柴油發(fā)電機(jī)尾氣污染物組成和排放標(biāo)準(zhǔn)
發(fā)布時(shí)間：2023-09-13 點(diǎn)擊：664
柴油發(fā)電機(jī)尾氣污染物組成和排放標(biāo)準(zhǔn)
新一代康明斯歐iii中柴油發(fā)電機(jī)與以往歐ii柴油發(fā)電機(jī)相比，不僅排放更低，并且燃油經(jīng)濟(jì)性提高了8%以上，發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性更佳。康明斯廠家將在下文針對(duì)柴油發(fā)電機(jī)的污染及排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行技術(shù)概述：
一、排放污染物
柴油發(fā)電機(jī)的主要污染物質(zhì)包括碳?xì)浠衔铮╤c）、一氧化碳（co）、氮氧化物（nox）和顆粒物（pm)。柴油發(fā)電機(jī)與汽油機(jī)相比，顆粒物和氮氧化物的排放量較高（圖1）。
汽油機(jī)與柴油機(jī)排放污染物對(duì)比圖
1、hc
hc的生成取決于柴油發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行因素。柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)行中，混合氣過濃或過稀、燃燒條件差、竄機(jī)油或溫度過低等都會(huì)導(dǎo)致hc的產(chǎn)生。柴油發(fā)電機(jī)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(yīng)中間產(chǎn)物。hc中的某些烴類光化學(xué)反應(yīng)活性很強(qiáng)，可與空氣中的n02結(jié)合，在陽(yáng)光下形成以03（臭氧）為主的光化學(xué)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(shí)，02相對(duì)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(dǎo)致的。co進(jìn)人人體后，很容易與血紅蛋白結(jié)合，導(dǎo)致缺氧，甚至使人窒息，嚴(yán)重時(shí)會(huì)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(yīng)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(xué)反應(yīng)，生成光化學(xué)煙霧。
4、pm
pm是柴油發(fā)電機(jī)工作時(shí)，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(dāng)前，我國(guó)的壓燃式柴油發(fā)電機(jī)已經(jīng)實(shí)施國(guó)iii標(biāo)準(zhǔn)。表13-1為各階段國(guó)標(biāo)排放限值。
表13-1 柴油發(fā)電機(jī)國(guó)標(biāo)排放限值
排放標(biāo)準(zhǔn)g/km·h
co
hc
nox
pm
煙度
國(guó)ⅰ
4.5
1.1
8
0.61
國(guó)ⅱ
4
1.1
7
0.15
國(guó)ⅲ
2.1
0.66
5
0.1
0.8
國(guó)ⅳ
1.5
0.46
3.5
0.02
0.5
柴油發(fā)電機(jī)排放控制的重點(diǎn)是pm和nox。為滿足國(guó)iii及以上排放要求，控制pm和nox的排放，國(guó)iii柴油發(fā)電機(jī)上均加裝了后處理系統(tǒng)。
尾氣污染物成分結(jié)構(gòu)圖
二、國(guó)四標(biāo)準(zhǔn)及管控要求
非道路移動(dòng)機(jī)械國(guó)四階段標(biāo)準(zhǔn)以《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)第三、四階段）》（gb 20891-2014）為基礎(chǔ)，結(jié)合環(huán)境管理新需求、非道路移動(dòng)機(jī)械國(guó)三標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施情況及行業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀，主要對(duì)以下技術(shù)要求進(jìn)行了修改完善。
1、更加關(guān)注整機(jī)排放要求
對(duì)37kw以上機(jī)械實(shí)際使用過程的污染物排放使用便攜式排放測(cè)試系統(tǒng)（pems）進(jìn)行測(cè)量，規(guī)定90%以上有效功基窗口的co和nox的比排放量不應(yīng)超過相應(yīng)功率段限值的2.5倍。此外，參考?xì)W標(biāo)要求，增加了柴油機(jī)非標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)工況的測(cè)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(dòng)機(jī)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(gè)/千瓦時(shí)，通用技術(shù)手段為加裝柴油顆粒捕集器（dpf）。標(biāo)準(zhǔn)不對(duì)技術(shù)路線進(jìn)行固化和限制，鼓勵(lì)企業(yè)使用更高效的污染排放控制技術(shù)。
3、提出遠(yuǎn)程監(jiān)控及定位要求
為保證排放控制系統(tǒng)在實(shí)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?xì)Wiv法規(guī)提出排放控制系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控要求，并向監(jiān)管平臺(tái)實(shí)時(shí)發(fā)送排放及定位相關(guān)數(shù)據(jù)。
4、給出指定的劣化系數(shù)
通過前期標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，我們獲取了大量柴油機(jī)劣化趨勢(shì)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(shí)測(cè)劣化系數(shù)，大幅降低企業(yè)的測(cè)試費(fèi)用和研發(fā)成本。
柴油發(fā)電機(jī)組零件活塞作用是什么？
柴油發(fā)電機(jī)組勵(lì)磁調(diào)節(jié)器有哪幾種調(diào)節(jié)方式？
柴油機(jī)排氣管有黑煙和藍(lán)煙、白煙現(xiàn)象的處置措施
柴油發(fā)電機(jī)組散熱器的清潔技巧
柴油發(fā)電機(jī)組機(jī)房基座的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是什么？
揭秘發(fā)電機(jī)組對(duì)環(huán)境的要求有多高?
