柴油机排放的环境保护
柴油机排放的环境保护

柴油机排放的环境保护简介柴油机作为一种高效、可靠的发动机,广泛应用于交通运输、工业生产等领域。
然而,柴油机排放的废气对环境和人类健康造成了不可忽视的影响。
因此,为了保护环境,减少柴油机排放对空气质量和人类健康的危害,采取一系列环境保护措施变得尤为重要。
主要污染物柴油机废气主要包括氮氧化物(NOx)、颗粒物(PM)、碳氢化合物(HC)和一氧化碳(CO)等。
这些污染物对大气环境和人类健康产生重要影响。
•氮氧化物(NOx): 柴油机燃烧过程中,氮和氧在高温和高压条件下发生反应产生。
NOx的排放会导致酸雨、臭氧层破坏等环境问题,同时也对人体的呼吸系统和免疫系统产生危害。
•颗粒物(PM): 柴油机的燃烧产生微小颗粒物,可分为可吸入颗粒物(PM10)和细颗粒物(PM2.5)。
这些颗粒物对空气质量造成威胁,并且在吸入后对人体健康产生不良影响,如呼吸道炎症、心血管疾病等。
•碳氢化合物(HC): 柴油机燃烧过程中,未完全燃烧的碳氢化合物通过废气排放到大气中,对空气质量产生负面影响。
一些碳氢化合物还具有毒性,对人体健康产生危害。
•一氧化碳(CO): 柴油机的不完全燃烧会产生一氧化碳,它是一种无色、无味、有毒的气体。
高浓度的一氧化碳会对人体健康产生严重的影响,甚至危及生命。
环境保护措施为了减少柴油机排放对环境和人类健康的危害,需要采取一系列环境保护措施。
1. 燃烧优化通过优化柴油机的燃烧过程可以减少污染物的排放。
主要措施包括: - 燃烧室设计优化,提高燃烧效率,减少碳氢化合物和颗粒物的产生。
- 燃烧控制技术改进,提高燃烧稳定性,减少一氧化碳和氮氧化物的排放。
2. 排放控制设备安装排放控制设备是减少柴油机排放的有效手段。
常见的设备包括: - 颗粒物捕集器:通过滤网将颗粒物捕集并减少其排放。
- 选择性催化还原器(SCR):利用催化剂将氮氧化物转化为无害物质,如氮和水,从而减少氮氧化物的排放。
- 一氧化碳催化转化器:利用催化剂将一氧化碳转化为二氧化碳,减少一氧化碳的排放。
发电柴油机环保处理措施

发电柴油机环保处理措施随着环保意识的不断提升,发电柴油机作为一种常用的能源设备,面临着越来越多的环保压力。
不仅如此,发电柴油机的污染问题也逐渐被人们所重视。
为了避免其对环境产生危害,降低污染排放,需要采取相应的环保处理措施。
1. 选择低排放柴油机首先,选择具有低排放特性的柴油发电机是降低其对环境污染的重要措施。
现如今,市场上普遍有着欧洲标准(EU)以及美国标准(EPA)两种排放标准的柴油发电机。
其中,欧洲标准排放的柴油机能够很好地降低其对空气质量的影响,美国标准排放的柴油机则能够更加快速地降低废气排放水平。
2. 换用清洁燃料另外,可以考虑换用清洁燃料来降低发电柴油机的污染排放。
目前,LNG、CNG以及生物质燃料等清洁燃料受到了广泛的关注。
这些燃料具有很高的压缩比,能够更加充分地燃烧柴油,降低其排放的废气。
3. 调整机组的运行模式另外,调整发电柴油机的运行模式也能够达到一定的环保效果。
例如,在调节机组负载方面,可以通过控制机组的负载来降低燃烧过程中产生的污染物的数量。
此外,在柴油机的启动、加速以及冷却等环节中,也可以进行诸如关闭闲置机组,减少机组寿命等操作,从而达到降低发电柴油机废气排放的效果。
4. 加强对污染源的治理最后,加强对发电柴油机污染源的治理也是达到环保目的的重要途径。
例如,在柴油机的燃烧排放等环节,可以设置净化器,吸附污染物质等技术来降低废气排放。
此外,在锅炉室和机组间隙等等环节,可以安装隔离门、空气过滤装置等设备,限制废气泄漏。
总而言之,发电柴油机环保处理措施的实施,既能降低大气环境的污染,又能有效维护生态平衡,符合人类的社会责任及未来发展需求。
柴油车排放对环境的影响及其防治对策研究

柴油车排放对环境的影响及其防治对策研究在全球范围内,柴油车已经成为人们日常生活中不可或缺的交通工具之一。
然而,虽然柴油车带来了方便,但是却对环境造成了不小的伤害,其排放的废气进一步加剧了全球气候变化的严重程度,这不容忽视。
在这篇文章中,我们将探讨柴油车排放对环境的影响及其防治对策研究。
一、柴油车排放对环境的影响柴油车排放的废气主要包含一氧化碳、氮氧化物和颗粒物等,这些废气不仅会对大气环境造成严重的污染,还会对人体健康带来不良影响。
