固定式柴油发动机排放标准

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• 背景
• 适用性
• 排放标准
• 经济影响

背景

美国清洁空气法案规定, 新源性能标准 (NSPS)建立以控制新的固定污染源
[民航局,第111条(b)

项]
的排放量。 一个污染源排放标准要求这些来源来控制排放水平达到了最好的展示技术 (BDT),
考虑到成本以及任何非空气质量健康和环境的影响和能源需求。 新源被定义为那些新建,改建或改
造开始之后他们的标准被提出。

1979年, 美国环保局提出的NSPS标准固定式发动机,但他们从来没有敲定。 在没有联邦法规,
从固定发动机的排放逐渐成为受国家和/或地方法规和许可证政策,如在加利福尼亚州,得克萨斯州,
或NESCAUM状态的复杂系统。

该污染源排放标准固定式发动机通过多项法规获得通过。 下面是一些重要的调节步骤:
• 2006年7月11日,美国环保局颁布的排放标准固定式柴油发动机,这需要大多数新的固定式
柴油发动机满足对移动的1-4级排放标准, 非道路发动机 。

• 于2008年1月18日,美国环保局颁布了固定的火花点火(SI)内燃机的排放标准。
• 5月21日2010年,美国环保局建议修订2006年的规则,加强标准为10-30升每缸引擎由同
一尺寸的船用发动机要求的水平。 拟议的规则也使排放标准的发动机超过30升每缸与船用发动
机。 该提案还包括小的修改到SI发动机的要求。

除了NSPS标准,也由国家规定的排放标准中规定的某些类别的新的固定式发动机的排放要求有害空
气污染物(NESHAP)。 由于NSP和NESHAP排放标准通过一些被采纳的规则,在某些情况下,提
示对环保局法庭行动的法规各种环境或产业集团,结构复杂。 本文介绍了新的柴油发动机的NSPS
标准(SI发动机也上调,但不包括本摘要)。 同时还提供了对NESHAP规定的概要现有固定发动机 。

排放法规固定式柴油发动机是发表在第40章,联邦法规法典(CFR)第60部分。
适用性

该污染源排放标准适用于固定压缩点火式内燃机(CI ICE)的定义如下:
• 静止的内燃机是指任何内燃机,除了燃烧涡轮机,该转换热能转化为机械功,并且是不移动
的。 从移动ICE静止ICE的区别在于,静止的内燃机是不是一个非道路发动机所限定在40 CFR
1068.30,并且不用于推进汽车或仅用于竞争的车辆。 固定ICE包括往复式内燃机,旋转冰,

等冰,除燃气轮机。
• 的压缩点火发动机装置的类型的固定式内燃机,是不是火花点火(SI)发动机。 一个SI发
动机是指汽油,天然气或液化石油气燃料的发动机或任何其他类型的发动机用火花塞(或其它火
花放电装置)中,用操作特性显著类似的理论燃烧奥托循环。 火花点燃式发动机通常使用一个
节流阀来调节进气流量正常运行时控制电源。 在其中的液体燃料(通常为柴油)用于CI和气体
燃料(通常为天然气)双燃料发动机是在不到2份柴油燃料至100份,平均每年比作为主要燃料
总量上的燃料能量相当于基准SI发动机。
典型的例子是用于发电和操作压缩机固定式柴油发动机和泵的功率和制造工厂。 该规则还包括固定
式发动机的在紧急情况下使用,包括电力应急发电机和水泵消防和防洪。 排放标准适用于新建,修
改和重构的固定式柴油发动机(即,现有在用的发动机不受影响)。

时序,排放标准适用于发动机,其建设,改造或重建7月11日之后开始,2005年,日治拟发表在联
邦登记册。 符合1级标准,被推迟到2006年4月1日对非消防泵发动机,2006年7月1,用于消防泵
发动机。

排放标准

本标准适用于氮氧化物,PM,CO和非甲烷碳氢化合物的排放。 它们均以克/千瓦时和烟雾标准的单
位为百分比。 没有新的排放限值分别为固定式发动机开发的。 相反,发动机必须满足各种类型的移
动的发动机,根据发动机的尺寸和应用的排放标准:

 低于10升每缸排量的发动机,必须通过移动4级排放标准达到一级非道路柴油发动机(在美
国,几乎所有的固定式发动机属于这一类的大小)。 仅用于紧急情况下使用的发动机,例如备用
发电机组,从最严格的4级排放要求豁免。

