摘要：由于柴油发电机组在运行过程中会产生多种有害物质，中国和国际组织对此颁布了严格的法规和标准，包括机械振动、噪音、无线电干扰、有害排放物浓度及排烟度限值。为贯彻《环境保护法》和《大气污染防治法》，治理柴油机排放对环境的污染，改善环境空气质量，制定了第三阶段非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值和测量方法，并提出了国四标准的预告性要求。
一、机械振动值的规定
非道路用柴油机的机械振动值通常依据相关国家标准进行测量和评级，以下是中国常用的振动标准及限值：
1、中国国家标准（GB 10397-89）
该标准适用于缸径≤160 mm/功率≤1176 kW的中小功率柴油机，规定了振动品质的评级方法。振动烈度分级（当量振动烈度Vs）：
（1）A级（优）：Vs≤0.28mm/s
（2）B级（良）：0.28<Vs≤0.45mm/s
（3）C级（容忍）：0.45<Vs≤0.71mm/s
（4）D级（不允许）：Vs>0.71mm/s
测量方法：按照GB/T 1859.1-2015（声压法）进行测试。
2、非道路柴油机振动限值和测量方法
柴油发电机组应根据需要设置减震装置，柴油发电机组振动位移、速度、加速度有效值范围应不超过表1所列《机械振动值》的规定值。
（1）测试条件：柴油机应在额定工况下运行，背景噪声需低于被测噪声10 dB(A)5。
（2）支承方式：刚性支承（直接安装，固有频率>干扰频率）；弹性支承（使用隔振器，固有频率<干扰频率）。
表1 柴油发电机的机械振动值
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柴油发电机组额定功率P
kW
|
振动位移有效值Sms
|
振动速度有效值Vms
|
振动加速度有效值ams
|
|||
|
内燃机a、b
mm
|
发电机a
mm
|
内燃机a、b
mm/s
|
发电机a
mm/s
|
内燃机a、b
m/s 2
|
发电机a
m/s 2
|
|
|
P≤8
|
—
|
—
|
—
|
—
|
—
|
—
|
|
8＜P≤40
|
—
|
0.64
|
—
|
40
|
—
|
25
|
|
40＜P≤100
|
—
|
0.4
|
—
|
25
|
—
|
16
|
|
100＜P≤200
|
0.72
|
0.4
|
45
|
25
|
28
|
16
|
|
P＞200
|
0.72
|
0.32
|
45
|
20
|
28
|
13
|
|
注：表中位移有效值Sms和加速度有效值ams可用表中速度有效值Vms按下式求值：Sms=0.0159Vms；ams=0.628Vms。
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||||||
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a.对于法兰止口连接的柴油发电机组，在测点5的测量值应满足对发电机所要求的数值。
b.功率大于100kW的柴油发电机组有确定的值，功率小于100kW的柴油发电机无代表性数值。
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二、柴发噪声的规定
根据中国国家标准 《非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法（中国第三、四阶段）》（GB 20891-2014），非道路移动机械用柴油机的噪声要求如下：
1、噪声限值
对于功率不大于250kW的柴油发电机组噪声声压级平均值应不大于102dB（A），对功率大于250kW的柴油发电机组和使用增压柴油机的柴油发电机组，其噪声声压级由厂家产品规范规定。
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柴油发电机组型式
|
噪声声压级平均值
dB（A）
|
测点
|
||
|
水平距离
m
|
高度
m
|
|||
|
|
隔室操作
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80，75
|
距控制屏正面中心0.5
|
距地板1.50
|
|
汽车电站
挂车电站
方舱电站
|
非隔室操作
|
83，78
73，68
65，60
|
距电站外廊1.00
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罩式机组和方舱电站距地面1.00。汽车电站和挂车电站距地面1.65。
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2、测量方法
噪声测试按照 GB/T 1859.1-2015（往复式内燃机 声压法声功率级的测定）进行。
测试时，柴油机应在额定工况下运行，背景噪声应至少比被测噪声低 10 dB(A)。
3、国际对比
（1）欧盟（EU Stage V）：噪声限值与中国类似，但部分功率段更严格（如37-75 kW限值为 99 dB(A)）。
（2）美国（EPA Tier 4 Final）：噪声限值接近，但部分机型需满足额外降噪要求。
注意：若噪声超标，可能违反 《噪声污染防治法》，面临罚款或机械禁用。
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图1 方舱电站 |
图2 挂车电站 |
三、无线电干扰值的规定
柴油发电机组在运行过程中会产生无线电干扰，可能影响周边无线电设备的正常工作。因此，国内外相关标准对柴油发电机组的无线电干扰限值进行了明确规定。以下是主要的相关规定：
1、国家标准（GB/T 14024-1992）