1、空气污染据研究表明,柴油车排放的废气中含有大量一氧化碳、二氧化氮、氧化亚氮等有害气体,这些气体会与空气中的颗粒物结合,形成细小颗粒物,被人们吸入到肺部,对人体健康造成危害。
2、气候变化柴油车排放的温室气体包括二氧化碳等,这些气体会加速全球气候变化的进程,影响生态平衡,损害环境。
3、能源浪费柴油车在运行过程中热量损失较多,且油耗较大,占据了宝贵的能源,造成能源的浪费,加剧了环境压力。
二、柴油车排放的监测要想有效防治柴油车排放,首先需要进行监测工作,成熟的监测工具和设备在此至关重要。
1、排放监测条例国家环保部门应该制定一套完整的排放监测规章制度,标准化排放测试和监测过程,规范车辆排放。
2、先进的监测设备先进的柴油车排放测试设备应该被广泛使用,以确保更准确的测量数据,为环境保护工作提供科学的支持和指导。
3、公开透明化应该建立起公开透明的数据共享平台,将监测数据等相关信息公示,以便各方了解柴油车的排放状况。
这样不仅有助于监督,也更有利于形成舆论监督作用。
三、防治措施要想降低柴油车排放对环境造成的危害,需要从以下几个方面着手进行防治。
1、技术改进柴油车排放控制技术得到了较大的进步,能够在一定程度上减少废气排放,如采用滤波技术、氧化处理和再生控制等技术,可有效减轻柴油车的排放强度,达到保护环境的目的。
2、政策引导应该采用政策引导手段,加大宣传力度,提高公众对环保问题的认知,鼓励自驾车和公共交通,逐步转型到清洁能源交通上。
柴油机国四排放标准

柴油机国四排放标准
柴油机国四排放标准是指柴油机车辆在运行时产生的废气排放需要符合国家规定的标准,以保护环境、减少空气污染。
国家对柴油机国四排放标准进行了严格的规定和监督,以确保车辆在使用过程中排放的废气符合环保要求。
首先,柴油机国四排放标准要求控制氮氧化物(NOx)的排放。
NOx是一种主要的大气污染物,对环境和人体健康都会造成严重影响。
因此,国家对柴油机车辆的NOx排放进行了严格的限制,要求车辆在运行时尽量减少NOx的排放,以降低空气污染的程度。
其次,柴油机国四排放标准还要求控制颗粒物(PM)的排放。
颗粒物是一种细小的固体颗粒,也是空气污染的主要成分之一。
国家对柴油机车辆的PM排放进行了严格的监管,要求车辆在运行时尽量减少PM的排放,以改善空气质量,保护环境。
此外,柴油机国四排放标准还要求控制碳氢化合物(HC)和一氧化碳(CO)的排放。
这两种废气排放物也是空气污染的主要成分,对环境和人体健康都会造成危害。
国家对柴油机车辆的HC和CO排放进行了严格的限制,要求车辆在运行时尽量减少这两种废气的排放,以减少空气污染的程度。
总的来说,柴油机国四排放标准是为了保护环境、减少空气污染而设立的,对柴油机车辆的废气排放进行了严格的规定和监督。
只有车辆在运行时符合国家规定的排放标准,才能保证空气质量得到改善,环境得到保护。
因此,我们要认真遵守柴油机国四排放标准,减少废气排放,共同保护我们的环境,让我们的生活更加美好。
柴油发电机环保工程方案

柴油发电机环保工程方案一、项目概况柴油发电机是一种常见的发电设备,利用柴油作为燃料,通过内燃机转换能量来产生电力。
然而,柴油发电机的使用也给环境带来了一定的污染。
因此,环保工程方案就显得尤为重要。
本文旨在针对柴油发电机的环保工程方案进行探讨,提出一些有效的解决方案,以减少其对环境的污染。
二、问题分析柴油发电机作为一种常见的发电设备,其使用过程中会产生废气和废水,对环境造成一定的污染。
具体表现在:1.废气排放:柴油发电机燃烧过程中会产生大量的废气,其中含有二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物等有害气体,对空气质量造成影响;2.废水排放:柴油发电机冷却系统中的废水,含有机油、燃料残留物和重金属离子等有害物质,对水体环境造成影响;3.噪音污染:柴油发电机在运行时会发出一定的噪音,对周围居民和动植物带来影响。
三、环保工程方案针对柴油发电机存在的环境污染问题,可以提出以下环保工程方案:1. 废气处理方案废气排放是柴油发电机产生的大气污染源之一。
