燃气发动机的排气处理方案
上一篇我们讨论了燃气发动机的排气成份和影响因素,本篇我们继续聊聊排放成份指标和排气处理方案。
排放成分指标
1.氧气含量(O2)
用百分比表示,表示燃烧过程中的过量空气系数。 稀薄燃烧发动机的排气中通常会有9%左右的氧气。
2.二氧化碳含量
用百分比表示,表示燃料的燃烧效率,二氧化碳含量越高 ,通常燃烧 越充分 。
3.一氧化碳含量
用ppm表示,不完全燃烧的副产品,一氧化碳含量越高表示燃烧效 率越低 。
4.氮氧化物含量
是缸内燃烧产生的主要污染物,因为高温条件下空气中的氧气和氮气发生了化合反应。在没有特定要求的情况下,一般主要用这个参数表示燃气发动机的排放水平。排放测量仪通常用ppm(体积浓度)表示,但国家标准规范和发动机技术参数表一般用更通俗的mg/N m 3 (质量浓度)表示。这两个单位之间可以换算,但需要将分子量、温度、压力等参数加入计算公式。
5.碳氢化合物含量
未完全燃烧的燃料分子残留,通常反应燃烧的清洁程度。一般用ppm表示。
6.二氧化硫含量
用ppm表示。
排气处理方案
卡特燃气发动机本身的空燃比控制可让发动机运行在理想的运行区域, 其有害气体排放已经较低。但如果当地环保要求进一步降低排放,则可在 排气消声器之后加装排气的处理装置 。
1.排气处理系统
排气处理系统包括颗粒过滤器、选择性催化还原(SCR)等,用于进一步降 低燃气发动机排放的有害物质,特别是细颗粒物和氮氧化物。SCR通过喷射尿 素溶液将氮氧化物还原为氮气和水,从而达到降低排放的目的。 一般功率较大的燃气发动机采用这一方案。
2.三元催化器
三元催化器通过氧化还原反应,能有效减少燃气发动机排放中的一氧化碳 、烃类和氮氧化物。它利用贵金属催化剂(如铂、铑、钯)将一氧化碳和烃 类氧化为二氧化碳和水,并将氮氧化物还原为氮气,从而减少污染物 的排放。小型汽车发动机多采用此方案。
3.废气再循环(EGR)
废气再循环系统通过将部分排气引回到燃烧室中,降低燃烧温度,从而减少 氮氧化物的生成。此方案成本较低,多为小功率燃气发电机组采用。
总结
燃气发动机的排气成分复杂多样,其中包括一氧化碳、二氧化碳、氮氧化 物、烃类和水蒸气等。通过优化燃烧过程、精确的空燃比控制、采用稀薄 燃烧技术,可以有效减少污染物排放,提升燃气发动机的环保性能 。
卡特CG系列燃气发电机组采用文丘里结构的混合器、高精度步进马达驱动 丝杆,根据燃烧室温度控制空燃比,为减少发动机的有害气体 排放提供了基础性的技术保证 。
卡特CG系列燃气发电机组的空燃比控制逻辑简洁、清晰,是初次接触燃 气发动机者的理想样本 。
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