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新聞主題 |
柴油發電機排煙管道高度及高空排放標準 |
摘要：柴油發電機排煙管是通用部件，很多發電機組上都可以用到，作為排出廢氣煙塵的功用，一般的排煙管溫度在工作時會達到450~650℃。一個好的排煙系統可以將發電機組運行時排出的廢氣、廢煙直接排出戶外，不會影響周圍環境和居民工作、生活的環境。排氣系統中應包含至少一個合適的排氣消聲器，通常廠家會配套一個工業型排氣消聲器供安裝時使用。對降噪要求不嚴格的地區，可以安裝一個工業型消聲器；對降噪要求較為嚴格的地區，應再加裝一個住宅型消聲器。
一、排煙系統結構
1、隔熱層
為避免機房內溫度過高，惡化發電機組正常的工作環境和避免操作人員燙傷，以及減少發電機組排氣系統和增壓器的機械噪聲，機房內的排氣系統應全部做有效的絕熱隔聲包扎。
2、防雨帽
排氣管最外端出口處應做防雨水處理，如將管口下切出一個角度適宜的傾斜角或加裝防雨帽等。
3、彎頭
排氣系統應盡可能地減少彎頭數量和縮短排氣管的總長度，否則就會導致發電機組的排氣背壓增大，而使發電機組產生過多的功率損失，影響發電機組的正常運行和降低發電機組的正常使用壽命。在柴油發電機組技術資料中所提供的排氣管徑，一般是以排氣管總長為6m、一個彎頭和一個消聲器為例的，在實際安裝時，當排氣系統超出了所規定的長度和彎頭的數量時，則應適當加大排氣管徑，增大的尺寸取決于排氣管總長和彎頭的數量。一般地，排氣管每增長6m，排氣管截面積應加大4％～6％為宜。在計算排氣管的總長時，應將彎頭計算在內，具體換算方法是：一個90°彎頭相當于其外緣直徑的2.5～2.8倍的排氣管有效長度。
4、波紋管
從發電機組增壓器排氣總管接出的第一段管道，必須先接一個波紋管隔振，以避免柴油發電機組的振動通過排氣管向周圍傳遞，波紋管具有多個橫向波紋的圓柱形薄壁折皺的殼體，波紋管具有彈性，在壓力、軸向力、橫向力或彎矩作用下能產生位移。
5、消聲器
裝設一個工業型消聲器，然后再加裝一個住宅型消聲器，這樣可有效地防止噪聲從排氣管向外傳播。
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圖1 柴油發電機排煙波紋管結構示意圖 |
圖2 柴油發電機并排消聲器設計圖 |
6、吊裝桿（減震吊架）
排氣管第二段應被彈性支承，以避免排氣管安裝不合理或發電機組運行時，排氣系統因熱效應而產生的相對位移引起的附加側應力和壓應力加到發電機組上。排氣管道的所有支承機構和懸吊裝置均應有一定的彈性，如圖3所示。吊裝桿的一端活動連接兩個可組合成圓環的半圓環，半圓環上設置有彈簧連接壓塊，兩個半圓環組合成圓環后通過可拆卸連接固定。它可以吊裝消聲器，防止消聲器太重導致壓壞排煙管，同時可以緩沖消聲器的震動，減少噪音。
7、膨脹節
排氣管引至屋頂高空排放，中間連接膨脹節，吸收氣管的伸縮變形。其作用如下：
（1）補償作用：
由于熱脹冷縮等原因，在安裝過程中，管道不可避免地會產生變形，造成管道連接處滲漏。如果采用金屬波紋管補償器的話就可以起到一定的伸縮補償作用了。同時還可以降低噪音、減少震動等危害性，延長使用壽命。因此使用膨脹節對管道的保護是極為重要的。
（2）密封作用：
由于膨脹節的彈性元件具有較好的耐溫性能以及較大的比壓和良好的密封性能；另外其材料還具有較好的抗腐蝕性能及較高的強度等特性，用來取代法蘭接頭來消除管道因溫度差與機械振動引起的接口滲漏問題。
（3）吸收位移：
膨脹節安裝在管道上可以有效的防止因溫差造成的軸向伸縮及任意角度的轉動或擺動運動產生的軸向推力。對于有減震要求的管路系統尤其適用（如泵站排水閥），可大大降低管路系統的共振頻率和噪聲值（尤其是脈沖式阻尼減振裝置）。
（4）降噪作用：
因為膨脹節的彈性元件具有良好的吸聲效果，所以它能有效地減小柴油機運轉時產生的噪聲污染量。
8、排煙管道
當機房內有一臺以上發電機組時，每臺發電機組的排氣系統均應獨立設計和安裝，絕不允許讓不同的發電機組共用一個排氣管，以避免發電機組運行時，因不同發電機組的排氣壓力不同而引起的異常竄動，增大排氣背壓和防止廢煙、廢氣通過共用管道回流，影響發電機組正常的功率輸出，以至引起發電機組的損壞。所有排氣管的壁厚應不小于2mm，同時建議選用熱膨脹系數較小的鋼質管。在可能的情況下，所有的排氣管均應做絕熱隔聲包扎，特別是機房內和室外可能引起人員燙傷的管道必須包扎。排煙管道的布置如圖4所示。
