柴油發(fā)電機尾氣污染物組成和排放標準
發(fā)布時間：2023-09-13 點擊：705
柴油發(fā)電機尾氣污染物組成和排放標準
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
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)。
尾氣污染物成分結構圖
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)技術現(xiàn)狀，主要對以下技術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，通用技術手段為加裝柴油顆粒捕集器（dpf）。標準不對技術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。
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。
柴油發(fā)電機組零件活塞作用是什么？
柴油發(fā)電機組勵磁調(diào)節(jié)器有哪幾種調(diào)節(jié)方式？
柴油機排氣管有黑煙和藍煙、白煙現(xiàn)象的處置措施
柴油發(fā)電機組散熱器的清潔技巧
柴油發(fā)電機組機房基座的設計準則是什么？
揭秘發(fā)電機組對環(huán)境的要求有多高?
柴油發(fā)電機組主軸瓦的校正和刮配
柴油發(fā)電機組冷卻系統(tǒng)風扇的檢查與修理
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
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)。
尾氣污染物成分結構圖
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)技術現(xiàn)狀，主要對以下技術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，通用技術手段為加裝柴油顆粒捕集器（dpf）。標準不對技術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。
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。
柴油發(fā)電機組零件活塞作用是什么？
柴油發(fā)電機組勵磁調(diào)節(jié)器有哪幾種調(diào)節(jié)方式？
柴油機排氣管有黑煙和藍煙、白煙現(xiàn)象的處置措施
柴油發(fā)電機組散熱器的清潔技巧
柴油發(fā)電機組機房基座的設計準則是什么？
揭秘發(fā)電機組對環(huán)境的要求有多高?
柴油發(fā)電機組主軸瓦的校正和刮配
柴油發(fā)電機組冷卻系統(tǒng)風扇的檢查與修理