排放颗粒物范文-盘古文库

排放颗粒物范文

来源：火烈鸟

作者：开心麻花

2025-09-19

排放颗粒物范文（精选8篇）

排放颗粒物第1篇

1 仪器设备及采样方法简述

我国目前对企业产生的无组织排放的颗粒物其采样方法和排放标准主要针对的颗粒物是TSP, 采样仪器一般为中流量采样器, 工作点流量为100L/min, 符合《总悬浮颗粒物采样器技术要求及监测方法》 (HJ/T 374-2007) [1]中的性能要求;采用圆形滤膜, 直径Φ90mm, 有效滤膜直径Φ80mm, 滤膜称重的天平为感量0.1mg或者0.01mg的分析天平。按照总悬浮颗粒物采样技术规范和大气无组织监测技术规范[3]正常情况下于被测企业的下风向设置2~4个监控点, 连续采样1小时或等时间间隔采集的4个样品所得的1小时平均值, 并计算出标准状态[2] (273K 101.325kpa) 下的小时浓度均值。为捕捉到浓度最高点, 可适当延长采样时间。

2 结果评价

无组织排放的颗粒物按规定在污染源单位周界外设置最多4个监控点, 以最多4个监控点中的测定浓度最高点的测值为“无组织排放监控浓度值”来评价企业无组织排放的颗粒物是否符合排放标准, 一般新建企业的颗粒物无组织排放标准[4]为1.0mg/m3。

3 实际监测结果与标准对比

实际监测过程中发现, 以轻工业为主的南方地区, 颗粒物采样1小时后的颗粒物周界外最大浓度值化工类企业一般在 (0.172~0.314) mg/m3之间, 环保科技企业一般在 (0.103~0.298) mg/m3之间, 机械加工类企业一般在 (0.087~0.142) mg/m3之间, 采集4小时的颗粒物周界外最大浓度值化工类企业一般在 (0.104~0.213) mg/m3之间, 环保科技企业一般在 (0.110~0.213) mg/m3之间, 机械加工类企业一般在 (0.074~0.097) mg/m3之间。不同类型企业无组织排放的颗粒物浓度存在明显梯度。采样1小时的浓度值与排放标准值1.0mg/m3相差很远, 有些企业甚至相差10倍以上。我国《大气污染物综合排放标准》 (GB16297-1996) 中规定的排放标准相对应的采样时间一般为1小时。颗粒物采样4小时无对应的排放标准, 但是连续4小时的采样时间保证了足够的颗粒物的富集, 同时采样过程中采样仪器能够正常工作, 表明了滤膜截留的颗粒物并未饱和。

以无组织排放的颗粒物采样1小时的机械加工类企业为例, 周界外浓度最高点为0.087mg/m3, 经计算, 滤膜上颗粒物的负载量为0.0005g, 而0.087mg/m3是该企业无组织排放的颗粒物周界外最高浓度点, 其他点位的浓度皆低于0.087mg/m3, 同理, 滤膜上颗粒物的负载量也小于0.0005g, 当天平为感量0.1mg时, 滤膜上颗粒物的负载量必须大于0.0001g, 才能减少分析误差[5], 而实际一些轻污染的企业, 排放的颗粒物极少, 富集在滤膜上的颗粒物自然更加少, 偶尔会有滤膜上颗粒物的负载量低于0.0001g现象的发生, 再加上实际操作过程中一些随机误差, 样品在正常的恒重和称量中甚至会出现倒置现象, 也就是说采样后的滤膜比空白滤膜轻。

4 建议

4.1无组织排放的颗粒物大部分采集1小时的样品, 周界外浓度最大值远远达不到现行的排放标准, 在雾霾日趋严重的情况下, 防治的首要对策之一就是严格控制工业生产中产生的颗粒物, 我们可以也应该制定更为严格的无组织排放标准, 督促企业进一步做好颗粒物排放的防范措施, 以免现有排放标准太宽泛而形同虚设。

4.2制定新的颗粒物无组织排放标准应充分考虑大气环境的承受能力和自净作用, 对于雾霾频发地区的企业, 颗粒物的无组织排放标准与环境容量大的地区执行的排放标准应区分等级。

4.3鉴于企业无组织排放的颗粒物采样1小时存在捕集到的颗粒物较少, 实际恒重和分析操作存在倒置现象, 实际监测中可适当延长采样时间至4小时, 用4小时的周界外浓度值来执行更为严格的排放标准。

参考文献

[1]总悬浮颗粒物采样器技术要求及监测方法 (HJ/T 374-2007) .国家环境保护总局.

[2]空气和废气监测分析方法 (第四版) .中国环境科学出版社.

[3]大气污染物无组织放监测技术导则 (HJ/T 55-2000) .国家环境保护总局.

[4]大气污染物综合排放标准 (GB16297-1996) .国家环境保护总局.

排放颗粒物第2篇

燃煤排放可吸入颗粒物的显微结构与物质组成研究

对我国西南地区三个火电厂排放的可吸入颗粒物(PM10)的显微结构、矿物和化学组成等的研究表明,在PM10中,随着粒径的减小,非球形颗粒的比例增加;同原状飞灰相比,PM10以实心结构为主,多孔和空心结构较少;场发射扫描电子显微镜下,多数PM10颗粒的表面并不光滑,而是布满了次级微细颗粒;PM10的.物相组成与燃煤煤种密切相关,小龙潭电厂PM10主要矿物包括石英、石灰、石膏和赤铁矿,而贵阳电厂PM10则以莫来石和石英为主;据单个PM10颗粒化学组成,将PM10分为硅质、铁质、Ca-铝硅质、Fe-铝硅质、Ca-Fe-铝硅质和硫酸钙六种颗粒类型;从不同采样点PM10元素组成看,从静电除尘器(ESP)前到ESP,PM10化学成分变化不大,到ESP后,元素Fe、Ca、Mg和Al的含量急剧减少,而Na的含量则迅速增高.

作者：孙俊民温茂刘惠永姚强徐旭常 SUN Jun-min WEN Mao LIU Hui-yong YAO Qiang XU Xu-chang 作者单位：孙俊民,刘惠永,姚强,徐旭常,SUN Jun-min,LIU Hui-yong,YAO Qiang,XU Xu-chang(清华大学,煤清洁燃烧国家工程研究中心,北京,100084)

温茂,WEN Mao(内蒙古建材产品质量检验所,内蒙古,呼和浩特,010010)

刊名：地球化学 ISTIC PKU英文刊名：GEOCHIMICA 年，卷(期)： 36(1) 分类号：P595 关键词：煤粉燃烧可吸入颗粒物(PM10) 显微结构矿物组成化学成分

船用柴油机颗粒物排放特性研究进展第3篇

船用柴油机排放的颗粒物主要来自燃油、润滑油和运动气缸部件的机械磨损。船用燃料基本上是精炼工艺的“底部产品”即重油 (HFO) , HFO不是蒸馏燃料, 含有高的硫和金属含量, 硫含量可高达4.5%, 另外还含有大量的多环芳烃和其他杂质[7]。而大多数欧洲国家用于道路交通的柴油含硫量仅为1.0×10-5。因此, 燃烧重油的船用柴油机具有高的PM排放因子。据美国加州空气资源委员会 (CARB) 的数据[8,9], 对所有船用主机和辅机, 燃油硫含量平均为2.5%的HFO时得到PM排放因子为1.5 g/ (k W·h) (1.2~1.6 g·k W-1·h-1) , 硫含量1.5%时PM排放因子为1 g/ (k W·h) (0.7~1.3 g·k W-1·h-1) , 燃油硫含量为0.25%的馏分燃料, 即精炼工艺的产品, 一种较清洁的燃料, 得到PM排放因子为0.3 g/ (k W·h) (0.2~0.4 g·k W-1·h-1) 。而欧V标准对现代卡车的PM限值仅0.02 g/ (k W·h) , 欧VI为0.01 g/ (k W·h) 。由于船用柴油机普遍缺乏后处理系统, 使得航运已成为了空气污染的大户。

国际海事组织 (IMO) 一直关注航运对全球和区域大气污染的影响, 自1988年起开始研究船用柴油机废气排放标准, 并最终在1997年的第39届MEPC (IMO下属的海洋环境保护委员会) 会议上审议通过了MARPOL 73/78防污公约的1997年议定书, 该议定书为MARPOL公约新增了附则VI—防止船舶造成大气污染规则[10]。虽然没有给出明确的颗粒物控制限值, 但附则VI第14条表明, 通过降低燃料硫含量来减少颗粒物质量排放, 或者使用合适的洗涤器 (Scrubbers) 作为后处理系统来减少SO2和颗粒物。在内河航运领域, 美国和欧盟在20世纪90年代后陆续推出了包括PM限值在内的内河船用柴油机排放标准, 我国交通部2015年12月2日印发“珠三角、长三角、环渤海 (京津冀) 水域船舶排放控制区实施方案”的通知, 明确提出了控制区内船舶燃用硫含量≤0.5%燃油的规定。环保部也即将推出我国内河船机的排放标准, 给出船机排气污染物CO, HC+NOx, PM的排放限值。

由于非直接控制船用柴油机的PM排放, 以及成本等因素, 导致关于船用柴油机PM排放研究还相对较少, 而更多地集中于车用柴油机PM排放研究。随着船舶排放总量的增加, 人们越来越关注船用柴油机PM的排放与控制。我们着重概述船用柴油机PM排放特性及其影响因素, 并探讨最具潜力的控制策略。

1 船用柴油机PM的组成

燃用HFO的船用柴油机排放的颗粒物是包含有机和无机化合物、粒径大小从几个纳米到超过20 m的一种复杂混合物[11~13], 包括碳质部分、可溶性或挥发性有机部分 (分别为SOF或VOF) 、硫酸盐、硝酸盐和灰分。欧盟第六框架计划 (FP6) 报道了实际运行过程中远洋船舶船用柴油废气化学特性的综合性研究成果, 把颗粒排放概括为三种主要成分, 即矿质灰分, 硫酸盐和少量硝酸盐、及缔合水, 碳烟颗粒。

