賈建國(guó)

(江蘇華通動(dòng)力重工有限公司 產(chǎn)品研發(fā)部，江蘇 鎮(zhèn)江 212003)

瀝青灑布車(chē)以用途廣泛、施工工藝好等特點(diǎn)得到了各界的認(rèn)可。國(guó)內(nèi)的瀝青灑布車(chē)大多是在通用型的汽車(chē)底盤(pán)上改制而成。隨著我國(guó)和世界環(huán)保組織加大環(huán)境的保護(hù)力度，排放要求越來(lái)越高，目前要求同步封層車(chē)上搭載的汽車(chē)底盤(pán)必須達(dá)到國(guó)家第四階段排放標(biāo)準(zhǔn)，不久的將來(lái)有可能搭載符合國(guó)家第五階段排放標(biāo)準(zhǔn)的底盤(pán)，甚至更高標(biāo)準(zhǔn)的底盤(pán)。

雖然瀝青灑布車(chē)所搭載的通用型汽車(chē)底盤(pán)排放標(biāo)準(zhǔn)滿足環(huán)保要求，但存在另一個(gè)廢氣污染源——燃燒器。瀝青灑布車(chē)燃燒器一般以柴油為燃燒介質(zhì)，其功用是長(zhǎng)時(shí)間給瀝青罐中的瀝青加熱、保溫，以達(dá)到工程施工要求。目前所用的燃燒器，無(wú)論是進(jìn)口的還是國(guó)產(chǎn)的，其燃燒是多么的充分，都不能避免排出大量的氮氧化物、一氧化碳等有毒有害氣體。雖然瀝青灑布車(chē)的底盤(pán)滿足國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求，但是燃燒器工作時(shí)所產(chǎn)生的未經(jīng)處理的廢氣會(huì)污染大氣，所以燃燒器成了瀝青灑布車(chē)環(huán)保要求中的短板[1]。

1 燃燒器廢氣污染物

1.1 廢氣成分

燃燒器排放的廢氣中主要污染物成分有CxHy(碳?xì)浠?、NOx(氮氧化物)、CO(一氧化碳)、PM(顆粒物)。

氮氧化物(NOx)主要由一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)組成。燃燒器中的燃燒過(guò)程影響NO和NO2的含量。在燃燒充分的情況下，氮氧化物中的二氧化氮(NO2)含量高一些； 在燃燒不夠充分的情況下，一氧化氮(NO)的含量稍高一些。

CO和NO性質(zhì)不穩(wěn)定，在高溫的煙氣中會(huì)發(fā)生還原反應(yīng)，即

尿素經(jīng)過(guò)熱解、水解系列反應(yīng)后生成氨氣(NH3)[2]，作為脫硝劑被噴入高溫的煙氣中，在催化劑的作用下，將煙氣中的NOx分解為水和氮?dú)?，主要化學(xué)反應(yīng)是

由反應(yīng)方程式可以看出，氮氧化物在催化劑的作用下與液態(tài)氨氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，最終生成無(wú)毒無(wú)害的氮?dú)夂退魵猓欧诺酱髿庵小?/p>

1.2 廢氣危害

輕油、重油燃燒器排放的廢氣和汽車(chē)尾氣中的碳?xì)浠?、氮氧化物的成分相?dāng)復(fù)雜。廢氣中的部分氣體對(duì)人體無(wú)直接影響，但多環(huán)芳烴是一種很強(qiáng)的致癌物質(zhì)。多環(huán)芳烴在空氣中的含量達(dá)到一定濃度時(shí)，在特定的氣候條件下，會(huì)和氮氧化物發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，并產(chǎn)生光化學(xué)煙霧，即所謂的光化學(xué)污染。光化學(xué)煙霧對(duì)人的呼吸系統(tǒng)和眼睛具有很強(qiáng)的刺激作用，長(zhǎng)期以往，將對(duì)人們的身體健康造成很大的危害。

2 燃燒器廢氣凈化裝置

燃燒器廢氣凈化裝置所要解決的問(wèn)題是彌補(bǔ)瀝青灑布車(chē)在環(huán)保方面的不足，提供一種經(jīng)濟(jì)、可行、適合行業(yè)現(xiàn)有技術(shù)手段的燃燒器廢氣凈化技術(shù)方案。通過(guò)該方案的實(shí)施，有效地降低瀝青灑布車(chē)燃燒器排放的廢氣的濃度，達(dá)到底盤(pán)環(huán)保(大大減少有害氣體的排放，基本達(dá)到環(huán)保的要求)、專(zhuān)用工作裝置環(huán)保的目的。