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圖3 發電機房排煙管減震吊架安裝 |
圖4 柴油發電機房的排煙裝置布局圖 |
二、排煙高度的規定
1、小于560KW的要求
對于額定凈功率不大于560千瓦的柴油發電機，污染物排放適用《非道路移動機械用柴油機排氣污染物排放限值及測量方法(中國Ⅰ、Ⅱ階段)》（GB 20891—2007），對煙囪高度無明確要求。
2、大于560KW的要求
對于額定凈功率大于560千瓦的柴油發電機，由于其煙氣排放不適用《非道路移動機械用柴油機排氣污染物排放限值及測量方法(中國Ⅰ、Ⅱ階段)》（GB 20891—2007），故仍應按照國家環保部《關于柴油發電機排氣執行標準的復函》（環函〔2005〕350號）要求，參照《大氣污染物綜合排放標準》（GB 16297-1996）對其排放的二氧化硫、氮氧化物、煙氣等污染物進行控制。按標準（GB 16297-1996），其煙囪高度一般不應低于15米，若必須低于15米時，其排放速率標準值按標準（GB 16297-1996）7.3的外推計算結果再嚴格50%執行。
3、尾氣處理裝置的要求
以上標準除對排氣筒高度有明確要求外，對污染物排放濃度和排放速率也有具體規定。考慮到加高固定式柴油發電機排氣筒高度會導致燃料燃燒不充分、增大污染物排放等現象，以及大功率柴油機存在無法滿足排放速率限值的情況，建議目前固定式柴油發電機污染物排放濃度按照氣污染物限值中的最高允許排放濃度指標進行控制，對排氣筒高度和排放速率暫不作要求。待國家固定式壓燃式發動機及設施排放標準出臺后，固定式柴油發電機污染物排放按此標準執行。對于已批復環評的項目，建議按照原環境保護部關于印發環評管理中部分行業建設項目重大變動清單的通知環辦，分析固定式柴油發電機污染物排放方式變化是否屬于重大變化，并按相應要求確定后續手續辦理方式。
一般常見的柴油發電機廢氣處理裝置分為干式和水淋式，分別如圖5和圖6所示。
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圖5 帶廢氣凈化裝置的柴油發電機組示意圖（干式） |
圖6 柴油發電機廢氣處理裝置結構圖（水淋式） |
三、廢氣排放標準
1、中國國家排放標準
（GB18485-2001）煙氣排放標準
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序號
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污染物名稱
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單位
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GB18485- 2001
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EU2000/76/EC
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推薦排放標準設計值
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日均值
|
半小時均值
|
日均值
|
半小時均值
|
||||
|
1
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煙塵
|
(mg/Nm³)
|
80
|
10
|
30
|
10
|
30
|
|
2
|
HCl
|
(mg/Nm³)
|
75
|
10
|
60
|
10
|
60
|
|
3
|
HF
|
(mig/Nm³)
|
-
|
1
|
4
|
1
|
4
|
|
4
|
SO
|
(mg/Nm³)
|
260
|
50
|
200
|
50
|
200
|
|
5
|
NO
|
(mg/Nm³)
|
400
|
200
|
400
|
200
|
400
|
|
6
|
TOC
|
(mg/Nm³)
|
-
|
10
|
20
|
10
|
20
|
|
7
|
C0
|
(mg/Nm³)
|
150
|
50
|
100
|
50
|
100
|
|
8
|
Hg
|
(mg/Nm³)
|
0.2
|
0.05
|
0.05
|
0.05
|
0.05
|
|
9
|
Cd
|
(mg/Nm³)
|
0.1
|
-
|
-
|
0.025
|
0.025
|
|
