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柴油發(fā)電機(jī)國(guó)三排放標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)二的區(qū)別
發(fā)布時(shí)間:2018-10-13 15:10:56  ▏閱讀:

 

柴油發(fā)電機(jī)排放標(biāo)準(zhǔn)(又稱(chēng)排放法規(guī))是為實(shí)現(xiàn)大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),對(duì)柴油發(fā)電機(jī)污染物排放作出的限制,其作用是直接控制柴油發(fā)電機(jī)刊下出的污染物刊下放量,以防止大氣污染。為了控制發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣排放污染,許多國(guó)家都制定了相應(yīng)的環(huán)保法規(guī)和排放污染物防治的技術(shù)政策,以及控制污染物排放的技術(shù)監(jiān)督標(biāo)準(zhǔn)。


柴油機(jī)排放污染物示意圖.png

 

 

一、國(guó)外的排放標(biāo)準(zhǔn)


從20世紀(jì)60年代開(kāi)始,世界各國(guó)及地區(qū)相繼以法規(guī)形式對(duì)柴油發(fā)電機(jī)排放物予以強(qiáng)制性限制。具有代表性的國(guó)際三大排放體系(美國(guó)、日本和歐洲)分別制定了分階段的柴油發(fā)電機(jī)排放限值。目前,各國(guó)排放法規(guī)中對(duì)排放測(cè)試裝置、取樣方法、分析儀器等方面,大都取得了一致,而且各國(guó)排放標(biāo)準(zhǔn)不斷嚴(yán)格的趨勢(shì)也是一致的。但測(cè)試規(guī)范(車(chē)輛的行駛工況或柴油發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)工況組合方案)和排放量限值仍有很大差異。

 

在發(fā)動(dòng)機(jī)的排放標(biāo)準(zhǔn)中分為兩個(gè)部分。一部分是道路排放標(biāo)準(zhǔn),針對(duì)道路用發(fā)動(dòng)機(jī),如轎車(chē)、卡車(chē)等。另一部分是非道路排放標(biāo)準(zhǔn),針對(duì)非道路用發(fā)動(dòng)機(jī)的排放而制定的。所謂非道路用機(jī)動(dòng)設(shè)備是各種工程機(jī)械設(shè)備、工程車(chē)輛、艦船和發(fā)電機(jī)組等的總稱(chēng)。


二、美國(guó)非道路用柴油機(jī)排放標(biāo)準(zhǔn)


據(jù)統(tǒng)計(jì),美國(guó)每年非道路用發(fā)動(dòng)機(jī)排放的氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)、碳?xì)浠衔铮℉C)和顆粒物(PM)等有害物質(zhì)的總量與道路用車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)的年排放總量相當(dāng),美國(guó)是世界上控制非道路用柴油發(fā)電機(jī)尾氣排放最早的國(guó)家。美國(guó)國(guó)家環(huán)保局,簡(jiǎn)稱(chēng)EPA)從1990年開(kāi)始著手研究和限制非道路用柴油發(fā)電機(jī)的尾氣排放問(wèn)題。1998年8月27日,EPA簽署了40 CFR PART89法規(guī),規(guī)定了非道路用柴油發(fā)電機(jī)第一、第二、第三階段排放標(biāo)準(zhǔn)。40 CFR PART1039是美國(guó)非道路用柴油發(fā)電機(jī)第四階段的排放標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)從2008年分功率段逐步開(kāi)始實(shí)施,從2008年到2014年是本標(biāo)準(zhǔn)的過(guò)渡期,過(guò)渡期內(nèi)有相應(yīng)限值要求,2014年以后,正式實(shí)施第四階段限值要求。Tier1~Tier4,各功率段排放限值及具體實(shí)施時(shí)間。Tier4在過(guò)渡期相比Tier3只是加嚴(yán)了NOX的排放限值,過(guò)渡期結(jié)束后又加嚴(yán)了顆粒物的限值要求,這樣既給企業(yè)留出了足夠的時(shí)間進(jìn)行產(chǎn)品升級(jí),也避免了直接到第四階段造成的產(chǎn)品價(jià)格激增。

 

三、非道路用柴油機(jī)排放限值表

 

1、《非道路移動(dòng)機(jī)械用柴油機(jī)排氣污染物排放限值及測(cè)量方法(中國(guó)I、II階段)》 (GB20891-2007)標(biāo)準(zhǔn),非道路移動(dòng)機(jī)械用功率小于560kW的柴油機(jī);額定凈功率不超過(guò)37kW,用于船舶驅(qū)動(dòng)的,可參考本標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。非道路移動(dòng)機(jī)械用柴油機(jī)排氣污染物中的CO、HC、NOX、PMD的比排放量第II階段如表1。

 

 

表1 非道路移動(dòng)機(jī)械裝用柴油機(jī)排氣污染物限值(第II階段)

額定凈功率(Pmax)
(kW)
CO (g/kWh)
HC (g/kWh)
NOX (g/kWh)
HC+ NOX (g/kWh)
PM
(g/kWh)
130WPmaxW560
3.5
1.0
6.0
——
0.2
75WPmax<130
5.0
1.0
6.0
——
0.3
37WPmaxV75
5.0
1.3
7.0
——
0.4
18WPmax<37
5.5
1.5
8.0
——
0.8
8WPmax〈18
6.6
——
——
9.5
0.8
0<Pmax<8
8.0
——
——
10.5
1.0

 