碳烟颗粒是柴油机颗粒排放中的重要组成部分。碳烟由固体元素碳 (EC) 和挥发性有机碳 (OC, 也称VOF) 构成, 主要为有机碳, 一般是由于碳氢的不完全燃烧而形成的。EC的一部分能吸收整个可见光波长[14], 这部分被称为黑碳 (BC) , 有时也与EC一致。EC和OC在高温下的颗粒稳定性不同:EC是碳颗粒, 在350℃以上高温下稳定, 而OC是凝结蒸气, 高于350℃可挥发。另外, 根据是否溶于一些特殊的有机溶剂, 一部分被称为可溶性有机成分 (SOF) , 其质量通常相当接近于VOF。VOF的组成是相当复杂的, 包括数百甚至几千种化合物, 被认为是一小部分燃料和逃脱氧化过程而被雾化、蒸发的润滑油。颗粒物在粒子数量上, 是以碳烟为主, 然而在质量上, 硫酸盐和灰分占有优势。

颗粒的可溶性部分还包括硫酸盐和硝酸盐。硫酸盐部分包括水溶性硫酸盐, 或SO42-离子, 但其主要成分还是H2SO4。研究发现[13], 颗粒物的水含量仅随硫酸盐含量变化而变化, 这是由于颗粒结合的水主要以硫酸形式存在, 所谓硫酸盐其实是酸和水。可见, 水的质量是不可忽视的, 而且是可变的, 取决于滤器中的湿度。因此, 在颗粒的质量分析之前所有滤器都必须在一个严密定义的环境中平衡一段时间, 否则测量结果是没有意义的。硝酸盐部分是非常少量的, 一般是由NO2与水发生反应而形成的, 由此可见硝酸盐的化学过程与NOx的化学过程有关。

灰分, 也称为矿质灰分, 主要有四个来源。一是有润滑油的成分, 即磷、锌、钙和镁。二是空气中存在的无机碎屑或尘埃, 如硅 (二氧化硅) 。三是磨损金属, 主要是铁, 其他如镁 (活塞环) , 铜和铅 (轴承) , 铝 (活塞) , 还有少量的锰、钼、镍和铬。亚铁粒子来自高压油泵, 石墨颗粒来自低压油泵。通常, 这些磨损颗粒的粒径较大, 即几个微米。四是燃料中的无机化合物和元素组成, 来自于原油配送网络污染[13]。

2 船用柴油机PM生成机理

柴油机排放颗粒的形成通常可被分为三种模式[15]:成核模式, 累积模式和粗颗粒模式。成核模式颗粒通常占1%~20%的质量和90%以上的颗粒数, 粒径范围为0.005~0.50 m, 主要包括固体碳, 源于润滑油的金属化合物, 和在废气冷却或稀释过程中形成的挥发性有机和硫化合物。累积模式颗粒约占60%~95%的PM质量, 粒径范围为0.05~1 m, 由碳质附聚物与相应的吸附物质组成。粗颗粒模式约占5%~20%的颗粒质量粒径范围为1~10 m或更大的颗粒, 是由累积模式颗粒组成的, 这些颗粒可沉积在气缸或排气系统的壁上[13]。

固体元素碳为“初级”碳烟, 直径通常为10~60 nm (大部分为15~30 nm) , 形状非常接近球形, 有时也被称为“球粒”。当其数量足够大时, 会迅速凝聚, 形成更大的颗粒, 通常被称为“附聚物”或“聚合物”。而有机碳可被直接释放到大气中 (为“初级”OC) 或通过挥发性有机物从气相到颗粒的转化而生成 (为“次级”OC) 。小部分燃料和雾化、蒸发的润滑油逃脱气缸中的氧化作用, 成为可溶性 (或挥发性) 的有机化合物 (SOF) , 随后热的排气与更冷的环境或稀释空气间相互作用 (快速冷却) , SOF可在已有的“初级”或已经凝聚的不规则形颗粒上吸附或凝结产生几个分子厚度层, 或者形成分离的、非常小的核心颗粒, 即通过成核作用, 从气相转移到颗粒相[13], 见图1。

元素碳和有机碳构成了碳烟, 为碳氢的不完全燃烧产物。碳烟、CO和有机物 (也包括PAHs) 一起可以作为燃烧完全性的一个指标。碳烟的生成主要取决于柴油机空燃比、压力和温度。在概念上, 碳烟的生成是沿阶梯形的路线[13], 见图2。

气态化合物热解, 形成碳烟前体分子, 接着发生成核作用, 这些前体形成最初的颗粒或晶核, 周围的气态物质被吸附在这些晶核上, 晶核开始表面生长, 直到小球体成长到大约20~50 nm, 同时小球体本身也会聚集和凝结。从化学机理上看, 这些细小球体的生长是由燃烧过程中气态碳氢在高温下重复进行热解、自由基加成和缩合反应过程而引起的[16], 见图3。

那些没有被吸附的碳烟前体物质, 会以多环芳烃 (PAHs) 的形式存在, 也是未燃烧的碳氢。多环芳烃 (PAH) 和它们的衍生物, 其中如苯并 (a) 芘, 苯并 (b) 荧蒽, 苯并 (k) 的荧蒽和茚并 (123 cd) 芘, 已知具有很强的诱变和致癌作用。包含硫化合物、PAHs在内的这些挥发性化合物可以被吸附到碳质颗粒, 或者凝结到气化的金属 (如钠、钙、钾) 和过渡金属 (钒、镍、铁、铅、锌、铝) 等灰分物质核上, 进一步形成PM复杂混合物, 即粗颗粒物。由此可见, 船用柴油颗粒可能比汽油或LNG等其他来源颗粒的毒性更大, 尤为有害[11]。

3 二冲程柴油机和四冲程柴油机的PM排放特性差异

道路车辆一般采用四冲程发动机 (汽油和柴油) , 而船舶推进系统广泛采用的是低速二冲程 (60~300 r/min) 和中速四冲程 (300~1 000 r/min) 柴油机, 缸径一般大于200 mm。小型四冲程船用柴油机被用作船上的辅助发动机, 而大型四冲程柴油机被用作客运 (轮渡, 游船) 主机, 二冲程柴油机通常用于货运船舶动力。这是由于四冲程发动机比二冲程发动机运行更平稳, 活塞排气量更小, 只需要占用船上较少的空间。二冲程发动机具有更大的排量和更强的动力, 使它们成为了需要快速、可靠的货物运输理想选择[13]。大多数货船都配备有这两种发动机, 二冲程主发动机燃用重油 (HFO) , 而四冲程辅助发动机通常燃用馏分燃料 (MDO) 进行发电, 供应船上用户和港口操纵系统用。

由于柴油机排气颗粒的组成取决于燃烧质量和燃料组成, 因此, 二冲程柴油机和四冲程柴油机, 尤其是四冲程车用柴油机的颗粒排放特性有着显著差异。首先, 它们运行的燃料差异很大, 见表1。车用柴油是精炼的、高品质的产品, 而船用燃料基本上是精炼工艺的废产物, 使得那些不想在陆路上被烧掉的所有成分最后都被排放到了海洋中。

其次, 由于几何尺寸不同而影响热力学。大型二冲程船用柴油机, 缸径最大到了980 mm, 燃烧过程中相当长的部分都是在满足非常低的速度运行 (130 r/min以下) 。此外, 相对于小排量发动机, 大型船用柴油机 (排量可高达1 809 L) 燃烧室相应较大, 有助于防止燃料冲击气缸壁。通常, 由于柴油喷射到燃烧室壁, 使其表面的润滑油膜溶解, 会导致颗粒物增加。

第三是发动机的运行和发动机运行工况的差异。四冲程车用柴油机主要在瞬态工况下运行, 法规也规定颗粒物限值测量的行驶循环包括瞬态运行。对于船用柴油机, 国际海事组织 (IMO) 还只有对气态排放物的限值, 并规定 (恒速主推进的) NOx排放必须在4个恒速运行的点上进行记录:100%, 75%, 50%和25%的负荷, 这四个值加权之和就是该发动机当前的NOx排放值。这也反映了发动机将要运行的模式, 以恒定的速度和负荷进行长距离航行, CMCR (合同规定的最大持续额定功率) 在75%~90%负荷之间。而低负荷, 即CMCR小于25%负荷, 大多是考虑到在港口操纵时对瞬态工况的基本要求。船用柴油机颗粒物测试也同样采用稳态测试循环。

上述因素使得二冲程和四冲程船用柴油发动机排放的颗粒在组成及粒径分布方面很不相同。二冲程柴油机排放的颗粒组成通常含有高浓度的未燃燃料和润滑油, 并以润滑油为主。四冲程重型柴油车发动机典型的颗粒组成大部分是碳, OC/EC比主要取决于发动机负荷和规格尺寸, 硫酸盐部分大致与燃料中硫含量成比例, 无机的灰分和未燃烧的燃料和润滑油 (SOF) 部分随发动机设计和运行条件而变化[13]。因此, 在总颗粒质量和数目浓度上也有很大差异, 也表明了发动机技术的重要性。

4 燃油硫含量对船用柴油机PM排放的影响

燃料类型可能是对船用柴油机PM排放影响最重要的一个因素。燃料的成分不仅对船用柴油机排放的PM总质量有影响, 而且对排放颗粒物的数量分布和颗粒组成都具有很大的影响[17,18]。根据IMO MARPOL附则VI第14条, SO2和PM排放应该通过使用合适的洗涤器作为后处理系统, 或者通过降低燃料中的硫含量来减少。在IMO设定的排放控制区 (ECAs) 内, 燃料中最高准许的硫含量已从2010年的1%降到目前的0.1%, 其他区域到2020年也将从2012年的3.5%降到0.5%。我国首次设立的珠三角、长三角、环渤海 (京津冀) 水域船舶排放控制区也提出了自2016年1月1日起使用硫含量不高于0.5%的燃油的要求, 到2020年可能会要求不高于0.1%。

