重型国六在用柴油车劣化排放特性研究

基于车载排放测试(PEMS)和加载减速法(Lugdown)测试对一辆采用废气再循环(EGR)结合选择性催化还原(SCR)+催化氧化器(DOC)+颗粒捕集器(DPF)技术路线的国六在用柴油车进行部件劣化模拟排放研究。结果表明：EGR或SCR劣化后氮氧化物(NO_x)排放均明显恶化,DPF劣化后粒子数量(PN)排放明显升高,任一部件的劣化都无法达到国六排放水平。PEMS对劣化后排放最敏感,总通过率仅为28.6%,Lugdown测试的总通过率高达100.0%,而车载诊断系统(OBD)检查只有在载体泄露时未能有效识别并报出故障,总通过率为42.9%。可见,Lugdown测试已难以对重型国六在用柴油车进行有效的排放监督。     

不同负载条件下国Ⅱ重型柴油货车的实际道路排放特征

重型柴油车排放已经成为中国城市与区域大气污染的重要来源。为研究负载条件对重型柴油车实际道路排放的影响,利用车载排放测试(PEMS)方法对2辆国Ⅱ重型柴油货车开展实际道路排放测试,分析不同负载(空载、半载和满载)条件下的尾气污染物排放特征。基于机动车比功率(VSP)方法分析了不同速度区间的气态污染物(NOx、CO和总碳氢化合物(THC))排放特征,同时通过滤膜采样方法对尾气PM2.5及其碳质组分(有机碳(OC)和元素碳(EC))进行了定量分析。结果显示,2辆国Ⅱ重型柴油货车气态污染物排放因子与负载呈现显著的正相关关系,半载和满载时NOx、CO和THC排放因子相对于空载分别升高18%～41%、6%～67%、37%～125%。但2辆重型柴油货车的PM2.5排放因子并未随负载增加而呈现相同的变化规律。在PM2.5中碳质组分排放约占61%～97%(质量分数),其中EC排放因子随负载的增加而增大。     

基于国Ⅵ标准的重型柴油车气态污染物排放控制技术

基于车载尾气检测设备(portable emission measurement system,PEMS),研究了国Ⅵ重型车气态污染物的排放特征;基于单位燃油消耗排放因子、单位行驶里程排放因子、单位时间排放因子,分析了NO_x、HC、CO污染物随路况的变化规律。实验结果表明,NO_x、HC、CO气态污染物较国V重型柴油车下降幅度较大,3种气态污染物分别下降88%、98%、62.7%。采用功基窗口法对数据进行整理分析,NO_x测量结果为460 mg·(kWh)~(-1),CO测量结果为192 mg·(kWh)~(-1),HC测量结果为37.5 mg·(kWh)~(-1),该重型柴油车可以满足国Ⅵ车载法规的要求。研究结果可为国Ⅵ重型车排放标准制定及其在环境污染控制领域的应用提供参考。     

河南省在用柴油车加载减速烟度排放限值研究

随着车辆技术进步和燃油品质提升,河南省在用柴油车加载减速污染物现行排放限值已不能对高排放车辆进行有效监控。依据《确定压燃式发动机在用汽车加载减速法排气烟度排放限值的原则和方法》(HJ/T 241—2005),采用相对光吸收系数与累积频率法,对9 458份在用柴油车检测数据进行统计分析,提出符合河南省的在用柴油车排放限值。建议河南省在用国三、国四、国五轻型柴油车尾气光吸收系数限值分别为0.98、0.89、0.76m~(-1),而相应重型柴油车尾气光吸收系数限值分别为0.66、0.62、0.48m~(-1);依据该限值,河南省在用柴油车的年检合格率控制在82.6%,高排放柴油车比例为17.4%,符合HJ/T 241—2005的要求。     

负载对实际道路重型柴油车排放的影响研究

利用车载测试系统对重型柴油货车空载、50％负载和100％负载不同负载情况下在实际道路的排放进行测试,基于测试数据分析负载对重型柴油货车排放CO、HC、NOx和微小颗粒物(PM)等4种污染物的影响.不同速度区间和行驶模式下负载对排放的影响分析表明,在有负载时,大多数工况下4种污染物排放呈现增加趋势,但各速度区间和行驶模式下的增幅不尽相同,部分工况出现下降.空载时测试柴油车基于新欧洲行驶循环测试(NEDC)工况的标准化CO、HC、NOx和PM排放因子分别为3.38、0.39、6.27、0.39 g/km.对于柴油车重点污染物NOx和PM而言,与空载相比,50％负载时分别增加43％和59％,100％负载时分别增加62％和44％.     

