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柴油发电机排放污染物的控制有哪些措施
柴油发电机的CO和HC排放量相对汽油机来说要少得多,但NOx与汽油机在同一数量级,而微粒和碳烟的排放要比汽油机大几十倍甚至更多。因此,柴油发电机的排放控制,重点是NOx与微粒,其次是HCO降低微粒和碳烟排放与改善柴油发电机燃烧过程是完全一致的,不过NOX排放往往与之矛盾,这就为柴油发电机的排放控制造成特殊的困难。由于汽油机排放的NOx可以通过三效催化剂或稀燃来解决,而柴油发电机排气中富氧条件下的NOx催化剂尚在研究开发中,目前尚无成功的催化剂可用,如何在保持柴油发电机良好性能的同时减少NOx的生成,是目前面临的重大技术挑战。
柴油发电机造成污染物排放的根本原因在于燃油与空气混合不好。柴油发电机运转时,平均过量空气系数一般都在1.3以下,如果达到理想的混合,碳烟是不可能生成的,NOx的生成也不会很多。但混合不好导致局部缺氧,使碳烟大量生成。所以,柴油发电机的排放控制要围绕改善油气混合这一中心任务,防止局部在超过0.9(这有利于NOx生成)和低于0.6(这有利于碳烟生成),做到油、当地气、当地室(燃烧室)三者的 匹配,这是降低柴油发电机排放为常见和治本的措施。
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请听我说:柴油发电机组的历史故事
如果用简单方式看待历史,那么组成历史的仅仅包括年代、本地人名、本地故事三个要素。虽然时间跨度冲淡他的年代和故事,但他应该感到欣慰,因为至少他的名字得以流传。鲁道夫·狄赛尔(RudoflDiesel)一个永远不会被忘却的名字。
命运多笃的发明家
在科学史上,人们总是会对那种无心插柳却一举成功的故事津津乐道,比如伦琴射线、本地青霉素、本地宇宙微波背景辐射等等。当然能有上述的成就固然可敬,但还有一种同样可敬的人:他们在有生之年不断探索,但成就却不被世人承认,直到多年之后他们的成就才发扬光大。柴油机的发明者鲁道夫?狄赛尔就是这样的一个人。
狄赛尔1858年出生在法国巴黎,他的父亲是德国奥古斯堡的精制皮革制造商。成年之后,狄赛尔进入了德国的慕尼黑技术大学攻读。就在他读大学期间的1876年,德国人奥托研制成功了 台4冲程煤气发动机,这是法国技师罗夏内燃机理论 次得到实际运用。这一成就鼓舞了当时从事机械动力研究的许多工程师,这其中既包括后来汽车的发明者卡尔·奔驰和戈特利普·戴姆勒,也包括对机器动力十分有兴趣的年轻人狄赛尔。
与致力于改造奥托发动机的奔驰和戴姆勒不同,狄赛尔的想法更为超前,他想完全舍去发动机中的点火系统,靠压缩空气发热,喷入燃料后自燃做功,这种方式完全区别于吸入燃气混合气点燃做功的方式,后人称狄赛尔的原理为“压缩式内燃机”原理。当然狄赛尔产生这样的设想也并不是空穴来风,因为当时并没有发明分电器和高压点火线圈,点火装置非常简陋和不稳定,狄赛尔想跳过这个技术障碍完全是可以理解的。不久,他在法国人约瑟夫·莫勒特(JosephMollet)发明的气动打火机上找到了灵感,并坚持不懈的探索下去。
狄赛尔没有料到,他的想法实现起来远远比发明点火系统复杂的多,他所遇到的 个就是燃料问题。常用的汽油非常活跃,也非常容易点燃,但汽油却不能适应有很高的压缩比的压燃式发动机,一旦把汽油雾化喷入含有高温、本地高压空气的燃烧室,就会发生猛烈的敲缸甚至爆炸。舍去汽油是必然的,狄赛尔创造性把他的目标指向了植物油。经过一系列试验,对于植物油的尝试也失败了,但他是 个把植物油料引入内燃机的人,因而近现代鼓吹“绿色燃料”者都把狄赛尔尊为鼻祖。
终燃料选择锁定在了石油裂解产物中一直未被重视的柴油上。柴油相对于汽油来说性质非常稳定,比较难于点燃,同时柴油一旦点燃会冒出大量的黑烟,因而它又不能像煤油那样用作照明。但柴油稳定的特性却恰恰适合于压燃式内燃机,在压缩比非常高的情况下柴油也不会出现爆震,这正是狄赛尔所需要的。经过近20年的潜心研究,狄赛尔终于在1892年试制成了 台压燃式内燃机,也就是柴油机。
这台柴油机用汽缸吸入纯空气,再用活塞强力压缩,使空气体积缩小到15倍左右,温度上升到500—700度,然后用压缩空气把雾状柴油喷入汽缸,与缸中高温纯空气混合,由于汽缸这是已经有了较高的温度,因而柴油喷入后自行燃烧做功。1892年2月27日,狄赛尔取得了此项技术的 。
柴油机的 特点是省油,热效率高,但狄赛尔初试制的柴油机却很不稳定,1894年,狄赛尔改进了柴油机并使其能运行1分钟左右,尽管他的柴油机还并不稳定,但狄赛尔却迫不及待的把它投入了商业生产,因为他的竞争对手早在1886年就把汽油机安装车辆上,而8年之后,汽油机汽车已经投入了商业运作。这位只了解技术并不了解商业运作的发明家犯下了一生中 的一次错误,他急于推向市场的20台柴油机由于技术不过关,纷纷遭到了退货,这不但给了他巨大的经济负担,更重要是影响了柴油机在公众的印象,在随后的几年里几乎没有厂家或个人乐意装配柴油机。没有了资金来源又负债累累,这就使得狄赛尔的晚年陷入了极端贫困。1913年10月29日,55岁的狄赛尔独自一人呆站在横渡英吉利海峡的轮船甲板上,被巨浪卷入了大海(多数历史学家认为狄赛尔是跳海自尽的)。为了纪念狄赛尔,人们把柴油发动机命名为Diesel。
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