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成都净天科技有限公司
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一、内燃机尾气污染现状： 中国目前对内燃机应急电源尾气治理并没有一个统一的国家排放标准，虽然北京上海等地已经出台了一些地方标准，但落地执行起来又是有所出入。国家当前强制执行的是《非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量办法（中国III阶段）》，也就是我们常听说的非道路国三，市场上保有和仍在售出的直喷柴油机都不能满足该排放要求，需要从源头上改装为电喷机或者加装后处理装置。 不久的将来，非道路国四和国五标准也即将袭来，主要考核NOx排放，已是电喷的内燃机也需要加装尾气后处理才可以达到排放要求。 二、发电机组分类 内燃机应急备用电源，即应急发电机组， 从发电机组使用的燃料上主要分为：柴油，汽油，燃气三种； 从发电机组使用的工况上分为：常用机组，应急备用； 从发电机组使用的场景上分为：各种建筑，医院，学校，数据中心，机场，高铁站，隧道，厂房，工矿油田，野外施工，热电冷联供，船舶，黑启动，电源车等 市场上较为倡导的环保燃气机组，从气源上又分为：天然气，沼气，煤层气等。 三、什么是脱硝 提起NOX，很多人可能都感到陌生，而说到PM2.5，我们可能再熟悉不过了，都知道它是雾霾的重要成员之一，其实除了PM2.5这些颗粒物之外，NOX、CO、HC等同样是造成大气污染的重要成员，虽然它们不像黑烟颗粒物那样显而易见，几乎看不到也闻不着，但它们就弥漫在我们日常呼吸的空气中，而且还会形成酸雨，危害等级一点儿也不比PM2.5、PM10这些颗粒物小呢！而柴油发电机组正是制造NOX的高手。 处理发电机组排气中的NOx也叫作发电机组脱硝。 3.1SCR又称选择性催化还原系统，是控制柴油机排放后处理的一种装置，它是将尿素溶液喷射到排气管中，尿素溶液由于高温分解为氨NH3和二氧化碳CO2，NH3又在催化剂作用下，与氮氧化合物NO、NO2发生反应，将其还原成氮气和水。 3.2催化剂选型 SCR催化转化器主要包柄催化剂、载体、封装三个部分。其中催化剂是SCR技术的核心部分之一，对SCR的运行有直接的影响： 目前, 常用于SCR法脱硝的催化剂主要为氧化钛基催化剂, 其主要成分为TiO2 , V2O5 , WO3 和MoO3 等, 主要有蜂窝式、平板式和波纹板式。 蜂窝式催化剂为均质一次挤出成型, 具有较高的比表面积;平板式催化剂以不锈钢网格为基材, 浸镀活性材料, 有较高的耐飞灰磨损性和较低的压力损失, 抗砷中毒能力强;波纹板式催化剂以强化的玻璃纤维为基材, 浸镀活性材料, 质量小、活性高、抗CaO中毒能力强。 原则上, 不同类型的催化剂均能满具体项目的各项性能指标要求, 但不同类型的催化剂其活性、节距、有效比表面积、催化剂体积与阻力等均不相同, 因此, 可以通过比较来选择一种合适的催化剂形式与布置方式, 以提高项目的性价比, 有效降低项目初建与运行成本。 3.3催化器 催化器是 SCR 尾气后处理系统的另一个核心单元，兼有尾气催化转化和噪音消声两个功能。其内部由三个独立、串联的单元组成，分别是氨扩散器、催化转化器和消声器。扩散器的主要作用是将氨均匀地分布到催化器表面。氮氧化物与氨经催化还原反应将会生成无害的氮气和水的过程则是在催化转化器内完成的。催化器还对燃油提出了特殊的要求，即必须使用符合规定的低硫含量的燃油。若使用高硫含量的燃油，则其产生的硫化氨会污染催化转化器表面，这样就会降低催化器尤其是在低温时的转化效率。在催化器的入口和出口处各安装有一只温度传感器，用于检测催化器是否达到要求的温度来保证催化还原反应的正常进行，并据此确定需要喷入的尿素量。催化还原反应所要求的排气温度为200℃。催化器上还安装有一只氮氧化物传感器，用于监测经过催化器处理后尾气中氮氧化物的排放是否达到预期的效果。 四、SCR选择性催化还原有成熟的案例 作为有希望的车用柴油机NOx后处理方法，SCR法的研究开发在大量进行，故本文给与重点介绍。SCR技术在20世纪70年代就已被欧洲、美国、日本广泛应用于工业固定燃烧装置的NOx 处理。经过10多年的研究, SCR 在固定式柴油机上的应用技术也日渐成熟。但是对于移动的柴油机车，由于空间的有限性和控制系统的复杂性，仅在船用柴油机和重型载货车上取得了一定进展。与NSCR 相比，SCR技术所使用的催化剂在反应时具有选择性，减少了还原剂的消耗。与SNCR相比，反应温度低,转化效率高。因此,在柴油机上SCR除NOx 技术优势是比较明显的。