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中环协〔2020〕22号 在用柴油车颗粒物与氮氧化物排放污染协同治理技术指南.docx

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    中环协202022号 在用柴油车颗粒物与氮氧化物排放污染协同治理技术指南 中环协 2020 22 柴油车 颗粒 氧化物 排放 污染 协同 治理 技术 指南
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    附件: 技 术 文 件 在用柴油车颗粒物与氮氧化物排放污染协同治理 技术指南 (发布稿) 中国环境保护产业协会 2020年3月31日 目录 前  言 II 1总则 1 2 后处理装置技术要求 2 3 后处理装置与车辆匹配安装要求 4 4车辆排放污染治理后验收要求 5 5车辆排放污染治理后维护保养要求 6 附录A (资料性附录) 在用柴油车安装后处理装置安装单 7 附录B (资料性附录) 后处理装置维护保养记录单 9 附录C 引用文件索引 10 II 前  言 本指南遵照国家机动车排放污染防治法规政策和强制性标准,以当前技术发展和应用状况为依据,为在用柴油车颗粒物与氮氧化物排放污染协同治理提供技术指导。 本指南由中国环境保护产业协会组织制订。 本指南起草单位:中汽研汽车检验中心(天津)有限公司、中国汽车技术研究中心有限公司、中国环境保护产业协会机动车污染防治技术专业委员会。 本指南主要起草人:王计广,李孟良,谢振凯,李菁元,张潇文,齐松博,沈姝。 本指南由中国环境保护产业协会负责管理,由起草单位负责具体技术内容的解释。在应用过程中如有需要修改与补充的建议,请将相关资料寄送至中国环境保护产业协会技术部(北京市西城区扣钟北里甲4楼,邮编100037)。 1总则 1.1 适用范围 本指南规定了在用柴油车颗粒物与氮氧化物排放污染协同治理中车辆技术条件、排放污染治理组合后处理装置技术性能、与车辆匹配安装、治理后验收和维护保养等内容,可作为车辆主管部门、车辆所有者、维修单位、后处理装置生产企业、第三方检测机构等相关方,开展在用柴油车颗粒物和氮氧化物排放污染治理工作的技术参考。 本指南适用于安装有电控燃油喷射系统、最大总质量大于3.5吨的在用柴油车颗粒物与氮氧化物排放污染协同治理。 1.2适用条件 本指南适用的在用柴油车应在正常维护保养期内,并满足如下条件: ——发动机各项性能指标(如汽缸压力、喷油正时、各缸工作均匀性、空气滤清器、排气系统、整车机油耗等)基本正常; ——排放污染治理前,在用柴油车颗粒物和氮氧化物排放应满足GB3847-2018中a类限值要求。 1.3 术语和定义 下列术语和定义适用于本指南: 1.3.1 在用柴油车In-use Diesel Vehicle 指已经注册登记并取得号牌的柴油车。 1.3.2排放污染协同治理Deiesel PM and NOx Reduction, DPNR 指在在用柴油车排气系统中安装颗粒物与氮氧化物排放治理组合装置(以下简称“后处理装置”),降低排气中颗粒物和氮氧化物排放的行为。 1.3.3 氧化型催化转化器Diesel Oxidation Catalyst, DOC 指安装在柴油机排气系统中,通过催化氧化反应,能降低排气中一氧化碳、总碳氢化合物和颗粒物中挥发性有机物(SOF)等污染物排放量的装置。 1.3.4颗粒物捕集器 Diesel Particulate Filter, DPF 指安装在柴油机排气系统中,排气全部或部分流经载体,通过载体孔内壁(带微气孔)的过滤特性降低排气中颗粒物的捕集器,简称DPF。当DPF载体的孔内壁涂覆有氧化性催化剂,称为催化型颗粒物捕集器(Catalyzed Diesel Particulate Filter,简称CDPF)。对于采用主动再生和被主动结合再生技术方案的颗粒物捕集器,应具备主动再生装置。 