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玉柴發電機組碳煙的生成及顆粒的排放措施

2018/9/14 17:05:46??????點擊:


玉柴發電機組在使用的時候會產生碳煙,這些碳煙是怎么生成的呢?碳煙形成的顆粒狀是會對環境有危害的,因此我們需要對顆粒的排放采取措施,今天海鋒機械就來為大家介紹玉柴發電機組碳煙的生成及顆粒的排放措施:


一、玉柴發電機組碳煙的生成

柴油進入汽缸以后似乎全部破裂成C1或C2烴類化合物,然后由這些微小的烴類化合物的碎片再組合成高分子烴類化合物,其中重要的一類是多環芳香烴(PAH,polycyclic ar-Ornatic hydrocarbons),這類化合物通常是在富燃料(richfule)區生成的(存在于濃的預混火焰和通常出現在非預混火焰之中),多環芳香烴中的苯芘(benzpyrene)被認為是致癌物質。目前,通常認為PAH是碳煙(soot)生成的先導物(precursors),而在富燃料狀態下大量生成的乙炔C2H2(acetylene),又是PAH生成的最重要的先導物。


玉柴發電機組


根據Frenklach和Wang,PAH的生成過程大致如下:

1、PAH的生成是從丙炔C3H4的分解,或者由CH或CH2和乙炔C2H2反應所生成的丙炔基C3H3開始,它生成第一個環(苯C6H6),在成環的過程中由于C3H3完全氧化過程進行得很慢,因此先組合成無環的C6H6,然后通過共振狀態,再重新排列成環形苯。

2、從芳香烴分子(以AR記之)中脫氫生成芳香烴(苯)基(aromatic radical)AR和H2。

3、向AR加入乙炔分子,生成苯乙炔基和H原子。

4、由環化作用(cyclization)生成芳香烴(反應式中為萘C10H8)。

以上不斷重復,不斷加入C2H2,分子成長,導致各種PAH的生成。此外也可通過碰撞(collide)和黏合(stick)生成二聚物(dimmers)、三聚物(trimers)、四聚物(tetramers)等不同的PAH。

目前被廣泛接受的觀點是PAH的繼續生長就導致soot的生成。第一步由分子的積聚(conglomeration)生忒質點狀(particle-like)結構,起始質點的分子質量為500~2000a.m.u(atomic massunit),然后質點由于表面生長而長大(主要依靠加入C2H2和凝聚coagulation),當然與含氧氣體的混合,soot的氧化同時進行。

燃料和氧化劑的預混合氣,燃燒后生成CO2,H20,CO,H2以及多余的02等常規產物。在分子區,生成二丁炔、丁烯炔、乙炔、摹炔基、直鏈戊烷、苯(第1排),接著形成d≈0.5nm的萘及萘的衍生物,然后生成多環芳香烴,進入質點區以后,經歷質點生成的起始階段(particle inception),質點表面生長以及凝聚作用,生成直徑d≈50n碳粒。

燃料氫含量的不同也使碳煙的成分有所變化。碳煙在電子顯微鏡下的圖像,從圖上很難找到碳煙的結構特征,一部分呈塊狀(cluster),一部分呈鏈狀(chain)。新生成的soot似乎由具有側鏈(sidechain)多環化合物所組成,H/C物質的量比(molarratio)約為1.0,由于繼續加溫老化,混合物具有很高的碳質量分數,類似石墨(graphite),從物理外觀上像一串由石墨狀小球塊組成的葡萄串,單個小球的直徑為20~50nm,小球直徑大小與燃燒狀態有關。

二、減少玉柴發電機組顆粒排放的措施

1、減少SOFSOF的來源一是潤滑油,二是燃料。因此包括減少潤滑消耗,減少潤滑油和燃料形成SOF以及應用氧化催化器(oxidation calalytic converter)等。

2、減少硫酸鹽目前主要依靠應用低硫柴油(S的質量分數<0.05%,C和N的質量分數>40%)。

3、減少SOL主要依靠合理組織擴敵燃燒,如優化汽缸內空氣運動、優化燃燒形狀、提高噴油壓力、優化噴油提前角和噴油規律等以及應用顆粒捕捉器。

以上就是海鋒機械為大家介紹的玉柴發電機組碳煙的生成及顆粒的排放措施,相信通過上述講解,大家對玉柴發電機組碳煙有了一定的了解,在使用玉柴發電機組的時候希望大家注意采取上述措施,以減少玉柴發電機組顆粒的排放。



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