该标准规定了0.75~3200 kW内燃机电站（包括柴油发电机组）的传导干扰电压限值及测量方法，适用于固定式、移动式发电机组，包括汽车电站、挂车电站等。
（1）限值
① 频率范围：0.15~30.00 MHz
② 端子干扰电压限值：3000~400μV（不同频段不同限值）
③ 干扰场强限值：100~50μV/m
（2）无线电干扰的测量方法
① 传导干扰测量：使用人工电源网络（AMN）检测发电机组电源端子的干扰电压。
② 辐射干扰测量：在特定距离（如10 m）测量电磁场强。
2、其他相关标准
（1）GB/T 2820.10-2002：涉及发电机组噪声测量，但未直接规定无线电干扰限值。
（2）GB 14023-2000：虽然主要针对车辆和机动船，但部分内容可参考，如30~1000 MHz频段的辐射骚扰限值。
（3）GB/T 5226.1-2019：涉及工业设备的电磁兼容（EMC）要求，强调减少电磁干扰的措施，如电缆屏蔽、接地等。
（4）CISPR 12：国际无线电干扰特别委员会（CISPR）标准，适用于车辆和机动船，部分内容可类比柴油发电机组。
（5）IEC 61000-6-4：工业环境的电磁兼容标准，适用于大功率发电设备。
当有要求时，柴油发电机组应具有抑制无线电干扰的措施，其干扰值应不大于表3、表4规定的限值。
表3 柴油发电机组传导干扰限值
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频率
MHz
|
端子干扰电压
|
|
|
μV
|
dB
|
|
|
0.15
|
3000
|
69.5
|
|
0.25
|
1800
|
65.1
|
|
0.35
|
1400
|
62.9
|
|
0.60
|
920
|
59.0
|
|
0.80
|
830
|
58.0
|
|
1.00
|
770
|
58.0
|
|
1.50
|
680
|
56.7
|
|
2.50
|
550
|
54.8
|
|
3.50
|
420
|
54.0
|
|
5.00
|
400
|
52.0
|
|
10.00
|
400
|
52.0
|
|
30.00
|
400
|
52.0
|
表4 柴油发电机组辐射干扰限值
|
频段fd MHz
|
0.15≤fd≤0.5
|
0.50≤fd≤2.50
|
2.50≤fd≤20.00
|
20.00≤fd≤300.00
|
|
|
干扰场强
|
μV/m
|
100
|
50
|
20
|
50
|
|
dB
|
40
|
34
|
26
|
34
|
|
四、有害物质的浓度规定
以下内容主要参考中国GB 20891（非道路移动机械）和GB 17691（道路车辆标准，部分借鉴）以及国际海事组织（IMO）针对船用柴油机的Tier II/Tier III标准。
1、主要有害物质及限值
（1） 氮氧化物（NOx）限值：
● EPA Tier 4（美国）：0.4 g/kWh（非道路用柴油机）
● EU Stage V（欧洲）：0.4 g/kWh（功率≥56 kW）
● 中国国四（非道路）：3.5 g/kWh（56 kW≤功率<130 kW）
（2） 颗粒物（PM）限值：
● EPA Tier 4：0.02 g/kWh
● EU Stage V：0.015 g/kWh
● 中国国四：0.2 g/kWh（功率≥37 kW）
（3） 一氧化碳（CO）限值：
● EPA Tier 4：3.5 g/kWh
● EU Stage V：1.5 g/kWh
● 中国国四：3.5 g/kWh
（4） 碳氢化合物（HC）限值：
● EPA Tier 4：0.19 g/kWh
● EU Stage V：0.13 g/kWh（NMHC，非甲烷碳氢化合物）
（5） 二氧化硫（SO₂）限值：
通常通过燃油硫含量控制，如：
● 欧盟/美国：燃油硫含量≤10 ppm（超低硫柴油）
● 中国：燃油硫含量≤50 ppm（国六标准）
2、其他要求和测试条件
（1）黑烟（不透光度）：部分国家要求烟度值≤1.0 m⁻¹（如EU Stage V）。
（2）氨（NH₃）：部分法规对SCR后处理系统的氨泄漏有限制（如≤10 ppm）。
排放限值基于标准测试循环（如ISO 8178或NRSC循环），需在实验室工况下测量。实际排放可能因负载、维护状况、燃油质量等因素波动。
五、柴发排气烟度的规定
根据中国国家标准《非道路移动柴油机械排气烟度限值及测量方法》（GB 36886-2018），柴油发电机组的排气烟度限值（以光吸收系数 m⁻¹ 表示）分为三类。
1、特殊要求
（1）低排放控制区（如城市中心、重点环保区域）：通常执行更严格的标准，可能要求烟度值 ≤ 0.50 m⁻¹，无论功率大小。
（2）高海拔地区：允许适当放宽限值，但需符合地方环保规定。
2、超标案例及处罚
案例：北京某工地使用的250 kW柴油发电机组，三次检测烟度值分别为 2.22 m⁻¹、1.43 m⁻¹、2.00 m⁻¹，平均值 1.88 m⁻¹，超过Ⅱ类限值 0.80 m⁻¹，被北京市大兴区生态环境局处罚。
表5 柴油发电机组排气烟度限值标准
|
类别
|
适用条件
|
烟度限值（m⁻¹）
|
|
Ⅰ类
|
额定净功率 ≥ 37 kW
|
0.50
|
|
Ⅱ类
|
19 kW ≤ 额定净功率 < 37 kW
|
0.80
|
|
Ⅲ类
|
额定净功率 < 19 kW
|
0.80
|
总结：
以上所述标准修改采用欧盟（EU）指令97/68/EC（截止到修订版2004/26/EC）《关于协调各成员国采取措施防治非道路移动机械用发动机气态污染物和颗粒物排放的法律》中有关非道路移动机械用柴油机的技术内容。建议根据具体国家法规和机组功率选择适配的排放标准，并参考设备制造商提供的排放认证数据。
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