为了减少废气对环境的影响,可以采用以下方案进行处理:(1)安装烟气脱硫装置:利用脱硫装置对柴油发电机产生的废气进行处理,将二氧化硫等有害气体去除,减少对环境的污染。
(2)采用高效过滤设备:在排气口设立高效过滤装置,将排放的固体颗粒物进行拦截,减少大气悬浮颗粒物的产生。
2. 废水处理方案柴油发电机在运行过程中产生的废水也会对周围环境造成一定的污染。
针对这一问题,可以采用以下方案进行处理:(1)安装废水处理设备:对柴油发电机的冷却系统和废水排放口进行改造,加装废水处理设备,将废水中的有害物质进行去除和分解,达到排放标准。
(2)循环利用废水:将废水进行处理后,可以进行再利用,如用于植物灌溉或者冷却循环水等,减少废水对环境的影响。
3. 噪音控制方案柴油发电机在运行时会发出一定的噪音,对周围环境和居民带来影响。
为了减少噪音污染,可以采用以下控制方案:(1)降低噪音源:采用隔音罩、隔音屏等措施对柴油发电机进行包围,减少噪音的传播;(2)加装消音设备:在排气管道上加装消音器,减少排气产生的噪音;(3)合理设置发电机位置:合理设置柴油发电机的摆放位置,使其远离居民区,减少噪音对周围环境的影响。
柴油机排放标准

柴油机排放标准柴油机是一种内燃机,它使用柴油作为燃料。
随着工业的发展和交通工具的普及,柴油机的使用越来越广泛。
然而,柴油机的排放对环境和人类健康造成了严重影响,因此各国都制定了相应的柴油机排放标准,以限制柴油机的排放,保护环境和人类健康。
首先,我们来了解一下柴油机排放的主要污染物。
柴油机的排放主要包括氮氧化物(NOx)、颗粒物(PM)、一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC)。
这些污染物对大气环境和人体健康都有害,因此控制柴油机排放对于环境保护至关重要。
在国际上,欧洲和美国是柴油机排放标准制定较早的国家之一。
欧洲的柴油机排放标准由欧盟制定,美国的柴油机排放标准由美国环保署(EPA)制定。
这些标准主要包括对NOx、PM、CO和HC的排放限值,以及对柴油机排放控制技术的要求。
在中国,国家标准委员会也制定了一系列的柴油机排放标准,以限制柴油机的排放。
中国的柴油机排放标准根据车辆类型和使用地区的不同,分为国Ⅰ至国Ⅵ标准。
国Ⅰ至国Ⅴ标准主要针对柴油车辆的排放限制,国Ⅵ标准则是针对柴油机的排放控制技术和燃料质量的要求。
随着科技的发展和环保意识的提高,柴油机排放标准也在不断更新和提高。
未来,随着新能源汽车和电动车的普及,柴油机的使用可能会逐渐减少,但在相当长的时间内,柴油机仍然是不可或缺的动力来源。
因此,制定和执行严格的柴油机排放标准对于保护环境和人类健康仍然至关重要。
总之,柴油机排放标准是保护环境和人类健康的重要手段。
各国都在不断完善和提高柴油机排放标准,以限制柴油机的排放,减少对环境的影响。
我们每个人都应该关注柴油机排放标准的执行情况,减少柴油机排放对环境的影响,共同呵护我们的地球家园。
柴油发电机组排放标准

柴油发电机组排放标准柴油发电机组是一种常见的发电设备,其排放标准对环境保护和空气质量具有重要意义。
目前,我国对柴油发电机组的排放标准有着严格的规定,以保障环境和人民健康。
本文将对柴油发电机组排放标准进行详细介绍,以便相关从业人员和用户了解相关政策法规。
首先,我国对柴油发电机组的排放标准主要包括对氮氧化物、一氧化碳、颗粒物和非甲烷总烃等污染物的排放限值。
其中,氮氧化物是影响大气质量的主要污染物之一,其排放限值直接关系到大气环境的清洁程度。
一氧化碳是一种无色、无味的有毒气体,对人体健康和环境都具有危害,因此其排放也受到严格限制。
颗粒物和非甲烷总烃则是造成大气污染的重要组成部分,对其排放也有明确的要求。
其次,针对不同类型和规模的柴油发电机组,我国制定了不同的排放标准。
一般来说,大型柴油发电机组的排放标准要求更为严格,以确保其在运行过程中对环境的影响最小化。
而小型柴油发电机组的排放标准相对较低,但仍然需要符合国家规定的限值,以保障环境空气质量。
此外,我国对柴油发电机组的排放标准还规定了相关的监测和检测要求。
发电机组的运行单位需要定期对其排放进行监测,并确保排放达标。
同时,相关部门也会对柴油发电机组的排放进行抽查检测,以确保其排放达标,对于不符合标准的发电机组将会进行相应的处罚和整改。
