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山東華全動力股份有限公司
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閱讀：366發布時間：2020-11-17
柴油發電機組的煙色指運轉時,從排氣管排出的廢氣煙色。正常燃燒時 ,它應該是一種無色的透明氣體。但由于機器的磨損、調整不當、工作環境的影響、噴油量和供油時間不合適等諸多因素的影響 ,柴油發電機組常常會出現排氣冒白煙、藍煙和黑煙的現象。柴油機排氣煙色直接反映出了柴油機的故障及燃燒的質量。弄清柴油機冒煙的機理和煙色與故障的關系。可以提高柴油機的經濟性、減少故障、 ,使柴油發電機組處于良好的狀態。
2、排氣煙色的形成機理
柴油機在運行過程中,排出廢氣的煙色,可以分為三類:白煙、藍煙和黑煙。不同的煙色其形成原因不同。
2.1 白煙:
柴油機排白煙是由于柴油機過冷或在寒冷天氣、冷機啟動及空車惰轉時發生。此時 ,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成的微粒( μ )直徑在 0.6～1 以上的微粒 隨廢氣排出時 ,就形成了白色煙霧。柴油發動機經過暖機 ,溫度正常后 ,白煙就會消失。
2.2 藍煙:
柴油機低負荷運行時 ,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滑油未(μ )*燃燒 ,即呈微粒狀態 直徑在 0.4以下 排出 ,從而形成藍煙。在排出藍煙的同時由于燃燒的中間生成物質 甲醛 也排出 ,因而有刺激性臭味。藍、白煙之間并沒有嚴格的成份差異 ,只是由于微粒直徑不同對光線的反射不同 ,產生不同顏色而已。
2.3 黑煙:
易在高負荷時發生。例如柴油發電機超負荷工作、汽車加速、爬坡時,排氣就易冒黑煙。黑煙柴油機在運行中冒黑煙 ,會使經濟性下降 ,廢氣溫度高 ,產生積炭 ,積炭會引起活塞環卡死和氣門咬死現象。此外 ,柴油機冒煙還會妨礙視線 ,污染環境。因此 ,不允許柴油機長期在黑煙下工作。出現黑煙后 ,柴油機負荷不能再提高。因此 ,它也是限制負荷提高的一個標志。
3、影響柴油機碳煙和微粒排放的因素
3.1 過量空氣系數是影響碳煙生成根本的因素。
因為碳煙生成的根本的條件之一是缺氧。烴類燃料在缺氧時就有部分未參與燃燒或只能不*燃燒。直噴式柴油機煙度隨過量空氣系數α α α變化關系曲線。由圖可以看出當 > 3 時 ,隨著α的增大 ,煙度 R迅速下降 , >5 時 ,R趨近于零。
3.2 負荷。
負荷對碳煙影響實質上是每循環噴油量或過量空氣系數對煙度的另一種形式 ,負荷增大 ,即每循環噴油量增加 ,過量空氣系數減小 ,燃燒向缺氧方向發展 ,從而使煙度升高。
3.3 轉速。
轉速對煙度的影響較為復雜 ,存在著幾個互相起著相反作用的因素。隨著轉速的提高 ,充η η量系數 下降 ,當超過一定轉速時 , 下降速度加ν ν快。由于進氣充量減少 ,實際空燃比減小引起缺氧。因此 ,碳煙生成量增加。當轉速較低時 ,燃燒室內的氣流運動較弱 ,特別是低到一定轉速 ,混合氣形成條件明顯惡化 ,油氣混合不均勻 ,熱分層效應差 ,引起局部缺氧嚴重 ,碳煙生成量增加。
3.4 噴油定時。
噴油定時對碳煙影響很大 ,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導致產生較高的燃燒噪聲、機械負荷、NO 排放也會增加。但是 ,噴油過早 ,氣缸內的溫度和壓力低 ,噴入氣缸內燃油蒸發及混合氣速度減慢 ,這時缸內空氣運動速度也較低 ,混合氣形成條件惡化 ,煙度又將回升。
3.5 燃燒室內氣流運動的影響。
燃燒室內的氣流有進氣渦流,擠壓渦流和微渦流 紊流 三種。適當增強氣流運動,有利于壁膜燃油的蒸發、混合及燃燒,改善混合氣形成質量,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愈好,過強過弱都可導致相反結果。3.6 燃油品質。燃料中芳烴含量多 ,煙度愈大;而烷烴含量愈多 ,則煙度愈小。這是因為芳烴的碳氫質量比 C/ H M 遠大于烷烴 ,容易產生脫氫反應 ,從而增加碳煙的生成量。當燃油中芳烴和烷烴含量大致相等時 ,餾分愈多的油 ,煙度就愈高。因為餾分愈重 ,高分子的烴就愈多 ,蒸發、混合和燃燒均較困難。
柴油機的煙度隨十六烷值的提高而增大。這是因為十六烷值高的柴油穩定性較差 ,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 ,參與預混合燃燒的燃油較少 ,大部分燃油則是以擴散燃燒的方式進行的 ,因而煙度較大。
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