柴油機(jī)排氣污染物的危害及控制措施
發(fā)布時(shí)間：2023-10-27 點(diǎn)擊：201
功能說(shuō)明與康明斯知識(shí)
柴油機(jī)排氣污染物的危害及控制措施
柴油機(jī)是公認(rèn)的熱效率最高的內(nèi)燃機(jī)，被廣泛應(yīng)用于農(nóng)用機(jī)械、交通運(yùn)輸，工程機(jī)械，發(fā)電機(jī)組等諸多領(lǐng)域。柴油發(fā)電機(jī)燃燒排出的廢氣是主要的大氣污染源之一，成為造成地球溫室效應(yīng)的元區(qū)之一。由于大氣污染日益嚴(yán)重，人類(lèi)生存環(huán)境日趨惡化，世界各國(guó)對(duì)柴油發(fā)電機(jī)廢氣的排放限制也越來(lái)越嚴(yán)格。
一、柴油發(fā)電機(jī)排氣污染物及其危害
1、廢氣的有害成分
柴油發(fā)電機(jī)使用輕柴油或重柴油作為燃料，排出的廢氣按危害性不同可分為有害成分和無(wú)害成分兩類(lèi)，無(wú)害成分有二氧化碳、水蒸氣等；主要污染物有一氧化碳、氮氧化物、碳?xì)浠衔?、二氧化硫、三氧化硫和微粒物質(zhì)等。習(xí)慣上把廢氣中的有害成分和碳煙顆粒等統(tǒng)稱(chēng)為排放物，也就是我們常說(shuō)的排放。
2、排放物的危害
（1）一氧化碳（co）。
co是無(wú)色無(wú)味的有毒氣體，人體吸入會(huì)導(dǎo)致組織缺氧，發(fā)生惡心、頭暈等，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致窒息死亡。在柴油發(fā)電機(jī)排氣中co含量較少，一般只在高負(fù)荷運(yùn)輸時(shí)排放量較高。
（2）氮氧化物（nox）。
柴油發(fā)電機(jī)排氣中的氮氧化物90%以上是no，少量no2，把它們合在一起用nox表示。no是無(wú)色氣體，本身毒性不大，但在大氣中會(huì)緩慢化成no2。no2是一種棕色的刺激性氣體，對(duì)心肌和肺有很強(qiáng)的毒害作用，no2是在地面附近形成光學(xué)煙霧的主要因素之一。
（3）碳?xì)浠衔铮╤c）。
俗稱(chēng)烴，是有機(jī)化合物的一種。這種化合物只由碳和氫組成，其中包含了烷烴、烯烴、環(huán)烴、芳香烴、醛、酮等多種有機(jī)成分，是許多其他有機(jī)化合物的。其中略喧甜味烯燒雞，對(duì)人體神經(jīng)系統(tǒng)有麻醉作用，對(duì)黏膜組織有刺激性，它與nox一起在太陽(yáng)紫外線(xiàn)作用下可以形成有毒化學(xué)煙霧；芳香烴是最早被發(fā)現(xiàn)的化學(xué)致癌物，對(duì)人體血液和神經(jīng)系統(tǒng)均有毒害作用；醛類(lèi)，主要是甲醛，危害表現(xiàn)為對(duì)皮膚粘膜的刺激作用；可誘發(fā)支氣管哮喘，可引起鼻咽腫瘤。
（4）二氧化硫（so2）。
so2是燃油中硫分在燃燒時(shí)的產(chǎn)物。它具有刺激性，直接危害人的眼鼻和喉黏膜，引起呼吸器官炎癥。so2進(jìn)一步氧化生so3 ，與水分作用產(chǎn)生硫酸并開(kāi)成酸雨。
（5）微粒物質(zhì)。
柴油發(fā)電機(jī)工況不佳時(shí)，排氣煙色會(huì)出現(xiàn)黑色、藍(lán)色和白色。黑煙是由于燃燒不完全生成的碳煙，不僅對(duì)人的呼吸系統(tǒng)產(chǎn)生危害，而且由于在碳煙微粒中常常吸附有so2 和多環(huán)芳香烴成分，所以具有致癌的危險(xiǎn)；藍(lán)煙和白煙通常發(fā)生在柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中， 或柴油發(fā)電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，它們通常是燃油或潤(rùn)滑油不完全燃燒形成的微粒，由于有甲醛等物質(zhì)排出，故有刺激性與異味。
二、排氣污染物的控制措施
1、燃燒過(guò)程的改進(jìn)