 排量大于10升每缸的发动机必须符合排放标准的船用发动机。

已通过两组标准:(1)发动机制造商,以及(2)发动机业主/运营商。 与模型年初(MY)2007发
动机制造商必须证明排放固定发动机,所以他们有责任遵守。 在我2007年之前的过渡期内,发动机
可以出售不属于排放认证。 在这种情况下,发动机业主/运营商负责符合排放标准。

为固定非应急柴油机发动机制造商。排放认证要求的标准列于表1。 从2007年,低于30升每缸都固
定发动机必须经过认证,以各自的标准,适用于车型年和发动机最大功率(和海洋标准每缸排量)。

表1
对于非紧急固定式发动机的排放要求
排量(D)
功率 年 排放认证

每缸D <10升 ≤3000马力 2007 + 非道路层
2/3 / 4

> 3000马力
2007-2010
非道路一级

2011 +
非道路第2层
/ 4

10≤D <30升每缸 所有 2007 + 海洋猫。 2 层2 / 3/4 ( 层3/4建议)
每缸(D)≥30升 所有 2010-2011 表2。2级*海洋排放标准
2012 + 2-3
排放认证要求也适用于紧急引擎自2007年,但认证级别不太严格:
• 紧急引擎,是不是消防泵发动机必须经过认证,以需要“附加”,如柴油微粒过滤器或控制
在表1所示的标准,除了标准(包括非道路第4层和海洋3类第3层) NOx还原催化剂。
• 应急消防泵的发动机必须经过认证到一般基于非公路Tier 1和Tier 2,具有2级生效后大约
2008年至2011年,根据发动机动力类标准。

允许紧急引擎维护和测试的时间是每年100小时。
对于发动机业主/运营商的标准根据不同的发动机类型,所有者和经营者有责任符合排放标准如下:
发动机<30升每缸
2007年之前:

▪ 发动机<10升每缸必须满足非道路一级排放标准。
▪ 发动机≥10升每缸必须满足MARPOL附则VI的NOx限值(第一级海洋
标准)

o 2007年及以后:业主/运营商必须购买排放认证的发动机
发动机≥30升每缸:
o 根据2006年的规定,业主/经营者须减少氮氧化物排放量减少90%,或者他们必须
限制氮氧化物1.6克/千瓦时(1.2克/马力小时)。 业主/运营商也需要减少PM排放减
少60%,或者他们必须限制PM至0.15克/千瓦时(0.11克/马力小时)。

o 根据2010年的提案,发动机必须经过认证,以在表1所示的标准。
2007年以前的引擎<30升每缸业主/运营商可以通过购买经过认证的发动机证明合规性。 从发动机
制造商的数据;;从控制设备供应商的数据,或进行性能测试,如果一个未经认证的发动机被购买,遵
照可以使用从一个类似的发动机进行了测试排放测试结果来证明。 如果在使用中的性能测试进行时,
业主将须符合不至超过(NTE)的排放标准,而不是各自认证的排放标准。 2007年以前的发动机必
须满足1.25×适用的认证排放标准NTE标准。 这表明发动机的合规性和相应的维修记录的信息必须
保存在网站上。

发动机≥30升每缸业主/运营商必须进行初步的性能测试,以证明排放达标(NOx被采用EPA
Method 7E,下午用EPA方法5 [40 CFR 60部分附录A]测量)。 新界东的标准并不适用于发动机≥30

升每缸。

燃油计划受影响的发动机也将不得不改用低硫燃料:
低于30升每缸引擎:
o 不超过500 ppm的硫由2007年10月,
o 超低硫柴油(15 ppm的硫)2010年10月。
• 发动机≥30升每缸:从2014年1,000 ppm的低硫燃料(建议)。

这些燃料的需要与移动非道路发动机和船用发动机保持一致。 一些燃料质量要求推迟在阿拉斯加地
区。

经济影响

环保署估计,2006年的规则将影响81,500新的固定式柴油发动机。 会逐渐发生的减排量二〇〇五
年至2015年,与该规则将5700万美元的2015年全国总年度费用。
以下是价格上涨的兼容设备由于排放控制措施(2015年)所增加的成本EPA估计:
• 灌溉系统:2.3%
• 泵和压缩机:4.3%
• 发电机组和焊接设备:10.0%