由于硫酸盐占了PM质量的很大一部分, 因此, 燃油硫含量与PM排放因子之间存在关系。对行驶在波罗的海的一艘货船和瑞典与德国之间定期航线上的一艘货/客运渡轮的排放因子进行研究[19], 四冲程柴油机燃用0.1%~1%硫含量的不同种类MDO和IFO, 实验结果指出了硫含量和颗粒排放之间的相关性:硫含量从0.1%增加到1%, PM10从0.34 g/ (k W·h) 增加到2 g/ (k W·h) , PM2.5和PM1的变化范围分别为0.23~1.41 g/ (k W·h) 和0.27~1.9 g/ (k W·h) 。

ISO 8178标准是目前公认的船舶PM排放测试方法。然而, 该方法仅适用于硫含量小于0.8%的试验, 应用于典型的重油测试会产生PM排放20%~50%的可变性。另外, 也由于重油组成的异质性, 来自不同炼油厂的HFO在灰分、PAHs和金属含量, 以及其他参数方面有差异, 影响排放和测试。因此, 很难确定船用燃油硫含量与PM排放因子之间清晰的关系[8]。

燃用低硫燃料可以减少硫酸盐颗粒物的排放, 对最具毒性的碳烟颗粒几乎没有变化[20]。在燃用HFO (1.6%S) 和MGO/ULSF (超低含硫燃料0.03%S) 的船用柴油机上进行试验, 结果显示:HFO的PM排放因子普遍比MGO高, 在65%~70%发动机负荷下, 从HFO切换为ULSF, 发现PM排放因子从0.53 g/ (k W·h) 降至0.37 g/ (k W·h) ;但总颗粒数浓度增加了10%, 粒径为0.30~0.40 m的最小粒径部分, MGO反而比HFO更高。也有研究指出[21], 改善燃料质量, 从残留油到馏分燃料, 可以减少BC排放平均达30%, 最高可达80%。

可见, 有必要仔细评估馏分燃料对颗粒物每一组分的影响。为了最小化船舶颗粒的负面健康影响, 需要减少小粒径颗粒部分, 仅仅通过使用低硫燃油难以实现这一减量化。

5 展望

船用柴油机颗粒物控制策略必须考虑到颗粒物的不同组成。废气中的粗颗粒与燃料中硫和灰分有关, 与控制SO2排放策略相同, 如MARPOL附则VI第14条所述, 可以通过使用馏分燃料或采用洗涤器有效地除去。亚微米级细颗粒与燃料特性和燃烧过程有关, 减排策略可包括优化船舶和发动机设计、使用更清洁燃料和采用适当的排气净化系统。颗粒中毒性最大的碳烟部分 (EC和OC) 无法通过改变燃油硫含量而降低, 需要特定的后处理系统或者采用LNG燃料而得以显著减少。

柴油车采用专门的颗粒过滤器, 如柴油颗粒过滤器 (DPF) 和柴油氧化催化剂 (DOC) , 这两者结合可减少90%以上的颗粒排放。沉积在过滤器上的碳烟被周期性地催化氧化或热分解, 以避免过滤器堵塞和压力下降, 压降在过滤器再生之前可以达到0.01 MPa。但是, 当运行HFO或MDO/MGO燃料时, 由于粗颗粒对过滤器孔的不断堵塞, 使得DPF和DOC很大程度上是无效的。为了避免过滤器堵塞, DPF只能与硫含量低于5.0×10-4的燃料相结合使用。此外, 由于催化剂必须定期更换和需要清洁的碳氢用于再生, 以及船上应用必须考虑过滤器的大小和压力降问题, 使得船舶应用DPF和DOC变得更加复杂[11]。

我国即将推出的内河船机排放标准设置第一阶段的PM排放限值为0.20~0.50 g/ (k W·h) , 第二阶段的PM排放限值为0.12~0.34 g/ (k W·h) 。根据研究可知[8], 由燃用硫含量低于0.5%的馏分燃料测试得到, 船用柴油机PM排放因子集聚在0.2~0.4 g/ (k W·h) 。所以, 对于船用柴油机运行硫含量0.5%以上的馏分燃料, 可能需要安装PM后处理系统才能达到第一阶段的标准。洗涤器可以减少包括元素碳在内的总颗粒质量, 既可以避免高硫油切换成低硫油导致元素碳排放增加和硫酸盐排放减少而引起的气候变暖影响[11], 也可以缓解低硫燃料的市场压力, 可能是一种更具吸引力的减排技术选项。

摘要：介绍了船用柴油机排气颗粒物的化学组成、形成机理, 二冲程柴油机和四冲程柴油机的颗粒排放特性差异, 以及燃油硫含量对船用柴油机颗粒排放的影响, 并结合这些特性分析了颗粒物的控制策略。

排放颗粒物第4篇

本文利用颗粒物测量设备对装用缸内直喷式汽油机的轻型汽车进行颗粒物质量排放和数量排放行试验研究, 分析其的颗粒物排放特征。

1 试验系统与方法

1.1 试验车辆

试验车辆选取三辆装有缸内直喷汽油机的轻型汽车, 行驶里程接近一致, 保证试验车辆的一致性。试验车辆为同一品牌同一型号, 基本参数见表1。

1.2 试验设备

试验依托于国家汽车质量监督检验中心轻型汽车排放试验室, 主要采用的试验设备及其功能状况见表2。

1.3 试验方法

试验车辆在底盘测功机上进行UDC+EUDC测试循环。UDC循环由四个市区循环组成, 每个市区循环为195 s, 共计780 s, EUDC为市郊循环, 循环时间为400 s。整个循环共计1 180 s, 行驶距离约为11.7 km, 循环评均车速为3.58 km/h, 最高车速120 km/h。

2 试验结果与研究

2.1 气态污染物结果

各车辆气态污染物排放值见表3。由试验结果来看, 三辆样车均进行三次试验, 所有样车均能够满足国Ⅳ标准中排放限值的要求。对单个样车的结果进行分析, 可以看出同一样车三次试验的一致性比较好, 且污染物排放呈现出逐次下降的趋势。说明随着样车试验里程的增加, 样车的气态污染物排放在一定范围内有所下降。

2.2 颗粒物数量与质量结果对比分析

表4为样车颗粒物质量和颗粒物数量测量结果。对比欧Ⅴ排放标准中对直喷汽油车的颗粒物排放限值4.5 mg/km, 只有A1样车能够满足, 其他两辆样车结果均高于限值的要求。颗粒物数量结果, 三辆样车的均超过了欧Ⅴ排放标准中的6.01011的限值要求。分析原因, 样车的均未经过磨合, 会影响排放水平。

注:结果未乘以劣化系数。

样车的三次颗粒物排放值均较稳定, 呈现略微下降趋势。通过计算分析, 比较市区工况和市郊工况的颗粒物质量, 可以看出市区工况所排放的颗粒物达到了整个试验过程颗粒物排放的85%至90%;从颗粒物数量的结果也可以看出, 市区工况排放的颗粒物数量比市郊工况高出一个数量级。这是由于市区工况是冷车启动, 发动机温度较低, 且市区工况发动机工况变化比较剧烈, 加剧了颗粒物的排放。通过比较也可以看出, 同次试验的颗粒物质量排放和数量之间有一个比例关系但不完全等同。

2.3 排放循环工况下的颗粒物数量排放

为了更好的研究整个排放循环过程中车辆在冷启动, 加速, 匀速和减速等典型工况下颗粒物排放特点, 结合排放循环绘制整个循环的颗粒物数量浓度曲线, 如图1所示, 对车辆的典型工况进行分析。

通过对比整个试验循环和对应的颗粒物数量排放, 发现试验的直喷汽油机主要是在冷启动后的100 s内和加速工况中产生。加速过程中, 随着车速的增大, 颗粒物排放也增加;加速过程中, 随着车速的降低, 颗粒物排放也减少;在市郊工况的高速行驶过程中, 颗粒物排放没有明显的增加。

在冷启动后的100 s内, 对于A1车, 该阶段产生的颗粒占整个循环的43.3%, A2车为50%, A3车为42.7%。可见, 冷启动是直喷发动机颗粒物生成的主要工况之一。冷启动时, 由于温度低, 燃油雾化差, 蒸发慢, 气流流速慢, 很难形成均匀的混合气, 同时为了保证启动和暖机过程怠速稳定性, 启动过程中需要加浓混合气。因此, 在启动过程中混合气较浓, 燃烧不完全, 从而导致碳烟增加而导致颗粒物排放过多。

加速过程中, 随着发动机负荷增加, 气缸内温度逐渐升高, 空燃比变大, 气缸内混合气局部过浓情况加剧, 这就使气缸内局部形成了高温缺氧, 燃油裂解脱氢的有利条件, 从而产生大量的碳烟核心, 这些碳烟核心再经过一系列表面增长和凝聚, 进而形成大量颗粒物排出。

g/km

经计算可以得出, 市区循环的颗粒物排放占整个循环颗粒物排放的90%以上。考虑到冷启动后, GDI发动机主要在小负荷工况下运行, 主要是分层燃烧, 由于气温低, 燃油雾化差, 从火花塞附近的理想空燃比到外层的稀燃混合气的分层分布不能有效形成, 特别是外层混合气不能完全燃烧;加上启动阶段混合气加浓, 使得颗粒物排放增加。但随着试验的进行, 发动机温度逐渐升高, 颗粒物的排放逐渐变好。

