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柴油發(fā)電機尾氣污染物組成和排放標準
發(fā)布時間:2019-12-30 09:49:49  ▏閱讀:

 

 

新聞主題

柴油發(fā)電機尾氣污染物組成和排放標準

 

導讀:新一代康明斯歐III中柴油發(fā)電機與以往歐II柴油發(fā)電機相比,不僅排放更低,并且燃油經(jīng)濟性提高了8%以上,發(fā)動機可靠性更佳。康明斯廠家將在下文針對柴油發(fā)電機的污染及排放標準進行技術(shù)概述:

 

一、排放污染物

 

柴油發(fā)電機的主要污染物質(zhì)包括碳氫化合物(HC)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOX)和顆粒物(PM)。柴油發(fā)電機與汽油機相比,顆粒物和氮氧化物的排放量較高(圖1)。


汽油機與柴油機排放污染物對比圖.png

汽油機與柴油機排放污染物對比圖

 

1、HC

HC的生成取決于柴油發(fā)電機的設計和運行因素。柴油發(fā)電機運行中,混合氣過濃或過稀、燃燒條件差、竄機油或溫度過低等都會導致HC的產(chǎn)生。柴油發(fā)電機排出的HC主要是未燃燒的燃料、分解的燃料分子和少量的氧化反應中間產(chǎn)物。HC中的某些烴類光化學反應活性很強,可與空氣中的N02結(jié)合,在陽光下形成以03(臭氧)為主的光化學煙霧,刺激人的眼睛和呼吸器官,造成呼吸困難。

2、CO

CO的產(chǎn)生主要是燃料燃燒時,02相對不足,燃料中的c不能完全燃燒,或混合氣不均勻燃燒,或缸內(nèi)溫度低導致的。CO進人人體后,很容易與血紅蛋白結(jié)合,導致缺氧,甚至使人窒息,嚴重時會危及生命。

3、NOX

NOX是空氣中的N2和O2在燃燒室的高溫、富氧條件下反應生成的。NOX主要以NO的形式出現(xiàn),還有少量的NO2。NOX可以與某些烴類發(fā)生化學反應,生成光化學煙霧。

4、PM

PM是柴油發(fā)電機工作時,燃料與空氣混合不均勻,造成局部混合氣過濃,在高溫缺氧情況下產(chǎn)生的。PM中含有可致癌的物質(zhì),容易被人體吸人并沉積在肺內(nèi)。

 

當前,我國的壓燃式柴油發(fā)電機已經(jīng)實施國III標準。表13-1為各階段國標排放限值。

表13-1  柴油發(fā)電機國標排放限值

排放標準g/km·h

CO

HC

NOX

PM

煙度

國Ⅰ

4.5

1.1

8

0.61

 

國Ⅱ

4

1.1

7

0.15

 

國Ⅲ

2.1

0.66

5

0.1

0.8

國Ⅳ

1.5

0.46

3.5

0.02

0.5

柴油發(fā)電機排放控制的重點是PM和NOX。為滿足國III及以上排放要求,控制PM和NOX的排放,國III柴油發(fā)電機上均加裝了后處理系統(tǒng)。

 

柴油發(fā)電機組尾氣污染物成分結(jié)構(gòu)圖.png

尾氣污染物成分結(jié)構(gòu)圖

 

二、國四標準及管控要求

 

非道路移動機械國四階段標準以《非道路移動機械用柴油機排氣污染物排放限值及測量方法(中國第三、四階段)》(GB 20891-2014)為基礎,結(jié)合環(huán)境管理新需求、非道路移動機械國三標準實施情況及行業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀,主要對以下技術(shù)要求進行了修改完善。

1、更加關注整機排放要求

對37kW以上機械實際使用過程的污染物排放使用便攜式排放測試系統(tǒng)(PEMS)進行測量,規(guī)定90%以上有效功基窗口的CO和NOX的比排放量不應超過相應功率段限值的2.5倍。此外,參考歐標要求,增加了柴油機非標準循環(huán)工況的測試方法及限值要求。

2、新增顆粒物粒子數(shù)量限值要求

為解決非道路移動機械冒黑煙的問題,新增顆粒物粒子數(shù)量(PN)限值,規(guī)定其排放必須小于等于5×1012個/千瓦時,通用技術(shù)手段為加裝柴油顆粒捕集器(DPF)。標準不對技術(shù)路線進行固化和限制,鼓勵企業(yè)使用更高效的污染排放控制技術(shù)。

3、提出遠程監(jiān)控及定位要求

為保證排放控制系統(tǒng)在實際使用過程中始終正常發(fā)揮作用,防止用戶在使用過程中惡意破壞拆除污染控制裝置,參考歐IV法規(guī)提出排放控制系統(tǒng)遠程監(jiān)控要求,并向監(jiān)管平臺實時發(fā)送排放及定位相關數(shù)據(jù)。

4、給出指定的劣化系數(shù)

通過前期標準實施,我們獲取了大量柴油機劣化趨勢特征數(shù)據(jù),給出指定的劣化系數(shù),明確企業(yè)可采用指定的劣化系數(shù)代替耐久實測劣化系數(shù),大幅降低企業(yè)的測試費用和研發(fā)成本。

 


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