天津市民用散煤燃烧大气污染物排放清单

为了研究天津市民用散煤燃烧大气污染物的排放情况,采用排放因子法,结合散煤燃烧活动水平,建立了2019、2020年天津市民用散煤燃烧大气污染物排放清单,并根据排放清单对污染物空间分布特征进行了分析。结果表明：2020年民用散煤燃烧量相比2019年减少约61万t,细颗粒物(PM_2.5)、CO、SO₂、氮氧化物(NO_x)分别减排1 010.33、38 070.69、904.16、824.68 t。其中,污染物排放贡献最大的区为蓟州区。各区显示出明显的污染物排放空间差异,未来应推进清洁能源的使用,加快清洁能源政策的推广,以减少民用散煤燃烧的污染物排放。     

深圳市在用柴油公交车排放研究

以公交车为例,利用OBS-2200和ELPI(electrical low pressure impactor)对深圳市重型柴油车(high-duty diesel vehicles,HDDVs)进行了3次在实际道路上的车载排放测试.根据测试数据计算了NOx和PM排放因子及百公里油耗,并分析了不同道路、不同工况对NOx...     

中国固定式燃气内燃机环境管理的形势、问题和对策

固定式燃气内燃机是实现碳减排富有成效的技术方案之一,但其相应的环境管理略滞后,应尽快制定固定式燃气内燃机排放标准,且在环境管理体系中明确固定式燃气内燃机“非正常情况”下的达标判定依据。典型机组在线监测结果显示,监测期间NO_x排放小时质量浓度介于0～305 mg/m³;NO_x与CO均出现不同程度的排放超标现象,超标小时数分别为61、4 h,分别占有效小时数的9.8%、0.6%;NH₃质量浓度为0.94 mg/m³,排放达标。结果表明,选择性催化还原技术(SCR)系统与生产设备不同步投运是造成内燃机启动、停机阶段NO_x超标的主要原因;SCR催化剂老化是正常运行时段NO_x排放超标的主要原因。通过优化SCR系统停机控制调整逻辑、增加SCR催化床层厚度有望解决以上两个原因引起的NO_x超标问题。“调峰模式”“调负荷不停机”两种运行情景的NO_x日排放量分别为9.5、11.4 kg,前者环境效益明显。研究结...     

北京市机动车排放遥感监测分析

机动车排放遥感监测反映实际道路行驶中的排放状况,对全面分析排放水平有很强的统计意义。北京市机动车排放遥感监测的CO、HC和NOx的平均浓度分别为1.94%、388×10-6和700×10-6。北京市机动车排放的CO、HC和NOx中50%分别来自于15.90%、13.98%、11.13%的高排放车,但某车辆对于一种污染物出现高排放并不意味着它对其他污染物也是高排放。根据遥感监测得到北京市轻型汽油车基于油耗的CO、HC和NOx平均尾气管排放因子分别为200.1g/L、11.05 g/L和6.68 g/L。     

基于COPERT 4模型的杭州市机动车排气污染特征研究

以2015年为基准年,利用COPERT 4模型计算了杭州市分车型分排放标准下的机动车排气污染物(CO、碳氢化合物(HC)、NO_x、PM_(2.5))的排放因子,并估算了各污染物排放量及分车型分排放标准下的各污染物分担率。结果表明,随着排放标准的提升,机动车排气污染物排放因子总体呈现下降的趋势。汽油车的CO和HC排放因子高于柴油车,而柴油车的NO_x和PM_(2.5)排放因子高于汽油车;天然气车的各污染物排放因子基本接近汽油车,而汽油电混动车的各污染物排放因子则明显低于其他动力车;各污染物排放因子随车型的增大(重)而增大。2015年杭州市机动车排气污染物CO、NO_x、HC和PM_(2.5)排放量分别为48 923.0、44 713.7、7 014.7、837.9t,其中汽油车CO和HC分担率较高主要是因为小型汽油客车CO和HC分担率高,并且其保有量占比也高,应重点控制小型汽油客车的保有量;柴油车NOx和PM_(2.5)分担率较高主要是因为重型柴油货车NO_x和PM_(2.5)分担率高,但其保有量占比不高,应重点控制重型柴油货车的排放因子。     

