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降低柴油机排气污染控制技术之微粒捕集器

发布者:发电机组信息部     TAG标签: 柴油机  发布时间:2012-02-21 10:28   阅读:次

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  柴油机微粒捕集器,可将排气中微粒捕捉不使其排出机外,再利用催化剂,氧化器,燃烧器等进行分解、燃烧。这利装置可将柴油机排气中有害物微粒减少70%~90%。用来捕集微粒的过滤器的材料和结构有许多种,常用的有整体式陶瓷,金属丝网,纺织纤维圈,陶瓷纤维,泡沫陶瓷等。这些过滤材料的捕集原理一般认为有以下几种:
  1.碰撞机理:柴油机废气流经捕集单元时,其流线发生了多次拐弯,在流线拐弯处,较大的微粒由于运动惯性大多脱离原来的流线与捕集单元相碰,并吸附或沉积于其上。
  2.截流机理:柴油机废气流经捕集单元时发生两种情况,一是粒径比过滤材料孔隙大的微粒就被挡住并被粘附住,即发生筛滤效应;二是粒径比过滤材料孔隙小的微粒由于粘着与聚合作用而部分被截流。
  3.扩散原理:柴油机废气中的微粒物由于气体分子热运动的碰撞而产生布朗运动,县城越小的微粒越显著,又会造成扩散效应。当废气流经捕集单元时,纤维状的捕集单元对微粒的运动起到了汇合的作用,从而有可能将微粒捕集。
  4.重力沉降机理:当缓慢运行的柴油机废气流经捕集器时,废气逗留时间比较长,较大的粒子的可能在重力作用下发生脱离流线的位移而沉淀在捕集单元上。排气系统中安装微粒捕集器后将会使柴油机的排气背压提高。功率下降,捕集材料上沉积的微粒越多,排气背压越高。
  因此,必须定期清除沉积在过滤材料上的微粒。
  清除沉积在过滤材料上的微粒的过程为捕集器的再生。在柴油机正常工作的转速和负荷下,排气温度一般在250~500℃,而微粒的燃点一般为550~600℃,依靠柴油机的排气很难使捕集器再生。要使捕集器再生必须降低微粒的燃点或提高排气温度。通过在燃油中加入添加剂或在过滤材料表面涂催化层可以降低微粒的燃点,使微粒能在较低的温度下燃烧掉,一般称主动再生。
  另一种是利用外部能源,如电热器加热补燃和燃烧器加热补燃来提高排气温度将捕集器材料上的微粒燃烧掉,一般称为被动再生。被动再生是一种定期再生,需要复杂的检测和控制技术以决定再生时间。当前,捕集器再生将主动再生和被动再生技术结合起来,效果显著。


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