柴油發(fā)電機(jī)排放標(biāo)準(zhǔn)（又稱排放法規(guī)）是為實(shí)現(xiàn)大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)柴油發(fā)電機(jī)污染物排放作出的限制，其作用是直接控制柴油發(fā)電機(jī)刊下出的污染物刊下放量，以防止大氣污染。為了控制發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣排放污染，許多國家都制定了相應(yīng)的環(huán)保法規(guī)和排放污染物防治的技術(shù)政策，以及控制污染物排放的技術(shù)監(jiān)督標(biāo)準(zhǔn)。

 

 

一、國外的排放標(biāo)準(zhǔn)

從20世紀(jì)60年代開始，世界各國及地區(qū)相繼以法規(guī)形式對(duì)柴油發(fā)電機(jī)排放物予以強(qiáng)制性限制。具有代表性的國際三大排放體系（美國、日本和歐洲）分別制定了分階段的柴油發(fā)電機(jī)排放限值。目前，各國排放法規(guī)中對(duì)排放測(cè)試裝置、取樣方法、分析儀器等方面，大都取得了一致，而且各國排放標(biāo)準(zhǔn)不斷嚴(yán)格的趨勢(shì)也是一致的。但測(cè)試規(guī)范（車輛的行駛工況或柴油發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)工況組合方案）和排放量限值仍有很大差異。

 

在發(fā)動(dòng)機(jī)的排放標(biāo)準(zhǔn)中分為兩個(gè)部分。一部分是道路排放標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)道路用發(fā)動(dòng)機(jī)，如轎車、卡車等。另一部分是非道路排放標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)非道路用發(fā)動(dòng)機(jī)的排放而制定的。所謂非道路用機(jī)動(dòng)設(shè)備是各種工程機(jī)械設(shè)備、工程車輛、艦船和發(fā)電機(jī)組等的總稱。

二、美國非道路用柴油機(jī)排放標(biāo)準(zhǔn)

據(jù)統(tǒng)計(jì)，美國每年非道路用發(fā)動(dòng)機(jī)排放的氮氧化物（NOx）、一氧化碳（CO）、碳?xì)浠衔铮℉C）和顆粒物(PM)等有害物質(zhì)的總量與道路用車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的年排放總量相當(dāng)，美國是世界上控制非道路用柴油發(fā)電機(jī)尾氣排放最早的國家。美國國家環(huán)保局，簡稱EPA)從1990年開始著手研究和限制非道路用柴油發(fā)電機(jī)的尾氣排放問題。1998年8月27日，EPA簽署了40 CFR PART89法規(guī)，規(guī)定了非道路用柴油發(fā)電機(jī)第一、第二、第三階段排放標(biāo)準(zhǔn)。40 CFR PART1039是美國非道路用柴油發(fā)電機(jī)第四階段的排放標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)從2008年分功率段逐步開始實(shí)施，從2008年到2014年是本標(biāo)準(zhǔn)的過渡期，過渡期內(nèi)有相應(yīng)限值要求，2014年以后，正式實(shí)施第四階段限值要求。Tier1~Tier4,各功率段排放限值及具體實(shí)施時(shí)間。Tier4在過渡期相比Tier3只是加嚴(yán)了NOX的排放限值，過渡期結(jié)束后又加嚴(yán)了顆粒物的限值要求，這樣既給企業(yè)留出了足夠的時(shí)間進(jìn)行產(chǎn)品升級(jí)，也避免了直接到第四階段造成的產(chǎn)品價(jià)格激增。

 

三、非道路用柴油機(jī)排放限值表

 

1、《非道路移動(dòng)機(jī)械用柴油機(jī)排氣污染物排放限值及測(cè)量方法（中國I、II階段）》 （GB20891-2007）標(biāo)準(zhǔn)，非道路移動(dòng)機(jī)械用功率小于560kW的柴油機(jī)；額定凈功率不超過37kW，用于船舶驅(qū)動(dòng)的，可參考本標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。非道路移動(dòng)機(jī)械用柴油機(jī)排氣污染物中的CO、HC、NOX、PMD的比排放量第II階段如表1。

 

 

