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如何有效控制柴油发电机有害物的排放
发布时间:2021-05-23 18:01:01  ▏阅读:
  柴油发电机以其热效率高、经济性好、适应性强、功率范围宽广等优点,被广泛应用于载重汽车、工程机械、拖拉机、农业及林业机械、机车、船舶等。在汽车上的应用领域不断扩大,先是用于中、重型载货汽车,继而用于客车、轻型载货汽车以至轿车。与此同时,柴油发电机排放物对环境的污染也日趋严重。如何控制柴油发电机有害物的排放,是迫切需要解决的问题。
  柴油发电机排放的废气中的主要有害成分:一氧化碳(CO);氮氧化合物(NO);碳氢化合物(HC);硫的氧化物(SO);碳烟及颗粒物(PM)。
  1.~氧化碳(CO)在局部缺氧或低温条件下可燃混合气的不完全燃烧产生的。在燃烧室内的局部地方存在过浓区以及部分可燃混合气在排气过程中发生不完全燃烧。此外,气温低或者滞留时间短暂等使燃烧不完全,也会有CO排出。
  2.氮氧化合物(NO)是可燃混合气高温燃烧的产物,氮气在高温(约1800qE以上)和氧结合生成氮氧化合物。其生成量取决于三个因素:一是混合气中氧的浓度;二是燃烧温度;三是反应时间。发电机燃烧温度越高,生成的氮氧化合物就越多。
  3.碳氢化合物(HC)是可燃混合气的不完全燃烧和缸壁的淬冷作用使火焰消失而产生的。可燃混合气过浓、发电机温度低、供油正时不良等易使HC排放增加。
  4.硫的氧化物(SO)是燃油中的硫分燃烧时产生的,其生成量取决于燃油中硫的含量。
  5.碳烟及颗粒物(PM)主要是可燃混合气不完全燃烧所产生的以碳粒为主的固体颗粒。柴油发电机废气中CO及Hc的含量较低。而随着现代石油工业的发展,炼油技术水平的提高使得燃油中硫的含量极少,柴油发电机排气中SO数量很少。因而柴油发电机排气净化的主要目的是降低氮氧化物(NO)、碳烟及颗粒物(PM)的含量。控制NO的生成主要应适当降低最高燃烧温度及氧的浓度。减少PM排放的措施是尽可能使燃料完全燃烧。控制柴油发电机的排放,一方面是通过提高柴油发电机设计及制造技术,用低污染柴油发电机取代普通柴油发电机(即机内净化,减少有害排放量);另一方面通过外净化措施,使柴油发电机排入大气中的有害排放物尽量减少。
 
  在发电机技术参数(非静音封闭式下所得数据)中,与尾气治理密切相关的参数包括发电机的品牌、型式、缸径X冲程、排量、最大排气背压、排气流量、排气温度。有实际测量的原始排放参数更佳。从上表可以看出,康明斯KTA38-G5这款发电机的排量为38L,排气流量是183m3/min,排温为499度。排量38L代表该发电机每个行程吸入和排放的气体体积,这是尾气黑烟治理设备选型的重要参数。
  目前市面上流行的黑烟净化器有三代产品:湿式水喷淋黑烟净化器,干式陶瓷黑烟净化器,干式金属黑烟净化器。干式金属黑烟净化器属于第三代黑烟净化器。它主要由多组金属滤芯DPF、不锈钢箱体、耐高温电磁阀组成,金属滤芯的材质是合金金属丝经过特殊工艺加工而成,可制作成扇形和碟片形。虽然碟片式的滤芯有更优异的吸附能力,但其制作工艺较为复杂,材料浪费率大,成本过高,被使用于更高标准和要求的场景。扇形滤芯由一整块合金金属毡波浪式弯曲而成,材料利用率大幅提高,吸附效果明显。控制折波深度是一门艺术,这波深度越深吸附能力越强,需要清洗维护的周期也就更长;但是折波深度过深,也不利于清洗附着在深处的黑烟,因此,合理的折波深度需要结合制作工艺、试验参数、客户反馈等多重原因确定。

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