机车柴油机排放污染物的测量与计算_王贤

[源强]污染物排放系数及污染物排放量计算方法排放量, 计算方法, 污染物, 系数排放量, 计算方法, 污染物, 系数一、废水部分Wi=Ci×Qi×10W——某一排放口i种污染物年排放量（公斤/年）Q——该排放口年废水排放量（万吨餐饮业及商场年废水排放量可按年用新鲜水量的80%计；美容、理发店和浴室等行业年废水排放量可按年用新鲜水量的85%计。

二、废气部分1、年废气排放量Q=P•B Q—某一锅炉、茶炉、大灶或工业窑炉年废气排放量（万标立方米/年）B——该锅炉、茶炉、大灶或工业窑炉年燃料消耗量（吨/年）P——该锅炉、茶炉、大灶或工业窑炉废气排放量的排放系数。

各种燃料废气排污系数2、年烟尘排放量G=B·K·（1-η）G——某一锅炉、茶炉、大灶或工业窑炉年烟尘排放量（吨年）。

B——该锅炉、茶炉、大灶或工业窑炉年燃料消耗量。

煤（吨/年）；燃料油（立方米/年）；燃料气（百万立方米/年）。

K——该锅炉、茶炉、大灶或工业窑炉年烟尘排放量的污染系数。

η——该锅炉、茶炉、大灶或工业窑炉除尘系统的除尘效率（%）。

其中旋风除尘器除尘效率为80%左右，水膜除尘器除尘效率为90%左右。

燃煤烟尘污染系数燃料油、燃料气烟尘排污系数注：1、燃料油比重为0.92~0.98吨/立方米。

2、燃料气（指液化气）1百万立方米（常压）≈2381吨3、各种污染物排放量SO2排放量：W=β .B (1–ŋ)CO和NOX排放量：W=β .B W—某锅炉、茶炉、大灶或工业窑炉某种污染物年排放量（吨）β—该锅炉、茶炉、大灶或工业窑炉该种污染物燃料煤、油、燃料气的排污系数B—该锅炉、茶炉、大灶或工业窑炉燃料年消耗量。

煤（吨/年）；燃料油（立方米/年）；燃料气（百万立方米/年）ŋ—该锅炉、茶炉、大灶或工业窑炉脱硫系统的脱硫效率，其中水膜除尘器脱硫效率为15~20%，旋风除尘器的脱硫效率为0。

各种燃料各种污染物排污系数关于废气污染物排放量计算的简易计算法一：燃煤1、燃煤烟尘排放量的估算计算公式为：耗煤量（吨）X煤的灰分（%）X灰分中的烟尘（%）X（1-除尘效率%）烟尘排放量（吨）=———————————————————————————————1- 烟尘中的可燃物（%）其中耗煤量以1吨为基准，煤的灰分以20%为例，具体可见《排污收费制度》P115页；灰分中的烟尘是指烟尘中的灰分占燃煤灰分的百分比，与燃烧方式有关，以常见的链条炉为例，15%-25%，取20%；除尘以旋风除尘为例，取80%；烟尘中的可燃物一般为15%-45%，取20%，则1吨煤的烟尘排放量=1X20%X20%X（1-80%）/1-20%=0.01吨=10千克如除尘效率85%，1吨煤烟尘排放量=7.5千克如除尘效率90%，1吨煤烟尘排放量=5千克2、燃煤SO2排放量的估算计算公式：SO2排放量（吨）=2X0.8X耗煤量（吨）X煤中的含硫分（%）X(1-脱硫效率%)其中耗煤量以1吨为基准，煤中的含硫分为1.5%，则1吨煤的SO2产生量=2X0.8X1X1.5%=0.024吨=24千克其中煤中的含硫分为1%，则1吨煤的SO2产生量=2X0.8X1X1%=0.016吨=16千克3、燃煤NOX排放量的估算：计算公式：NOX排放量（吨）=1.63X耗煤量（吨）X（燃煤中氮的含量X燃煤中氮的NOX转化率%+0.000938）NOX排放量（吨）=1.63X耗煤量（吨）X（0.015X燃煤中氮的NOX转化率%+0.000938）其中耗煤量以1吨为基准，燃煤中氮的含量=1.5% 燃煤中氮的转化率=25%, 具体可见《排污收费制度》P122页则1吨煤的NOX排放量=1.63X1X(0.015X25%+0.000938)=0.00764吨=7.6千克根据国家环保总局编著的《排污申报登记实用手册》“第21章第4节NOX、CO、CH化合物排放量计算”，燃煤工业锅炉产生的NOX的计算公式如下：GNOX=B X FNOX GNOX：——NOX排放量，千克；B——耗煤量，吨FNOX——燃煤工业锅炉NOX产污排污系数，千克/吨燃煤工业锅炉NOX产污排污系数，千克/吨二、燃油1、燃油SO2排放量的估算计算公式：SO2排放量（吨）=2X耗油量（吨）X燃油中的含硫分（%）X(1-脱硫效率%)其中耗油量以1吨为基准，油中的含硫分为2%，则1吨油的SO2产生量=2X1X2%=0.04吨=40千克2、燃油NOX排放量的估算：计算公式：NOX排放量（吨）=1.63X耗油量（吨）X（燃油中氮的含量% X燃油中氮的NOX转化率%+0.000938）其中耗油量以1吨为基准，燃油中氮的转化率=35%, 氮的含量=0.14% 具体可见《排污收费制度》P123页则1吨油的NOX排放量=1.63X1X(0.14%X35%+0.000938)=0.00232吨=2.32千克。