1.3.5 主动再生装置 Active Regeneration Device 安装于柴油机排气系统中DPF之前,通过电加热器或将柴油喷入排气管或燃烧器内提高DPF入口温度,加快DPF载体内部颗粒氧化反应的装置。其组成包含但不局限于如下基本单元:电加热器或燃烧器或碳氢化合物喷射器、再生控制器。 1.3.6 选择性催化还原装置Selective Catalytic Reduction, SCR 指安装在柴油机排气系统中,将排气中氮氧化物进行选择性催化还原,以降低氮氧化物排放量的装置。主要由选择性催化还原转化器和还原剂氨(NH3)的供应系统构成。 1.3.7氨逃逸催化器Ammonia Slip Catalyst, ASC 指安装在柴油机排气系统中,位于SCR后端,通过催化氧化作用降低SCR后端排气中氨(NH3)的装置。 1.3.8后处理装置故障诊断及报警装置Malfunction Diagnostic and Malfunction Alarm Device of After-treatment 指能够实时监测影响后处理装置性能相关部件(如载体、传感器、供电供油设备、定量给料系统)工作状态,具有实时在线诊断相应故障的功能,并在监测诊断到相关部件发生故障时,能够清楚地提示驾驶员的一种可视/听的报警装置。 1.3.9远程通讯装置Remote Communication Devices 指具有卫星定位系统、移动网络接入、接收和存储后处理装置运行及故障诊断信息的功能,并按照一定的通讯协议及数据格式上报至在线监控平台,完成后处理装置运行和故障诊断信息远程传输的装置。 1.3.10在线监控平台On-line Monitoring and Management Platform 指以计算机系统及通信信息技术为基础,通过车载远程通讯等手段,实时获得排放污染治理的在用柴油车和后处理装置运行情况的系统平台。 2 后处理装置技术要求 2.1一般要求 2.1.1 结构应便于维护保养,不应有向环境排放的泄气口。 2.1.2后处理装置质保期不得少于3年或15万公里(以先到者为准)。 2.1.3应有明确具体的安装技术要求(包括但不限于:安装图纸、作业指导书、使用说明书和调试及检测相关要求)。 2.1.4应符合国家相关安全规定。 2.1.5应使用永久性的标记标明后处理装置生产企业名称或商标、型号以及排气进出流向。 2.1.6后处理装置设计、制造和安装应合理,有防止使用中可能发生的腐蚀、氧化、振动的措施。 2.2后处理装置性能要求 2.2.1已批量生产、并在具体适用车型上有稳定运行的实用案例,具有第三方检测机构出具的产品稳定运行考核报告。 2.2.2后处理装置性能应满足T/CAEPI 12.1~12.5-2017中相关要求,具有台架CMA测试报告。 2.2.3应选择典型柴油车加装后处理装置,按照HJ857-2017中车载测量设备、工况方法进行排气污染物测试,氮氧化物排放不大于4.0g/kWh,建议颗粒物数目(PN)不大于6×1012#/km。具有加装后处理装置柴油车的整车CMA测试报告。 2.2.4采用带有SCR系统进行排放治理的后处理装置,应满足HJ437-2008中氨排放平均值不超过25ppm的要求,且不增加其他二次污染物。 2.2.5采用钒基SCR催化剂进行排放治理的后处理装置,不得向大气中泄漏含钒化合物,且能够提供相关资料(如相关测试报告等)证明SCR入口温度低于550℃。 2.2.6应具有后处理装置故障诊断及报警装置和远程通讯装置。 2.2.6.1后处理装置故障诊断及报警装置应满足如下要求(包括但不限于): (a)实时监测后处理装置载体堵塞、移除、排气温度/压差过高、反应剂供给装置及系统部件(如传感器、执行器、定量给料控制装置)电气等方面的故障; (b)显示车用尿素箱内尿素液位、排气压差、后处理装置故障等信息。当出现影响后处理装置性能的故障后,能够通过信号灯、显示屏或蜂鸣器等方式向驾驶员提示后处理装置故障信息; (c)设置指示牌标记后处理装置故障报警处理方式和售后服务联系方式等。 