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新聞主題 |
柴油發(fā)電機尾氣污染物組成和排放標準 |
導(dǎo)讀：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?？得魉箯S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(shù)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）。
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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(shè)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(dǎo)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(yīng)中間產(chǎn)物。HC中的某些烴類光化學(xué)反應(yīng)活性很強，可與空氣中的N02結(jié)合，在陽光下形成以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，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(dǎo)致的。CO進人人體后，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(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
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排放標準g/km·h |
CO |
HC |
NOX |
PM |
煙度 |
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國Ⅰ |
4.5 |
1.1 |
8 |
0.61 |
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國Ⅱ |
4 |
1.1 |
7 |
0.15 |
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國Ⅲ |
2.1 |
0.66 |
5 |
0.1 |
0.8 |
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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)。
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尾氣污染物成分結(jié)構(gòu)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(chǔ)，結(jié)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(shù)現(xiàn)狀，主要對以下技術(shù)要求進行了修改完善。
1、更加關(guān)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(yīng)超過相應(yīng)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(shù)手段為加裝柴油顆粒捕集器（DPF）。標準不對技術(shù)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(shù)。
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(guān)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。
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