国家对柴油发电机组排放标准的规定及要求
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设备选型与技术应用 |
国家对柴油发电机组排放标准的规定及要求 |
摘要:关于现代柴油发电机组的排放标准,目前中国国家层面针对通用的陆用柴油发电机组并未发布独立的强制性国家标准,其排放管理主要纳入“非道路移动机械”的框架体系中进行统一监管。其中,最具指导性的文件是生态环境部正在制定的《非道路移动机械环保信息公开技术规范》。该规范旨在加强非道路移动机械的污染物排放控制。
一、国际排放标准参照
为了控制柴油机废气排放污染,许多国家都制订了相应的环保法规和排放污染物防治的技术政策,以及控制排放污染物限制的技术监督标准。具有代表性的国际三大排放体系(欧洲、美国、日本)分别制定了分阶段的柴油机排放限值。虽然三个排放法规体系采用了各自的测试方法和阶段限值,但不断严格的趋势是一致的。为满足越来越严的排放法规要求,必须提高燃料质量和采用先进的发动机技术。国内在这方面起步较晚,于2000年实施了“压燃式发动机和装用压燃式发动机的车辆排气污染物限值及测试方法(GB17691-1999)”、“压燃式发动机和装用压燃式发动机的车辆可见污染物限制及测试方法(GB 3847-1999)”等排放标准。这些强制性的国家标准等效采用了联合国欧洲经济委员会(ECE)有关汽车排放控制标准,欧盟柴油机稳态试验(试验程序 ESC)时的排放标准如下表1所示。
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表1 欧洲道路排放标准0~V g/(kW·h)
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在发动机的排放标准中分为两部分。
(1)一部分是道路排放标准,道路标准是针对公路用发动机,如轿车、卡车等,它们所用的发动机称为道路发动机。
(2)另一部分是非道路(nonroad)排放标准,是针对非道路用发动机的排放而制定的。
所谓非公路用机动设备是各种工程机械设备、工程车辆、舰船和发电机组的总称。据统计,每年排放的氮氧化合物(NO2)、一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)和颗粒物(PM)等有害物质的总量几乎相当于公路用车辆发动机的年排放总量(以美国为例)。在欧洲非道路柴油机的排放标准中暂不包含柴油机组用柴油机的排放标准。如表2所示,其实施时间分为两个阶段。表3~表5为美国EPA非道路柴油机排放标准Tierl~3和Tier4标准,包括柴油发电机组用柴油机。目前许多国家在非道路柴油机的排放上均参照美国EPA的Tier系列的标准。
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表2 欧洲非道路柴油机排放标准 g/(kW·h)
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随着中国环境保护和大气治理工作的不断深入,在严格控制汽车尾气污染的同时,非公路用机动设备如工程机械和施工机械的尾气排放也越来越引起人们的重视。但是,由于中国在这方面起步较晚,相关的法律法规仍在制定和完善之中,很多业内人士对非公路排放的相关内容也不太熟悉,经常将非道路标准Tier系列标准与车用的道路标准Euro系列(I/II)混淆。表1为美国EPA非道路柴油机排放标准Tierl~3(简称Tier系列,包含了柴油机组用柴油机),表2为Tier 4标准。
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表3 美国EPA Tier 1~3非道路柴油机排放标准 g/(kW·h)
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① 1hp=745.700W。
注:“*”表示“不采用,但发动机必须满足Tier 2的颗粒排放标准”。
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表4 Tier4(功率小于560kW柴油机)排放标准 g/(kW·h)
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注:a——可手启动、空冷、直喷式发动机,到2009年要求达到Tier 2标准或者选择2010年的PM排放达到0.6g/(kW·h)的标准;
b——执行Tier 2标准 [0.4g/(kW·h)],从2012年开始满足0.03g/(kW·h);
c——PM/CO:2012年完全达到排放标准,NO2/HC:选择1为50%发动机在2012~2013年达标,选择2为25%发动机在2012~2014年达标,从2014年12月31日起全部达标;
d——PM/CO:2011要完全达标,NO2/HC:2011~2013年50%发动机必须达标。
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表5 Tier 4(功率大于560kW柴油机)排放标准 g/(kW·h)
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二、国家标准与现行要求
1、主要规定
(1)排放阶段:目前部分地区最新的强制性标准是"国四阶段",未强制要求的地区一般推荐国三排放。根据北京市的通告,新机械须满足该标准,同时,HJ 1014-2020正是对国四阶段污染物排放控制的技术要求。
(2)环保信息公开:这是环保管理的重要手段。生产企业需要公开机械的排放相关信息,以便于监督管理。这项要求正是在HJ 1014-2020标准中明确的。
(3)地方监管与"禁用区":许多城市(如北京、漳州)都划定了"高排放非道路移动机械禁用区"。在这些区域内,通常禁止使用排放黑烟或国一及以下标准的老旧机械。部分城市(如北京、西安)还计划在未来将国二及以下标准的机械也纳入禁用范围。
表1 非道路移动机械柴油机排放管理主要依据
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标准号
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标准名称
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关键内容
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适用性
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GB 20891-2014
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《非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法》
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规定了国三、国四阶段的污染物排放限值、测量方法及型式核准等要求。
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适用于发电机组等装用恒定转速柴油机的机械。
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HJ 1014-2020
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《非道路柴油移动机械污染物排放控制技术要求》
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对国四阶段机械的排放控制技术、环保信息公开、在线监控等提出了具体规定。
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是对GB 20891中国四阶段要求的补充和细化。
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GB 36886-2018
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《非道路柴油移动机械排气烟度限值及测量方法》
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规定了在用机械的排气烟度限值和测量方法,用于检查机械是否冒黑烟等。
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适用于在用发电机组的排放检验。
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2、特殊领域标准
对于特定用途的柴油发电机组,则有专门的国家标准:
(1)船用发电机组:遵循国家标准GB/T 13032《船用柴油发电机组》。需要注意的是,此项标准目前正在修订中(计划号:20251409-T-469),新版标准尚未发布。
(2)矿用设备:对于在地下矿山等特殊环境使用的柴油设备,要求极为严格。例如,美国宾夕法尼亚州的规定要求其必须配备柴油颗粒物(DPM)过滤系统(过滤效率≥95%)、氧化催化剂等一套完整的排放控制和Conditioning系统。这代表了全球范围内对密闭空间柴油设备排放控制的最高水平。
(3)处理尾气:对于已有设备或特殊项目,可参考《柴油发电机尾气处理工程技术规范》等地方性或行业技术文件,了解尾气净化处理的通用技术方案,例如通过加装后处理设备来满足排放要求。

柴油发电机组国四排放标准
总结:
总而言之,对柴油发电机组的排放管理主要通过GB 20891-2014、HJ 1014-2020和GB 36886-2018这三大标准落实,核心在于满足国四排放、完成信息公开并遵守地方的禁用区规定。因此,购买新机时,务必确认其符合现行国三以上排放标准,并要求供应商提供完整的环保信息公开材料。同时密切关注所在地是否设立了"高排放非道路移动机械禁用区"及相关政策,确保合规使用。
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