T∕CSNAME 101-2025 船载碳捕集系统通.用技术要求

ICS47.020.99CCSU42T/CSNAME101—2025船载碳捕集系统通用技术要求Generaltechnicalrequirementsforonboardcarboncapturesystem2026-02-26实施中国造船工程学会发布T/CSNAME101—2025I本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国造船工程学会船舶标准化专业委员会提出。本文件由中国造船工程学会归口。本文件起草单位：中国船舶集团有限公司第七一一研究所、山东海运散货运输有限公司、中船动力本文件主要起草人：肖飞、杜明赛、王兴、黄园园、杨阳、李明、李灏、张彧铭、刘天阳、郭江峰、朱清江。T/CSNAME101—20252船载碳捕集系统通用技术要求本文件规定了采用有机胺化学吸收法的船载碳捕集系统的组成、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存要求。本文件适用于采用化学吸收法、使用有机胺溶液作为吸收剂的船舶废气二氧化碳捕集系统。使用其他方法或其他吸收剂的碳捕集系统可参考执行。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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/T191—2008包装储运图示标志GB/T6388—1986运输包装收发货标志GB/T13306—2011标牌GB/T13384—2008机电产品包装通用技术条件CB/T4407—2015液化二氧化碳运输船用储罐国际标准化组织.MEPC.340(77).废气净化系统指南（GuidelinesforExhaustGasCleaningSystems）中国船级社.散装运输液化气体船舶构造与设备规范.2022中国船级社.船舶应用碳捕集系统指南.2023中国船级社.钢质海船入级规范.20253术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1船载碳捕集系统onboardcarboncapturesystem，OCCS从船舶燃烧装置废气中捕集气态二氧化碳，并最终液化存储到储罐中的系统。有机胺化学吸收法organicaminechemicalabsorptionmethod有机胺吸收剂在吸收单元内与废气中的二氧化碳进行化学反应，形成的化合物在解吸单元内经升温后释放出吸收的二氧化碳，完成二氧化碳与其他气体分离的方法。二氧化碳吸收单元CO2absorptionunit从船舶燃烧装置废气中捕捉、吸收二氧化碳的系统，一般由废气冷却装置、二氧化碳吸收塔、喷嘴以及附加的管道等组成。3.4二氧化碳解吸单元CO2desorptionunit通过加热方式，从富液中解吸出气态二氧化碳的系统，一般由解吸塔、再沸器、喷嘴、二氧化碳冷却装置以及附加的管道等组成。3.5二氧化碳压缩单元CO2compressionunit将气态二氧化碳压缩到一定压力的装置。二氧化碳液化存储单元CO2liquefactionstorageunitT/CSNAME101—20253通过制冷机、热交换器等部件的组合来液化气态二氧化碳并将其存储的装置。电控单元controlunit实现系统控制、系统状态监测和安全保护等功能的装置。3.8废气冷却装置exhaustgaspretreatmentunit通过预洗涤或换热等方式降低吸收塔进口废气温度的装置。3.9再沸器reboiler通过换热等方式使富液和未充分解吸的富液再次达到解吸温度的装置。气液分离器gas-liquidseparator用于从二氧化碳气体中分离去除液体的设备。吸收剂absorbent脱碳剂与水按一定比例混合后形成的溶液。吸收剂贫液在吸收单元内吸收了二氧化碳后形成的溶液。系统年捕集量systemannualcapturequantity船载碳捕集系统全年捕集的二氧化碳总量。吸收能力absorptivecapacity二氧化碳捕集前后废气中二氧化碳浓度差值与捕集前废气中二氧化碳浓度的百分比。3.15捕集能耗captureenergyconsumption碳捕集系统每捕集一吨二氧化碳所需要消耗的能量。