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柴油發(fā)電機組排煙煙色與故障 柴油發(fā)電機組的煙色指運轉時,從排氣管排出的廢氣煙色。正常燃燒時,它應該是一種無色的透明氣體。但由于機器的磨損、調(diào)整不當、工作環(huán)境的影響、噴油量和供油時間不合適等諸多因素的影響,柴油發(fā)電機組常常會出現(xiàn)排氣冒白煙、藍煙和黑煙的現(xiàn)象。柴油機排氣煙色直接反映出了柴油機的故障及燃燒的質(zhì)量。弄清柴油機冒煙的機理和煙色與故障的關系??梢蕴岣卟裼蜋C的經(jīng)濟性、減少故障、降低污染,使柴油發(fā)電機組處于良好的狀態(tài)。 一、排氣煙色的形成機理 柴油機在運行過程中,排出廢氣的煙色,可以分為三類:白煙、藍煙和黑煙。不同的煙色其形成原因不同。 ①白煙: 柴油機排白煙是由于柴油機過冷或在寒冷天氣、冷機啟動及空車惰轉時發(fā)生。此時,氣缸中溫度較低,著火不好,燃料未完全燃燒,由這些未完全燃燒或部分氧化的燃料液滴與水蒸氣構成的微粒(μ)直徑在0.6~1以上的微粒隨廢氣排出時,就形成了白色煙霧。柴油發(fā)動機組經(jīng)過暖機,溫度正常后,白煙就會消失。 ②藍煙: 柴油機低負荷運行時,燃燒室溫度較低,燃料著火性能不好,燃料或竄入燃燒室的潤滑油未(μ)完全燃燒,即呈微粒狀態(tài)直徑在0.4以下排出,從而形成藍煙。在排出藍煙的同時由于燃燒的中間()生成物質(zhì)甲醛也排出,因而有刺激性臭味。藍、白煙之間并沒有嚴格的成份差異,只是由于微粒直徑不同對光線的反射不同,產(chǎn)生不同顏色而已。 ③黑煙: 易在高負荷時發(fā)生。例如柴油發(fā)電機組超負荷工作、汽車加速、爬坡時,排氣就易冒黑煙。黑煙柴油機在運行中冒黑煙,會使經(jīng)濟性下降,廢氣溫度高,產(chǎn)生積炭,積炭會引起活塞環(huán)卡死和氣門咬死現(xiàn)象。此外,柴油機冒煙還會妨礙視線,污染環(huán)境。因此,不允許柴油機長期在黑煙下工作。出現(xiàn)黑煙后,柴油機負荷不能再提高。因此,它也是限制負荷提高的一個標志。
關于柴油發(fā)電機組節(jié)能與環(huán)??偸? 標準GB/T2820.1一1997《往復式內(nèi)燃機驅(qū)動的交流發(fā)電機組》第1部分標準9排放中規(guī)定:“當發(fā)電機組運行時,會產(chǎn)生包括噪聲、振動、熱輻射、廢氣和電磁干擾等排放物。任何有關保護環(huán)境和人員與的適用法規(guī)由制造廠和用戶商定產(chǎn)品性能要求時考慮?!杯h(huán)保機組定義:將同時考慮到噪聲、振動、熱輻射,廢氣和電磁干擾等排放物對環(huán)境因素有影響的機組稱為環(huán)保機組。 國標對環(huán)保機組要求:振動小、噪聲低、電磁輻射低、熱輻射小、排放污染輕。 另外 標準GB/2819一1995《移動電站通用技術條件》(Mobileelectricpowerplant,Specificationfor)對環(huán)境污染做了一定的限定。其中第4.9條污染環(huán)境的限值中有相應的規(guī)定。 1)振動 電站應根據(jù)需要設置減震裝置;電站運行時振動的單振幅應不大于0.3mm或0.5mm;使用增壓柴油機、單缸和兩缸柴油機、單缸汽油機的電站,其振幅值應符合產(chǎn)品技術條件的規(guī)定。 2)噪聲 電站的噪聲允許值應符合噪聲允許值中的規(guī)定,增壓柴油機組電站和低噪聲電站的允許值按產(chǎn)品技術條件的規(guī)定執(zhí)行。 3)無線電干擾 對有抑制無線電干擾要求的電站,應有抑制無線電干擾的措施,其干擾值不大于有關標準中的規(guī)定值。頻率為0.15~3000MHz;端子干擾電壓為3000μv~400μv;干擾場強為100~50μV/m。 4)有害物質(zhì)濃度 有相應要求時,電站排出的有害物質(zhì)允許濃度按產(chǎn)品技術條件的規(guī)定。 5)煙度 有相應要求時,電站的排氣煙度按產(chǎn)品技術條件的規(guī)定。 煙度要求:因柴油發(fā)電機排氣量較汽油機排氣量要大,而且排煙問題較嚴重。下面針對機組原動機為柴油發(fā)電機的電源車輛來討論。排煙是由于不完全燃燒所得到的懸浮在柴油發(fā)電機排氣中可見的白色、藍色、黑色顆粒物。白色通常由水蒸氣或液體燃料蒸汽凝聚而成:藍色通常是因燃料或機油不完全燃燒所得到的微粒:黑色主要由炭粒組成,其顆粒尺寸常小于1μm。這些排出的顆粒物能夠吸收、反射和折射光線。 煙度是表征柴油發(fā)電機排氣中顆粒物濃度的參量。煙度是指容量排氣所透過的濾紙的染黑度。 我國對不同排氣量的柴油發(fā)電機排氣煙度允許值為4.5~4.0波許單位。通常規(guī)定白色濾紙的吸光率為0波許單位,全黑濾紙的吸光率為10波許單位,0~10均勻分度。 機組運轉時,振動、噪聲、排放和輻射等是相互關聯(lián)的。發(fā)電機組是一個大型供電系統(tǒng),它由若干分系統(tǒng)組成,各系統(tǒng)之間是相互關聯(lián)的。在分析與研究環(huán)保問題時,同時應與機組發(fā)動機燃料、燃燒、配氣、機械運轉等環(huán)節(jié)相聯(lián)系。另外,這些對環(huán)境有影響的因素又是互相聯(lián)系的。機組運轉就必然的有振動,振動自然就會產(chǎn)生噪聲;燃料燃燒必然產(chǎn)生熱量、廢氣和燃燒噪聲;熱量的產(chǎn)生必然有熱輻射;由于燃料的燃燒不完全和雜質(zhì)等,就必然產(chǎn)生空氣污染問題,即使是完全燃燒生成大量的C02,對環(huán)境也有較大影響。由于發(fā)電機組中發(fā)電機是電磁機械,因而就必然有電磁輻射,形成對其他電子設備的電磁干擾。因而,解決柴油發(fā)電機組環(huán)保問題時,應該用互相聯(lián)系的觀點來研究機組環(huán)保問題。例如:在機組設計隔聲罩時同時考慮電磁屏蔽。如用帶夾層的雙層或多層金屬外殼制造聲罩,中間有水或其他介質(zhì)冷卻,既可以隔聲,也可以進行電磁屏蔽,還可以有效降低熱輻射。同時增強了機組在風沙、大雨、高溫、嚴寒等惡劣環(huán)境下的供電能力。對于柴油發(fā)電機組來講突出的環(huán)保問題是振動、噪聲和廢氣。
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