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中國柴油發(fā)電機(jī)組排放規(guī)范說明 |
摘要:為了控制柴油發(fā)電機(jī)廢氣排放圬染,許多國家都制訂了相應(yīng)的環(huán)保法規(guī)和排放污染物防冶的技術(shù)政策,以及控制排放污染物限制的技術(shù)監(jiān)督標(biāo)準(zhǔn)。具有代表性的國際三大排放體系(歐洲、美國、日本)分別制訂了分階段的柴油發(fā)電機(jī)的排放限值。雖然三個排放法規(guī)體系采用了各自的測試方法和階段限值,但不斷嚴(yán)格的趨勢是一致的。為滿足越來越嚴(yán)的排放法規(guī)要求,必須提高燃料質(zhì)量和采用先進(jìn)的技術(shù)。中國在這方面起步較晚,實施了《DB11/184-2013《在用非道路柴油機(jī)械煙度排放限值及測量方法》和DB11/185-2013《非道路機(jī)械用柴油機(jī)排氣污染物限值及測量方法》以及《非道路移動機(jī)械用柴油機(jī)排氣污染物排放限值及測量方法(中國第三、四階段)》(GB 20891-2014)等排放標(biāo)準(zhǔn),這些強(qiáng)制性的國家標(biāo)準(zhǔn)等效采用了ECE有關(guān)排放控制標(biāo)準(zhǔn),歐盟穩(wěn)態(tài)試驗(試驗程序ESC)時的排放標(biāo)準(zhǔn)。
一、國際排放標(biāo)準(zhǔn)概述
在發(fā)動機(jī)的排放標(biāo)準(zhǔn)中分為兩部分,一部分是道路排放標(biāo)準(zhǔn),道路標(biāo)準(zhǔn)是針對公路用汽車,如轎車、卡車等,它們所用的柴油機(jī)稱為道路柴油機(jī)。另一部分是非道路(nonroad)排放標(biāo)準(zhǔn),是針對非道路用柴油機(jī)的排放而制定的。所謂非公路用機(jī)動設(shè)備是各種工程機(jī)械設(shè)備、工程車輛、艦船和發(fā)電機(jī)組的總稱。據(jù)統(tǒng)計,每年排放的氮氧化合物(NOx)、一氧化碳(CO)、烴類化合物(HC)和顆粒物(PM)等有害物質(zhì)的總量幾乎相當(dāng)于公路用車輛柴油機(jī)的年排放總量(以美國為例)。在歐洲非道路柴油機(jī)的排放標(biāo)準(zhǔn)中暫不包含柴油發(fā)電機(jī)組用發(fā)動機(jī)的排放標(biāo)準(zhǔn)。目前許多國家在非道路柴電機(jī)的排放上均參照美國EPA的Tier系列的標(biāo)準(zhǔn),包括柴油發(fā)電機(jī)組用發(fā)動機(jī)。
1、ISO標(biāo)準(zhǔn)
國際標(biāo)準(zhǔn)化組織International Standard Organized(ISO)是由各國標(biāo)準(zhǔn)化團(tuán)體組成的世界性的聯(lián)合會。ISO標(biāo)準(zhǔn)一樣涉及試驗方法、術(shù)語、規(guī)格、性能要求等。中國于1978年加入ISO,在2008年10月的第31屆國際化標(biāo)準(zhǔn)組織大會上,中國正式成為ISO的常任理事國。
ISO 8178《往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)排放測量》系列標(biāo)準(zhǔn)目前共有11部分,每一部分對往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)排放測量做了相應(yīng)規(guī)定。歐洲和美國非道路用柴油機(jī)的試驗方法均按照ISO 8178《往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)排放測量》制定。ISO 8178標(biāo)準(zhǔn)作為一項國際通用試驗準(zhǔn)則,為一系列標(biāo)準(zhǔn),適用范疇較寬,同時沒有制訂排放限值。例如對小型柴油機(jī),規(guī)定了試驗臺測量方法(ISO8178-1《往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)排放測量第一部分:污染物測量方法》);對那些不能在試驗臺測試的大型柴油機(jī),制定了面向現(xiàn)場的測試方法(ISO8178-2《往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)排放測量第二部分:現(xiàn)場條件下污染物的測量》)。