高原环境下国六柴油机排放污染物测试作者：宋超王勇孟令楠解永全伊全平来源：《时代汽车》2022年第06期摘要：通过对高原发动测试台架测量控制软件的升级，实现了高原发动机性能试验与排放试验的程序化控制，建立了高原发动机性能试验与排放试验的集成化数据采集系统。

本文对一台国六排放水平的发动机在升级后的电涡流测控台架进行WHSC稳态循环的试验验证。

结果表明：基于电涡流测功系统的发动机试验台架可以通过程序控制采集不带过渡工况的WHSC 循环数据。

实测循环功与理论循环功的比值为99.91%，满足标准规定85%-105%的要求。

关键词：高原环境国六柴油机电涡流测功系统气态污染物 WHSC循环1 引言柴油机因其经济性好、动力性强、可靠性高等优点，已广泛应用于交通、军事、发电、航海等领域，在国民经济、国防建设和日常生活中发挥着重要作用。

[1]然而，随着柴油机的广泛应用，不断增加的碳烟颗粒物（PN/PM）、氮氧化物（NOx）、一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）等污染物使得大气污染问题日益突出。

2018年国家环保部发布重型车国六排放测试标准GB-17691-2018《重型柴油车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）》。

与第五阶段相比，国六标准加严了污染物排放限值，增加了粒子数量排放限值，变更了污染物排放测试循环。

[2]国六标准将稳态测试循环从原来的欧洲稳态循环（European Steady-state Cycle，ESC）循环变更为全球统一的稳态循环（World Harmonized Steady-state Cycle，WHSC），作为发动机出厂时的型式核准工况。

[3]与国五标准相比，国六标准更注重发动机低速低负荷工况下的排放。

我公司常年承接高海拔内燃机性能试验业务，建有两个基于电涡流测功系统的发动机试验台架。

国六标准发布以来，整个内燃机检测行业重点业务已经由单纯的性能检测向排放检测倾斜，内燃机生产厂家也采用牺牲功率来保排放合格的策略认真执行国六标准。

柴油车排气污染物的测量原理柴油车是一种使用柴油作燃料的内燃机车辆。

它们在运行过程中会产生多种污染物，包括颗粒物（PM），一氧化碳（CO），氮氧化物（NOx）和非甲烷总烃（NMHC）等。

为了保护环境和人们的健康，对柴油车的排放物进行测量和监控至关重要。

柴油车排气污染物的测量主要基于尾气采样和分析技术。

下面将详细介绍柴油车排气污染物测量的原理和方法。

1. 颗粒物（PM）测量：颗粒物是柴油车尾气中最常见的污染物之一。

颗粒物的测量主要通过两种方法进行：质量测量和数量测量。

质量测量：质量测量是通过称量颗粒物的质量来确定其浓度。

其中，颗粒物会被从尾气中捕获到滤纸上，然后将滤纸进行称重。

测量结果以每单位体积颗粒物的质量（mg/m³）来表示。

数量测量：数量测量是通过计数颗粒物的数量来确定其浓度。

其中，颗粒物会被收集到一个小孔的探测器中，然后通过数粒子的个数来计算浓度。

测量结果以每单位体积颗粒物的数量（#/cm³或#/m³）来表示。

2. 一氧化碳（CO）测量：一氧化碳是一种无色、无臭的气体，由不完全燃烧产生。

柴油车尾气中的CO 主要来自于燃烧不完全的柴油。

CO的测量主要通过红外吸收法进行。

红外吸收法：红外吸收法是通过红外光的吸收来测量CO的浓度。

尾气中的CO会通过一个光路，光被CO吸收后，通过测量光的强度变化来计算CO的浓度。

3. 氮氧化物（NOx）测量：氮氧化物是柴油车尾气中的主要污染物之一，包括一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）。