综上所述,柴油发电机组排放标准是保障环境空气质量的重要法规,对于发电机组的生产、销售和使用单位来说,必须严格遵守国家的相关规定,确保其排放达标。
同时,用户在选择和使用柴油发电机组时,也要关注其排放标准,选择环保、高效的设备,共同为改善大气环境贡献力量。
希望本文能够对相关人士有所帮助,增强大家对柴油发电机组排放标准的认识和重视。
柴油发电机环保管理制度

柴油发电机环保管理制度一、目的为了确保柴油发电机在使用过程中符合国家和地方的环保法规,减少对环境的污染,提高能源利用效率,特制定本管理制度。
二、适用范围本制度适用于公司内所有柴油发电机的环保管理。
三、责任部门环保部门负责柴油发电机的环保管理工作,包括但不限于排放监测、设备维护、环保培训等。
四、环保要求1. 柴油发电机应符合国家环保标准,具备有效的排放许可证。
2. 定期对柴油发电机进行排放检测,确保排放达标。
3. 使用低硫或无硫的柴油,减少硫氧化物的排放。
4. 定期维护和检修,确保发电机的高效运行和低排放。
五、操作规程1. 操作人员必须经过专业培训,熟悉柴油发电机的操作和维护。
2. 启动前检查油料、冷却水、电池等是否符合要求。
3. 运行中定期检查排放情况,记录运行数据。
4. 发现异常情况应立即停机检查,并报告环保部门。
六、排放控制1. 采用先进的排放控制技术,如颗粒捕集器、催化转化器等,减少污染物排放。
2. 对排放超标的柴油发电机进行技术改造或更换。
七、应急预案1. 制定柴油发电机环保事故应急预案,包括事故报告、应急响应、事故处理等。
2. 定期组织应急演练,提高应对突发环保事件的能力。
八、培训与宣传1. 定期对操作人员进行环保知识和操作技能的培训。
2. 加强对环保法规的宣传,提高全员的环保意识。
九、监督检查1. 环保部门应定期对柴油发电机的环保管理情况进行监督检查。
2. 对违反环保管理制度的行为进行处罚,并限期整改。
十、记录与报告1. 建立柴油发电机环保管理档案,记录所有相关的检查、维护、排放检测等信息。
2. 定期向公司管理层报告柴油发电机的环保管理情况。
十一、附则1. 本制度自发布之日起实施,由环保部门负责解释。
2. 对本制度的修改和完善,应由环保部门提出,经公司管理层批准后实施。
请根据实际情况调整上述内容,确保其符合公司的具体要求和操作流程。
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赖可坚邹颂宇田少民工程机械对环境的影响主要有三:一是柴油机的废气排放物对大气的污染;二是噪声对人居环境的污染;三是废油、废水对土壤或地表水的污染。
其中,尤以废气排放对人类健康的危害最大。
1、废气中的污染物及其危害柴油机排放的废气中包含有气态、液态及固态的污染物。
气态污染物中含有CO2、CO、H2、NOx、SO2、HC、氧化物,有机氮化物及含硫混合物等;液态污染物中含有H2SO4、HC、氧化物等;固态污染物有碳、金属、无机氧化物、硫酸盐,以及多环芳烃(PAH)和醛等碳氢化合物。
上述污染物中,最主要的是CO、HC、NOx以及固体微粒(PM)。
CO 是柴油不完全燃烧产生的无色无味气体;HC也是柴油不完全燃烧和气缸壁淬冷的产物;NOx是NO2与NO的总称,它们都是在燃烧时空气过量、温度过高而生成的氮气燃烧产物,NO在空气中即被氧化成NO2,NO2呈红褐色并有强烈气味;PM是所排气体中可见污染物,它是由柴油燃烧中裂解的碳(干烟灰)、未燃碳氢化合物、机油与柴油在燃烧时生成的硫酸盐等组成的微粒,也就是我们常见的由排气管冒出的黑烟。
相对汽油机而言,柴油机的CO和HC排放量较少,主要排放的污染物是NOx和PM。
CO通过呼吸道进入人体后,会同血红蛋白结合,破坏血液中的氧交换机制,使人缺氧而损害中枢神经,引起头痛、呕吐、昏迷和痴呆等后果,严重时会造成CO中毒。
HC中含有许多致癌物质,长期接触会诱发肺癌、胃癌和皮肤癌。
NO2刺激人眼黏膜,引起结膜炎、角膜炎,吸入肺脏还会引起肺炎和肺水肿。
HC和NOx在阳光强烈时的紫外线照射下,会产生光化学烟雾,使人呼吸困难、植物枯黄落叶、加速橡胶制品与建筑物的老化。
PM被吸入人体后会引起气喘、支气管炎及肺气肿等慢性病;在碳烟微粒上吸附的PAH等有机物,更是极有害的致癌物。