2、歐盟法規(guī)
1998年2月27日,第一個歐洲非道路移動機(jī)械用柴油機(jī)排放法規(guī)以立法形式通過,即97/68/EC指令。該法規(guī)分為兩個時期:第I時期于1998年實施;第II時期于2001~2004年執(zhí)行,法規(guī)的實施時刻因柴油機(jī)功率輸出大小不同而不同。排放法規(guī)涵蓋的設(shè)備有:工業(yè)用鉆機(jī)、壓縮機(jī)、輪式裝載機(jī)、推土機(jī)、非公路用卡車、挖掘機(jī)、叉車、道路養(yǎng)護(hù)設(shè)備、鏟雪機(jī)、機(jī)場地面支持設(shè)備、塔吊和移動式起重機(jī)。該法規(guī)不包括輪船、機(jī)車、飛行器和發(fā)電機(jī)組用柴油機(jī)。
在2000年12月18日,歐洲委員會對Directive 97/68/EC提出了修正案,將功率小于19kW的非道路用汽油發(fā)動機(jī)納入其中。以COM(2000)840文檔出版的該提案,使歐洲與美國現(xiàn)行的小型發(fā)動機(jī)的排放標(biāo)準(zhǔn)在更大范疇內(nèi)取得一致。
在2002年12月27日對97/68/EC指令進(jìn)行第三次修訂為2004/26/EC指令。操縱范疇增加了內(nèi)河船、機(jī)車、輪軌用柴油機(jī),提出了非道路柴油機(jī)的IIIA、IIIB、IV時期的要求。
3、美國法規(guī)
美國是世界上執(zhí)行非道路用柴油機(jī)尾氣排放最早的國家。美國國家環(huán)保局(EPA)從1990年開始著手研究和限制非道路用柴油機(jī)的尾氣排放。1998年8月27日,EPA簽署了40 CFR PART89法規(guī),規(guī)定了非道路用柴油機(jī)第一、二、三時期排放標(biāo)準(zhǔn)。
40 CFR PART 1039是美國非道路移動機(jī)械用柴油機(jī)第四時期的排放標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)從2008年份功率段逐步開始實施,從2008年到2020年是本標(biāo)準(zhǔn)的過渡期,過渡期內(nèi)有相應(yīng)限值要求,2020年以后,正式實施第四時期限值要求。
圖1 柴油機(jī)尾氣排放污染物構(gòu)成 |
圖2 柴油機(jī)氮氧化物的排放值有效降幅 |
二、中國排放標(biāo)準(zhǔn)概述
1、標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)程
中國排放標(biāo)準(zhǔn)GB/T8190等同采納ISO8178標(biāo)準(zhǔn),ISO8178標(biāo)準(zhǔn)作為一項國際通用試驗準(zhǔn)則,為一系列標(biāo)準(zhǔn),適用范疇較寬,同時沒有制訂排放限值。
中國質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局于1999年公布的GB/T8190.1-1999《往復(fù)式內(nèi)燃機(jī) 排放測量 第1部分:氣體和顆粒物的試驗臺測量》、GB/T8190.4-1999《往復(fù)式內(nèi)燃機(jī) 排放測量 第4部分:不同發(fā)動機(jī)的試驗循環(huán)》和GB/T8190.2-1999《往復(fù)式內(nèi)燃機(jī) 排放測量 第2部分:氣體和顆粒排放物的現(xiàn)場測量》等標(biāo)準(zhǔn)中的技術(shù)要求,都適用于本標(biāo)準(zhǔn)。2003年又連續(xù)修訂、公布了GB/T8190系列的其他標(biāo)準(zhǔn), GB/T8190系列標(biāo)準(zhǔn)等同采納了ISO8178系列標(biāo)準(zhǔn)。2010年又對GB/T8190中GB/T8190.1-1999和GB/T8190.4-1999進(jìn)行了修訂,分別對應(yīng)GB/T8190.1-2010和GB/T8190.4-2010;同時制定了針對瞬態(tài)工況的GB/T8190.9-2010和GB/T8190.10-2010,詳細(xì)系列標(biāo)準(zhǔn)名目見表1。