通過(guò)對(duì)柴油發(fā)電機(jī)燃燒過(guò)程研究，發(fā)現(xiàn)nox是在燃燒溫度大于2000℃，缸內(nèi)氧氣充足的條件下生成，而微粒是在燃燒溫度大于1000℃，缸內(nèi)氧氣不充足的條件下形成。如何合理兼顧控制nox和微粒排放是一項(xiàng)較為復(fù)雜的工作，通過(guò)控制柴油發(fā)電機(jī)在預(yù)燃階段將可燃混合氣量減少到最小限度來(lái)降低燃燒溫度，從而降低nox排放；通過(guò)在柴油發(fā)電機(jī)擴(kuò)散燃燒階段保持良好的燃油和空氣的混合以及較高的燃燒溫度來(lái)降低微粒排放物。為了實(shí)現(xiàn)上術(shù)控制目標(biāo)，現(xiàn)代柴油發(fā)電機(jī)普遍采用了高壓噴射、引導(dǎo)噴射、電控噴射、廢氣再循環(huán)、直接噴水等措施。
康明斯電噴機(jī)型qsk19系列
2、排氣后的處理
排氣后處理是為了避免燃燒產(chǎn)生的廢氣直接排放到大氣中，通過(guò)對(duì)碳煙等微粒的捕集或者通過(guò)催化轉(zhuǎn)化的方法處理廢氣，使廢氣中的有害成分的含量進(jìn)一步降低。
（1）顆粒物捕集。
顆粒物捕集基本上是依靠在柴油發(fā)電機(jī)排氣端安裝微粒過(guò)濾器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。過(guò)濾器根據(jù)材質(zhì)不同，可分為陶瓷微粒過(guò)濾器和一次性紙質(zhì)過(guò)濾器。陶瓷過(guò)濾器通常加工成蜂窩狀，當(dāng)排氣通過(guò)時(shí)，碳顆粒就被堵在進(jìn)口通道的壁面上，過(guò)濾效率可達(dá)90%以上，但是在使用過(guò)程中需要定期清除過(guò)濾器中的微粒，否則會(huì)增加排氣背壓，影響柴油發(fā)電機(jī)的性能。
顆粒捕集器
（2）催化轉(zhuǎn)化法。
催化轉(zhuǎn)化法是使廢氣中的nox在300～400℃的溫度下，以氨或尿素為還原劑，在反應(yīng)器中將nox還原為n2o2。利用催化轉(zhuǎn)化法可使排氣中的nox降低95%，是目前最有效的控制nox排放的方法，缺點(diǎn)是設(shè)備成本高、體積大，需要較高的維護(hù)費(fèi)用。
尿素催化器
3、提升燃油品質(zhì)
由于成本和市場(chǎng)的原因，我國(guó)主要煉油企業(yè)提供市場(chǎng)的燃油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)普遍低于歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家，特別是含硫量指標(biāo)差距很大。許多經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)、發(fā)電機(jī)組仍在使用國(guó)ⅲ以下燃油，直接影響了柴油發(fā)電機(jī)微粒排放的控制效果。隨著經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，國(guó)民環(huán)保意識(shí)的不斷加強(qiáng)，政府強(qiáng)制推行使用國(guó)ⅲ以上標(biāo)準(zhǔn)的燃油成為可能，從而為治理柴油發(fā)電機(jī)廢氣排放打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
江西樂(lè)安警方利用監(jiān)控查獲一起進(jìn)口柴油發(fā)電機(jī)被盜案
廣西哪里有賣(mài)柴油發(fā)電機(jī)組？
正時(shí)皮帶的標(biāo)記、檢驗(yàn)與修理
柴油發(fā)電機(jī)用于消防時(shí)的容量選擇
廠(chǎng)家怎樣根據(jù)柴油發(fā)電機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)情況做水冷工程
季節(jié)更換，柴油發(fā)電機(jī)組也要注意更換適合黏度的機(jī)油
渦輪增壓柴油機(jī)的正確維修方法
