既有内燃机车柴油机尾气排放提升研究

既有内燃机车柴油机尾气排放提升研究
摘要:通过对国内既有内燃机车规模状况和排放水平、现阶段排放标准要求以及国家发展趋势情况的介绍,提出了既有内燃机车排放提升的必要性。结合集团公司的实际情况,对既有机车柴油机尾气排放控制技术进行了研究。
关键词:内燃机车;柴油机;排放提升;尾气后处理
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概述
随着国家“十四五”战略发展规划和“双碳”目标的提出,以及国家各行各业排放法规越来越严苛的发展趋势,国内铁路内燃机车尾气排放标准法规要求也逐步提高。为实现国家生态文明建设和企业的和谐发展,集团公司铁路内燃机车尾气排放控制的任务也势在必行。
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现状
太阳赤纬角1.
集团公司现状
公司当前机车保有量54台,其中GK1型机车18台,GK1C型机车10台; GKD1型机车4台;GK1F型机车1台; DF7C型机车9台,GK1E型机车12台。
目前集团公司使用的还是第一代柴油机,其使用年限从20年到几年不等,是铁路行业气体污染物排放大户。这些内燃机车柴油机排放水平都较低,有的甚至不到UICⅠ水平。同时因机车在启动、加载工况时均有明显的黑烟现象,受到地方环保部门关注。随着柴油机排放标准的提高,则大量的既有内燃机车的排放水平无法达到标准要求,面临机车被淘汰的局面,给集团公司的发展带来巨大的使用成本。
根据上述情况,为响应生态环境的和谐发展理念和降低集团公司机车使用成本,对集团公司既有内燃机车柴油的排放水平提升工作展开研究。
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技术研究
由于集团公司所用柴油机尾气中各项指标均严重低于现行指标,所以需对各项排放物进行减排研究分析,具体分析内容如下:
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降低CO和CH技术分析
包括电加热法、催化再生法、低温等离子体、高压增压及中冷、燃烧优化、改进喷油嘴设计、优化活塞环和气缸套共七项技术分析。
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降低PM颗粒物技术分析
包括DOC+DPF、电晕放电静电吸附技术、低温等离子体、电控高压喷射、高压共轨、降低机油消耗、燃料添加剂七项技术分析。
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硅酸盐通报
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降低NOx技术分析
包括SCR催化剂、米勒循环、EGR技术、柴油机燃烧优化、柴油乳化技术共五项技术分析。
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减排技术分析结论
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柴油机内部减排技术
目前电控高压喷射、高压共轨、米勒循环、米勒循环、EGR技术以及减摩环技术成熟可靠,且已成功运用在现阶段的柴油机上,也代表了今后的技术方向和必须采用的技术路线。柴油机机内减排技术往往在柴油机设计时就已经定型,若要在既有内燃机车上进行改造升级,存在一定局限性。对于集团公司既有240、柴油机可以利用以上技术实现达到UIC I排放标准甚至UIC II排放标准,柴油机的瞬态过程黑烟排放量也可以降低。
功能梯度材料
目前中车NY6240ZJA、NY12V240柴油机样机已经开发成功,其中NY6240ZJA达到UIC IIIA(EU IIIA)的排放标准的相关技术已得到验证,因此可以按NY6240ZJA柴油机的方案进行240系列柴油机的排放技术升级。
云图书馆但集团公司短时间内无法在既有机车柴油机上应用,可在后期引进新机车时,选用具有以上技术的柴油机。
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血液回收
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柴油机外部减排技术对溴苯胺
根据国内外使用减排技术调研分析结果,目前主流减排技术仍是以DOC、DPF、金属滤芯和SCR技术为主;水浴技术、燃油乳化技术使用较少;低温等离子体技术和晕放电静电吸
附技术因成本高,特定使用环境、成熟度等方面因素影响,要在机车和汽车上推广还存在问题。
目前DOC、DPF、金属滤芯和SCR技术在工程车、汽车上已批量性的加装,技术可靠成熟。只是在内燃机车上,仅有较少的的改造案例,处于起步阶段,结构还待进一步优化。
所以针对既有内燃机车减排技术仍然还是要以成熟的DOC、DPF、金属滤芯和SCR技术为发展方向,致力于在有限的机车空间上,尽可能的布置低系统阻力、低成本、高排放目标、长维护周期的减排装置,寻求适合机车运用的结构和元器件。
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技术目标研究
综上减排技术分析结果,决定采用DOC、DPF、金属滤芯和SCR技术对集团公司机车柴油机进行减排改造。在确定所用技术的前提下,减排目标的定位同样会对尾气后处理装置的
布置、技术方案有很大的影响。现结合集团公司机车几乎为6240和12V240柴油机的情况,分别选取GK1C机车、DF7C机车进行减排目标分析,确定过程如下。

本文发布于:2024-09-23 04:18:00,感谢您对本站的认可!

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