表1 GB/T8190系列標(biāo)準(zhǔn)名目
標(biāo)準(zhǔn)編號 |
標(biāo)準(zhǔn)名稱 |
實施日期 |
GB/T8190.1-2010 |
往復(fù)式內(nèi)燃機(jī) 排放測量 第1部分:氣體和顆粒排放物的試驗臺測量 |
2011.03.01 |
GB/T8190.2-1999 |
往復(fù)式內(nèi)燃機(jī) 排放測量 第2部分:氣體和顆粒排放物的現(xiàn)場測量 |
2000.03.01 |
GB/T8190.3-2003 |
往復(fù)式內(nèi)燃機(jī) 排放測量 第3部分: 穩(wěn)態(tài)工況排氣煙度的定義和測量方法 |
2003.09.01 |
GB/T8190.4-2010 |
往復(fù)式內(nèi)燃機(jī) 排放測量 第4部分:不同用途發(fā)動機(jī)的試驗循環(huán) |
2011.03.01 |
GB/T8190.5-2005 |
往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)排放測量第5部分:試驗燃料 |
2006.01.01 |
GB/T8190.6-2006 |
往復(fù)式內(nèi)燃機(jī) 排放測量 第6部分:測量結(jié)果和試驗報告 |
2007.07.01 |
GB/T8190.7-2003 |
往復(fù)式內(nèi)燃機(jī) 排放測量 第7部分: 發(fā)動機(jī)系族的確定 |
2003.09.01 |
GB/T8190.8-2003 |
往復(fù)式內(nèi)燃機(jī) 排放測量 第8部分:發(fā)動機(jī)系組的確定 |
2003.09.01 |
GB/T8190.9-2010 |
往復(fù)式內(nèi)燃機(jī) 排放測量 第9部分:壓燃式發(fā)動機(jī)瞬態(tài)工況排氣煙度的試驗臺測量用試驗循環(huán)和測試規(guī)程 |
2011.03.01 |
GB/T8190.10-2010 |
往復(fù)式內(nèi)燃機(jī) 排放測量 第10部分:壓燃式發(fā)動機(jī)瞬態(tài)工況排氣煙度的現(xiàn)場測量用試驗循環(huán)和測試規(guī)程 |
2011.03.01 |
GB/T8190.11-2009 |
往復(fù)式內(nèi)燃機(jī) 排放測量 第11部分:非道路移動機(jī)械用發(fā)動機(jī)瞬態(tài)工況下氣體和顆粒排放物的試驗臺測量 |
2009.11.01 |
2、基本要求
本標(biāo)準(zhǔn)適用于柴油發(fā)電機(jī)的排放控制。本標(biāo)準(zhǔn)的主要目的是確保柴油發(fā)動機(jī)滿足有關(guān)排放污染物的要求,以保護(hù)環(huán)境和改善環(huán)境質(zhì)量。
(1)柴油發(fā)電機(jī)指自柴油燃燒提供動力的發(fā)電機(jī),排放控制是指在發(fā)動機(jī)正常運行條件下,減少排放污染物濃度和數(shù)量的控制措施。
(2)本標(biāo)準(zhǔn)要求柴油發(fā)電機(jī)滿足以下兩個排放限值:
① 累積排放污染物的最大排放濃度,其值視發(fā)電機(jī)組的功率分類;
② 累積排放污染物的最大排放量,其值視發(fā)電機(jī)組的功率等級。
(3)要求柴油發(fā)電機(jī)在排放控制設(shè)備安裝和運行后,應(yīng)在指定的排放監(jiān)測點進(jìn)行排放污染物的監(jiān)測,以驗證柴油發(fā)電機(jī)符合本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的排放限值。
(4)要求柴油發(fā)電機(jī)應(yīng)采用有關(guān)國家規(guī)定的技術(shù)和設(shè)備,用來控制污染物的排放,確保排放污染物濃度和數(shù)量符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值。
三、行業(yè)概況