从循环的第100 s到市区循环结束这个阶段的颗粒物排放占到总颗粒物排放的40%。这个阶段发动机经过启动和暖机, 发动机工作状况已经逐渐好转。但此时车辆以中低速和加速度频繁变化的工况为主, 导致颗粒物排放水平恶劣。分析原因, GDI发动机在急加速等负荷增加的工况时主要以均质燃烧, 由于工况变化比较频繁, 发动机的燃烧方式也不断变化;当喷油时期不合适时, 产生局部过浓区域, 生产碳核, 形成颗粒物。

在市郊循环中, 虽然车速较高, 尤其是车速120 km/h时, 颗粒物排放并没有明显的增加。整个EUDC循环匀速工况较多, 发动机运行工况平稳, 形成混合气的条件较好, 抑制了碳烟的生产。

3 结论

(1) 样车的气态污染物排放均较低, 而颗粒物的质量排放和数量排放均不理想, 由此可见, 装用缸内直喷汽油机的轻型汽车排放控制的主要重点是颗粒物排放。

(2) 从整个试验循环来看, 市区工况的颗粒物质量排放贡献率占整个试验过程颗粒物排放的85%至90%;从颗粒物数量的结果也可以看出, 市区工况排放的颗粒物数量比市郊工况高一个数量级。同次试验的颗粒物质量排放和数量之间有一个比例关系但不完全等共同。

(3) 与试验循环工况进行比较, GDI汽油车颗粒物排放主要是在冷启动后100 s和加速工况时产生, 其他工况颗粒物排放较少。

参考文献

[1]Kwon Y, Stradling R, Heinze P, et al.The effect of fuel sulfur content on the exhaust emissions from a lean burn gasoline direct injection vehicle marketed in europe[C].SAE Paper 1999-01-3585, 1999.

[2]Mohr M, Lehmann U, Margaria G.Acea program on the emissions of fme particulates from passenger cars Part 1:Particle characterization of a wide range of engine technologies[C].SAE Paper 2003-01一1889, 2003.

[3]Mohr M, Forss A M, Steffen D.Particulate emissions of gasoline vehicles and influence of the sampling proce-dure[C].SAE Paper 2000-01一1137, 2000.

排放颗粒物第5篇

据国家工信部报告,2013年我国石油对外依存度达到了58.1%,这不仅严重制约了我国经济的发展,也威肋国家能源安全。为减少环境污染,提高国家能源安全,我国自20世纪70年代以来积极开展内燃机替代燃料的研究工作,甲醇作为汽油机的替代燃料备受重视。甲醇作为燃料己经实现了在柴油机上的应用[1],由于甲醇和汽油能够直接掺混,我国很多地方已开展甲醇汽油的研究。从20世纪80年代开始,山西开始进行甲醇车用燃料的研究和试用,目前已在太原、阳泉、临汾、晋城开展了甲醇汽油(煤制甲醇)低比例掺烧替代汽油的产业。甲醇作为含氧的燃料,制备的原料资源丰富,可以利用煤炭、天然气、煤层气、生物质等来制成,甲醇含碳量比汽油低且燃烧后常规排放物低于汽油,因而作为发动机高效清洁的替代燃料受到人们的广泛重视。此外,由于汽油与甲醇价格存在较大的差距,较高的经济性能也是促使甲醇得到高度重视的一个原因。

甲醇是一种含氧低碳燃料,着火界限宽,燃烧速度快,有利于提高汽油机某些性能指标。表1为甲醇和汽油的理化性质比较。研究[2,3]发现:汽油机燃用低比例的甲醇汽油不仅不会影响汽油机的动力性,还能提高汽油机的经济性,并且改善排放。然而,针对掺醇汽油开展的研究大多集中在汽油机燃用甲醇汽油时的动力性、燃油经济性和排放特性,对于发动机燃用甲醇汽油混合燃料时的微粒排放情况鲜有报道。近年来,国内雾霾频发,研究表明雾霾的产生与机动车的排气产物有重要联系,交通污染对雾霾天气贡献明显[4]。为了全面了解甲醇汽油的颗粒物排放特性,本文在满足国-Ⅲ排放标准的电控汽油机上进行了掺醇汽油燃烧颗粒物排放的研究,以更加深入的了解掺醇汽油的排放性能。

1 试验装置和方法

1.1 试验装置

试验用发动机为一台2.0L双顶置凸轮轴自然吸气式电控车用汽油机。表2为其主要技术参数。采用BOSCH公司的闭环多点顺序喷射系统,带有三效催化器,整车排放试验可达到国-Ⅲ标准,带有车载诊断(on-board diagnostic,OBD)系统。试验所用测控仪、测功机和瞬态油耗测量仪分别为湘仪测试仪器有限公司的EIM0301D测控仪、WE-42电涡流测功机和FCM-02瞬态油耗测量仪。颗粒物排放由Cambustion公司的DMS 500快速颗粒物光谱仪。

DMS 500快速颗粒谱仪基本原理为:发动机尾气首先由导电橡胶取样管引入旋风分离器,去除粒子直径大于1 000nm的大颗粒,避免大颗粒堵塞仪器;再进入稀释器对柴油机进行一级和二级稀释;然后利用电晕原理将稀释后的取样气体中每个粒子带上预定的电荷,通过充电器进行正电离子充电后进入分级器中,并根据电子迁移率对带电的颗粒物进行分级,分级后的颗粒物将在静电计内产生相应的电流,静电计通过测定相应的电流值,从而确定不同粒径颗粒物的数密度。粒径测量范围为5~1 000nm,共分22个粒径分级,测量响应时间可达300ms。DMS 500的采样和稀释系统是将两级稀释器和采样系统集成在一起,采样时仪器先初级稀释避免凝聚和结块,然后进行二级稀释,且二级稀释比例可在仪器操作界面调节。用质量流量计实时测量,监测和控制初级稀释器,而二级稀释器是一个旋转盘模式稀释器,在任何情况下都可以得到准确的稀释比。根据应用的稀释器,仪器自动修正测量微粒浓度,并据此得出质量浓度。DMS 500快速型颗粒物光谱仪的技术参数如表3所示。

1.2 试验方法及工况

试验中使用市售京Ⅴ汽油和甲醇体积分数分别为15%、45%的甲醇汽油混合燃料(简称为汽油、M15和M45)。一种燃油试验完毕后,清空燃油箱和燃油管路中的残余燃料,更换另一种燃料,并使发动机在下一工况下运转15min,以保证试验中油品的清洁。每个工况点,用DMS 500快速颗粒物光谱仪采集发动机微粒排放30~35s。试验中保持发动机冷却水温度、机油温度、进气温度及点火定时不变。选择汽油机高、低转速(3 500和2 000r/min)进行试验,以反映汽油车在运行中尾气颗粒物的真实排放状况,所选的转矩分别为30、90和120N·m。试验过程中,每组数据均在发动机工况稳定后平行测量三组,测量点位于三效催化转化器的后方。

2 试验结果与分析

2.1 不同燃料对发动机颗粒物数量浓度的影响

图1给出了2 000r/min相同转矩下,不同燃料对发动机颗粒物数量浓度随粒径分布的影响。图2为该转速下的不同燃料在各负荷下的排气温度。汽油和掺醇油的颗粒物粒径的分布趋势相同:颗粒物数量主要集中在核态颗粒物,积聚态的颗粒物相对少,这一趋势和以往的研究结果相同;三种燃料在核态区域都呈现两个峰值,范围分别在0~10nm和20~50nm,这与之前的研究有所不同[5],积聚态主要集中在64~512nm之间,大于512nm的颗粒物很少。就整体颗粒物排放数量浓度而言,M15的排放最少,其次是汽油,M45的最多。分析其原因:一方面M15燃料中15%体积分数的甲醇替代了等量的汽油,而甲醇的密度与汽油相差不大,但甲醇氧含量为50%,这从整体上减少了燃料的含碳量,减少高温裂解产物,降低颗粒物排放;另一方面通过图2看出M15排气温度要高于汽油及M45,有利于颗粒物的氧化,进一步降低颗粒物排放。对于M45燃料,虽然甲醇替代体积分数45%的汽油,但是从图2可看出其排气温度最低,这不利于颗粒物的后期氧化;另外,甲醇的加入会使润滑油成焦量增大[6],M45燃料大比例掺入甲醇,对润滑油的影响显然比M15更大;并且由于甲醇的化学性质活泼,易发生氧化产生胶质,随着甲醇含量增多实际胶质明显增多[7],这都不利于燃烧。此外,采用高比例甲醇含量时汽化潜热吸热效应放大,使得进气行程有一部分混合燃料来不及蒸发,而在压缩行程中陆续蒸发,这将造成混合燃料与空气及残余废气混合的不均匀因素增加,导致局部过浓或过稀,失火的可能性增加,废气中HC及大分子有机物增加,这些未燃油及其未完全燃烧的烃类会形成高分子有机化合物,进一步生成核态碳烟颗粒物。综合上述原因使M45的颗粒物排放较高,当转速升高至3 500r/min时其颗粒物排放规律相同。限于篇幅,在此不再赘述。

2.2 不同燃料对发动机颗粒物质量浓度的影响

图3为相同工况下,不同燃料对发动机颗粒物质量浓度随粒径分布的影响。由于发动机颗粒物排放的总质量主要取决于大颗粒(主要指大于100nm左右的颗粒)的数量,小颗粒在质量浓度分布曲线上几乎没有体现(0~128nm之间的曲线几乎不变),因此质量浓度随粒径的变化主要依赖于大颗粒数量的变化。从图3可以看出,M15的颗粒物质量浓度略低于汽油,而M45的质量浓度明显高于两者。从数量浓度(图1)上可以看出,整体上M15的颗粒物排放数量浓度要小于汽油,使得M15的质量浓度略低于汽油。而M45大于64nm粒径的颗粒数明显多于M15和汽油,导致其质量浓度也明显更高。这说明质量浓度和数量浓度成正比关系。3 500r/min时有相同的规律,在此不再描述。

