王金水

（廣州市中綠環(huán)保有限公司 廣東廣州 510663）

引言

柴油發(fā)電機(jī)組具有啟動(dòng)迅速，投資少，操作維修方便，對(duì)環(huán)境適應(yīng)性較強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，常作為備用電源或臨時(shí)電源，越來越多的被使用在高層建筑中，備用柴油發(fā)電機(jī)尾氣對(duì)環(huán)境的污染問題越來越突出，嚴(yán)重影響人們的居住環(huán)境質(zhì)量和身心健康。

1 柴油機(jī)尾氣的主要成分及危害

柴油機(jī)尾氣的組成較為復(fù)雜，其有害成分包括一氧化碳、烴類、二氧化硫、氮氧化物和顆粒物等。但其主要污染物為氮氧化物（NOx）和煙塵顆粒（PM）。（1）含NO2的發(fā)電機(jī)尾氣具有較強(qiáng)的毒性和腐蝕性，對(duì)人體眼、鼻、呼吸道和肺部均具有強(qiáng)烈的刺激性，同時(shí)NO2還是城市酸雨和光化學(xué)煙霧的主要根源。（2）柴油機(jī)廢氣中的PM主要是由于燃料混合不均勻，部分燃料燃燒不完全形成的。PM極易經(jīng)呼吸道進(jìn)入肺部，引起呼吸道疾病。

2 備用發(fā)電機(jī)尾氣特點(diǎn)分析

2.1 風(fēng)量小

以單臺(tái)康明斯、600-800kw發(fā)電機(jī)為例：柴油發(fā)電機(jī)燃料采用0#輕質(zhì)柴油，油的熱值取45998kJ/kg，比重取0.81kg/L，含硫率去0.035%（國(guó)標(biāo)），則單位耗油量以212.5g/kWh計(jì)，故800kw（最大功率計(jì)）的柴油發(fā)電機(jī)耗油量為170kg/h。根據(jù)燃燒原理，1kg柴油產(chǎn)生的煙氣量約為11m3，單位煙氣產(chǎn)生量約20m3/kg（空氣過剩系數(shù)取1.8）.則單臺(tái)產(chǎn)生的煙氣量為：20×170=3400m3/h。

2.2 穩(wěn)定工況下、污染物濃度低

發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)因柴油燃燒排放出含有煙塵、SO2、NOx的尾氣。根據(jù)相關(guān)理論計(jì)算污染物排放量：

（1）SO2的排放量計(jì)算公式：CSO2=2000×B×S

（2）煙塵的排放量計(jì)算公式：Gsd=1000×B×A

（3）NOx的排放量計(jì)算公式：CNOx=1630×B×（N×b+0.000938）

式中：CSO2— 二氧化硫排放量，kg；

Gsd— 煙塵排放量，kg；

CNOx— 氮氧化物排放量，kg；

B — 消耗的燃料量，T，取值為0.17t；

A — 灰分含量，%，取0.01%；

N — 燃料中含氮量，%，取值0.02%；

b — 燃料中氮的轉(zhuǎn)化率，%，取值40%；

S — 燃料中的全硫含量，%，取0.035%。

則CSO2=2000×0.17×0.00035=0.119kg，則Gsd=1000×0.17×0.0001=0.017kg，則CNOx=1630×0.17×（0.0002×0.4+0.000938）=0.2821kg，即備用發(fā)電機(jī)在穩(wěn)定工況下產(chǎn)生的廢氣中的SO2、NOx和煙塵產(chǎn)生情況如表1所示：

表1 備用發(fā)電機(jī)在穩(wěn)定工況下污染物產(chǎn)生濃度一覽表

2.3 非穩(wěn)定工況時(shí)、污染物濃度高

根據(jù)實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，發(fā)電機(jī)在啟動(dòng)時(shí)到正常工況，此時(shí)產(chǎn)生的各污染物濃度變化較大，具體產(chǎn)生情況如表2所示：

表2 發(fā)電機(jī)在非穩(wěn)定工況下污染物產(chǎn)生濃度一覽表

2.4 運(yùn)行時(shí)間短及使用率低

柴油發(fā)電機(jī)作為備用發(fā)電機(jī)，長(zhǎng)期處于不運(yùn)行狀態(tài)，為保證柴油機(jī)性能，需要定期進(jìn)行試運(yùn)行，且為試運(yùn)行時(shí)間較短。

3 備用發(fā)電機(jī)廢氣工藝比選

發(fā)電機(jī)廢氣主要污染物為NOx和煙塵顆粒（PM）。處理含NOx廢氣的方法有：吸附法、微生物法、SCR法、SNCR法、氧化吸收法、還原吸收法等。處理含顆粒物廢氣的方法有氧化催化技術(shù)（DOC）、顆粒捕集技術(shù)（DPF）、顆粒氧化轉(zhuǎn)化技術(shù)（POC）等。結(jié)合備用發(fā)電機(jī)廢氣排放特點(diǎn)，采用濕法還原法。

4 備用發(fā)電機(jī)廢氣處理方案

4.1 工藝流程

廢氣收集系統(tǒng) → 洗滌塔 → 風(fēng)機(jī) → 15m煙囪

4.2 脫硫脫硝原理

Na2S2O3具有一定的還原性，以Na2S2O3為添加劑的NaOH噴淋液，在噴淋塔中與煙氣在逆流氣液接觸過程中，Na2S2O3發(fā)生氧化還原反應(yīng)，將NO2轉(zhuǎn)化成NO2-，實(shí)現(xiàn)氣相中的NOx的脫出，同時(shí)煙氣中的SO2會(huì)促進(jìn)NOx的吸收去除，并且SO2自身也可保持較高的脫除效果。

結(jié)語

（1）通過對(duì)備用發(fā)電機(jī)廢氣排放特征分析，并結(jié)合工藝比選，備用發(fā)電機(jī)廢氣選用噴淋塔進(jìn)行治理是可行的。

（2）備用發(fā)電機(jī)廢氣經(jīng)過噴淋塔處理后可達(dá)《大氣污染物排放限值》（DB44/27-2001）中的第二時(shí)段二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的排放標(biāo)準(zhǔn)。