2、《非道路移動(dòng)機(jī)械用柴油機(jī)排氣污染物排放限值及測(cè)量方法(中國(guó)三、四階段)》

本標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)《非道路移動(dòng)機(jī)械用柴油機(jī)排氣污染物排放限值及測(cè)量方法(中國(guó)I、Ⅱ階段)》(GB 20891-2007)的修訂。修訂的主要內(nèi)容如下∶

—— 加嚴(yán)了污染物排放限值;

—— 增加了瞬態(tài)試驗(yàn)循環(huán)(NRTC);

—— 增加了560kW以上柴油機(jī)的控制要求;

—— 優(yōu)化了一致性檢查的判定方法;

—— 增加了排放控制耐久性要求;

—— 增加了催化轉(zhuǎn)化器載體體積和貴金屬含量的試驗(yàn)要求;

——修訂了試驗(yàn)用基準(zhǔn)柴油的技術(shù)要求。

具體限值見(jiàn)表2:

表2 非道路用柴油機(jī)排氣污染物排放限值
階段
額定凈功率 (Pmax) (kW)
CO
(g/kWh)
HC
(g/kWh)
NOx
(g/kWh)
HC+ NOx
(g/kWh)
PM
(g/kWh)
第三 階段
Pmax >560
3.5
——
——
6.4
0.20
130<Pmax<560
3.5
——
——
4.0
0.20
75<Pmax<130
5.0
——
——
4.0
0.30
37<Pmax<75
5.0
——
——
4.7
0.40
Pmax V 37
5.5
——
——
7.5
0.60
第四 階段
Pmax >560
3.5
0.40
3.5, 0.67 ⑴
——
0.10
130<Pmax<560
3.5
0.19
2.0
——
0.025
75<Pmax<130
5.0
0.19
3.3
——
0.025
56<Pmax<75
5.0
0.19
3.3
——
0.025
37<Pmax<56
5.0
——
——
4.7
0.025
Pmax<37
5.5
——
——
7.5
0.60
(1)適用于可移動(dòng)式發(fā)電機(jī)組用Pmax>900kW的柴油機(jī)。

 

四、國(guó)三排放標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)二的區(qū)別

 

對(duì)以上非道路用柴油機(jī)國(guó)三標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)二、國(guó)一進(jìn)行對(duì)比可知第三階段有如下變化:

1、 加嚴(yán)了污染物的排放限值

本標(biāo)準(zhǔn)限值要求與我國(guó)第II階段限值對(duì)比見(jiàn)表3。

表3 非道路第II和第III階段限制比較


額定凈功率(Pmax)
(kW)
CO
(g/kWh)
THC
(g/kWh)
NOx
(g/kWh)
THC+NOx
(g/kWh)
PM
(g/kWh)
 
II
III
II
III
II
III
II
III
II
III
130≤Pmax≤560
3.5
3.5
1.0
/
6.0
/
/
4.0
0.2
0.2
75≤Pmax<130
5.0
5.0
1.0
/
6.0
/
/
4.0
0.3
0.3
37≤Pmax<75
5.0
5.0
1.3
/
7.0
/
/
4.7
0.4
0.4
19≤Pmax<37
5.5
5.5
1.5
/
8.0
/
/
7.5
0.8
0.6
8≤Pmax<19
6.6
6.6
/
/
-
/
9.5
7.5
0.8
0.8
Pmax<8
8.0
8.0
/
/
/
/
10.5
7.5
1.0
0.8

 

從上表中我們可以看出:各功率段污染物的主要變化在THC+NOx,THC+NOx降低幅度約30%-40%,CO沒(méi)有任何變化,PM只有19≤Pmax<37 和Pmax<8功率段有所降低,降低幅度分別為25%和20%。 

我國(guó)19kW以下機(jī)型數(shù)量巨大,且排放水平低,污染物分擔(dān)率占到了非道路用移動(dòng)機(jī)械的90%以上,需要重點(diǎn)控制。

2、 增加了耐久性的技術(shù)要求

引進(jìn)了有效壽命的概念,有效壽命即保證非道路移動(dòng)機(jī)械用柴油機(jī)及其排放控制系統(tǒng)(如有)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)并符合有關(guān)氣態(tài)污染物和顆粒物排放限值,且已在型式核準(zhǔn)時(shí)給予確認(rèn)的使用時(shí)間。詳細(xì)要求見(jiàn)表4:

表4 耐久性時(shí)間要求

柴油機(jī)功率段
(kW)
轉(zhuǎn)速
有效壽命
(h)
允許最短試驗(yàn)時(shí)間
(h)
Pmax≥37
任何轉(zhuǎn)速
8000
2000
19≤Pmax<37
非恒速
5000
1250
恒速<3000
恒速≥3000
3000
750
Pmax<19
任何轉(zhuǎn)速
 
3、 增加了560kW以上柴油機(jī)的控制要求 

560kW以上的柴油機(jī)主要應(yīng)用于大型的礦山機(jī)械、發(fā)電機(jī)組等。雖然數(shù)量較小,但考慮到污染物總量減排的需要,也應(yīng)對(duì)其進(jìn)行控制。 

4、 增加了后處理系統(tǒng)的貴金屬檢測(cè)要求

 

催化轉(zhuǎn)化器的貴金屬含量與柴油機(jī)污染物的排放密切相關(guān),對(duì)其加強(qiáng)檢查,有利于柴油機(jī)污染物排放控制。 

 

 


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