2.3 负荷和转速对颗粒物数量浓度的影响

甲醇汽油混合燃料的产品种类很多,但一般使用的甲醇汽油混合燃料甲醇体积分数为15%。这是因为甲醇量太大会明显降低车辆的运行性能和爬坡性能,15%甲醇汽油混合燃料性能接近国标成品汽油[8,9]。另外,现在国内很多地方甲醇汽油混合燃料中,掺混的甲醇量一般比较少,因此本文针对负荷和转速对甲醇汽油混合燃料颗粒物排放特性的影响研究是集中探究M15这种低比例掺混燃料的颗粒物随粒径分布特性。

图4和图5为以2 000r/min为例,探究负荷对颗粒物数量浓度随粒径分布的影响。核态部分的颗粒物(<50nm)随着负荷的增加显著增多,相比30、90N·m时增加了71%,比120 N·m时增加了126%;积聚态颗粒物随着负荷的增大呈现减少趋势,但整体相差不明显;颗粒物整体随粒径分布的趋势没有大的改变。分析其原因是,颗粒物的形成分为成核、成长、氧化三个阶段,文献[10]研究认为核态颗粒物主要是发动机燃烧过程中生成的HC化合物和硫酸盐及初级碳颗粒经过成核现象形成的,随着负荷的增加,燃油量增多,HC化合物及初级碳颗粒等会有所增加,另外燃油的增加导致挥发性的物质增多,这有利于颗粒物的早期成核。积聚态相对减少主要是因为进气道喷射汽油机采用量调节,燃油空气混合充分,燃烧组织得好,因此积聚态的颗粒物并不多,而随着负荷的增加,缸内和排气温度随之增加,这会加快颗粒物的氧化,从而使积聚态颗粒物出现减少趋势。

如图6和图7所示,核态和积聚态的颗粒物均随着转速的增加呈增加的趋势,总数量浓度最大增幅为235%,最小增幅为181%,但超过250nm的颗粒物随转速增加趋势不明显;核态颗粒物随粒径的分布基本不发生变化,而积聚态颗粒物随着速度的增加,数量浓度峰值粒径向着小粒径方向移动。分析其原因是:一方面转矩不变,随着转速的增加,燃油消耗增多,而缸内燃烧时间相对缩短,导致燃烧相对不充分,并且已成核的颗粒物之间的聚并时间减少,最终使颗粒物数量浓度增加;此外,发动机转速升高,相应循环工作时间缩短,颗粒物在缸内高温环境下停留时间减少,降低了对已形成颗粒物的进一步氧化作用。综上分析可知,高转速对应短的循环工作时间,通常认为积聚态颗粒物是发动机燃烧过程中燃料不完全燃烧而生成的初级碳粒通过团聚并附HC、金属灰烬和硫酸盐及核态之间聚并而成[11,12],短的循环工作时间势必会影响颗粒物后期的凝聚和表面成长,从而使积聚态峰值粒径向左移动。

2.4 负荷和转速对颗粒物质量浓度的影响

由上述分析可知,发动机微粒排放的总质量主要取决于大颗粒的数量,因此小于100nm的颗粒质量浓度变化几乎可以忽略。从负荷对数量浓度的影响(图4)中可以看出,在64~512nm积聚态这一区间,随着负荷的增加颗粒物减少,而质量浓度同数量浓度成比例变化,因此会出现质量浓度随负荷增加而减少的趋势(图8)。虽然不同负荷下大于512nm粒径的颗粒物的数量浓度相差不大,但是此时颗粒比较大,对质量浓度产生较大影响。大的颗粒会通过团聚并吸附更多的HC、金属灰烬和硫酸盐等物质及聚并更多的核态颗粒物,120N·m工况时的核态颗粒物明显多于另外两种转矩下,因此在颗粒物数量相差不大的情况下质量浓度相差较大。

图9为30N·m下,2 000r/min和3 500r/min时的颗粒物排放的质量浓度。从图9可以看出,3 500r/min转速下的颗粒物质量浓度基本都比2 000r/min下的要高,这与图3中颗粒物数量浓度随粒径分布变化的规律相符合。其他转矩时的规律与此类似,在此不再描述。

3 结论

(1)汽油掺混甲醇会对发动机颗粒物的排放产生影响,不同的掺混比的影响不同。相比于京Ⅴ汽油,掺入15%的甲醇时能减少颗粒物的排放,而掺入45%的甲醇时颗粒物反而会增加,且大于100nm的积聚态颗粒物明显增多。

(2)M15的颗粒排放质量浓度略低于京Ⅴ汽油,M45的颗粒质量浓度明显高于两者,随着负荷的增加,颗粒质量浓度随粒径的变化先减少后增加,而随着速度的增加,颗粒质量浓度明显增加。

(3)高转速下,M15核态和积聚态颗粒物数量浓度明显增多,但超过512nm的颗粒物数量浓度随转速变化不明显。核态颗粒物数量浓度随粒径的分布基本不随速度改变,积聚态颗粒物随着速度的增加,数量浓度峰值粒径向着小粒径方向移动。

(4)负荷对M15颗粒物数量浓度随粒径分布的影响比较复杂,核态颗粒物(小于50nm)数量浓度随着负荷的增加而增多,积聚态颗粒物的数量浓度随着负荷的增大而减少,但相差不大,整体的粒径分布趋势没有大的改变。

参考文献

[1]姚春德,段峰,李云强,等.不同喷醇方式对柴油机实行柴油/醇组合燃烧时性能的影响[J].内燃机学报,2004,22(5):405-410.YAO C D,DUAN F,LI Y Q,et al.Influence of methanol injection styles on the performance of the compound combustion in a diesel engine[J].Transactions of CSICE,2004,22(5):405-410.

[2]张凡,王真,帅石金,等.低比例甲醇汽油发动机冷起动非常规排放和燃烧特性研究[J].内燃机工程,2011,32(1):1-7.ZHANG F,WANG Z,SHUAI S J,et al.Experimental investigation of cold-start unregulated emissions and combustion characteristics of low-percent methanol-gasoline engine[J].Chinese Internal Combustion Engine Engineering,2011,32(1):1-7.

[3]张凡,帅石金,肖建华,等.低比例甲醇汽油燃料非常规排放特性的试验研究[J].内燃机工程,2010,31(6):1-7.ZHANG F,SHUAI S J,XIAO J H,et al.Experimental investigation of unregulated emissions using low-percent methanol-gasoline blend fuels[J].Chinese Internal Combustion Engine Engineering,2010,31(6):1-7.

[4]吕效谱,成海容,王祖武,等.中国大范围雾霾期间大气污染特征分析[J].湖南科技大学学报(自然科学版),2013,28(3):104-110.LX P,CHENG H R,WANG Z W,et al.Analysis of a wide range haze pollution in China[J].Journal of Hunan University of Science&Technology(Natural Science Edition),2013,28(3):104-110.

[5]潘锁住,裴毅强,宋崇林,等.汽油机颗粒物数量排放及粒径的分布特性[J].燃烧科学与技术,2012,18(2):181-185.PAN S Z,PEI Y Q,SONG C L,et al.Particle number and size distributions from gasoline engine[J].Journal of Combustion Science and Technology,2012,18(2):181-185.

[6]闫少伟,尹兴林.浅谈甲醇汽油对发动机润滑油的影响及对策[J].科技资讯,2009(13):57-57.

[7]刘晓霞,张娟利,杨天华.甲醇汽油的理化性能研究[J].化学工业与工程技术,2013,34(4):53-55.LIU X X,ZHANG J L,YANG T H,et al.Study on the physical and chemical properties of methanol gasoline[J].Journal of Chemical Industry&Engineering,2013,34(4):53-55.

[8]黄海波,王永忠,陈绪平.不同掺烧比甲醇汽油对发动机起动性能影响的试验研究[J].四川工业学院学报,2004,23:173-175.HUANG H B,WANG Y Z,CHEN X P.The experiment of different mixed ratio fuel of methanol and gasoline on the performance of start of engine[J].Journal of Sichuan University of Science and Technology,2004,23:173-175.

[9]童勇,余汉文,李海风,等.低比例甲醇汽油对发动机性能影响的实验研究[J].四川工业学院学报,2004,23(3):4-7.TONG Y,YU H W,LI H F,et al.Experimental research on engine performance for low rate methanol[J].Journal of Sichuan University of Science and Technology,2004,23(3):4-7.

[10]BONATESTA F,CHIAPPETTA E,LAROCCA A.Part-load particulate matter from a GDI engine and the connection with combustion characteristics[J].Applied Energy,2014,124:366-376.

[11]SCHNEIDER J,HOCK N,WEIMER S,et al.Nucleation particles in diesel exhaust:composition inferred from in situ mass spectrometric analysis[J].Environmental Science&Technology,2005,39(16):6153-6161.

