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玉柴发电机组碳烟的生成及颗粒的排放措施

2018-9-14 17:05:46??????点击:


玉柴发电机组在使用的时候会产生碳烟,这些碳烟是怎么生成的呢?碳烟形成的颗粒状是会对环境有危害的,因此我们需要对颗粒的排放采取措施,今天金沙机械就来为大家介绍玉柴发电机组碳烟的生成及颗粒的排放措施:


一、玉柴发电机组碳烟的生成

柴油进入汽缸以后似乎全部破裂成C1或C2烃类化合物,然后由这些微小的烃类化合物的碎片再组合成高分子烃类化合物,其中重要的一类是多环芳香烃(PAH,polycyclic ar-Ornatic hydrocarbons),这类化合物通常是在富燃料(richfule)区生成的(存在于浓的预混火焰和通常出现在非预混火焰之中),多环芳香烃中的苯芘(benzpyrene)被认为是致癌物质。目前,通常认为PAH是碳烟(soot)生成的先导物(precursors),而在富燃料状态下大量生成的乙炔C2H2(acetylene),又是PAH生成的最重要的先导物。


玉柴发电机组


根据Frenklach和Wang,PAH的生成过程大致如下:

1、PAH的生成是从丙炔C3H4的分解,或者由CH或CH2和乙炔C2H2反应所生成的丙炔基C3H3开始,它生成第一个环(苯C6H6),在成环的过程中由于C3H3完全氧化过程进行得很慢,因此先组合成无环的C6H6,然后通过共振状态,再重新排列成环形苯。

2、从芳香烃分子(以AR记之)中脱氢生成芳香烃(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、由环化作用(cyclization)生成芳香烃(反应式中为萘C10H8)。

以上不断重复,不断加入C2H2,分子成长,导致各种PAH的生成。此外也可通过碰撞(collide)和黏合(stick)生成二聚物(dimmers)、三聚物(trimers)、四聚物(tetramers)等不同的PAH。

目前被广泛接受的观点是PAH的继续生长就导致soot的生成。第一步由分子的积聚(conglomeration)生忒质点状(particle-like)结构,起始质点的分子质量为500~2000a.m.u(atomic massunit),然后质点由于表面生长而长大(主要依靠加入C2H2和凝聚coagulation),当然与含氧气体的混合,soot的氧化同时进行。

燃料和氧化剂的预混合气,燃烧后生成CO2,H20,CO,H2以及多余的02等常规产物。在分子区,生成二丁炔、丁烯炔、乙炔、摹炔基、直链戊烷、苯(第1排),接着形成d≈0.5nm的萘及萘的衍生物,然后生成多环芳香烃,进入质点区以后,经历质点生成的起始阶段(particle inception),质点表面生长以及凝聚作用,生成直径d≈50n碳粒。

燃料氢含量的不同也使碳烟的成分有所变化。碳烟在电子显微镜下的图像,从图上很难找到碳烟的结构特征,一部分呈块状(cluster),一部分呈链状(chain)。新生成的soot似乎由具有侧链(sidechain)多环化合物所组成,H/C物质的量比(molarratio)约为1.0,由于继续加温老化,混合物具有很高的碳质量分数,类似石墨(graphite),从物理外观上像一串由石墨状小球块组成的葡萄串,单个小球的直径为20~50nm,小球直径大小与燃烧状态有关。

二、减少玉柴发电机组颗粒排放的措施

1、减少SOFSOF的来源一是润滑油,二是燃料。因此包括减少润滑消耗,减少润滑油和燃料形成SOF以及应用氧化催化器(oxidation calalytic converter)等。

2、减少硫酸盐目前主要依靠应用低硫柴油(S的质量分数<0.05%,C和N的质量分数>40%)。

3、减少SOL主要依靠合理组织扩敵燃烧,如优化汽缸内空气运动、优化燃烧形状、提高喷油压力、优化喷油提前角和喷油规律等以及应用颗粒捕捉器。

以上就是金沙机械为大家介绍的玉柴发电机组碳烟的生成及颗粒的排放措施,相信通过上述讲解,大家对玉柴发电机组碳烟有了一定的了解,在使用玉柴发电机组的时候希望大家注意采取上述措施,以减少玉柴发电机组颗粒的排放。



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