2.2.6.2远程通讯装置应满足如下要求(包括但不限于): (a)采集车辆地理位置(经纬度)、DPF排气压差(kPa)、DPF及SCR上下游排气温度(℃)、SCR上下游氮氧化物浓度(ppm)、尿素液位(%)、车速(km/h)、后处理装置故障等相关参数(或参照GB17691-2018附录Q中表Q.1确定参数项)。 (b)能完成不少于168h的本地数据存储,当内部存储介质存储满时,远程通讯装置应具备本地存储数据的自动覆盖功能,采集频率宜不小于1Hz。在网络不畅时,具备数据自动补发功能。 (c)能按照一定的通讯协议及数据格式将存储的数据以数据包形式同时上传至两个及以上在线监控平台,且至少每10s完成一次数据上传。 2.2.7后处理装置故障诊断及报警装置应参照HJ 437-2008附录B中的方法,人为制造或模拟后处理装置相关故障,检测后处理装置故障诊断及能够激活报警装置和将故障信息远程传输至在线监控平台的功能完备性。具有故障诊断及报警装置的CMA测试报告。 3 后处理装置与车辆匹配安装要求 3.1 后处理装置匹配原则 3.1.1在开展排放污染治理前,宜选取具有典型车辆类型和运行工况的目标重型柴油车完成不少于两周的运行工况、排气温度等数据的收集和分析,再根据排放污染治理目标,和目标车辆排放水平、车辆类型、行驶里程、运行工况、排气温度、油品品质等实际状况,匹配适当的颗粒物和氮氧化物排放治理组合装置。 3.1.2根据后处理装置入口温度要求与不同运行工况下排气温度分布,确定适当的后处理装置安装位置,宜在发动机排气出口端至后处理装置入口端管路增加耐热保温或加热等装置,提高后处理装置入口端排气温度。 3.1.3后处理装置中相关的高温部件(如主动再生装置)应与油箱、油路或者其他可燃物(如可燃塑料)保持一定距离,必要时对高温部件配置足够的耐高温隔热材料。 3.1.4安装方式符合相关安全性要求。排放污染治理前车辆排气出口已安装防火装置的,应确保安装后处理装置后,排气出口配置的防火装置达到排放污染治理前车辆防火及排气温度要求。 3.1.5后处理装置安装应满足车辆底盘空间限制,不得改变车辆已登记的结构和外形尺寸,不得降低原车的通过性。 3.1.6后处理装置安装时,不得改动车辆运行参数(包括与排放相关部件的运行参数),原发动机系统的车载排放诊断(OBD)系统不应受到影响。 3.2 后处理装置安装要求 3.2.1后处理装置安装前,应测量车辆安装空间尺寸,查勘电路、气路、油路布置等信息,根据后处理装置结构形式以及本指南其他要求匹配适当的后处理装置,应有明确具体的安装技术要求。 3.2.2后处理装置安装维修单位(以下简称“维修单位”)应提供确切具体的安装技术要求(包括并不限于:安装图纸、作业指导书和调试及检测相关要求)。维修单位应与车辆所有者签署合同,并按合同约定进行安装。 3.2.3维修单位应建立完整的车辆和产品信息档案,包括但不限于以下内容: (a)治理车辆及所用发动机的基本参数、型号、厂家和排放标准等; (b)安装产品的型式、型号、载体类型、载体及催化剂涂覆生产企业等,以及DPF再生策略和SCR尿素喷射控制策略; (c)远程通讯装置的型号、编号、通讯协议等; (d)治理车辆所属单位(包括个人)、通讯地址、联系人及电话等。 3.2.4车辆排放污染治理后,维修单位负责填写《在用柴油车安装后处理装置安装单》(见附录A),并由维修单位和车辆所有者共同盖章签字确认。 4车辆排放污染治理后验收要求 排放治理后的验收,应分为车辆所有者和主管部门两部分。其中,车辆所有者可按照4.1和4.2中(a)~(b)中相关要求,对维修单位实施的治理效果进行验收;主管部门可按照4.1和4.2中相关要求对维修单位实施的治理效果进行验收。 4.1文件审查 文件审查内容(包括但不限于):后处理装置性能检验报告(台架、整车和后处理装置故障诊断及报警装置)、完整的信息档案、《在用柴油车安装后处理装置安装单》、车辆所有者与维修单位签署的车辆排放污染治理合同、装置安装图纸和操作使用手册、安装后排放烟度和氮氧化物检测报告等。 4.2 实车审查 实车审查内容(包括但不限于): (
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