2、柴油机的排放标准为了控制废弃污染,许多国家都制订了相应的环保法规和排放污染物防治的技术政策,以及控制排放污染物限制的技术监督标准。
欧盟柴油机稳态试验(试验程序ESC)时的排放标准如附表所示。
我国已于2000年实施了“压燃式发动机和装用压燃式发动机的车辆排气污染物限值及测试方法(GB17691-1999)”、“压燃式发动机和装用压燃式发动机的车辆可见污染物限制及测试方法(GB3847-1999)”等排放标准。
这些强制性的国家标准等效采用了联合国欧洲经济委员会(ECE)有关汽车排放控制的全部技术内容,这意味着我国对新车的排放要求已达到欧洲90年代初期水平,比旧有的国家标准更加严格了。
g/(kw·h)在执行新标准中,主要问题是可见污染物排放的测试根据GB3897-1999要求采用取样式不透光度仪,测定连续通过气样管的一部分排气的不透光度,测量单位为m-1(光吸收系数)。
这种全负荷烟度排放值的测量仪器,是一种部分流不透光的烟度计(如AVL415型、AVL438型及AVL439型),目前还是依赖于进口;因此,国内仍在沿用旧标准“汽车油机全负荷烟度(GB14761.1993)”、“汽车柴油机全负荷烟度测量法(HB3847-1993)”、“柴油车自如加速排放标准(GB14761.6-1993)”及“柴油车自如加速烟度的测量滤纸烟度法(GB/T3846-1993)”,利用滤纸测定烟度Rb,单位为FSN(滤纸烟度指数)。
3、机内净化技术车用柴油及改善混合气质量和燃烧状况的措施有:采用可变进气流量装置;优化喷油器设计;采用可变喷油正时系统;采用HEUI、EUI、LDCR等先进的电喷技术;优化燃烧室设计,强化紊流,减小缝隙容积等。
康明斯公司在ISR、ISC、ISM系列发动机中,采用垂直中央喷射和更高的喷射压力,使排放污染物减少了1/5。
盖瑞特公司在涡轮增压器上采用液压变喷嘴涡轮技术,使发动机在怠速至全速的工作范围内都降低了NOx的排放。
废气再循环技术可有效地控制NOx的排放;但是,要想不增加HC的排放,还得采用电控废气再循环技术,利用调整装置来优化不同负荷时的废气再循环。
在工程机械柴油机上采用电子喷射系统是重大的技术进步。
新三菱·卡特彼勒公司的HEUI共轨液压式喷油系统,由高压油泵、共轨油道、调压阀、控制单元(电磁阀)、电控液压喷嘴等组成。
在液压共轨中保持4~23MPa油压,通过喷油器的增压活塞使燃油压力增至30~140MPa;喷油计量由喷由时段与喷油压力决定,而喷油时段则取决于电磁阀通电时间的长短;电磁阀按负荷情况与转速的变化自动地调节喷油正时。
EUI高压共轨电子喷油系统则能够进行预喷射与后喷射,还可实现△型喷油规律的多段喷射。
LICR电液控制喷油系统则可根据发动机工况,更好地实现预喷压力的调节。
电喷技术由于可根据负荷与转速的变化自动地按柴油喷射曲线喷油,使柴油更好的雾化、充分燃烧,净化了废气,也减少了可见污染物(黑烟)的排放。
4、机外后处理技术采用后处理技术,是对现有车型进行技改、控制排放的最有效措施;对于新车,采用机外后处理措施也比采用机内净化措施容易得多。
机外后处理装置主要是催化净化器的微粒捕集器。
国内最常用的催化器是三元催化转化器,它是由金属壳体、隔温衬垫和催化剂组成的筒型构件。
隔温衬垫使用堇青石陶瓷压制成,横截面上每cm2有32~64个小孔;在这种蜂窝状陶瓷载体表面,附着有作为催化剂的铂、铹、钯等贵金属和作为助催化剂的稀土添加剂。
贵金属稀土联用催化剂是目前最有效的催化剂。
柴油机废气的气相反应通常在很慢的速度下进行,一旦有了催化剂,CO、HC、NOx在催化剂作用下被迅速氧化还原成CO2、H2O、N2。
三元催化转化器中的堇青石陶瓷蜂窝也是一个滤烟地微粒捕集器,当碳烟通过比它小得多的蜂窝微孔时,就被通道管壁截获。
蜂窝陶瓷的网眼堵塞后形成的烟灰层,在500C以上的温度下会被废气点燃而是滤烟器不致失活。
催化转化器可以加装在发动机排气管末端,也有将它与消声器做成一体的。
对于在隧道内施工的机械,还可采用二级净化系统,即在催化转化器后再安装一个烟尘水洗箱;水洗箱中加油涤烟剂,烟气穿过水溶液时会进一步溶解废气中的有害气体并使碳烟微粒沉淀。
5、合理使用维护超负荷使用、保养维护不当或检修调整不良等使用中的问题,都会使柴油机的性能恶化,导致污染物排放量增加。