表1 非道路移動(dòng)機(jī)械裝用柴油機(jī)排氣污染物限值（第II階段）
額定凈功率（Pmax） （kW）	CO (g/kWh)	HC (g/kWh)	NOX (g/kWh)	HC+ NOX (g/kWh)	PM (g/kWh)
130WPmaxW560	3.5	1.0	6.0	——	0.2
75WPmax<130	5.0	1.0	6.0	——	0.3
37WPmaxV75	5.0	1.3	7.0	——	0.4
18WPmax<37	5.5	1.5	8.0	——	0.8
8WPmax〈18	6.6	——	——	9.5	0.8
0<Pmax<8	8.0	——	——	10.5	1.0

 

2、《非道路移動(dòng)機(jī)械用柴油機(jī)排氣污染物排放限值及測(cè)量方法（中國三、四階段）》

本標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)《非道路移動(dòng)機(jī)械用柴油機(jī)排氣污染物排放限值及測(cè)量方法（中國I、Ⅱ階段）》（GB 20891-2007）的修訂。修訂的主要內(nèi)容如下∶

—— 加嚴(yán)了污染物排放限值；

—— 增加了瞬態(tài)試驗(yàn)循環(huán)（NRTC）；

—— 增加了560kW以上柴油機(jī)的控制要求；

—— 優(yōu)化了一致性檢查的判定方法；

—— 增加了排放控制耐久性要求；

—— 增加了催化轉(zhuǎn)化器載體體積和貴金屬含量的試驗(yàn)要求；

——修訂了試驗(yàn)用基準(zhǔn)柴油的技術(shù)要求。

具體限值見表2：

表2 非道路用柴油機(jī)排氣污染物排放限值
階段	額定凈功率 (Pmax) (kW)	CO (g/kWh)	HC (g/kWh)	NOx (g/kWh)	HC+ NOx (g/kWh)	PM (g/kWh)
第三 階段	Pmax >560	3.5	——	——	6.4	0.20
	130<Pmax<560	3.5	——	——	4.0	0.20
	75<Pmax<130	5.0	——	——	4.0	0.30
	37<Pmax<75	5.0	——	——	4.7	0.40
	Pmax V 37	5.5	——	——	7.5	0.60
第四 階段	Pmax >560	3.5	0.40	3.5, 0.67 ⑴	——	0.10
	130<Pmax<560	3.5	0.19	2.0	——	0.025
	75<Pmax<130	5.0	0.19	3.3	——	0.025
	56<Pmax<75	5.0	0.19	3.3	——	0.025
	37<Pmax<56	5.0	——	——	4.7	0.025
	Pmax<37	5.5	——	——	7.5	0.60
(1)適用于可移動(dòng)式發(fā)電機(jī)組用Pmax>900kW的柴油機(jī)。

 

四、國三排放標(biāo)準(zhǔn)與國二的區(qū)別

 

對(duì)以上非道路用柴油機(jī)國三標(biāo)準(zhǔn)與國二、國一進(jìn)行對(duì)比可知第三階段有如下變化：

1、 加嚴(yán)了污染物的排放限值

本標(biāo)準(zhǔn)限值要求與我國第II階段限值對(duì)比見表3。

表3 非道路第II和第III階段限制比較

我國19kW以下機(jī)型數(shù)量巨大，且排放水平低，污染物分擔(dān)率占到了非道路用移動(dòng)機(jī)械的90%以上，需要重點(diǎn)控制。

2、 增加了耐久性的技術(shù)要求

引進(jìn)了有效壽命的概念，有效壽命即保證非道路移動(dòng)機(jī)械用柴油機(jī)及其排放控制系統(tǒng)（如有）的正常運(yùn)轉(zhuǎn)并符合有關(guān)氣態(tài)污染物和顆粒物排放限值，且已在型式核準(zhǔn)時(shí)給予確認(rèn)的使用時(shí)間。詳細(xì)要求見表4：

表4 耐久性時(shí)間要求

560kW以上的柴油機(jī)主要應(yīng)用于大型的礦山機(jī)械、發(fā)電機(jī)組等。雖然數(shù)量較小，但考慮到污染物總量減排的需要，也應(yīng)對(duì)其進(jìn)行控制。 

4、 增加了后處理系統(tǒng)的貴金屬檢測(cè)要求

 

催化轉(zhuǎn)化器的貴金屬含量與柴油機(jī)污染物的排放密切相關(guān)，對(duì)其加強(qiáng)檢查，有利于柴油機(jī)污染物排放控制。 

 

 

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