柴油發(fā)電機排放標準（又稱(chēng)排放法規）是為實(shí)現大氣環(huán)境質(zhì)量標準，對柴油發(fā)電機污染物排放作出的限制，其作用是直接控制柴油發(fā)電機刊下出的污染物刊下放量，以防止大氣污染。為了控制發(fā)動(dòng)機廢氣排放污染，許多國家都制定了相應的環(huán)保法規和排放污染物防治的技術(shù)政策，以及控制污染物排放的技術(shù)監督標準。
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一、國外的排放標準
從20世紀60年代開(kāi)始，世界各國及地區相繼以法規形式對柴油發(fā)電機排放物予以強制性限制。具有代表性的國際三大排放體系（美國、日本和歐洲）分別制定了分階段的柴油發(fā)電機排放限值。目前，各國排放法規中對排放測試裝置、取樣方法、分析儀器等方面，大都取得了一致，而且各國排放標準不斷嚴格的趨勢也是一致的。但測試規范（車(chē)輛的行駛工況或柴油發(fā)電機的運轉工況組合方案）和排放量限值仍有很大差異。
在發(fā)動(dòng)機的排放標準中分為兩個(gè)部分。一部分是道路排放標準，針對道路用發(fā)動(dòng)機，如轎車(chē)、卡車(chē)等。另一部分是非道路排放標準，針對非道路用發(fā)動(dòng)機的排放而制定的。所謂非道路用機動(dòng)設備是各種工程機械設備、工程車(chē)輛、艦船和發(fā)電機組等的總稱(chēng)。
二、美國非道路用柴油機排放標準
據統計，美國每年非道路用發(fā)動(dòng)機排放的氮氧化物（NOx）、一氧化碳（CO）、碳氫化合物（HC）和顆粒物(PM)等有害物質(zhì)的總量與道路用車(chē)輛發(fā)動(dòng)機的年排放總量相當，美國是世界上控制非道路用柴油發(fā)電機尾氣排放最早的國家。美國國家環(huán)保局，簡(jiǎn)稱(chēng)EPA)從1990年開(kāi)始著(zhù)手研究和限制非道路用柴油發(fā)電機的尾氣排放問(wèn)題。1998年8月27日，EPA簽署了40 CFR PART89法規，規定了非道路用柴油發(fā)電機第一、第二、第三階段排放標準。40 CFR PART1039是美國非道路用柴油發(fā)電機第四階段的排放標準，該標準從2008年分功率段逐步開(kāi)始實(shí)施，從2008年到2014年是本標準的過(guò)渡期，過(guò)渡期內有相應限值要求，2014年以后，正式實(shí)施第四階段限值要求。Tier1~Tier4,各功率段排放限值及具體實(shí)施時(shí)間。Tier4在過(guò)渡期相比Tier3只是加嚴了NOX的排放限值，過(guò)渡期結束后又加嚴了顆粒物的限值要求，這樣既給企業(yè)留出了足夠的時(shí)間進(jìn)行產(chǎn)品升級，也避免了直接到第四階段造成的產(chǎn)品價(jià)格激增。
三、非道路用柴油機排放限值表
1、《非道路移動(dòng)機械用柴油機排氣污染物排放限值及測量方法（中國I、II階段）》 （GB20891-2007）標準，非道路移動(dòng)機械用功率小于560kW的柴油機；額定凈功率不超過(guò)37kW，用于船舶驅動(dòng)的，可參考本標準執行。非道路移動(dòng)機械用柴油機排氣污染物中的CO、HC、NOX、PMD的比排放量第II階段如表1。
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表1 非道路移動(dòng)機械裝用柴油機排氣污染物限值（第II階段） |
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額定凈功率（Pmax）
（kW）
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CO (g/kWh)
|
HC (g/kWh)
|
NOX (g/kWh)
|
HC+ NOX (g/kWh)
|
PM
(g/kWh)
|
|
130WPmaxW560
|
3.5
|
1.0
|
6.0
|
——
|
0.2
|
|
75WPmax<130
|
5.0
|
1.0
|
6.0
|
——
|
0.3
|
|
37WPmaxV75
|
5.0
|
1.3
|
7.0
|
——
|
0.4
|
|
18WPmax<37
|
5.5
|
1.5
|
8.0
|
——
|
0.8
|
|
8WPmax〈18
|
6.6
|
——
|
——
|
9.5
|
0.8
|
|
0<Pmax<8
|
8.0
|
——
|
——
|
10.5
|
1.0
|
2、《非道路移動(dòng)機械用柴油機排氣污染物排放限值及測量方法（中國三、四階段）》
本標準是對《非道路移動(dòng)機械用柴油機排氣污染物排放限值及測量方法（中國I、Ⅱ階段）》（GB 20891-2007）的修訂。修訂的主要內容如下∶
—— 加嚴了污染物排放限值；
—— 增加了瞬態(tài)試驗循環(huán)（NRTC）；
—— 增加了560kW以上柴油機的控制要求；
—— 優(yōu)化了一致性檢查的判定方法；
—— 增加了排放控制耐久性要求；
—— 增加了催化轉化器載體體積和貴金屬含量的試驗要求；
——修訂了試驗用基準柴油的技術(shù)要求。
具體限值見(jiàn)表2：
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表2 非道路用柴油機排氣污染物排放限值
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||||||
