深度解析大功率柴油發動機尾氣綜合治理技術路線【綠聯凈化】

2020-07-01 00:00:00

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在闡述大功率柴油發動機尾氣治理技術路線之前，我們先要了解柴油發動機/柴油發電機組尾氣排放中的有害成分中，哪些是環保關注并限制排放的物質。柴油發電機組的燃料是柴油，柴油是輕質石油產品，復雜烴類(碳原子數約10～22)混合物。主要由原油蒸餾、催化裂化、熱裂化、加氫裂化、石油焦化等過程生產的柴油餾分調配而成；也可由頁巖油加工和煤液化制取。柴油機在工作時，吸入柴油機氣缸內的空氣，因活塞的運動而受到較高程度的壓縮，達到500～700℃的高溫。然后將燃油以霧狀噴入高溫空氣中，與高溫空氣混合形成可燃混合氣，自動著火燃燒。燃燒中釋放的能量作用在活塞頂面上，推動活塞并通過連桿和曲軸轉換為旋轉的機械功。

發動機尾氣污染物分析

根據上圖我們可以看到，柴油發動機在燃燒采用做功的過程中會釋放硫化物、碳顆粒物（即黑煙）、碳氫化合物、一氧化碳及氮氧化物，這些成分都是對人體和環境有害的物質。目前國V柴油含硫量10ppm（百萬分之十）以下，采用正規柴油機尾氣中的SOx可以不用考慮；C（顆粒物/黑煙）：污染大氣，傷害人體，PM2.5（2微米顆粒物）以下碳煙吸入肺部后會沉淀起來，而0.1-0.5微米的碳煙對人體危害大，除了致癌作用外，這種碳煙吸入肺部，還會導致慢性病、肺氣腫、皮膚病及變態性疾病；HC（碳氫化合物）：甲醛、丙烯醛對眼睛和呼吸器官有強烈刺激性，對肺部防御機理產生嚴重影響。乙烯在常見濃度下，會傷害農作物和某些觀賞植物；CO（一氧化碳）：CO經人呼吸進入肺部，被血液吸收后能與人體內血紅蛋白結合成一氧化碳-血紅蛋白，導致人體組織缺氧，可引起中毒甚至窒息而死亡；NOx（氮氧化物）：主要NO和NO2，高濃度NO可引起中樞神經癱瘓和痙攣； NO2有特殊刺激性臭味，引起肺水腫的同時，引起獨具特點的閉塞性纖維支氣管炎。

二、深度解析大功率柴油發動機尾氣綜合治理技術路線

1、SOx：目前國V柴油含硫量10ppm（百萬分之十）以下，采用正規柴油機尾氣中的SOx可以不用考慮。

2、C（顆粒物/黑煙）：即我們常說的顆粒物PM，采用DPF柴油機尾氣顆粒物捕集器（黑煙凈化器）物理過濾的方式去除。

3、HC+CO（碳氫化合物及一氧化碳）：采用DOC柴油機尾氣氧化催化器，尾氣穿過在涂覆貴金屬氧化催化劑載體，在一定反應溫度下，促使有害氣體進行適當的化學反應，例：2CO+O?→2CO?；4HC+3O?→2CO?+2H?O。

4、NOx（氮氧化物）：采用SCR脫硝系統，尾氣穿過在涂覆釩基或者分子篩還原催化劑，在一定反應溫度和噴射尿素溶液的情況下，促使有害氣體進行適當的化學反應，例：8NH?+6NO?→7N?+12H?O。

綜上所述：柴油發電機組尾氣綜合治理經過上述深度分析，綠聯凈化量身定制的一套切實可行的尾氣綜合治理技術路線：DOC+DPF+SCR（柴油機尾氣氧化催化器+柴油機尾氣顆粒捕集器+SCR脫硝系統）

三、大功率柴油發動機尾氣綜合治理示意圖