Cd+T1
|
-
|
0.05
|
0.05
|
0.05
|
0.05
|
||
|
10
|
Pb
|
(mg/Nm³)
|
1.6
|
|
|
0.3
|
0.3
|
|
其他重金屬
|
|
0.5
|
0.5
|
0.5
|
0.5
|
||
|
11
|
煙氣黑度
|
林格曼級
|
1
|
-
|
-
|
1
|
|
|
12
|
二噁英類
|
(ngTEQ/Nm³)
|
1.0
|
0.1
|
0.1
|
0.1
|
0.1
|
注：
1）本表規定的各項標準限值，均以標準狀態下含11%O2的干煙氣為參考值換算；
2）煙氣最高黑度時間，在任何1h內累計不得超過5min；
3）GB18485-2001中HCl、SOx、NOx、CO為小時均值，其余污染物均為測定均值；
4）歐盟2000/76/EC中Hg、Cd+Tl、Pb+Cr等其他重金屬、二噁英類為測定均值。
2、歐盟排放相關標準
歐盟EU2000/76/EEC標準
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污染物種類
|
日均值
|
(100%)半小時 均值
|
(97%)B半
小時均值
|
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所有粉塵
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10mg/m³
|
30mg/m³
|
10mg/m³
|
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氣態和蒸汽態有機物質，以所有有 機碳表示
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10mg/m³
|
20mg/m³
|
10mg/m³
|
|
氯化氫(HCL)
|
10mg/m³
|
60mg/m³
|
10mg/m³
|
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氟化氫(HF)
|
1mg/m³
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4mg/m³
|
2mg/m³
|
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二氧化硫(SO?)
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50mg/m³
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200mg/m³
|
50mg/m³
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一氧化氮(NO)和二氧化氮
(NOx),表示為名義處理量超過 6噸/小時的焚燒廠或新焚燒廠的 二氧化氮
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200mg/m³(*)
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400mg/m³(*)
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200mg/m³(
*)
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到2007年1月1日，根據相關(歐盟)法規，NO,排 放限額不適用與只焚燒有害垃圾的處理廠。
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(1) 在燃燒氣中不應超過以下一氧化碳 (CO) 濃度排放限額(除啟動和關閉階段)。
① 燃燒氣體中的濃度50mg/m³ 為日平均值。
② 在至少95%的測量中，燃燒氣體中的濃度150mg/m³ 為10分鐘平均值，或者所有測量 中，燃燒氣體中的濃度100mg/m³ 為24小時期間內記錄的半小時平均值。
(2) 必須在最短6小時和最長8小時的樣品期間內測量這些平均值。排放限額提到根據 附件 I利用毒性等值概念計算的二惡英和呋喃總濃度。
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