柴油機(jī)噴油器開(kāi)啟壓力和霧化檢查
柴油機(jī)排氣污染物的危害及控制措施
柴油機(jī)是公認(rèn)的熱效率最高的內(nèi)燃機(jī)，被廣泛應(yīng)用于農(nóng)用機(jī)械、交通運(yùn)輸，工程機(jī)械，發(fā)電機(jī)組等諸多領(lǐng)域。柴油發(fā)電機(jī)燃燒排出的廢氣是主要的大氣污染源之一，成為造成地球溫室效應(yīng)的元區(qū)之一。由于大氣污染日益嚴(yán)重，人類(lèi)生存環(huán)境日趨惡化，世界各國(guó)對(duì)柴油發(fā)電機(jī)廢氣的排放限制也越來(lái)越嚴(yán)格。
一、柴油發(fā)電機(jī)排氣污染物及其危害
1、廢氣的有害成分
柴油發(fā)電機(jī)使用輕柴油或重柴油作為燃料，排出的廢氣按危害性不同可分為有害成分和無(wú)害成分兩類(lèi)，無(wú)害成分有二氧化碳、水蒸氣等；主要污染物有一氧化碳、氮氧化物、碳?xì)浠衔?、二氧化硫、三氧化硫和微粒物質(zhì)等。習(xí)慣上把廢氣中的有害成分和碳煙顆粒等統(tǒng)稱(chēng)為排放物，也就是我們常說(shuō)的排放。
2、排放物的危害
（1）一氧化碳（co）。
co是無(wú)色無(wú)味的有毒氣體，人體吸入會(huì)導(dǎo)致組織缺氧，發(fā)生惡心、頭暈等，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致窒息死亡。在柴油發(fā)電機(jī)排氣中co含量較少，一般只在高負(fù)荷運(yùn)輸時(shí)排放量較高。
（2）氮氧化物（nox）。
柴油發(fā)電機(jī)排氣中的氮氧化物90%以上是no，少量no2，把它們合在一起用nox表示。no是無(wú)色氣體，本身毒性不大，但在大氣中會(huì)緩慢化成no2。no2是一種棕色的刺激性氣體，對(duì)心肌和肺有很強(qiáng)的毒害作用，no2是在地面附近形成光學(xué)煙霧的主要因素之一。
（3）碳?xì)浠衔铮╤c）。
俗稱(chēng)烴，是有機(jī)化合物的一種。這種化合物只由碳和氫組成，其中包含了烷烴、烯烴、環(huán)烴、芳香烴、醛、酮等多種有機(jī)成分，是許多其他有機(jī)化合物的。其中略喧甜味烯燒雞，對(duì)人體神經(jīng)系統(tǒng)有麻醉作用，對(duì)黏膜組織有刺激性，它與nox一起在太陽(yáng)紫外線(xiàn)作用下可以形成有毒化學(xué)煙霧；芳香烴是最早被發(fā)現(xiàn)的化學(xué)致癌物，對(duì)人體血液和神經(jīng)系統(tǒng)均有毒害作用；醛類(lèi)，主要是甲醛，危害表現(xiàn)為對(duì)皮膚粘膜的刺激作用；可誘發(fā)支氣管哮喘，可引起鼻咽腫瘤。
（4）二氧化硫（so2）。
so2是燃油中硫分在燃燒時(shí)的產(chǎn)物。它具有刺激性，直接危害人的眼鼻和喉黏膜，引起呼吸器官炎癥。so2進(jìn)一步氧化生so3 ，與水分作用產(chǎn)生硫酸并開(kāi)成酸雨。
（5）微粒物質(zhì)。
柴油發(fā)電機(jī)工況不佳時(shí)，排氣煙色會(huì)出現(xiàn)黑色、藍(lán)色和白色。黑煙是由于燃燒不完全生成的碳煙，不僅對(duì)人的呼吸系統(tǒng)產(chǎn)生危害，而且由于在碳煙微粒中常常吸附有so2 和多環(huán)芳香烴成分，所以具有致癌的危險(xiǎn)；藍(lán)煙和白煙通常發(fā)生在柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中， 或柴油發(fā)電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，它們通常是燃油或潤(rùn)滑油不完全燃燒形成的微粒，由于有甲醛等物質(zhì)排出，故有刺激性與異味。
二、排氣污染物的控制措施
1、燃燒過(guò)程的改進(jìn)
