团 体 标 准
T/CSNAME 189—2025
船用新燃料动力设备能效监测和评估要求
Requirements for energy efficiency monitoring and evaluation of marine new fuel
power equipment
2025-10-31 发布 2025-12-31 实施
中国造船工程学会 发 布
前 言
本文件按照GB/T 1.1—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提出并归口。
本文件起草单位：中远海运能源运输股份有限公司、武汉理工大学、哈尔滨工程大学。
本文件主要起草人：陈超、王献忠、秦攀峰、冯永明、汤敏、曲金博、朱元清、孙嵘、徐刚、李彦璋。
本文件为首次发布。
船用新燃料动力设备能效监测和评估要求
1 范围
本文件规定了船用新燃料动力设备能效监测、数据集成要求、能效评估和应用场景等要求。
本文件适用于以天然气、甲醇、氨等为主燃料或双燃料的船舶主推进动力设备能效的监测和评估。
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/T 18940-2003 封闭管道中气体流量的测量 涡轮流量计
GB/T 31130-2014 科里奥利质量流量计
GB/T 31843.450 海上导航和无线电通信设备及系统-数字接口-第450部分：多通话器和多侦听器-
以太网互连
JJG 198-1994 速度式流量计检定规程
JJG 229-2010 工业铂、铜热电阻检定规程
JJG 1033-2007 电磁流量计检定规程
JJG 1038-2008 科里奥利质量流量计检定规程
T/CSNAME 118-2024 船用新燃料动力设备能效基值与分级原则
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
新燃料动力设备 fuel power equipment
以天然气、甲醇、氨或其他替代燃料为能源的船用主机(发动机)及其必要的燃料供给系统。
3.2
能效 energy efficiency
动力设备在运行过程中，将燃料输入的化学能转化为输出轴功率的效率指标。
3.3
能效优化辅助系统 auxiliary system
为新燃料动力设备正常工作提供支持的配套系统，包括燃料供给泵(或压缩机) 、EGR(废气再循环)系统、SCR(选择性催化还原)系统等。
3.4
有效输出热效率 effective thermal efficiency
在扣除辅助系统能耗后的动力设备净输出功率与总燃料输入热量之比。
4 能效监测
4.1 监测参数
船用新燃料动力设备能效监测的主要参数如表1。
表1 船用新燃料动力设备能效监测参数
表1(续)
4.2 监测设备
船用新燃料动力设备能效监测设备的清单及要求如表2所示。各传感器安装示意图见图1-图4所示。
表2 船用新燃料动力设备能效监测设备清单
图1 科里奥利质量流量计安装示意图
图2 涡轮式流量计安装示意图
图3 数字化 Pt100 热电阻温度传感器(管网系统)安装示意图
图4 电磁式冷却水流量计安装示意图
4.3 监测方法
4.3.1 燃料及气、态流体流量监测方法
4.3.1.1 适用于发动机主燃料流量、引燃油流量、滑油质量流量、空冷器空气质量流量。
4.3.1.2 采用科里奥利质量式流量计时，测量方法按下列步骤：
a) 直接插入管道，传感器壳体应充满介质且无气泡;将仪表固定在支架上，并在管道连接处加装隔振装置以降低振动，见图 1，虚线框内为科里奥利质量式流量计安装位置;
b) 具体的安装状态、被检流量计的安装条件以及检定所需环境条件按 JJG 1038-2008 中 7.1 的要求;
c) 输出信号的型式和要求见 JJG 1038-2008 中 4.4，以及 GB/T 31130-2014 中第 5 章中对仪表的性能指标和信号输出要求。
4.3.1.3 采用涡轮式流量计时，测量方法按下列步骤：
a) 上游管道留 20 倍管径直管段(加装整流器可缩短至 10 倍)，下游保留 5 倍管径直管段，入口处应安装滤网以防杂质进入，见图 2，虚线框内为安装位置;
b) 安装条件、泄漏试验、压力试验以及现场检验等要求见GB/T 18940-2003 中关于“安装条件 ”等条款，以及 JJG 198-1994 中关于涡轮流量计“检定条件 ”的相关分节。
4.3.2 气、液态流体温度监测方法
4.3.2.1 适用于发动机进气温度、排气温度、废气再循环气体进出口温度、空冷器进出口温度、滑油进出口温度。
4.3.2.2 采用数字化 Pt100 Class B 热电阻温度传感器，测量方法如下步骤：
a) 插入测温套管或热井，探头深度不低于套管直径的 8 倍，并涂抹导热介质以保证热接触，见图3;
b) 采用三线或四线制接线消除引线电阻影响;
c) 对热电阻的检定条件、所需标准器和配套设备的配置要求见 JJG 229-2010 中 7.1。
4.3.3 冷却水流量监测方法
4.3.3.1 适用于发动机缸套水进水质量流量。
4.3.3.2 采用电磁式冷却水流量计，测量方法按下列步骤：
a) 安装在管道上游保留 5 倍管径、下游保留 3 倍管径的位置，管道内应充满水，并通过接地环或接地线对表体接地，如图 4 所示;
b) 电磁流量计的安装条件见 JJG 1033-2007 中 7.1.4;