在使用与维护中,有必要采取严格的管理规范和技术措施。
要选用规定质量等级的黏度地机油。
要选用十六烷值适中的柴油,一般夏季用0#、+10#柴油,冬季用-10#、-20#柴油,严寒地区用-35#柴油;并尽可能的选用低硫柴油。
在柴油中按3/10000~5/10000的比例掺入XS30.30高效柴油添加剂,可有效地控制碳烟的排放。
定期维护保养至关重要。
同时,有必要将排黑烟与排蓝烟视为故障现象,应及时检修,随时保持柴油机有良好的技术状况。
引起排黑烟故障的原因有:空气滤芯堵塞或进气管漏气,造成进气量不足;消声器被过多的黑烟堵塞或排气管变形使排气背压过高;涡轮增压器、燃油喷射泵或喷油器工作不良;喷油正时过迟,后燃过多;气门间隙不良;气门与气门座圈接触不良或气门弹簧失效;活塞、活塞环、缸套磨损超限等。
引起排蓝烟故障的原因有:油底壳加机油过量;曲轴箱废气通气孔堵塞;活塞环与油环失效;活塞、活塞环、缸套磨损超限;气门与导管间隙过大;涡轮增压器漏油等。
综上所述,与汽油机的排放控制相比,柴油机排放的污染危害性更大,而且排放控制的难度更大。
目前的有效对策是,严格遵守国家规定的排放标准,采取机内净化技术、机外后处理技术,以及使用维护中地措施,以期控制排放、保护环境。
隧道施工降尘净毒综合治理工法YJGF09—94作者:雷升祥康秀红(铁道部第十八工程局)摘要: 隧道钻爆开挖,出碴,喷锚作业,产生大量的粉尘及有害气体,尤其是采用无轨运输作业时,内燃机械排出的大量废气,对洞内造成长时间,沿程污染,这些尘毒对人体伤害很大.因而,搞好通风降尘净毒工作,意义十分重大.它直接关系到洞内作业人员的身心健康,关系着工程进度的快慢,关系着施工的经济效益和社会效益. 在多座隧道施工中,开展了降尘净毒综合治理的研究,特别是在内径9.0m的四川太平驿引水隧洞施工中,进行了管遭通风,高压引射,水幕降尘,机械净化几方面实践,收到了显著成效.经铁道部劳动卫生研究所检测,各项指标符合国家卫生标准.该技术获1993年中国铁道建筑总公司科技进步二等奖.本工法是根据综合治理的工程实践编写而成的.一,基本原理(一)管遭通风原理管道通风按局部通风稀释理论考虑,即通风换气区是掌子面以后200m范围的有限空间w,这个空间为一个理想模型,如图9-1所示.它需要满足下列条件:(1)有限空间w不变,它是一个理想模型.(2)空间内空气密度均匀,任何时间有害气体浓度在空间都均匀分布.第 2 页@ 筑龙网 隧道施工降尘净毒综合治理工法资料编号:YJGF09—94 @ (3)同一时间内流入和流出的空气量相等.通过空气交换,使有限空间w内的废气浓度得到稀释,降到国家卫生指标限走的范围内.(二)高压射流原理高压流体由喷嘴高速喷出,在射流周围造成负压,把空气吸人.高速的流体与空气在混合管内混合,发生动量交换,被吸人的空气从而获得能量,沿风筒流动.参见图9-2.(三)水幕降尘原理洞内采用水幕降尘,就是把水雾化成微细水滴喷射到空气中,使之与尘粒碰撞接触,则,尘粒附于水滴上或者被湿润的尘粒互相凝聚成大颗粒,从而加快其沉降速度,参见原理图9-3.当直径为口的水滴以一走的速度进入含尘空气,并占据一定的空间,含尘风流通过水雾滴时,风流围绕水滴而流动.但是尘粒比重较大,因惯性作用而保持其运动方向,因而与水滴碰撞并粘附于水滴之上,从而达到降尘目的.(四)机械净化原理机械净化包括机内净化和机外净化两种.机内净化是使内燃机械产生的废气量中有害气体浓度降低,主要是整修喷油嘴,调整喷油效果,同时掺加XS30-30.高效柴油添加剂,提高燃油十六烷值,使柴油燃烧雾化效果更好,更充分,生成有害气体减少.机外净化采用催化氧化法和水洗法二级净化系统.催化作用是促进以下氧化反应:水洗法是通过涤烟剂,清除碳烟及颗粒物,参见原理图9-4.第 3 页@ 筑龙网 隧道施工降尘净毒综合治理工法资料编号:YJGF09—94 @二,工法特点(1)采用综合治理技术效果好.管遭通风 1.km 以内百米漏风率低于 1.0%,2.0km以内百米漏风率低于1.5%;各工序,各作业时间洞内C0,NOx,粉尘浓度均符合国家卫生标准要求;高压射流使元轨运输隧道沿程污染得到极大的改善,加速了洞内废气排放速度;采用水幕降尘,除尘效率达 75%以上,炮后20min掌子面清晰,确保炮后30min进洞施工;机械净化效果显著,减少了洞内污染.