非道路用柴油機(jī)配套行業(yè)有農(nóng)用機(jī)械、工程機(jī)械、發(fā)電機(jī)組等,單缸機(jī)用于小型拖拉機(jī)、農(nóng)機(jī)具、發(fā)電機(jī)組等,小缸徑多缸柴油機(jī)配套大中型拖拉機(jī)、中小型收割機(jī)、工程機(jī)械等。中等缸徑多缸柴油機(jī)配套大型收割機(jī)和工程機(jī)械。配套工程機(jī)械、拖拉機(jī),以及發(fā)電機(jī)組的非道路用柴油機(jī)共計約350萬臺左右。
圖3 非道路用柴油機(jī)保有量分布圖(2011年) |
圖4 各類非道用發(fā)動機(jī)的燃油消耗比例(2011年) |
1、工程機(jī)械方面
依照內(nèi)燃機(jī)協(xié)會的統(tǒng)計,2011年我國配套內(nèi)燃機(jī)的工程機(jī)械產(chǎn)品銷量達(dá)到80萬臺,具體應(yīng)用領(lǐng)域見表4。2009年下半年至2011年初,工程機(jī)械產(chǎn)量快速增長,而后顯現(xiàn)了連續(xù)幾個月的下滑,2011年工程機(jī)械行業(yè)營業(yè)收入比上年增長17%。依照工程機(jī)械行業(yè)經(jīng)濟(jì)運行態(tài)勢,在外部環(huán)境沒有明顯變化的情形下,從2020年開始,行業(yè)將回來平穩(wěn)進(jìn)展的態(tài)勢。
2、拖拉機(jī)方面
依照內(nèi)燃機(jī)協(xié)會的統(tǒng)計,2011年我國共有174家拖拉機(jī)生產(chǎn)企業(yè),共銷售各類拖拉機(jī)27.8萬臺,其中大中型拖拉機(jī)銷售40.2萬臺,同比增長18.20%,小型拖拉機(jī)銷售237.6萬臺,同比增長5.19%。從我國拖拉機(jī)需求動力分析,近幾年拖拉機(jī)產(chǎn)銷量的連續(xù)增長得益于農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼和更新需求,估量“十二五”期間,拖拉機(jī)市場仍將連續(xù)高位運行。
3、發(fā)電機(jī)組方面
依照內(nèi)燃機(jī)協(xié)會統(tǒng)計,2011年功率小于560kW的發(fā)電機(jī)組產(chǎn)量約8.5萬臺臺,內(nèi)銷約6萬臺,占總產(chǎn)量的69.4%。詳細(xì)統(tǒng)計見表2。2011年全國電力供應(yīng)形勢總體為平穩(wěn)偏緊,內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組行業(yè)2011年完成工業(yè)總產(chǎn)值86.46億元,同比增長21.2%,進(jìn)展呈平穩(wěn)增長態(tài)勢。
表2 2011年發(fā)電機(jī)組行業(yè)產(chǎn)品銷售情形
功率范疇/kW |
內(nèi)銷(臺數(shù)) |
出口 |
功率<10 |
41852 |
18949 |
10≤功率<100 |
7330 |
3734 |
100≤功率<200 |
3745 |
1287 |
200≤功率<300 |
2589 |
760 |
300≤功率<400 |
1951 |
785 |
400≤功率<500 |
1537 |
448 |
合計 |
59004 |
25963 |
總結(jié):
柴油發(fā)電機(jī)排放標(biāo)準(zhǔn)旨在確保柴油發(fā)電機(jī)滿足有關(guān)排放污染物的要求,以保護(hù)環(huán)境和改善環(huán)境質(zhì)量。但是,由于柴油發(fā)電機(jī)的排放污染問題一直是社會熱點問題,因此,柴油發(fā)電機(jī)排放標(biāo)準(zhǔn)會經(jīng)常性定期進(jìn)行修訂,以充分體現(xiàn)新的技術(shù)進(jìn)步,更好地滿足人們對柴油發(fā)電機(jī)排放污染控制的要求。
擴(kuò)展資料:
以下為中國國家環(huán)保局對于廣東環(huán)保局柴油發(fā)電機(jī)組排放查詢的回復(fù)函
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名 稱