c) 示值误差检定、运行前检查、与标准装置比对及读取输出信号的要求见 JJG 1033-2007 中 7.2.4。
4.3.4 冷却水温度监测方法
4.3.4.1 适用于发动机缸套水进出口温度。
4.3.4.2 测量方法按下列步骤：
a) 在入口、出口管道分别插入数字化 Pt100 Class B 探头至测温套管深度的 2/3，采用四线制屏蔽双绞线接入变送器;测温探头及回路的检定条件见 JJG 229-2010 中 7.1;
b) 投运前在 0℃和 100℃对探头成对校准，生成补偿系数;
c) 运行时每秒采集温度，通过 4 mA～20 mA 或 RS-485/Modbus 同步传输至热量积算仪，计算温度;
d) 积算仪在热量计算中对温度信号做 10 s 滑动平均，并对低于设定阈值的 ΔT 自动归零。
4.3.5 辅助设备功耗监测方法
4.3.5.1 适用于燃料供给泵耗功、废气再循环风机耗功。
4.3.5.2 采用 PMD/EPMF 电能表，测量方法按下列步骤：
a) 安装在配电柜导轨上，CT 二次侧按相序接入电流端子，PT 二次侧接入电压端子，通讯线屏蔽并与动力线分离;
b) 投运前在无载状态送电，确认零点稳定后逐相加载并用校验仪比对示值，调校至合规后投入运行;
c) 配置好 Modbus-RTU 或DL/T 645 通信，上位机定时读取电压、电流和电能数据;
d) 内部 Δ-Σ ADC 以不小于 3.2 kHz 速率采样，每 0.2 s～1 s 更新 RMS 和有功功率，支持脉冲输出和 LCD 显示;
e) 芯片累加有功电能，按 CT/PT 比例分段校正，结合温度补偿和 40 Hz 低通滤波，输出平滑可靠的电参量。
5 数据集成要求
5.1 数据采集
数据采集系统硬件由集成管控箱、集成采集箱、服务器、工控机和设备端的接线盒组成，采集过程如下：
a) 传感器将收集到的监测参数数据通过电缆和接线盒将信号汇集到集成采集箱;
b) 集成管控箱将数据集成箱采集到的数据汇总并分发到服务器、工控机;
c) 由工控机对监测数据进行处理，得到监测数据清单。
5.2 数据存储
5.2.1 数据存储应符合安全、完整性要求，支持历史数据回溯故障隔离。
5.2.2 采集的数据应采用统一的数据格式，宜选用 JSON 格式 或 XML 格式。
5.2.3 数据字段和数据类型的定义应使不同来源的数据能准确识别和兼容。
5.3 数据传输
5.3.1 船内通信可选用符合 GB/T 31843.450 要求的以太网及采用 MODBUS、CAN、NMEA 2000 等协议。
5.3.2 船岸信息交互可采用JSON 格式，并通过卫星通信压缩加密传输。
5.4 数据安全与保护
数据应有防数据泄露和丢失的安全措施，可采用加密、备份、访问控制等措施。
6 能效评估
6.1 评估指标
船用新燃料动力设备能效评估指标应符合T/CSNAME 118—2024中表2的要求。
6.2 评估流程
6.2.1 基本数据准备
除了表1所列监测参数外，能效评估还需要表3所列基本数据，以下数据为固定数值，通过查阅新燃料动力设备技术说明书获得。
表3 能效基本数据
6.2.2 监测参数测量
详细测试要求应按照本文 4.2和 4.3 要求执行。
6.2.3 能效计算
详细计算过程应按照 T/CSNAME 118-2024 中 6.2 要求执行。
6.2.4 能效评估报告编制
根据能效计算结果，编制船用新燃料动力设备能效评估报告，格式见附录 A。附录 A 中的新燃料发动机输出功率和新燃料动力设备能效由 T/CSNAME 118-2024 中 6.2 获得，能效等级根据 T/CSNAME 118 —2024 的表 2 获得。
7 能效评估场景
7.1 设备出厂
在设备出厂阶段，应根据设计工况和试验规程进行能效验证评估。出厂能效评价主要包括在额定转速、额定负载及标准环境条件下， 对主机参数、燃料消耗率、辅助系统能耗等进行同步监测。评估结果宜在设备出厂报告中记录，明确设备能效是否符合 T/CSNAME 118-2024 的要求。
当供货合同约定设备能效等级作为验收指标时，一般应由第三方专门的检测机构进行泵类设备效率的测试，根据测试结果确定能效等级;或供需双方协商确定。
7.2 设备运营
在船舶实际运营过程中，设备工作环境与工况存在波动，应基于在线监测系统获取的运行数据，对能效进行动态分析与定期评估。在典型航区航行或不同工况下，按照第 4 章参数监测方法对燃料流量、排废热温度、机舱环境参数及辅助系统能耗进行实时采集， 并采用第 6 章能效评估方法对多时段数据进行分段计算，评估整体能效水平及设备性能衰减趋势。运营状态评价应至少包含季度或年度报告， 及时反馈运行偏差，并结合环境修正系数对比基线数据，为运维决策、检修或升级改造提供技术依据。
7.3 特定需求
针对特殊使用场景或用户定制化需求，应开展特定工况下的能效专项评估。例如负载切换工况、排放控制区域运行等，分别按照第 4 章监测方法设定对应试验流程，并基于第 6 章能效模型计算能效。对于船舶辅助动力、多燃料切换或兼容脱硫尾气再利用等特殊工艺，可结合燃料成分调整和辅助系统优化，对能效指标进行定量分析。专项评估报告应明确特殊工况下的性能边界与能效优化建议， 支持用户在设计、选型及运行策略上做出科学决策。
附录 A
(资料性)
船用新燃料动力设备能效评估报告
A.1 船用新燃料动力设备能效评估报告格式见图 A.1。
图A.1 报告格式
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