(2)工艺简单,操作方便,适用范围宽,容易推广.(3)造价低,实用性强.如制造水幕降尘器,高压引射器,掺XS30-30高效柴油添加剂等项目,投入少,收效大,适用于施工现场.三,适用范围独头隧道掘进≤2km,采用无轨运输施工;也适应其它地下工程.四,施作工艺与要点(一) 工艺流程(参见图9-5)(二) 工艺设计1. 通风设计第 4 页@ 筑龙网 隧道施工降尘净毒综合治理工法资料编号:YJGF09—94 @ 包括风量计算,设备选型与匹配,通风布局等.(1) 风量计算:按稀释系数μ=3m3/min.KW,百米漏风率η=2%,最小风速Vmin=0.15m/s,从稀释炮烟冲淡内然机废气,工作面人员新鲜风,洞内最小风速四方面计算,计算公司参见表9-1设计风量取上表计算结果的最大值,根据漏风系数确定风机风量,一般主机风量取设计风量的1.1倍.(2) 风压计算;管网阻力包括全部风道的磨擦阻力的局部阻力,局部阻力主要包括风道转弯,接头,变径等处阻力.风压计算公式:P摩=Pv·K·L/DP局=n·c·g·v2P =∑(P摩+P局)(3)高压射流设计引射器引射效果衡量指标采用引射系数(R)来表示:R=(Q--q)/q式中 R——引射系数,无因次;Q——引射器风量,m3/min;q——高压流体消耗量,m3/min.高压流体采用高压风和高压水,引射器为风水混合型引射器,其中,高压水的压力0.6Mpa.引射器结构参见图9-6.3.降尘设计水幕降法主要解决1—3μm的尘粒.水幕降法器设计为风水混合型,技术参数见表9-2. 第 5 页@ 筑龙网 隧道施工降尘净毒综合治理工法资料编号:YJGF09—94 @ 1—进高压水管;2—水量表;3—喷嘴;4—气压表;5—混合管;6—进高压气管水幕降尘器结构参见图9-74.净化系统设计采用二级净化系统,其结构示意图参见图9-8(三)施作要点1. 管道通风系统(1) 刚性通风管现场制造工艺隧道施工中,大孔径刚性通风管的传统做法是:厂制焊接成型,长途运送至第 6 页@ 筑龙网 隧道施工降尘净毒综合治理工法资料编号:YJGF09—94 @ 工地.它存在两个主要缺点,一是运输困难,二是回收率低.为此,结合实际,在进行风管设计的基础上,研制了几套模具,现场冷弯法卷制钢风管,风管参数:单节长1956mm,公称直径D=1200mm,壁厚δ=0. 8mm;风管采用法兰连接,管材为镀锌铁皮.风管加工:铁皮采用扣边咬接成风筒,角钢冷弯成法兰,通过胎具将风筒,法兰制成风管.(2)风机风管安装①主机安装在洞外,离洞口距离大于20m,上部设防雨篷.②风管安装采用两种型式,一种方式是吊在拱顶,每间隔4.0m设一根Φ22悬吊锚杆;另一种方式是支立在边墙一侧.两种型式视施工条件任选.③风管转弯时应没过渡段,转弯角度大于110°.④风管悬吊,支立时,做到平,直,稳,紧,在水平面上无起伏,垂直面上无弯曲.⑤两节风管之间采用法兰连接,中间采用4mm厚直条橡胶带沿风管法兰环向拉压扣紧.⑥风管悬吊时,要求砂浆锚杆单根抗拉力大于15kN.(3)管理要求①通风机使用前应换注黄抽,以后每半月加注一次.②风机应减少停机次数,采取定期停机保养,一般一周检修一次.③设风管专门维修工班,发现破损,开裂,泄漏,螺栓松动等情况时,对症处理.④悬吊风管时,应先清理危石,注意施工安全.2.射流器安装与操作高压射流器一律安装在拱顶,一般500m设一个,特殊位置(如支洞喇叭口处)应增设.安装时,应检查悬吊锚杆的抗拨力,其值不应小于 50kN.出碴作业时,打开引射器.3.水幕降尘器安装与操作在离隧道掌子面100m范围内设置2~3道水幕,分别离掌子面30m,50m,80m.水幕器安在隧道起拱线外,每遭水幕两侧边墙分别安一个水幕器.炮前10min打开各道开关,炮后半小时关闭.第 7 页@ 筑龙网 隧道施工降尘净毒综合治理工法资料编号:YJGF09—94 @ 4.净化系统安装使用将净化箱连接到内燃机车辆尾气排气管上,走期更换水洗箱里的水及涤烟剂,催化剂.XS30-30高效柴油添加剂按万分之三~五的比例加入到柴油中,供洞肉运输车辆使用.