排放颗粒物第6篇

柴油机具有热效率高、可靠性及耐久性好等特点,在重型货车及大客车上应用广泛[1]。然而,柴油机的氮氧化物(NOx)排放与微粒(PM)排放较高,对人类健康危害严重[2,3]。柴油机的PM排放有致癌性,尤其是多环芳烃因其强毒性、致癌性和致畸性成为一种广受关注的污染物,它主要来自碳氢化合物的不完全燃烧,对大气颗粒物有很强依附性,尤其是细颗粒物[4,5,6]。研究[7]表明:北京市的细颗粒物的质量浓度与能见度呈现出较好的负相关。颗粒物氧化催化转化器(particulate oxidation catalyst,POC)可以有效地氧化并降低PM排放。POC属于氧化催化转化器的范畴,它是开放式的过滤结构,一般为波纹网状式载体表面[8,9],且具有质量轻、体积小、尺寸可变、易于集成到排气后处理系统中等优点。氧化催化转化器 (diesel oxidation catalyst,DOC)和POC连用,被认为是重型柴油机满足目前排放标准的技术路线之一[10,11]。

本文中研究加装POC后的常规气态污染物排放、颗粒物粒径分布、颗粒物质量及成分的变化情况。

1试验设备与方法

1.1试验用POC与柴油机

试验用POC为连续再生方式,尺寸规格为 Φ174.6×200mm,孔隙为200目,载体为金属材料, POC前端带有一段DOC。POC正常工作温度范围为230~500℃,排气背压范围为0~30kPa。

连续再生方式大体可分为两种:在载体表面涂覆催化剂涂层,使其与过滤体内捕集的颗粒物发生某种反应而消除;在柴油中加入某种添加剂,其沉积在捕集器载体上可大幅度降低捕集器上PM的燃烧温度,接近或达到正常排气温度,实现后处理器的自行再生。试验用POC采用的是NO2-C氧化反应再生法,柴油机排出的废气首先经过一个表面涂覆有贵金属涂层的氧化催化器,NO被氧化成NO2,如式 (1)所示。

这种新生的NO2具有很强的氧化活性,能使POC中的PM在较低的温度下就发生激烈的氧化反应,如式(2)所示。

试验用燃油为满足国Ⅳ标准要求的北京市市售柴油,实测硫含量为19×10-6,其主要参数见表1。试验用发动机为满足国Ⅲ标准CA6DF3-20E3柴油机,具体参数见表2。

1.2采样设备与分析方法

发动机试验台架主要包括发动机、测功机及控制系统、燃油供给及油耗测量系统、发动机水温控制系统、废气分析仪和颗粒物采样分析系统。颗粒物稀释采样系统如图1所示。采用两级稀释系统(芬兰Dekati公司)对部分排气进行稀释,以避免排气中水分的凝结、颗粒的凝聚及挥发性物质的过饱和成核现象[12],并通过经油气、水气分离和高效微粒过滤后的压缩空气来稀释样气,然后对稀释后的排气进行采样分析。稀释比通过测量稀释前后的CO2浓度计算得到,第一级稀释器稀释比为8,总稀释比为56。

PM采用PALLFLEX公司生产的聚四氟乙烯滤膜进行采样,直径为70mm。将滤膜安装在采样器上,通过流量为10L/min的采样泵进行采样,每个工况采样10min。利用精度为0.01mg的微量天平对采样前后的滤膜进行称重。采样前先对空白滤膜进行干燥处理后进行第一次称重,采样后对滤膜进行第二次称重,第一次与第二次称重之差即为颗粒物质量。然后用有机溶剂直接浸泡的方法萃取颗粒物中的SOF组分。将颗粒物样品用50mL二氯甲烷浸泡12~24h,萃取液留待进一步处理。将滤膜在干燥箱中干燥2~3min后进行第三次称重,第三次与第二次称重之差为颗粒物中SOF的质量。将第三次称重之后的滤膜用50mL去离子水浸泡12~24h,再次将滤膜在干燥箱中干燥5~6min,然后进行第四次称重,第四次与第三次称重之差即为颗粒物中硫酸盐的质量。第四次与第一次称重之差为颗粒物中干碳烟的质量。

采用芬兰Dekati公司开发的静电低压撞击器 (electrical low pressure impactor,ELPI)研究PM数量和粒径分布情况。样气经过两级稀释后以10L/min的体积流量进入单极荷电器进行充电,使微粒带电,然后进入多级冲击器,冲击器利用微粒的惯性按空气动力学直径将颗粒物在7nm~10μm范围内分为12级。

2POC对常规气态污染物排放的影响

2.1HC排放特性

图2为外特性下POC前后HC比排放量。图3为1400r/min下HC比排放量的负荷特性。图4为外特性和1400r/min下POC入口处温度。

试验结果表明:外特性下,POC对HC的转化效率在7.7%~71.0%范围内,中高转速下POC对HC的转化效率较高。由图2和图4可见,1400r/min下HC转化效率较低,之后随着转速的增加,POC对HC的转化效率也增加,最高达到71.0%,在2300r/min下转化效率有所降低,这与在该转速下的排气温度比其他转速略低有关。由图3和图4可见,1400r/min下POC前HC比排放量随着负荷的增大呈减小趋势。这是因为低负荷时混合气过稀,导致HC排放随着负荷增高而增多,空燃比降低,使混合气更加均匀且燃烧温度提高,从而使HC排放降低。POC后HC被POC中的氧化涂层部分氧化,在1400r/min下,经过POC后的HC排放降低了7.7%~53.2%, 中高负荷时转化效率较高;在10%负荷时由于排气温度低于200℃,氧化催化剂活性也较低,因此POC对HC的转化效率仅有7.7%。将万有特性试验中所有工况点的HC转化效率值进行平均,可得发动机工作范围内POC对HC的平均转化效率为54%。

2.2CO排放特性

图5和图6分别为外特性下POC前后CO比排放量和1400r/min时CO比排放量的负荷特性。在外特性下,POC前的CO排放基本随着转速增大而降低,而POC后的CO排放基本无发生变化,说明POC对CO排放的降低作用明显。POC对CO排放的转化效率为70.3%~98.3%,且随着转速的增加转化效率降低。在1400r/min下,POC前的CO排放先随着负荷的增高而减少,在中等负荷时达到最低,之后又逐渐增加;POC后的CO排放先随着负荷的增高急剧减少,在中等负荷之后基本维持在较低的水平。在1400r/min下,POC对CO排放的转化效率在8.0%~96.5%范围内,基本上随着负荷的增高而提高,大部分工况下POC对CO排放的转化效率都在85% 以上,而由于10% 负荷下排气温度低于200℃,氧化剂活性较低,CO转化效率仅有8.0%。

2.3NOx排放特性

图7为外特性下POC前后NOx比排放量。由图7可见,除在1200r/min的全负荷工况下NOx的转化效率为7.6%,在其他转速的全负荷工况下POC对NOx排放基本没有影响。

图8为外特性下POC前后NO2体积浓度及NO2与NO之比。由图8可见,在外特性下,排气温度都达到了POC的再生温度,使得颗粒物的氧化反应达到了平衡。POC后的NO2排放随着转速的增加急剧增长, 这是因为:随着转速升高,排气流量增大,排气中NO2与颗粒物反应的时间减少,不能充分反应;转速升高时, 在POC前NO2排放变化不大的情况下,经过POC后参与反应的NO2逐渐减少,则剩余的NO2排放逐渐升高。2300r/min下,POC后的NO2排放达到了POC前的四倍,并且NO2/NO比值也达到了最高。

图9为1400r/min时各负荷工况下POC前后NO2体积浓度及NO2与NO之比。由图9可见:在中低负荷下,POC中只是发生了氧化反应,使NO氧化成NO2,但还未达到POC的再生温度,因此NO2体积排放浓度及NO2/NO比值都较高;在中等负荷之后, 排气温度可以达到POC的再生温度,使得颗粒物被氧化的同时NO2又被还原为NO,从而使NO2体积浓度及NO2/NO比值逐渐降低。由图8和图9可见,大部分工况下,POC显著提高了NO2的排放量及NO2/ NO比值,在整个发动机工作范围内,POC使排气中的NO2排放平均增长了三倍以上。

美国环保署已经对2009年装有排放控制装置的柴油机的NO2排放量进行了规定,要求NO2的排放量不能超过基准的20%。这是因为:(1)NO2比NO的毒性更强,是NO的5~8倍;(2)外特性下POC前后NOx比排放量浓度的增加会促进硝基PAHs的生成,而硝基PAHs可诱导有机体突变和致癌。

3POC对颗粒物排放的影响

3.1POC前后颗粒物数量粒径分布

图10为1400r/min时20%、60%、100%负荷下POC前后颗粒物粒径分布情况。由图10可见,在60%负荷和100%负荷下POC前后颗粒物粒径分布均为单峰分布。加装POC后,20%负荷下PM排放降低了43.7%~58.1%,在0.165~0.255μm粒径范围内的PM数量降低率最高,为58.1%;60% 负荷下, PM排放降低了19.4%~70.4%,在0.007~0.029μm粒径范围内的PM数量降低率最高,为70.4%;100% 负荷下,PM降低了29.5%~ 94.2%,在0.029~ 0.057μm粒径范围内的PM数量降低率最高,为94.2%。在1400r/min转速下,POC使排气中PM数量平均降低了49.0%,颗粒物降低效果明显。

3.2颗粒物质量排放特性

图11为1400r/min各负荷下POC前后颗粒物比排放量。由图11可见,POC对颗粒物质量比排量降低效果显著,颗粒物比排放量随着负荷增高先减少后增加。POC后颗粒物的质量比排放降低了45.2%~89.0%,并且在中等负荷下降低得最明显。

3.3颗粒物成分的排放特性

图12为1400r/min时各负荷下POC前后颗粒物中的干碳烟、SOF和硫酸盐的比排放量。由图12可见,与POC前相比,POC后的干碳烟排放降低了41.7%~93.3%,SOF排放降低了7.8%~97.7%, 这说明POC不仅能使颗粒物中的SOF组分氧化, 还可以有效降低颗粒物中的干碳烟组分。而传统的氧化催化器DOC使PM排放减少的主要原因是氧化排气中的HC排放从而减少SOF组分。SOF排放在中高负荷下降幅度最大,而干碳烟排放在中高负荷下降幅度最小。POC后的硫酸盐排放在中低负荷时减少12.5%~30.0%,但在80%负荷和100% 负荷下则分别增加了88.9%和66.7%。在高负荷工况下排气温度较高,高温下催化剂促进了排气中的SO2转化为SO3,导致硫酸盐增加。