在現(xiàn)有的瀝青灑布車(chē)燃燒加熱系統(tǒng)中增加廢氣凈化裝置。如圖1所示，該廢氣凈化裝置主要由還原劑儲(chǔ)存罐、還原劑噴灑泵、噴嘴、氮氧化物傳感器、排氣管、還原劑溢出傳感器、噴灑泵控制器和還原劑液位傳感器組成。該裝置工作時(shí)，還原劑儲(chǔ)存罐上的還原劑噴灑泵把還原劑通過(guò)噴嘴均勻地噴灑到排氣管里的催化器上游，這些被噴灑進(jìn)排氣管的還原劑和燃燒器所產(chǎn)生的氮氧化物、CO等有毒有害氣體形成高溫混合物進(jìn)入催化器，經(jīng)過(guò)催化器的催化還原反應(yīng)后，這些有毒有害氣體被凈化成只含有微量污染物的N2，CO2和H2O，排放到大氣中。

氮氧化物濃度傳感器安裝在排氣管中催化器的下游。凈化后的氣體被排出時(shí)要經(jīng)過(guò)氮氧化物傳感器的檢測(cè)。如果該傳感器檢測(cè)發(fā)現(xiàn)氮氧化物等有毒有害氣體的濃度超過(guò)了設(shè)定值，那么噴灑泵控制器將會(huì)控制還原劑噴灑泵增加還原劑的噴灑量，直到檢測(cè)的未被凈化的氮氧化物等氣體濃度低于設(shè)定值為止。

還原劑溢出傳感器也安裝在排氣管中催化器的下游。凈化后的氣體被排出時(shí)要經(jīng)過(guò)還原劑溢出傳感器的檢測(cè)。如果該傳感器檢測(cè)發(fā)現(xiàn)未參與反應(yīng)的還原劑溢出濃度超過(guò)了設(shè)定值，那么噴灑泵控制器將會(huì)控制還原劑噴灑泵減少還原劑的噴灑量，直到檢測(cè)的未參與反應(yīng)的還原劑濃度低于設(shè)定值為止。

氮氧化物傳感器和還原劑溢出傳感器通過(guò)噴灑泵控制器不斷地修正還原劑噴灑泵的噴灑量，使燃燒器燃燒時(shí)所產(chǎn)生的廢氣在被凈化的同時(shí)不會(huì)產(chǎn)生新的污染物[3]。

1 還原劑儲(chǔ)存罐 2 還原劑噴灑泵 3 噴嘴 4 氮氧化物傳感器 5 排氣管 6 還原劑溢出傳感器 7 噴灑泵控制器 8 還原劑液位傳感器 9 燃燒器 10 瀝青罐

圖1燃燒器廢氣凈化系統(tǒng)立體示意圖

如圖2所示，參考發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理路線SCR模式，廢氣凈化裝置中的還原劑選用尿素水溶液(32.5%的高純尿素和67.5%的去離子水)，還原劑溢出傳感器可以選用對(duì)氨氣敏感的傳感器。尿素水溶液儲(chǔ)存罐上裝有尿素水溶液液位傳感器，并用線纜將此傳感器和瀝青灑布車(chē)控制系統(tǒng)相連，使還原劑儲(chǔ)存罐中的液位信息能在控制系統(tǒng)中顯示。催化器可以選用礬基催化器或沸石型催化器[4]。

5排氣管 11催化器

3 結(jié)束語(yǔ)

利用廢氣處理裝置，通過(guò)選擇性還原燃燒器排放的廢氣中的有毒有害氣體[5]，使瀝青灑布車(chē)在采用通用型低排放的底盤(pán)基礎(chǔ)上，底盤(pán)上搭載的專(zhuān)用工作裝置也達(dá)到低排放標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而整機(jī)各環(huán)節(jié)在工作過(guò)程都達(dá)到節(jié)能環(huán)保的要求[6]。以上技術(shù)方案在條件許可的情況下，筆者將會(huì)進(jìn)一步探究燃燒器廢氣凈化裝置的效率等問(wèn)題，并誠(chéng)邀行業(yè)內(nèi)技術(shù)人員共同開(kāi)發(fā)，共同驗(yàn)證該裝置的可行性。