柴油发电机组排放污染物的控制措施
绿色和可持续发展是现代社会工业发展的大趋势，在发电机组行业人们既希望保有柴油发电机组的优良性能，又希望尽量多的降低污染，保持环保，如何有效控制柴油发电机组的污染排放成了行业内各大厂家对发电机组维护的焦点。柴油发电机组进气系统主要是将经过灰尘、杂质过滤的空气送入气缸内。通过对进气系统的改进，控制进入的空气量能有效减少燃烧后的空气污染。根据行业内的相关知识和研究经验，有以下改进方式十分有效：
一、采用可变涡流进气系统
由于进气涡流强度对nox的排放影响较大，采用可变涡流进气系统的方式依据转速和负荷的变化来控制涡流强度，可在不牺牲经济性的情况下降低nox的生成量。
进气系统作为发动机的重要组成部分，不仅能够为气缸提供足够的空气量，还能够根据进气道的形状为发动机提供所需要的涡流，以此来混合缸内的油气。气缸内良好的空气运动特性不仅可以提高发动机气缸内的火焰传播速率，同时对适应分层燃烧或稀燃也有重要作用。因此深入研究发动机的涡流进气系统和涡流阀片对发动机气缸内空气运动规律的影响，并依据发动机运行工况选择合理的阀片开度，对于改善气缸内油气燃烧过程和开发高性能、低污染的发动机具有重要的指导意义。发动机工况运行改变，对气缸内涡流强度的需求也发生变化，可变涡流进气系统可以根据发电机组的运行工况为发动机气缸提供连续变化的进气流量和涡流强度。
二、采用多气门技术
传统的发动机大多每个气缸有一个进气门和一个排气门。这种两阀式气门机构相对简单并且制造成本低。对于输出功率要求不高的普通发动机，可以获得满意的发动机输出功率和扭矩性能。大排量大功率的发动机应该采用多气门技术。最简单的多气门技术是三气门结构，即在一进一排两气门结构的基础上增加一个进气门。
采用多气门技术(例如每缸四气门：进气门和排气门各2个)可扩大进、排气门的总流通截面积，充量系数增加，且喷油器可垂直布置在汽缸轴线上，有利于燃油在燃烧室空间中均匀分布，其混合气形成和燃烧条件大为改善，使放热规律更为合理，尾气排放中nox的排放下降，co的排放也有所减少，而且炭烟在大负荷时也明显下降。
三、噪音控制
柴油发电机噪声往往成为周围环境噪声的主要污染源。当前社会对环保要求越来越高，如何有效地控制其发电机噪声污染是一项有难度，同时又具有很大推广价值的工作，这也是我们环保的主要工作，应得到更多的重视。为了做好这项工作，首先要对柴油发电机组噪声的构成进行了解和分析。
1、 进气噪声控制：
一般发动机均装有空气滤清器，进气噪声即可有较大衰减，成为次要声源。而当其它声源得到进一步控制后，进气噪声有可能成为主要声源，这时需考虑采用性能良好的进气消声器，通常进气消声器要和空气滤清器结合，进行一体化设计，既能满足进气和滤清方面的要求，又可使进气噪声得到有效的控制。
2、 排气噪声控制：
控制排气噪声最有效的方法是加装排气消声器，实际情况往往是降噪效果不很理想。分析原因主要是消声器结构设计不甚合理以及加工工艺存在问题，后一个问题可以通过提高工艺水平加以改善；前一个问题则涉及消声器的设计思路。通常消声器设计主要凭经验，一些设计计算程序是在一些理想假设条件下进行的，而在这些假设中实际影响最大的是忽略气流的存在，而且是高压、高温、高速脉动气流的存在。此种状态的气流将会影响消声器内部的声场分布、声速、声的传播规律等，特别是气流速度影响更大。气流影响消声器性能的主要原因是发动机排气的高速脉动气流再生噪声，其次是这种气流会冲击消声器的管路、壳体、隔板等声学元件，进而激发振动辐射噪声。当消声器结构参数选择不当，或结构不合理，或加工工艺存在问题时，都会导致消声器消声性能的下降，同时气流速度过高也会加大消声器的压力损失也会造成消声性能下降。
3、表面辐射噪声的控制：
发动机表面辐射噪声（燃烧噪声和机械噪声）的控制要受到发动机性能方面的种种限制，从技术角度讲难度很大，且降噪量有限。实践表明，在结构上采取措施可以一定幅度地降低发动机的表面辐射噪声，从而降低整机噪声。控制的基本措施是增加结构刚度和阻尼，使得在同样的激振力作用下减少结构表面响应。与此同时，减少辐射噪声的表面面积，也是控制辐射噪声的有效措施。
四、尾气控制
柴油发电机组运行时会排放污染物，究其原因是燃料（柴油）在冷启动低负载的条件下燃烧不完全导致的。其中，需要重点控制的污染物有：一氧化碳co，碳氢化合物hc，氮氧化物nox，黑烟pm。相对于以汽油为燃料的轻型发动机而言，重型柴油发动机排放的一氧化碳co和碳氢化合物hc较少，尾气排放的重点是氮氧化合物nox和黑烟pm。如果柴油发电机组是作为应急备用电源使用，例如数据中心，酒店大楼，办公大厦，医院，学校等，绿联净化建议尾气排放以控制黑烟pm为主；如果柴油发电机组是作为常用电源使用，如市电不稳定供电不足的地区、户外偏僻无市电的地方、测试台架、租赁用柴油发电机组等，这时，尾气排放不仅要控制黑烟pm，还需要控制氮氧化物nox。这是因为，柴油发电机组启动时，柴油燃烧不充分会产生大量的黑烟，随着机组负载稳定，气缸温度上升，柴油得到充分燃烧，黑烟则显著减小；但随着温度的持续升高，空气中的氧气和氮气在高温高压下，合成氮氧化物nox。因此，主用和备用柴油发电机组尾气排放需要控制的重点不同。
柴油发电机组尾气排放控制示意图
1、尾气黑烟超标控制
（1）使用纯度高燃烧充分的燃油：柴油是否充分燃烧，是产生黑烟的主要因素，选择使用杂质少清洁度高、配比合理燃烧更高效的柴油，可以从源头上解决柴油发电机组排放黑烟超标的问题；
（2）柴油发电机组燃油系统的设计也可以有效控制黑烟排放，使用电喷型内燃机，使燃油得到充分雾化，保障燃油和进气在任何使用环境下都能达到*佳空燃比，从而实现在使用该过程中对排放污染物进行控制；
（3）加装安全可靠的尾气后处理装置，从排放阶段对尾气污染物进行控制。目前市面上有不少柴油发电机组尾气后处理装置，如dpf颗粒捕集器，黑烟净化器，doc催化氧化器，干式尾气净化器，金属滤芯净化器等，这些尾气净化装置已得到市场各行业的广泛应用，技术逐渐趋于成熟。
2、尾气氮氧化物超标如何控制
市面上常见的用于治理柴油发电机组氮氧化物的装置叫做scr脱硝系统。顾名思义，它是利用scr作为催化剂，内燃机尾气通过一段尿素喷射管，尾气中的氮氧化物与尿素水溶液在极细喷雾的充分混合后，在一定的温度条件和scr催化剂（scr触媒）的共同作用下，将氮氧化物中的高价氮元素还原成零价氮气，从而安全的排入大气。在这个过程中，难免会有少量尿素水溶液分解的氨气逃逸到尾气中，可以通过增加一层asc催化剂层来吸收反应掉逃逸的氨气，从而达到环保的治理标准。
