8.3.2 CO净化率按式(14)进行计算:Rco = (1-k叫X100% 飞飞/COI C 14 ) 式中zOCO未使用节能产品时，CO的排放量;J co一使用节能

23、产品后，CO的排放量。8.3.3 NOx净化率按式(15)进行计算zRNOz=(1-jt) M C 15 ) 式中:ONO一-未使用节能产品时，NOx的排放量;J NOx二一使用节能产品后，NOx的排放量。-FCN|叮hhNH阁。GB/T 27874-20门HC净化率按式(16)进行计算:R HC = (1一茬)X 100% 8.3.4 . ( 16 ) 式中:OHC一一未使用节能产品时，HC的排放量;JHC一一使用节能产品后，HC的排放量。8.3.5 排气烟度净化率按式(17)进行计算:Rs = (1一切Xl. ( 17 ) 式中:Qs 未使用节能产品时，排气烟度值;Js 使用节能产品后，排气烟度值。其他项目燃油、润滑油添加剂类节能产品理化性能评定，按照GB/T14951的要求进行。机电类船舶节能产品机电性能评定，按照国家有关船舶机电产品标准的规定进行。8.4 8.4. 1 侵权必究四一一兀A毛-nu4-o t-n口严hJV号一价书足晤版权专有8.4.2 27874-2011 打印H期:2012年5月22日F002