4系统组成船载碳捕集系统通常包括二氧化碳吸收单元、二氧化碳解吸单元、二氧化碳压缩单元、二氧化碳液化存储单元和电控单元等，系统组成如图1所示。对于影响船载碳捕集系统正常运行的泵应冗余配置，如冷却水泵、吸收剂循环泵、吸收剂再生泵、吸收剂回流泵等应设置备用。图1船载碳捕集系统组成T/CSNAME101—202545要求5.1.1自动控制5.1.1.1船载碳捕集系统的电控单元可设计为单独的系统，也可集成到船舶控制系统中，系统应具备自动控制功能，此外，还应设置手动控制功能，以便进行手动操作。5.1.1.2为保证船载碳捕集系统的工作参数始终维持在规定范围内，控制系统应能根据发动机、锅炉等燃烧装置的状态控制风机、泵组、压缩单元、液化存储单元等核心设备的工作状态等。5.1.1.3控制系统应具备运行数据记录功能，并能将系统状态、运行数据及报警状态通过对外接口输出给船舶监测系统。5.1.2监测报警5.1.2.1碳捕集系统中因功能故障可能影响系统正常运转的传感器，特别是影响有机胺的吸收和解吸或二氧化碳的压缩液化以及存储的传感器，应便于维护，当发生故障或失效时，应能发出报警信号。5.1.2.2碳捕集系统电控单元应能有效监测二氧化碳吸收单元、解吸单元、压缩单元和液化存储单元等关键部件的工作状态，具体监测明细主要包括：a)碳捕集系统工作状态；b)碳捕集系统中关键指标监测状态，如压力、温度、液位；c)压缩单元、液化存储单元工作状态；d)系统中泵的工作状态；5.1.2.3碳捕集系统与排放相关的传感器及监测设备应保证可靠性和准确性。5.1.2.4碳捕集系统应在相对封闭空间设置有二氧化碳泄漏检测和报警功能。5.1.3安全保护5.1.3.1船载碳捕集系统应具有安全保护功能，发生故障时，应能及时旁通，不可影响发动机、锅炉等燃烧装置的正常工作，且系统应立即启动相应的安全保护措施。5.1.3.2当遥控系统（若有）发生故障或应急情况下，船载碳捕集系统应能实现就地控制和监测，系统安全操作所需的重要参数及设备工作状态，应在就地控制位置设有指示。5.1.3.3碳捕集系统如因安全系统的动作而导致系统机电设备停止运行，应发出报警并提示故障，且非经人工复位，该设备不应再自动投入运行，监测项目应满足附录A的要求。5.1.3.4碳捕集系统应配备安全装置以及废气旁通机构应设置联锁装置，应能防止因为误操作导致碳捕集系统通道和旁通管路同时关闭的情况。5.1.4二氧化碳液化单元应具备控制功能、安全功能和报警功能，应能记录、保存并上传液化单元运行数据。5.2性能5.2.1船载碳捕集系统的吸收能力视实际使用要求而定，一般应不低于80％。5.2.2设计工况下，船载碳捕集系统二氧化碳捕集能耗应不高于5.8GJ/t·CO2。5.2.3船载碳捕集系统捕获的液态二氧化碳纯度应不低于99.5％。5.3.1船载碳捕集系统与吸收剂直接接触的材料应能与其相兼容，或采用适当的防腐涂层。5.3.2船载碳捕集系统与海水接触的设备、管路及部件所使用的材料应具有良好的耐腐蚀性。5.3.3船载碳捕集系统禁止采用含有石棉的材料。5,4接口船载碳捕集系统接口应满足工作所需的电量、蒸汽量、冷却水量和加热量的需求。T/CSNAME101—202556试验方法6.1.1试验前应完成碳捕集系统完整性检查，如吸收单元、解吸单元、压缩单元和液化存储单元之间的管路连接、电气元器件之间的线缆连接和喷嘴及管路阀门等安装检查等。6.1.2试验前应完成压缩单元、液化存储单元、风机和泵组等设备的试运行，传感器的断线报警和校准等。6.1.3碳捕集系统应在船上完成试航试验，主要包括：a)试航试验应包括功能试验、性能试验，性能参数应满足设计要求；b)试航试验程序中应包括所有可能影响碳捕集系统装置操作和性能的部件和设定值；c)碳捕集系统应设有系统工作时能自动记录运行参数的功能，记录参数应至少包括：碳捕集系统吸收单元进出口二氧化碳浓度、吸收剂循环流量、解吸单元出口二氧化碳浓度及流量、再沸器蒸汽参数、二氧化碳储罐压力及温度等；d)试航试验需系统稳定运行至少3小时，期间，系统运行参数需满足设计要求。6.1.4文件准备试验前应准备好以下文件：a)试验大纲；b)主要设备的安装操作维护手册a)碳捕集系统应编制一份技术手册，至少包括以下内容：1)碳捕集系统制造厂、型号、序列号和其他必要的细节信息标识，包括对系统的说明；2)碳捕集系统的工作边界范围，至少应包括：吸收剂类型、主要成分、pH值和粘度信息；碳捕集系统最大压力损失；系统适用的燃料品质及标准、最大燃油硫含量；吸收剂溶液使用寿命；二氧化碳减排效率；系统适用的最大废气流量；系统最大二氧化碳吸收能力、解吸温度、解吸二氧化碳纯度、解吸蒸汽耗量、压缩单元能耗、液化温度、二氧化碳存储压力、二氧化碳存储温度、液化单元能耗等；3)碳捕集系统相关设备的安装、试验要求；4)碳捕集系统的操作维护要求。