五,质量控制标准与检测方法(一)洞内卫生学指标(1)隧道内含有10%以上游离SiO2粉尘的最高允许浓度为2mg/m3;(2)CO最高容许浓度为30mg/m3;(3)氮氧化物(换算式NO2)最高容许浓度为5mg/m3;(4)CO2含量,按体积计不得大于0.5%;(5)洞内O2含量,按体积计不小于20%;(6)洞内气温不得超过28℃.(7)洞内噪音不大于90dB;(8)开挖断面风速不小于0.15m/s,不应大于6m/s.(二)测试仪器与方法1.卫生学测试主要仪器仪表有:武安84一1型,FC一2型粉尘采样器,电子分析天平,秒表,Φ40mm过氯乙烯纤维滤膜,北京北苑检测分析仪器厂生产的CO,NOx采样器,采样管等.测试方法:按照GB5748-85《作业场所空气中粉尘浓度测定方法》及常规毒害气体测定方法执行.2.通风系统测试主要仪器仪表有:标准毕托管,800mmU型压力计, DJM-9型补偿式微压计,DEM3型空盒气压表,DEM6型杯状风速表,干湿温度计等.测试方法:按常规方法测定.对被测管道截面分三环进行测定,其计算结果取算术平均值,并进行标化.标化大气压为760mm水柱,温度20℃.3.进洞车辆烟气排放测走主要仪器有:FBY-2型全自动烟度计,MEXA-324M型汽车排气分析仪.第 8 页@ 筑龙网 隧道施工降尘净毒综合治理工法资料编号:YJGF09—94 @ 测定方法:按GB3846-83和GB6456-86执行.六,机具设备针对不同隧道,不同的工作面数配备相应的通风机具设备.以太平驿引水洞为例,主要机具设备可参见表9-3.七,劳动组织(一)总体安排现场成立一个通风管理组,包括施工技术,环卫,安全部门.通风管理组的职责:负责通风降尘净毒系统的设计并组织实施,负责尘毒的监测,系统调整,安全生产等项工作.(二)具体安排参见表9-4八,经济社会效益分析采用通风降尘净毒综合治理其社会,经济效益均十分显著,以太平驿引水隧洞为例.(一)现场自制风管效益巨大现场自制风管,改变了大直径刚性风管厂制的历史,避免了长途运输不便.现场自制的拼装式风管具有可拆装,多次倒用的特点.同厂制δ=2mm 厚黑铁皮风管相比,以 1000m 风管计算,可节约材料费 10. 4 万元,节约加工费 10.64万元,节约运费0.26万元,合计节约21.64万元,(按1992年同期价格计).自制白铁皮风管同软风管相比,每m价格约高出24元,但刚性风管比软风管回第 9 页@ 筑龙网 隧道施工降尘净毒综合治理工法资料编号:YJGF09—94 @ 收率大,残余价值高.不仅如此,关键是采用刚性风管更加有利于管道通风.(二)降尘净毒综合治理社会效益显著(1)降低了粉尘浓度和毒害气体浓度,减少了对职工身心健康的伤害,对预防职业矽肺病具有十分重要的意义.(2)净化了洞内空气,有利于环境保护.特别是对柴油机的二级净化及掺XS30-30高效柴油添加剂,降低了机械比排放指标, 作用重大.(3)采用综合治理,为施工生产创造了良好的条件,缩短了作业循环时间,加快了工程进度.九,工程实例四川华能太平驿电站引水隧洞位于岷江上游左岸四川省汶川县境内,全长10500m,由铁道部十八局担负5+000~10+500段施工任务.隧道洞内径9.0m,开挖直径9.6m~10m,采用钻爆法施工,元轨运输,最大独头通风距离2.0km.该隧洞施工采用了通风降尘净毒综合治理技术,管遭遇风采用1250m3/min,1000m3/min风机配拟Φ1.2m风管单机压人式供风,同时采取了水幕降尘,第 10 页@ 筑龙网 隧道施工降尘净毒综合治理工法资料编号:YJGF09—94 @ 高压射流,柴抽机车辆净化,掺XS30-30.柴油添加剂等综合治理措施,收到了显著成效.参见图9-9.1993年3月,铁道部劳动卫生研究所对5#支洞下游单机独头供风1.9km后,洞内卫生学指标,通风系统进行了测试,温室结果见表9-5,表9-6,表9-7.*为剔除炭颗粒后的粉尘浓度第 11 页@ 筑龙网 隧道施工降尘净毒综合治理工法资料编号:YJGF09—94 @ 我局劳卫部门对机械净化和洞庭湖内微小气候进行了监测,结果见表9-8,表9-9.对红岩车实施二级净化后测试结果参见表9-10.第 12 页@ 筑龙网 隧道施工降尘净毒综合治理工法资料编号:YJGF09—94 @ 从上述测定结果不难看出,隧道施工中采用通风,水幕降尘,高压射流,机械净化等技术措施,进行综合治理,其效果是十分显著的.目前,技术已推广应用到其它一些隧道工程中.。