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柴油發(fā)電機組排放淺談

發(fā)布日期:2016-4-22 | 點擊數(shù):439

柴油機排放的廢氣中包含有氣態(tài)、液態(tài)及固態(tài)的污染物。氣態(tài)污染物中含有co2、coh2、nox、so2hc、氧化物,有機氮化物及含硫混合物等;液態(tài)污染物中含有h2so4hc、氧化物等;固態(tài)污染物有碳、金屬、無機氧化物、硫酸鹽,以及多環(huán)芳烴(pah)和醛等碳氫化合物。

  上述污染物中,最主要的是co、hc、nox以及固體微粒(pm)co是柴油不完全燃燒產(chǎn)生的無色無味氣體;hc也是柴油不完全燃燒和氣缸壁淬冷的產(chǎn)物;noxno2no的總稱,它們都是在燃燒時空氣過量、溫度過高而生成的氮氣燃燒產(chǎn)物,no在空氣中即被氧化成no2,no2呈紅褐色并有強烈氣味;pm是所排氣體中可見污染物,它是由柴油燃燒中裂解的碳(干煙灰)、未燃碳氫化合物、機油與柴油在燃燒時生成的硫酸鹽等組成的微粒,也就是我們常見的由排氣管冒出的黑煙。相對汽油機而言,柴油機的cohc排放量較少,主要排放的污染物是noxpm

  co通過呼吸道進入人體后,會同血紅蛋白結(jié)合,破壞血液中的氧交換機制,使人缺氧而損害中樞神經(jīng),引起頭痛、嘔吐、昏迷和癡呆等后果,嚴重時會造成co中毒。

  hc中含有許多致癌物質(zhì),長期接觸會誘發(fā)肺癌、胃癌和皮膚癌。

  no2刺激人眼黏膜,引起結(jié)膜炎、角膜炎,吸入肺臟還會引起肺炎和肺水腫。

  hcnox在陽光強烈時的紫外線照射下,會產(chǎn)生光化學(xué)煙霧,使人呼吸困難、植物枯黃落葉、加速橡膠制品與建筑物的老化。

  pm被吸入人體后會引起氣喘、支氣管炎及肺氣腫等慢性病;在碳煙微粒上吸附的pah等有機物,更是極有害的致癌物。

    柴油機的排放標準

  為了控制廢棄污染,許多國家都制訂了相應(yīng)的環(huán)保法規(guī)和排放污染物防治的技術(shù)政策,以及控制排放污染物限制的技術(shù)監(jiān)督標準。歐盟柴油機穩(wěn)態(tài)試驗(試驗程序esc)時的排放標準如附表所示。

我國已于2000年實施了“壓燃式發(fā)動機和裝用壓燃式發(fā)動機的車輛排氣污染物限值及測試方法(gb17691-1999)”、“壓燃式發(fā)動機和裝用壓燃式發(fā)動機的車輛可見污染物限制及測試方法(gb3847-1999)”等排放標準。這些強制性的國家標準等效采用了聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟委員會(ece)有關(guān)汽車排放控制的全部技術(shù)內(nèi)容,這意味著我國對新車的排放要求已達到歐洲90年代初期水平,比舊有的國家標準更加嚴格了。

隨著中國環(huán)境保護和大氣治理工作的不斷深入,在嚴格控制汽車尾氣污染的同時,非公路用機動設(shè)備如工程機械和施工機械的尾氣排放也越來越引起人們的重視。非公路用機動設(shè)備是各種工程機械設(shè)備、工程車輛、艦船和發(fā)電機組的總稱。它包括戶外動力設(shè)備、娛樂車輛、農(nóng)業(yè)機械與工程機械、園林機械、水上艦船、機車、航空(天)飛行器等。它們所使用的發(fā)動機稱之為非公路發(fā)動機,類型有壓燃式發(fā)動機(ci,即柴油機)和火花點火發(fā)動機(si,即汽油機),每年排放的氮氧化合物(nox)、一氧化碳(co)、碳氫化合物(hc)和顆粒物(pm)等有害物質(zhì)的總量幾乎相當于公路用車輛發(fā)動機的年排放總量(以美國為例)。由于柴油發(fā)動機具有很高的熱效率,因而被廣泛使用。非公路柴油機是非公路發(fā)動機市場的主體,主要用于農(nóng)業(yè)機械(如拖拉機)、工程機械(如挖掘機、裝載機、推土機)、物料搬運機械(如叉車)和多用途設(shè)備(如發(fā)電機組、抽水機)等。在非公路柴油機排放中,noxpm的排放量最為嚴重,分別約占noxpm排放總量的20%36%。而在柴油機的排放成分中,除99.7%75.7%n2、10%co2、8%的水蒸氣和6%o2)對人類無害外,其余0.3%0.2%no、0.01%no2、0.03%hc、0.05%co、0.01%so2和小于0.01%pm)都是有害物質(zhì),它是形成酸雨和破壞臭氧層的罪魁禍首。隨著人類對環(huán)境的日益重視,消除柴油機的尾氣污染也成了大家所關(guān)注的重大話題。因此,發(fā)達國家已將柴油機污染排放作為環(huán)境治理的重要內(nèi)容之一,并制定了相應(yīng)的公路用機動設(shè)備控制排放標準。

柴油機排放的污染物主要有硫化物、碳氫化合物、氮氧化物、一氧化碳和顆粒物,它們達到一定濃度時,都會危害人體健康。

硫化物:形成懸浮顆粒物,又稱氣溶膠, 隨著人的呼吸進入肺部, 對肺有直接損傷作用。

碳氫化合物:許多都是有毒的,其中一些碳氫化合物甚至是潛在的致癌物。此外,在強烈陽光照射下,伴隨著氮氧化物的存在時,碳氫化合物會發(fā)生反應(yīng),在近地面生成臭氧,有可能導(dǎo)致光化學(xué)煙霧污染。

氮氧化物:可以和空氣中的水分、氨以及其他化合物反應(yīng),生成含硝酸的細微顆粒物,影響呼吸系統(tǒng),損害肺組織。

一氧化碳:與人體血液中血紅素的親和力是氧氣的210倍,而血紅素擔負著向人體器官和組織輸送氧氣的重任。血紅素和一氧化碳結(jié)合生成一氧化碳血紅素即喪失了輸送氧氣的功能,從而使人體器官和組織的供氧量不足,對心臟病和呼吸系統(tǒng)疾病患者特別有害。

顆粒物:根據(jù)其直徑大小不同,有總懸浮顆粒物(tsp)、pm10(直徑小于10微米)和pm2.5(直徑小于2.5微米)之分,后二者也統(tǒng)稱為可吸入顆粒物,因為它們可以進入人的呼吸系統(tǒng),甚至是進入肺臟的最深部,引起或加重哮喘病,急性呼吸系統(tǒng)癥狀如咳嗽、呼吸困難或呼吸疼痛,以及慢性支氣管炎。

國內(nèi)外大量流行病學(xué)研究結(jié)果表明,大氣pm10濃度每升高10微克/立方米,可能與人群總死亡率升高約0.5%相關(guān);大氣二氧化氮濃度每升高10微克/立方米,可能與人群總死亡率升高約1%相關(guān)

江蘇雙馬公司力求降低柴油機的污染物排放,改善工作環(huán)境的空氣質(zhì)量,可以提高工作效率,降低疾病的發(fā)生。

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