氮氧化物的测量主要通过化学分析法和化学吸收法进行。

化学分析法：化学分析法是通过一系列化学反应来测量NO和NO2的浓度。

其中，尾气中的NO会与一种化学试剂反应生成化合物，然后通过化学分析仪器来测量反应产物的浓度来计算NO的浓度。

NO2的测量则通过将NO转化为NO2，然后进行化学分析来测量NO2的浓度。

化学吸收法：化学吸收法是通过将尾气中的NO和NO2与一种吸收剂进行反应来测量NOx的浓度。

柴油机排放污染物测定实验指导书和实验报告
姓名专业学号
一、实验内容
分别使用滤纸式烟度计和不透光烟度计，对柴油车进行自由加速烟度测量，按照相应标准进行实验和分析结果,对比分析各种参数对烟度值的影响以及两种烟度计的测量结果异同。

二、实验目的和要求
了解滤纸式烟度计和不透光烟度计的工作原理、结构及特点，掌握柴油机排放的产生机理及其测量方法。

三、实验仪器设备：
1、实验柴油车（柴油机）1辆（1台）
2、滤纸式烟度计2台
3、不透光烟度计2台
四、实验步骤
1、摆放好滤纸式烟度计和不透光烟度计，准备好柴油机（柴油车），做好实验前的准备工作。

2、先使用滤纸式烟度计，取样探头逆气方向固定于排气管内,并使其中心线与排气管轴线平行。

3、由怠速工况将油门急速踩到底，约4s后松开，如此重复三次,开启测量循环开关与踏板急踩动作同时进行，严格同步，急踩油门踏板到底，至4s后即松开油门踏板，由表头读数。

下一次踩油门间距15s，如此重复三次，取三次读数算术平均值为所测烟度。

4、再使用不透光烟度计，重复以上2、3过程。

5、记录实验数据，并分析实验结果.
五、注意事项
1、取样探头不应受到排气动压的影响.
2、应该保证取样，滤纸走位，读数及压缩空气清洁试管在15s内完成。

3、注意安全.
六、实验记录和实验结果分析、思考
1、实验记录和结果分析
2、根据柴油机的原理，哪些因素会影响测量结果？
指导教师：
年月日。

关于柴油机污染物排放量统计计算
关于柴油机污染物排放量统计计算
1、SO2排放量的计算：
SO2的排放量可用物料衡算法进行计算：
S 的原子量是32，O的原子量是16，SO2的分子量为64，因此SO2排放量的计算公式为：
SO2产生量（吨）=2*含硫量（0.2%）*消耗的柴油吨数
2、NOx排放量的计算
根据有关文献资料，柴油机氮氧化物的产生量约为燃油量的10%-14%，根据《油田开发环境影响评价文集》，NOx产生量以实测法进行计算：
柴油机耗油量为175g/KW.H，产生NOx为10.99g，因此NOx 的排放量可以算出：
NOx排放量（t）=（10.99/175）*柴油消耗数=0.0628*柴油吨数
3、烟尘排放量的计算
柴油机排放烟尘没有相关可查资料，按油料燃烧计算：
烟尘排放量（千克）＝1.5×柴油消耗量（t）
4、废气排放量的计算
根据《石油石化工业环境统计方法汇编》（废气部分）可知，钻井柴油机排气：0.3949×104m3/t柴油。

柴油：二氧化硫0.4%*t Nox－0.0628*t 烟尘0.0015*t 原油：二氧化硫0.016*t 烟尘0.0012*t 煤：0.03344*t 0.05*t
同样1吨：柴油二氧化硫0.004 尘0.0015
原油0.016 0.0012
煤0.03344 0.05
煤：原油：柴油＝8:4:1
煤：原油：柴油＝33:0.8:1
综上，煤：原油：柴油＝20：2：1。