關(guān)于柴油發(fā)電機(jī)排氣執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)函
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索 引 號 000014672/2005-00314
分 類 環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)
-
發(fā)布機(jī)關(guān) 國家環(huán)??偩?/span>
生成日期 2005-08-19
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文 號 環(huán)函〔2005〕350號
廣東省環(huán)境保護(hù)局:
你局《關(guān)于柴油發(fā)電機(jī)排氣執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的請示》(粵環(huán)報〔2005〕35號)收悉。經(jīng)研究,現(xiàn)函復(fù)如下:
目前,我國還沒有專門的柴油發(fā)電機(jī)污染物排放標(biāo)準(zhǔn),對柴油發(fā)電機(jī)僅控制煙氣黑度確已不能滿足環(huán)境管理的需要。為加強(qiáng)城市空氣質(zhì)量的監(jiān)督管理,你局可參照《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 16297-1996)對柴油發(fā)電機(jī)排放的二氧化硫、氮氧化物、煙氣等污染物進(jìn)行控制。
國家環(huán)境保護(hù)總局局函 環(huán)函[2000]509號
關(guān)于執(zhí)行大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)問題的復(fù)函
廣東省環(huán)境保護(hù)局:
你局《關(guān)于執(zhí)行大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)問題的請示》(粵環(huán)報[2000]34號)收悉。經(jīng)研究,函復(fù)如下:
一、《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-1996)主要適用于燃煤火電廠,對于單臺出力大于65t/h的燃油發(fā)電鍋爐排放的大氣污染物,應(yīng)重點控制煙塵、二氧化硫和煙氣黑度,其排放限值可參照《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行:
1、煙塵、二氧化硫排放濃度限值按燃油的實測收到基灰分和實測收到基硫分,分別參照《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中的4.2和4.3的規(guī)定執(zhí)行;
2、煙氣黑度排放限值按林格曼黑度1級執(zhí)行;
3、鍋爐額定蒸發(fā)量小于1000t/h的,對氮氧化物排放濃度暫不要求。
二、現(xiàn)行的國家污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中尚未規(guī)定柴油發(fā)電機(jī)排氣排放污染物的排放限值,可暫控制煙氣黑度,按林格曼黑度1級執(zhí)行。
三、飲食業(yè)單位排放大氣污染物應(yīng)執(zhí)行《飲食業(yè)油煙排放標(biāo)準(zhǔn)》(GWPB5-2000),由燃料燃燒產(chǎn)生的火煙污染物在標(biāo)準(zhǔn)中未做規(guī)定,可通過在飲食業(yè)單位推廣使用天然氣、液化石油氣、電或者其他清潔能源的措施予以解決。
四、你省可按照《大氣污染防治法》的規(guī)定,對國家污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中沒有規(guī)定的項目,制定相關(guān)的地方污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。
二零零零年十二月二十九日
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