4结论

(1)POC对HC和CO排放的降低作用明显。在外特性下,POC对HC排放的转化效率在7.7%~ 71.0% 范围内,POC对CO排放的转化效率在70.3%~98.3%范围内。

(2)POC对NOx排放基本没有影响,对NO2/NO的比例影响非常大,POC在大部分工况下显著提高了NO2排放和NO2/NO比值。在发动机工作范围内,POC使排气中的NO2排放平均增长了三倍以上。

排放颗粒物第7篇

颗粒物是柴油机排放的一种重要污染物,也是大气污染的重要来源[1]。北京市PM2.5来源解析显示,机动车颗粒物排放占本地PM2.5污染贡献的31.1%[2]。我国的现阶段排放法规对其有严格的要求[3,4]。由于非道路柴油机排放标准实施的现实情况,以及目前非道路柴油机的排放控制技术滞后于车用柴油机,所以对非道路柴油机的颗粒物排放的控制需更加严格。在对非道路柴油机进行排放测试时,测量人员、测量仪器设备、被测对象、测量方法、试验环境及测量过程的不同,会导致不同的测量结果。为使测量结果具有可比性,且对不同的影响因素进行改进,需要对测量过程进行不确定评定。

本次试验依据国家标准《GB20891-2014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(中国第三、四阶段)》,被测试非道路柴油机运行非道路稳态循环(NRSC八工况法),在规定试验循环的每个工况中,将发动机全部排气进行稀释,通过CVS系统确定发动机的排气流量,通过测功机测量发动机的输出功率。试验过程中的颗粒采样使用双级稀释,发动机全部排气经过处理的环境空气在一级稀释通道进行稀释后,引入一部分样气进入二级稀释通道再次进行稀释,最后用适当的滤纸收集颗粒物。

1不确定度的评定步骤

测量不确定度的评定步骤如下[5]:

①分析目标量相关的测量参数,并找出所有影响这些参数的不确定度的因素;

②建立测量的数学模型;

③用A类方法或B类方法量化标准不确定度;

④计算各测量参数及总体合成的不确定度;

⑤计算扩展不确定度。

2影响因素分析

影响非道路移动机械用柴油机NRSC八工况法试验的因素很多,根据计算公式以及使用经验,确定主要包括:发动机转速、发动机扭矩、进气质量流量、燃油质量流量、稀释排气质量流量、颗粒采样系统、颗粒物称重等。

NRSC八工况法试验颗粒物排放不确定度因果关系图见图1。

3数学模型

根据标准规定,颗粒物的比排放量按照下列公式计算。

其中,KP为湿度校正系数;

PMmass为排气中颗粒物的质量流量(g/h);

P(n)i为工况下的发动机功率;

WFi为工况的加权系数。

3.1 PMmass的计算公式

其中,Mf为滤纸收集到的颗粒物重量;

MSAM为通过滤纸的稀释排气质量;

3.2发动机功率P的计算公式

其中,Te为测量扭矩(N·m),n为测量转速(r/min)。

3.3湿度校正系数KP的计算公式

其中,Ha为绝对湿度,Ra为进气相对湿度,pa进气饱和蒸气压(查表得常数),pB为总大气压。

4不确定度评定

4.1功率的不确定度的评定

功率由发动机转速和扭矩计算得出。转速和扭矩是由测功机的转速和扭矩传感器测得。其不确定度可以分为两部分:一部分是测量的重复性引入的不确定度,另一部分则是测量系统误差造成的偏差。前者采用A类不确定度进行评定;后者依据测功机的技术资料,分别采用B类不确定度进行评定。

4.1.1转速n的不确定度评定

4.1.1.1转速测量引入的不确定度

NRSC八工况试验共有8个工况,在发动机性能稳定的前提下,共进行了5次NRSC重复测量,尽量保证每次试验的边界条件一致,由于测功机具有高精度转速控制功能,5次重复测量得到的各工况下的转速均一致,从而重复性引入的不确定度为零,数据见表1。

4.1.1.2测功机转速传感器精度引入的不确定度

4.1.1.3转速n的合成标准不确定度

转速n的合成标准不确定度为:

4.1.2扭矩Te的不确定评定

4.1.2.1扭矩测量引入的不确定度

扭矩5次重复测量引入的标准不确定度u1(Te,i)见表2。

4.1.2.2测功机扭矩传感器引入的不确定度

4.1.2.3扭矩合成标准不确定度

扭矩Te的合成标准不确定度为:

从而8个工况下u(Te,i)见表2。

4.1.3功率合成不确定度的评定

功率的计算公式见式(4),功率的相对不确定度的灵敏系数为:

转速和扭矩的相对不确定度见表3。

功率的合成相对不确定度的计算公式如下:

计算结果见表3。从而整个NRSC八工况法循环的加权功率相对不确定度为:

4.2颗粒物称重的不确定度

颗粒物通过取样系统被收集到一对滤纸上,利用微克天平测量试验前后的滤纸重量得到颗粒物质量Mf。Mf重复性的不确定度采用A类进行评定,设备系统误差造成的不确定度用B类进行评定。

4.3过滤纸的稀释排气质量(MSAM)的不确定度

颗粒物取样在带有二级稀释通道的全流稀释系统进行,保证紧靠颗粒物初级滤纸前的稀释排气温度不高于325K,稀释比不小于4。亚音速文丘里管控制气体流量,MSAM通过二级稀释空气的量和过滤纸的样气的量来间接控制,每工况采样时间由加权权重与采样总时间决定:

其中,GSAM,i为过滤纸的排气流量,TPM为采样时间。

每工况的采样时间是通过其工况的权重加权计算得到的。采样时间由主控电脑控制,其引起的不确定度可以忽略。因此MSAM的不确定度可通过GSAM,i得到。

稀释排气质量流量通过临界流量文丘里管(CFV)稀释排气容积直接参与颗粒物排放结果的计算,由选择的文丘里管流量与测试时间的乘积进行积分得到。流过CFV气体流量是由进口压力和进口温度决定的,由于进口压力和温度实时变化,分别测量各参数计算流量非常复杂。采样系统一般已经整合流量的计算结果,从而直接给出每次测量的GTOTW。GTOTW重复性的不确定度采用A类进行评定,设备系统误差造成的不确定度用B类进行评定。

4.5湿度校正系数KP的不确定度

在试验过程中,测量系统通过传感器采集了发动机进气相对湿度Ra,大气压力pB,通过查表可得25℃时饱和蒸气压pa=3.168k Pa,作为常数带入公式中。系统依据公式(5)和公式(6)计算得出湿度校正系数KP。

4.5.1进气相对湿度Ra引入的不确定度

4.5.2大气压力pB引入的不确定度

4.5.3进气绝对湿度Ha引入的不确定度

根据公式(6)可以推导出绝对湿度Ha的合成不确定度公式:

4.5.4湿度校正系数KP引入的不确定度

根据公式(5),可以推导出湿度校正系数的不确定度为:

4.6比排放量相对不确定度评定

根据公式(1)和公式(2),可推导出颗粒物比排放量的相对不确定度为:

从而PM比排放量的相对不确定度为ur(PM)=3.999%。

4.7比排放量标准不确定度评定

5次试验的颗粒物比排放结果见表9。

本试验颗粒物比排放PM=0.5361g/k Wh,则颗粒物比排放量的标准不确定度为:

4.8扩展不确定度评估

取包含因子k=2,则扩展不确定度为:

5报告检测结果和扩展不确定度

PM为0.5361g/k Wh,其扩展不确定度:

参考文献

[1]张翠平,王铁.内燃机排放与控制[M].北京:机械工业出版社,2012.

[2]北京市环保局.北京市大气环境pm2.5来源解析,2014.

[3]国家环保部.GB 17691-2005车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法(中国III、IV、V阶段).北京:中国环境科学出版社,2005.

[4]国家环保部.GB 20891-2014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(中国第三、四阶段).北京:中国环境科学出版社,2014.

排放颗粒物第8篇

关键词：道路扬尘,施工扬尘,大气颗粒物,措施

近年来, 伴随着工业发展和城市化进程的加快, 我国南方地区的空气质量问题也越来越受到大家的重视。颗粒物污染和灰霾天气直接影响人们的生活质量和身体健康。研究表明[1,2,3,4]:扬尘是城市空气颗粒物的一个主要来源。2014年百色市完成地区生产总值 (GDP) 917.9亿元, 增长8.4%。随着经济的发展及城市建设, 交通运输业和建筑业迅速发展, 2014年百色高速公路、一、二、三、四级总公里数达11723.7km;施工面积大, 2014年百色施工建筑面积达2326296m2, 其产生的大气颗粒物PM10对大气污染的贡献不容忽视。因此, 为减少其对大气的污染, 控制道路扬尘成为城市空气颗粒物污染治理和提高局地空气质量的重点。

1 道路扬尘量

道路扬尘是城市大气颗粒物的主要来源之一。城市道路扬尘可分为两大类:铺装道路的扬尘和未铺装道路的扬尘。由于数据来源的限制, 本研究中只计算百色市的铺装道路扬尘。参考广州亚运会报告中对道路扬尘的估算方法, 道路扬尘的估算采用如下计算公式:

式中Q——排放量, kg;N——道路分类种类;Ei——第i种道路颗粒物排放因子, 细颗粒物排放因子见表1, g/VKT;Li——该区域第i种道路长度, km;Vi——第i种道路车流量, 辆/小时。

公式中涉及四个主要参数, 分别为N, Ei, Li和Vi。根据国家公路技术等级分类, 将计算道路类型 (N) 分为高速公路、一、二、三、四级5个等级。道路扬尘颗粒物PM10的排放因子 (Ei) 主要根据道路尘负荷进行计算。