6.2功能试验6.2.1.1启动自动控制模式，碳捕集系统吸收、解吸、压缩和液化存储过程按照程序依次运行，观察系统运行参数，系统稳定运行后，参数维持在边界范围内；切换手动控制模式，对系统泵组、风机和阀门等各部件进行单点控制测试，各部件正常执行，功能满足5.1.1.1的要求.6.2.1.2自动控制模式下系统稳定运行，改变发动机、锅炉等燃烧装置的工况，控制系统可自动调节风机、泵组、压缩单元、液化存储单元等核心设备的工作频率，功能满足5.1.1.2的要求。6.2.1.3控制系统实时运行数据输出曲线可正常显示，系统状态、运行数据和报警状态可正常输入到船舶控制系统，功能满足5.1.1.3的要求。6.2.2监测报警6.2.2.1模拟碳捕集系统中可能影响系统正常运转的传感器发生故障，特别是影响有机胺的吸收和解吸或二氧化碳的压缩液化以及存储的传感器，报警功能可启动，满足5.1.2.1的要求。6.2.2.2碳捕集系统自动运行模式和手动运行模式下，测试二氧化碳吸收单元、解吸单元、压缩单元和液化存储单元等关键部件的工作状态信号，5.1.2.2所列监测参数正常显示且与本地显示一致，满足6.2.2.3对与排放相关的传感器及监测设备按照操作与维护手册进行定期校准，满足5.1.2.3的要求。6.2.2.4对二氧化碳检测报警装置吹气，二氧化碳浓度达到设定值后，报警功能可启动，满足5.1.2.4T/CSNAME101—202566.2.3安全保护6.2.3.1对气动阀门、风机、泵组、压缩单元和液化存储单元等主要设备发送模拟故障信号，碳捕集系统按照设定程序启动安全保护措施，满足5.1.3.1的要求。6.2.3.2模拟遥控系统发生故障及应急情况下，就地控制和监测可实现，满足5.1.3.2的要求。6.2.3.3模拟碳捕集系统机电设备停止运行，故障报警可启动，满足5.1.3.3的要求。6.2.3.4测试碳捕集系统安全装置及废气旁通机构的联锁装置，功能满足5.1.3.4的要求。6.3性能试验6.3.1船载碳捕集系统在设计工况下稳定运行3小时，平均吸收能力应满足5.2.1的要求。6.3.2船载碳捕集系统在设计工况下稳定运行3小时，平均捕集能耗应满足5.2.2的要求。6.3.3从碳捕集系统储罐进行液态二氧化碳取样，送至检测机构进行纯度和相关成分分析，纯度应满6.4材料检查船载碳捕集系统材料相关证书和文件，满足5.4的要求。6.5接口船载碳捕集系统与外部设备稳定连接，运行过程中管道无泄漏、堵塞。7检验规则7.1检验分类7.1.1船载碳捕集系统设备产品的检验分为出厂检验和型式检验。7.1.2产品出厂时应进行出厂检验。7.1.3在下列条件下，须进行型式试验：a)试制新产品时；b)当设计、工艺、材料的改变可能影响产品性能时；c)产品转厂时；d)船级社更新试验要求时。7.2检验项目型式检验和出厂检验的检验项目见表1。表1检验项目1-●2-●3-●4●-5●-6●-7-●8-●7.3检验条件7.3.1资质出厂检验的质检人员应具备质检资格。型式试验的检测单位应为具备专业国家检测资质的第三方机构。T/CSNAME101—202577.3.2环境检验所需的场地应满足能量管理系统所需的各种环境条件和空间。7.3.3设备、仪器、仪表和工具生产厂家应提供检验所需的仪器、仪表和测试设备，并应符合下列要求：a)检验用的仪器、仪表和测试设备（包括非标准测试设备）应具有计量单位给出的有效检定期内b)自制的非标准测试设备，应经过鉴定合格并征得订购方的同意方能使用。7.3.4合格判定所有型式试验项目均达到上述规定的要求，可判定为型式试验合格。7.3.5复检规则检验中出现某个项目不合格时，应停止检验，进行分析，查明原因，采取整改措施后，本批次按照出厂检验规则全体复检，复检全部通过方视为合格。7.4型式检验判定与复检7.4.1合格判定所有型式试验项目均达到上述规定的要求，可判定为型式试验合格。7.4.2复检规则检验中出现某个项目不合格时，应停止检验，进行分析，查明原因，根据缺陷严重程度，确定是否进行复检。具体复检规则如下：a)存在