通過(guò)對(duì)柴油發(fā)電機(jī)燃燒過(guò)程研究，發(fā)現(xiàn)nox是在燃燒溫度大于2000℃，缸內(nèi)氧氣充足的條件下生成，而微粒是在燃燒溫度大于1000℃，缸內(nèi)氧氣不充足的條件下形成。如何合理兼顧控制nox和微粒排放是一項(xiàng)較為復(fù)雜的工作，通過(guò)控制柴油發(fā)電機(jī)在預(yù)燃階段將可燃混合氣量減少到最小限度來(lái)降低燃燒溫度，從而降低nox排放；通過(guò)在柴油發(fā)電機(jī)擴(kuò)散燃燒階段保持良好的燃油和空氣的混合以及較高的燃燒溫度來(lái)降低微粒排放物。為了實(shí)現(xiàn)上術(shù)控制目標(biāo)，現(xiàn)代柴油發(fā)電機(jī)普遍采用了高壓噴射、引導(dǎo)噴射、電控噴射、廢氣再循環(huán)、直接噴水等措施。
康明斯電噴機(jī)型qsk19系列
2、排氣后的處理
排氣后處理是為了避免燃燒產(chǎn)生的廢氣直接排放到大氣中，通過(guò)對(duì)碳煙等微粒的捕集或者通過(guò)催化轉(zhuǎn)化的方法處理廢氣，使廢氣中的有害成分的含量進(jìn)一步降低。
（1）顆粒物捕集。
顆粒物捕集基本上是依靠在柴油發(fā)電機(jī)排氣端安裝微粒過(guò)濾器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。過(guò)濾器根據(jù)材質(zhì)不同，可分為陶瓷微粒過(guò)濾器和一次性紙質(zhì)過(guò)濾器。陶瓷過(guò)濾器通常加工成蜂窩狀，當(dāng)排氣通過(guò)時(shí)，碳顆粒就被堵在進(jìn)口通道的壁面上，過(guò)濾效率可達(dá)90%以上，但是在使用過(guò)程中需要定期清除過(guò)濾器中的微粒，否則會(huì)增加排氣背壓，影響柴油發(fā)電機(jī)的性能。
顆粒捕集器
（2）催化轉(zhuǎn)化法。
催化轉(zhuǎn)化法是使廢氣中的nox在300～400℃的溫度下，以氨或尿素為還原劑，在反應(yīng)器中將nox還原為n2o2。利用催化轉(zhuǎn)化法可使排氣中的nox降低95%，是目前最有效的控制nox排放的方法，缺點(diǎn)是設(shè)備成本高、體積大，需要較高的維護(hù)費(fèi)用。
尿素催化器
3、提升燃油品質(zhì)
由于成本和市場(chǎng)的原因，我國(guó)主要煉油企業(yè)提供市場(chǎng)的燃油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)普遍低于歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家，特別是含硫量指標(biāo)差距很大。許多經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)、發(fā)電機(jī)組仍在使用國(guó)ⅲ以下燃油，直接影響了柴油發(fā)電機(jī)微粒排放的控制效果。隨著經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，國(guó)民環(huán)保意識(shí)的不斷加強(qiáng)，政府強(qiáng)制推行使用國(guó)ⅲ以上標(biāo)準(zhǔn)的燃油成為可能，從而為治理柴油發(fā)電機(jī)廢氣排放打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
江西樂(lè)安警方利用監(jiān)控查獲一起進(jìn)口柴油發(fā)電機(jī)被盜案
廣西哪里有賣(mài)柴油發(fā)電機(jī)組？
正時(shí)皮帶的標(biāo)記、檢驗(yàn)與修理
柴油發(fā)電機(jī)用于消防時(shí)的容量選擇
廠(chǎng)家怎樣根據(jù)柴油發(fā)電機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)情況做水冷工程
季節(jié)更換，柴油發(fā)電機(jī)組也要注意更換適合黏度的機(jī)油
渦輪增壓柴油機(jī)的正確維修方法
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