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柴油發(fā)電機排放污染物的控制有哪些措施

柴油發(fā)電機的CO和HC排放量相對汽油機來說要少得多，但NOx與汽油機在同一數(shù)量級，而粒和碳煙的排放要比汽油機大幾十倍甚至更多。因此，柴油發(fā)電機的排放控制，重點是NOx與粒，其次是HCO降低粒和碳煙排放與改善柴油發(fā)電機燃燒過程是完全一致的，不過NOX排放往往與之矛盾，這就為柴油發(fā)電機的排放控制造成特殊的困難。由于汽油機排放的NOx可以通過三效催化劑或稀燃來解決，而柴油發(fā)電機排氣中富氧條件下的NOx催化劑尚在研究開發(fā)中，目前尚無成功的催化劑可用，如何在保持柴油發(fā)電機良好性能的同時減少NOx的生成，是目前面臨的重大技術(shù)挑戰(zhàn)。

柴油發(fā)電機造成污染物排放的根本原因在于燃油與空氣混合不好。柴油發(fā)電機運轉(zhuǎn)時，平均過量空氣系數(shù)一般都在1.3以下，如果達(dá)到理想的混合，碳煙是不可能生成的，NOx的生成也不會很多。但混合不好導(dǎo)致局部缺氧，使碳煙大量生成。所以，柴油發(fā)電機的排放控制要圍繞改善油氣混合這一中心任務(wù)，防止局部在超過0.9（這有利于NOx生成）和低于0.6（這有利于碳煙生成），做到油、氣、室（燃燒室）三者的 匹配，這是降低柴油發(fā)電機排放為常見和治本的措施。

柴油發(fā)電機運動部件故障的原因

  柴油發(fā)電機曲柄連桿結(jié)構(gòu)常見故障有拉缸、連桿磨損、敲缸、連桿短脫、螺栓斷裂、曲軸斷裂等，這些故障主要發(fā)生與高速運動部位，采集裝置難以安裝并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，且發(fā)生故障后信號干擾信息較多，也難以準(zhǔn)確診斷和識別。目前許多學(xué)者都比較傾向于地域數(shù)據(jù)的處理和診斷，也有部分學(xué)者考慮依靠動力學(xué)對柴油發(fā)電機運動部件進(jìn)行分析和診斷，更進(jìn)一步地找準(zhǔn)故障產(chǎn)生的機理及原因。后者這種方法主要依靠計算機仿真軟件實現(xiàn)，通過對柴油發(fā)電機進(jìn)行建模，設(shè)定柴油發(fā)電機各部件工作參數(shù)，設(shè)置各部件出現(xiàn)故障后的參數(shù)，進(jìn)行通過仿真模擬，識別故障發(fā)生時各部件參數(shù)狀態(tài)。這一技術(shù)具有可操作性強、實驗周期短、省時、省資金等優(yōu)點，該技術(shù)為未來發(fā)展的一個潛力方向。
  運動部件產(chǎn)生故障主要原因主要為兩方面，一方面相互連接的兩個部件由于長時間的接觸，造成了磨損，使得接觸表面變形，在運動過程產(chǎn)生振動及噪聲，另一方面由于接觸部件之間發(fā)生嚴(yán)重的磨損后產(chǎn)生了相互運動過程的碰撞及撞擊，直接產(chǎn)生了異響等現(xiàn)象。顯而易見，各部位產(chǎn)生故障涉及到諸多方面的內(nèi)容，包括機械動力、熱力、摩擦等，故障的分析不能僅僅依靠簡單的分析就可以進(jìn)行診斷和確定。

 1.拉缸故障診斷拉缸故障會引起活塞機件損壞、柴油發(fā)電機油耗增加、轉(zhuǎn)速降低、連桿斷裂、曲軸箱爆炸，嚴(yán)重影響發(fā)電機正常運行。目前主要通過對發(fā)電機進(jìn)行故障信號檢測，判斷拉缸時振動信號頻域范圍，例如國外研究學(xué)者 Jacobo Porteiro 通過分析研究，利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)驗證了拉缸時發(fā)電機故障的特征，并分析預(yù)測了發(fā)電機內(nèi)潤滑油內(nèi)金屬顆粒的含量值。
 2. 敲缸故障診斷敲缸指的是活塞撞擊氣缸內(nèi)壁產(chǎn)生明顯異響的現(xiàn)象，敲缸時巨大的撞擊力使得缸體外壁產(chǎn)生較為強大的振動，同時長期的敲缸對活塞及缸體造成嚴(yán)重的破壞。在敲缸故障診斷方面，利用計算機仿真軟件，分析了在不同轉(zhuǎn)速、不同負(fù)載和敲缸程度下的故障信號特征，實現(xiàn)了對敲缸狀態(tài)下發(fā)電機故障的分析和診斷。
 3.連桿軸異常診斷柴油發(fā)電機長時間大功率工作，連桿軸會產(chǎn)生磨損，使得軸承之間間隙變大，在連桿軸帶動活塞及曲軸運動過程，造成敲擊幅度變大，容易產(chǎn)生連桿的變形及斷裂。杜小元通過對兩岸頭與軸承之間的振動信號分析，實現(xiàn)了對往復(fù)式發(fā)電機連桿故障振動信號角域和值域的分析，實現(xiàn)驗證具有一定的可靠性。

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