附件3《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（中国第三阶段）》（征求意见稿）编制说明《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（中国第三阶段）》标准编制组二〇一三年五月项目名称：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（中国第三阶段）项目统一编号：458承担单位：济南汽车检测中心编制组主要成员：刘顺利、范凤雷、胡开建等标准所技术管理负责人：纪亮标准处项目负责人：谷雪景目录1 项目背景 (1)1.1 任务来源 (1)1.2 工作过程 (1)2 行业概况[1] (1)2.1 单缸柴油机 (2)2.2 小缸径多缸柴油机 (2)2.3 中等缸径多缸柴油机 (3)2.4 配套情况 (4)2.5 保有量情况 (5)2.6 柴油消耗量情况 (6)2.7 进口二手机械情况 (6)3 标准修订的必要性分析 (7)3.1 大气污染物减排需要 (7)3.2 行业发展带来的主要环境问题 (7)3.3 促进内燃机行业可持续发展 (8)4 主要国家、地区及国际组织相关标准研究 (9)4.1 ISO标准 (9)4.2 欧盟法规 (10)4.3 美国法规 (15)4.4 全球统一的非道路法规 (21)5 国内相关标准 (23)5.1 三轮汽车和低速货车用柴油机排放标准 (23)5.2 GB/T8190系列标准 (24)5.3 中小功率柴油机排气污染物排放限值 (26)6 主要修订内容 (26)6.1 原标准基本情况 (26)6.2 增加的术语与定义 (27)6.3 加严了污染物的排放限值 (27)6.4 增加了耐久性要求 (28)6.5 基准燃油的改变 (30)6.6 带含贵金属材料的后处理系统的要求 (31)6.7 增加了非道路移动机械的要求 (31)7 本标准与欧美相关标准的差异 (31)7.1 控制范围的差异 (32)7.2 实施时间的差异 (32)7.3 测量方法的差异 (32)7.4 与其现行标准限值的差异 (32)8 实施本标准的环境效益及经济技术分析 (33)8.1 实施本标准的环境（减排）和社会效益 (33)8.2 燃油可行性分析 (33)8.3 发动机技术可行性及成本分析 (34)8.4 测试设备可行性分析 (37)1项目背景1.1任务来源根据环境保护部（原国家环保总局）环办[2006]371号文，由济南汽车检测中心负责制订《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（中国第三阶段）》标准，项目统一编号：458。

实训柴油车排气污染物控制与检测导入新课：柴油机排出的浓烟，虽然不像汽油机排放那样含有大量有毒成分，但是，它会使人们感到不舒服，亦会影响能见度，妨碍驾驶员的视线，从而诱发交通事故。

讲授新课：一、滤纸法烟度检验1、检验前仪器及车辆准备(1) 抽气开关与抽气泵动作应同步，滤纸洁白均匀无受潮变质，取样进气管路通畅。

(2) 受检车辆发动机达到规定的热状态，排气系统不得有泄漏现象。

2、检验程序(1) 吹除积存物：由怠速工况将油门踏板迅速踏到底，4S后松开，反复三次，以清除排气系统中的积物。

(2) 安装取样探头：将取样探头固定于排气管内，插深等于300mm，并使其中心线与排气管轴线平行。

(3) 将踏板开关固定在油门踏板上方。

(4) 测量取样：由怠速工况将踏板开关和油门踏板一并迅速到底，保持4S后松开，完成第一次检验。

(5)读取示值（自动）或取样（手动）。

(6) 相隔11S以后，进行第二次检验。

(7) 重复检验三次，取三次检验值的算术平均值为排气烟度的检验结果。

3、自由加速试验排气可见污染物检验(1) 检验前仪器及车辆准备(1) 车辆进气系统应装配空气滤清器，排气系统应装配消声器并且不得有泄漏。

(2) 测量时发动机的冷却水和润滑油温度应达到汽车使用说明书所规定的热状态。

(3) 试验前车辆不应长时间怠速运转。

如车辆长时间怠速运转，测试前应增加自由加速工况操作次数，以便扫尽排气管积存的排放污染物。

(4) 燃料应使用柴油，不得加消烟添加剂，柴油应符合GB252的规定。

(2) 检验程序(1) 车辆在发动机怠速下，插入不透光仪取样探头。

(2)迅速但不猛烈地踏下油门踏板，使喷油泵供给最大油量，在发动机达到调整器允许的最大转速前，保持此位置。

一旦达到最大转速，立即松开油门踏板，使发动机恢复至怠速，不透光仪恢复到相应状态。

(3)重复(2)操作过程至少6次，记录不透光仪的最大读数值。

如果读数值连续4次均在0.25m-1的带宽内，并且没有连续下降的趋势，则记录值有效。