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山東華全動(dòng)力股份有限公司
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閱讀：371發(fā)布時(shí)間：2020-11-17
柴油發(fā)電機(jī)組的煙色指運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),從排氣管排出的廢氣煙色。正常燃燒時(shí) ,它應(yīng)該是一種無色的透明氣體。但由于機(jī)器的磨損、調(diào)整不當(dāng)、工作環(huán)境的影響、噴油量和供油時(shí)間不合適等諸多因素的影響 ,柴油發(fā)電機(jī)組常常會(huì)出現(xiàn)排氣冒白煙、藍(lán)煙和黑煙的現(xiàn)象。柴油機(jī)排氣煙色直接反映出了柴油機(jī)的故障及燃燒的質(zhì)量。弄清柴油機(jī)冒煙的機(jī)理和煙色與故障的關(guān)系。可以提高柴油機(jī)的經(jīng)濟(jì)性、減少故障、 ,使柴油發(fā)電機(jī)組處于良好的狀態(tài)。
2、排氣煙色的形成機(jī)理
柴油機(jī)在運(yùn)行過程中,排出廢氣的煙色,可以分為三類:白煙、藍(lán)煙和黑煙。不同的煙色其形成原因不同。
2.1 白煙:
柴油機(jī)排白煙是由于柴油機(jī)過冷或在寒冷天氣、冷機(jī)啟動(dòng)及空車惰轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生。此時(shí) ,氣缸中溫度較低 ,著火不好 ,燃料未*燃燒 ,由這些未*燃燒或部分氧化的燃料液滴與水蒸氣構(gòu)成的微粒( μ )直徑在 0.6～1 以上的微粒 隨廢氣排出時(shí) ,就形成了白色煙霧。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)過暖機(jī) ,溫度正常后 ,白煙就會(huì)消失。
2.2 藍(lán)煙:
柴油機(jī)低負(fù)荷運(yùn)行時(shí) ,燃燒室溫度較低 ,燃料著火性能不好 ,燃料或竄入燃燒室的潤(rùn)滑油未(μ )*燃燒 ,即呈微粒狀態(tài) 直徑在 0.4以下 排出 ,從而形成藍(lán)煙。在排出藍(lán)煙的同時(shí)由于燃燒的中間生成物質(zhì) 甲醛 也排出 ,因而有刺激性臭味。藍(lán)、白煙之間并沒有嚴(yán)格的成份差異 ,只是由于微粒直徑不同對(duì)光線的反射不同 ,產(chǎn)生不同顏色而已。
2.3 黑煙:
易在高負(fù)荷時(shí)發(fā)生。例如柴油發(fā)電機(jī)超負(fù)荷工作、汽車加速、爬坡時(shí),排氣就易冒黑煙。黑煙柴油機(jī)在運(yùn)行中冒黑煙 ,會(huì)使經(jīng)濟(jì)性下降 ,廢氣溫度高 ,產(chǎn)生積炭 ,積炭會(huì)引起活塞環(huán)卡死和氣門咬死現(xiàn)象。此外 ,柴油機(jī)冒煙還會(huì)妨礙視線 ,污染環(huán)境。因此 ,不允許柴油機(jī)長(zhǎng)期在黑煙下工作。出現(xiàn)黑煙后 ,柴油機(jī)負(fù)荷不能再提高。因此 ,它也是限制負(fù)荷提高的一個(gè)標(biāo)志。
3、影響柴油機(jī)碳煙和微粒排放的因素
3.1 過量空氣系數(shù)是影響碳煙生成根本的因素。
因?yàn)樘紵熒傻母镜臈l件之一是缺氧。烴類燃料在缺氧時(shí)就有部分未參與燃燒或只能不*燃燒。直噴式柴油機(jī)煙度隨過量空氣系數(shù)α α α變化關(guān)系曲線。由圖可以看出當(dāng) > 3 時(shí) ,隨著α的增大 ,煙度 R迅速下降 , >5 時(shí) ,R趨近于零。
3.2 負(fù)荷。
負(fù)荷對(duì)碳煙影響實(shí)質(zhì)上是每循環(huán)噴油量或過量空氣系數(shù)對(duì)煙度的另一種形式 ,負(fù)荷增大 ,即每循環(huán)噴油量增加 ,過量空氣系數(shù)減小 ,燃燒向缺氧方向發(fā)展 ,從而使煙度升高。
3.3 轉(zhuǎn)速。
轉(zhuǎn)速對(duì)煙度的影響較為復(fù)雜 ,存在著幾個(gè)互相起著相反作用的因素。隨著轉(zhuǎn)速的提高 ,充η η量系數(shù) 下降 ,當(dāng)超過一定轉(zhuǎn)速時(shí) , 下降速度加ν ν快。由于進(jìn)氣充量減少 ,實(shí)際空燃比減小引起缺氧。因此 ,碳煙生成量增加。當(dāng)轉(zhuǎn)速較低時(shí) ,燃燒室內(nèi)的氣流運(yùn)動(dòng)較弱 ,特別是低到一定轉(zhuǎn)速 ,混合氣形成條件明顯惡化 ,油氣混合不均勻 ,熱分層效應(yīng)差 ,引起局部缺氧嚴(yán)重 ,碳煙生成量增加。
3.4 噴油定時(shí)。
噴油定時(shí)對(duì)碳煙影響很大 ,如圖 3所示 ,煙度隨噴油提前角的增大而降低。然而 ,增大噴油提前角將會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生較高的燃燒噪聲、機(jī)械負(fù)荷、NO 排放也會(huì)增加。但是 ,噴油過早 ,氣缸內(nèi)的溫度和壓力低 ,噴入氣缸內(nèi)燃油蒸發(fā)及混合氣速度減慢 ,這時(shí)缸內(nèi)空氣運(yùn)動(dòng)速度也較低 ,混合氣形成條件惡化 ,煙度又將回升。
3.5 燃燒室內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)的影響。
燃燒室內(nèi)的氣流有進(jìn)氣渦流,擠壓渦流和微渦流 紊流 三種。適當(dāng)增強(qiáng)氣流運(yùn)動(dòng),有利于壁膜燃油的蒸發(fā)、混合及燃燒,改善混合氣形成質(zhì)量,從而減少局部的高溫和缺氧,減少碳煙生成,并可加速已有碳煙的氧化。但并不是空氣渦流愈強(qiáng)愈好,過強(qiáng)過弱都可導(dǎo)致相反結(jié)果。3.6 燃油品質(zhì)。燃料中芳烴含量多 ,煙度愈大;而烷烴含量愈多 ,則煙度愈小。這是因?yàn)榉紵N的碳?xì)滟|(zhì)量比 C/ H M 遠(yuǎn)大于烷烴 ,容易產(chǎn)生脫氫反應(yīng) ,從而增加碳煙的生成量。當(dāng)燃油中芳烴和烷烴含量大致相等時(shí) ,餾分愈多的油 ,煙度就愈高。因?yàn)轲s分愈重 ,高分子的烴就愈多 ,蒸發(fā)、混合和燃燒均較困難。
柴油機(jī)的煙度隨十六烷值的提高而增大。這是因?yàn)槭橹蹈叩牟裼头€(wěn)定性較差 ,在燃燒過程中易于裂解 ,使碳的生成速度高 ,從燃燒方式上看 ,十六烷值高的柴油著火性能較好而滯燃期較短 ,參與預(yù)混合燃燒的燃油較少 ,大部分燃油則是以擴(kuò)散燃燒的方式進(jìn)行的 ,因而煙度較大。
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