柴油發(fā)電機(jī)組主軸瓦的校正和刮配
柴油發(fā)電機(jī)組冷卻系統(tǒng)風(fēng)扇的檢查與修理
新一代康明斯歐iii中柴油發(fā)電機(jī)與以往歐ii柴油發(fā)電機(jī)相比，不僅排放更低，并且燃油經(jīng)濟(jì)性提高了8%以上，發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性更佳。康明斯廠家將在下文針對(duì)柴油發(fā)電機(jī)的污染及排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行技術(shù)概述：
一、排放污染物
柴油發(fā)電機(jī)的主要污染物質(zhì)包括碳?xì)浠衔铮╤c）、一氧化碳（co）、氮氧化物（nox）和顆粒物（pm)。柴油發(fā)電機(jī)與汽油機(jī)相比，顆粒物和氮氧化物的排放量較高（圖1）。
汽油機(jī)與柴油機(jī)排放污染物對(duì)比圖
1、hc
hc的生成取決于柴油發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行因素。柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)行中，混合氣過濃或過稀、燃燒條件差、竄機(jī)油或溫度過低等都會(huì)導(dǎo)致hc的產(chǎn)生。柴油發(fā)電機(jī)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(yīng)中間產(chǎn)物。hc中的某些烴類光化學(xué)反應(yīng)活性很強(qiáng)，可與空氣中的n02結(jié)合，在陽(yáng)光下形成以03（臭氧）為主的光化學(xué)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(shí)，02相對(duì)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(dǎo)致的。co進(jìn)人人體后，很容易與血紅蛋白結(jié)合，導(dǎo)致缺氧，甚至使人窒息，嚴(yán)重時(shí)會(huì)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(yīng)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(xué)反應(yīng)，生成光化學(xué)煙霧。
4、pm
pm是柴油發(fā)電機(jī)工作時(shí)，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(dāng)前，我國(guó)的壓燃式柴油發(fā)電機(jī)已經(jīng)實(shí)施國(guó)iii標(biāo)準(zhǔn)。表13-1為各階段國(guó)標(biāo)排放限值。
表13-1 柴油發(fā)電機(jī)國(guó)標(biāo)排放限值
排放標(biāo)準(zhǔn)g/km·h
co
hc
nox
pm
煙度
國(guó)ⅰ
4.5
1.1
8
0.61
國(guó)ⅱ
4
1.1
7
0.15
國(guó)ⅲ
2.1
0.66
5
0.1
0.8
國(guó)ⅳ
1.5
0.46
3.5
0.02
0.5
柴油發(fā)電機(jī)排放控制的重點(diǎn)是pm和nox。為滿足國(guó)iii及以上排放要求，控制pm和nox的排放，國(guó)iii柴油發(fā)電機(jī)上均加裝了后處理系統(tǒng)。
尾氣污染物成分結(jié)構(gòu)圖
二、國(guó)四標(biāo)準(zhǔn)及管控要求
非道路移動(dòng)機(jī)械國(guó)四階段標(biāo)準(zhǔn)以《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)第三、四階段）》（gb 20891-2014）為基礎(chǔ)，結(jié)合環(huán)境管理新需求、非道路移動(dòng)機(jī)械國(guó)三標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施情況及行業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀，主要對(duì)以下技術(shù)要求進(jìn)行了修改完善。
1、更加關(guān)注整機(jī)排放要求
對(duì)37kw以上機(jī)械實(shí)際使用過程的污染物排放使用便攜式排放測(cè)試系統(tǒng)（pems）進(jìn)行測(cè)量，規(guī)定90%以上有效功基窗口的co和nox的比排放量不應(yīng)超過相應(yīng)功率段限值的2.5倍。此外，參考?xì)W標(biāo)要求，增加了柴油機(jī)非標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)工況的測(cè)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(dòng)機(jī)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(gè)/千瓦時(shí)，通用技術(shù)手段為加裝柴油顆粒捕集器（dpf）。標(biāo)準(zhǔn)不對(duì)技術(shù)路線進(jìn)行固化和限制，鼓勵(lì)企業(yè)使用更高效的污染排放控制技術(shù)。
3、提出遠(yuǎn)程監(jiān)控及定位要求
為保證排放控制系統(tǒng)在實(shí)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?xì)Wiv法規(guī)提出排放控制系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控要求，并向監(jiān)管平臺(tái)實(shí)時(shí)發(fā)送排放及定位相關(guān)數(shù)據(jù)。
4、給出指定的劣化系數(shù)
通過前期標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，我們獲取了大量柴油機(jī)劣化趨勢(shì)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(shí)測(cè)劣化系數(shù)，大幅降低企業(yè)的測(cè)試費(fèi)用和研發(fā)成本。
柴油發(fā)電機(jī)組零件活塞作用是什么？
柴油發(fā)電機(jī)組勵(lì)磁調(diào)節(jié)器有哪幾種調(diào)節(jié)方式？
柴油機(jī)排氣管有黑煙和藍(lán)煙、白煙現(xiàn)象的處置措施
柴油發(fā)電機(jī)組散熱器的清潔技巧
柴油發(fā)電機(jī)組機(jī)房基座的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是什么？
揭秘發(fā)電機(jī)組對(duì)環(huán)境的要求有多高?
柴油發(fā)電機(jī)組主軸瓦的校正和刮配
柴油發(fā)電機(jī)組冷卻系統(tǒng)風(fēng)扇的檢查與修理