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階段
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額定凈功率 (Pmax) (kW)
|
CO
(g/kWh)
|
HC
(g/kWh)
|
NOx
(g/kWh)
|
HC+ NOx
(g/kWh)
|
PM
(g/kWh)
|
|
第三 階段
|
Pmax >560
|
3.5
|
——
|
——
|
6.4
|
0.20
|
|
130<Pmax<560
|
3.5
|
——
|
——
|
4.0
|
0.20
|
|
|
75<Pmax<130
|
5.0
|
——
|
——
|
4.0
|
0.30
|
|
|
37<Pmax<75
|
5.0
|
——
|
——
|
4.7
|
0.40
|
|
|
Pmax V 37
|
5.5
|
——
|
——
|
7.5
|
0.60
|
|
|
第四 階段
|
Pmax >560
|
3.5
|
0.40
|
3.5, 0.67 ⑴
|
——
|
0.10
|
|
130<Pmax<560
|
3.5
|
0.19
|
2.0
|
——
|
0.025
|
|
|
75<Pmax<130
|
5.0
|
0.19
|
3.3
|
——
|
0.025
|
|
|
56<Pmax<75
|
5.0
|
0.19
|
3.3
|
——
|
0.025
|
|
|
37<Pmax<56
|
5.0
|
——
|
——
|
4.7
|
0.025
|
|
|
Pmax<37
|
5.5
|
——
|
——
|
7.5
|
0.60
|
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(1)適用于可移動(dòng)式發(fā)電機組用Pmax>900kW的柴油機。
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||||||
四、國三排放標準與國二的區別
對以上非道路用柴油機國三標準與國二、國一進(jìn)行對比可知第三階段有如下變化：
1、 加嚴了污染物的排放限值
本標準限值要求與我國第II階段限值對比見(jiàn)表3。
表3 非道路第II和第III階段限制比較
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額定凈功率（Pmax）
（kW）
|
CO
（g/kWh）
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THC
（g/kWh）
|
NOx
（g/kWh）
|
THC+NOx
（g/kWh）
|
PM
（g/kWh）
|
|||||
|
|
II
|
III
|
II
|
III
|
II
|
III
|
II
|
III
|
II
|
III
|
|
130≤Pmax≤560
|
3.5
|
3.5
|
1.0
|
/
|
6.0
|
/
|
/
|
4.0
|
0.2
|
0.2
|
|
75≤Pmax＜130
|
5.0
|
5.0
|
1.0
|
/
|
6.0
|
/
|
/
|
4.0
|
0.3
|
0.3
|
|
37≤Pmax＜75
|
5.0
|
5.0
|
1.3
|
/
|
7.0
|
/
|
/
|
4.7
|
0.4
|
0.4
|
|
19≤Pmax＜37
|
5.5
|
5.5
|
1.5
|
/
|
8.0
|
/
|
/
|
7.5
|
0.8
|
0.6
|
|
8≤Pmax＜19
|
6.6
|
6.6
|
/
|
/
|
-
|
/
|
9.5
|
7.5
|
0.8
|
0.8
|
|
Pmax＜8
|
8.0
|
8.0
|
/
|
/
|
/
|
/
|
10.5
|
7.5
|
1.0
|
0.8
|
從上表中我們可以看出：各功率段污染物的主要變化在THC+NOx，THC+NOx降低幅度約30%-40%，CO沒(méi)有任何變化，PM只有19≤Pmax＜37 和Pmax＜8功率段有所降低，降低幅度分別為25%和20%。
我國19kW以下機型數量巨大，且排放水平低，污染物分擔率占到了非道路用移動(dòng)機械的90%以上，需要重點(diǎn)控制。
2、 增加了耐久性的技術(shù)要求
引進(jìn)了有效壽命的概念，有效壽命即保證非道路移動(dòng)機械用柴油機及其排放控制系統（如有）的正常運轉并符合有關(guān)氣態(tài)污染物和顆粒物排放限值，且已在型式核準時(shí)給予確認的使用時(shí)間。詳細要求見(jiàn)表4：
表4 耐久性時(shí)間要求
|
柴油機功率段
（kW）
|
轉速
|
有效壽命
（h）
|
允許最短試驗時(shí)間
（h）
|
|
Pmax≥37
|
任何轉速
|
8000
|
2000
|
|
19≤Pmax＜37
|
非恒速
|
5000
|
1250
|
|
恒速＜3000
|
|||
|
恒速≥3000
|
3000
|
750
|
|
|
Pmax＜19
|
任何轉速
|
560kW以上的柴油機主要應用于大型的礦山機械、發(fā)電機組等。雖然數量較小，但考慮到污染物總量減排的需要，也應對其進(jìn)行控制。
4、 增加了后處理系統的貴金屬檢測要求
催化轉化器的貴金屬含量與柴油機污染物的排放密切相關(guān)，對其加強檢查，有利于柴油機污染物排放控制。
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