由于缺乏百色市的道路尘负荷实测数据, 考虑到百色市与珠三角地区地理和气候的相似故参考珠江三角洲地区的尘负荷实测数据来估算百色市的尘负荷值。各等级道路的尘负荷量见表1。Li为各城市各类等级道路的长度 (km) , 根据各城市年鉴获得, 并假设高速公路及一、二、三级公路铺装率为100%, 四级公路铺装长度为各城市总铺装长度减去一、二、三级公路长度后的差值, 若该值大于四级公路长度, 则取四级公路全长为铺装的四级公路长度, 详见表2。各类型道路车流量 (Vi) , 参考珠江三角洲地区, 详见表3。经计算, 2014年百色市道路扬尘PM10的排放量为3127.62吨。

百色市铺装道路扬尘排放因子参考珠江三角地区道路的扬尘排放因子见表4。

2 施工扬尘量

建筑扬尘是一类无组织排放源, 是在建筑施工过程中产生的。本研究采用环保部编制的《扬尘源颗粒物排放清单编制技术指南》中的排放因子法估算建筑扬尘源颗粒物排放量, 其计算公式如下:

该公式适用于总体估算整个建筑施工区域的排放总量, TSP、PM10和排放量根据施工积尘的粒径分布情况估算获得, 参考粒径系数为:TSP为1、PM10为0.49, 下同;式中:

(1) WCi为施工扬尘源中PMi总排放量, t/a。

(2) ECi为整个施工工地PMi的平均排放系数, t/ (m2·月) 。

(3) AC为施工区域面积, m2。

(4) T为工地的施工月份数, 一般按施工天数/30计算。

(5) η为污染控制技术对扬尘的去除效率, %。

建筑施工面积采用《百色统计年鉴 (2014) 》中数据。得到百色2014年建筑扬尘PM10排放量为3127.62吨。

3 扬尘防治措施

为进一步加强全市扬尘污染防控工作, 切实改善空气环境质量, 提升人民群众的环境满意度, 制定加强扬尘污染防控极其重要。

3.1 道路扬尘防治措施

(1) 健全完善制度。围绕道路冲洗、清扫、路面维修等, 加强道路扬尘污染综合防治, 建章立制, 细化各类规章制度。加大重点难点部位保洁力度。不同路线制定不同的保洁方案, 对冲洗车、清扫车、养护工人进行合理分配, 发挥机械最大效能;对扬尘污染较严重的路段, 增派新配置的容量大、冲击力强的冲洗设备和清扫力强的清扫设备, 增加冲洗、清扫频次, 适当延长作业时间, 同时采用人工配合机械的方式加强扬尘污染治理力度。

(2) 要严格运输车辆管理, 尽量减少物料撒漏。运输车辆撒漏是产生路面积尘的一个重要原因。因此, 应严格运输车辆管理, 尽量减少物料遗撒或泄漏。运输渣土、石料、水泥、煤炭、垃圾等物料的车辆, 应当采取蓬盖、密闭等措施, 不得超量装载和超速行驶, 防止在运输过程中出现物料遗撒或泄漏, 从而减少因车辆碾压而产生的路面积尘。专门从事渣土、石料、煤炭、垃圾运输的单位或个人, 应当依法取得准运手续, 并按照公安交警、城管执法和市容环卫等部门批准的线路、时间、地点, 进行运输和倾倒。

(3) 要改进道路清扫方式, 不断提升保洁水平。路面积尘因碾压、刮风和清扫所产生的二次扬尘, 具有多次沉降、重复污染的特点。因此, 应采取洒水控尘、减少积尘的湿式清扫方式, 不断提升道路保洁水平。要制定更高的道路保洁作业标准, 改进和完善垃圾收运系统, 更新机械化清扫设备。要改进道路监管方式, 并增加资金投入, 提高机扫率。特别是对于城区高架路、主干道, 应采取先进的机扫方式, 夜间还可使用高压清洗车进行清洗冲刷;采用人工方式时, 应符合城市市容环境卫生作业规范。

3.2 施工扬尘防治措施

(1) 实行部门分级监督管理

对建设工程施工工地应建立行政部门、建设单位、施工单位实行逐级监督管理、全面协调、密切合作, 施工单位具体实施。

(1) 住建委等行政管理部门应对施工场地扬尘控制指标进行量化, 实行“六个百分百”管理:建筑工地四周设置连续围挡率100%;建筑外脚手架挂设密目式安全网率100%;施工现场主要出入口车辆冲洗设施设置率100%;施工现场易产生扬尘的建筑材料 (砂石、水泥等) 入库入池率100%;施工现场主要道路硬化率100%;施工现场非主要道路、堆土及建筑垃圾集中堆放处等, 采取固化、绿化、覆盖等措施落实率100%。

(2) 各建设单位成立施工现场扬尘治理专项行动领导小组, 利用各种形式宣传“六个百分百”扬尘控制指标, 制定《施工现场扬尘治理专项行动工作方案》, 并向施工单位传达方案文件精神, 明确责任, 并组织实施。

(3) 施工单位严格执行落实“六个百分百”扬尘控制指标, 将防治费用列入工程预算。

(2) 对施工扬尘开展分阶段重点监控行动

(1) 基础施工阶段。工地围挡应连续设置, 不能随意设置出入口, 并每隔10m在高出围挡强1m处在安装一个喷水装置, 在施工期间进行连续喷洒。材料应选用砌体、金属板材等硬质材料。在主要路段高度不低于2.5 m, 一般路段不低于1.8m。工地主要出入口道路应采用强度等级不低于C25的混凝土进行硬化, 厚度不小于20cm。主要出入口必须设置冲洗平台, 规格不小于3.5 m×5 m, 同时应设置排水沟、挡水坎和沉砂井, 配备大功率洗车设施。土方运输车辆必须冲洗干净并采取措施干燥车轮加强保洁效果;驶出建筑工地之前必须采取封闭措施, 防止渣土运输过程中沿途抛、撒、滴、漏, 污染周边环境。

(2) 主体施工阶段。工地应设立保洁专岗, 安排保洁人员负责保洁防尘工作, 鼓励将工地现场保洁工作发包给专业保洁机构。施工现场裸露场地和集中堆土区域应采取覆盖、固化或绿化等措施。水泥、砂石等易产生扬尘的建筑材料应入库入池, 并根据施工情况及时遮盖, 防止产生扬尘。建筑工地应积极推广使用预拌混凝土和预拌砂浆, 现场自行搅拌混凝土、砂浆或其他易产生扬尘污染的作业, 应采取遮盖、封闭、洒水等降尘措施。外脚手架必须满挂符合相关标准要求的密目式安全立网。

(3) 装修施工阶段。楼层内的建筑垃圾等物料必须采用相应容器垂直清运或管道清运, 严禁凌空抛掷和乱倒乱卸。严禁在作业楼层现场搅拌砌筑砂浆或抹灰砂浆。外脚手架拆除时应当采取洒水等防尘措施, 禁止拍抖密目式安全网、脚手板造成扬尘。严禁在施工现场焚烧油毡、橡胶、塑料、皮革、垃圾以及其他产生有毒有害烟尘或气体的物质。

(3) 加强渣土运输车监管

(1) 凡工地出入口未设置冲洗设备或虽设置但未投入使用、渣土运输车辆未采取封闭措施等, 一经发现, 一律责令停工整改。

(2) 建筑工地的建设单位必须落实工程渣土处置消纳场所和运输路线, 设置规范的冲洗平台、泥浆沉淀池和车辆冲洗设备, 确保驶出车辆清洁, 并报市政市容管理局备案并办理渣土准运证, 到公安交管部门办理渣土运输通行证, 到住建部门办理施工许可证。同时完善建筑施工企业黑名单制度, 一年内3次违规的单位列入黑名单, 取消其12个月的建筑工程招投标资格。

(3) 渣土运输车辆确保密闭无泄漏。保证车箱挡板高于渣土5cm以上, 加盖密封。

(4) 建议工程渣土运输车辆安装卫星定位系统, 随时接受检查, 以便监督是否按规定路线行驶。

(4) 开展安全文明施工标准化建设行动

(1) 由住建委组织开展建筑工地安全文明施工达标创优活动。各级住房城乡建设主管部门要积极引导企业参加市级安全文明工地创建活动。

(2) 各级住建主管部门要积极开展安全文明施工“典型示范、样板引路”行动。选择市区典型文明施工工地, 通过现场观摩会、交流研讨会等形式, 宣传、推广扬尘控制优秀经验和先进施工工艺, 以点带面, 促进建筑工地扬尘控制水平不断提高。

(5) 开展建筑工地扬尘治理严管及重罚行动

(1) 各级住建主管部门、质量安全监督机构等要把扬尘专项整治列入日常监督检查内容, 并建立定期通报制度。把城市近郊、“城中村”、城乡结合部等偏远地段建筑工地纳入市政管理体系, 并把其扬尘整治列入日常监督检查内容。

(2) 建议住建委建立施工远程视频监控系统。在城区范围内和市住建委有其它规定的在建、新增的房屋建筑及市政基础设施工程的施工现场安装远程视频监控。

(3) 各级住建主管部门应及时掌握本辖区处于基坑土方施工阶段的工程基本情况, 建立台账、及时更新、重点检查。对于施工现场管理混乱、扬尘污染严重、未达到扬尘控制“六个百分百”标准的, 对负有责任的建设单位和施工企业进行严管重罚。

(4) 违反《中华人民共和国道路运输条例》第六十九条 (五) 款规定:没有采取必要的措施防止货物脱落、扬撒的, 由县级以上道路运输管理部门责令改正, 并处1000元以上3000元以下的罚款;情况严重的, 由原许可机关吊销道路运输经营许可证或者吊销其相应的经营范围。

(5) 违反建筑工地扬尘治理有关规定的单位及个人, 由市住建委按照《建设工程安全生产管理条例》的有关规定进行处罚, 并通过媒体进行曝光。

参考文献