基于实际道路测试的大型客车排放特征研究

应用车载排放测试系统(PEMS)对天津市4辆大型客车(国Ⅲ、国Ⅳ、国Ⅴ柴油车和国Ⅴ液化天然气车)进行了实际道路尾气排放测试。结果表明,3辆柴油车CO、NOx、总碳氢化合物(THC)和颗粒物(PM)的平均排放因子分别为3.435、6.431、0.131、0.324g/km,天然气车CO、NOx、THC和PM的排放因子分别为1.240、17.451、6.535、0.003g/km。总体看来,3辆柴油车的污染物排放速率随着排放标准的提高而降低,与其相比,天然气车的CO和PM排放速率相对较低,而NOx和THC排放速率较高;4辆大型客车各污染物排放速率在加速工况下排放速率最高,怠速工况下排放速率最低。随着国Ⅳ柴油车行驶速度从0~20km/h提高到80~100km/h,尾气温度逐渐上升,选择性催化还原装置对NOx的削减率可从41.8%升高到64.5%。     

柴油机颗粒物及重金属比排放特征研究

测定了国Ⅲ、国Ⅳ和国Ⅴ3种排放水平道路柴油机及一种非道路国Ⅱ柴油机的颗粒物与重金属比排放。结果表明,国Ⅴ排放水平的道路柴油机在颗粒物及重金属比排放方面均远低于国Ⅲ和国Ⅳ道路柴油机,重金属比排放仅为国Ⅲ和国Ⅳ道路柴油机的约75%。国Ⅳ道路柴油机瞬态工况(ETC)试验的颗粒物及重金属比排放均显著高于稳态工况(ESC)试验,且大排量柴油机在ETC试验中重金属比排放比小排量柴油机高出20%以上。道路与非道路柴油机7种重金属比排放顺序基本为As>Zn、Cu、Cr>Ni、Pb>Cd。非道路国Ⅱ柴油机重金属总比排放是道路柴油机重金属比排放的近16倍,表明非道路柴油机在颗粒物和重金属比排放方面对环境的污染风险均显著高于道路柴油机。     

基于短时实际行驶工况的机动车微观排放模型

使用车载排放测试系统(PEMS)采集轻型电喷汽油车道路实际污染物排放率数据,并利用GPS系统获得测试车辆测试过程的实际行驶工况。定义一段较短时间内的车速变化历程为短时实际行驶工况,以短时实际行驶工况表示车辆运行状态并将其各时刻的速度作为排放模型的参数,用BP神经网络的方法建立了机动车微观排放模型。模型运行结果表明,二氧化碳(CO_2)、氮氧化合物(NO_x)、一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)等污染物的排放率预测总体误差分别在4%、2%、5%、5%以下,检验了通过短时实际行驶工况各时刻速度计算机动车污染物排放率的方法的可行性。     

青岛市私家车排放清单及其分布特征

为掌握青岛市私家车排放尾气污染现状,利用路网数据和实时交通信息,结合实地调研数据和排放因子,编制主城区私家车污染物排放清单。结果表明:(1)在2017年10—12月的工作日,青岛市主城区的私家车CO、碳氢化合物(HC)、NO_x、PM_(2.5)日排放量分别为17.18、9.36、11.77、8.51t/d。(2)在时间分布上,污染物排放呈现"双峰"特点。早高峰排放量峰值高、高峰持续时间相对较短,晚高峰的峰值略低、高峰持续时间相对较长,高峰期污染物排放量占40%以上。(3)污染物排放主要集中在城区多个商圈的结合处,道路交叉口排放量较高。同时,并不是路网密度越大,空间排放分布值越高。     

广东省"十四五"时期机动车污染减排潜力研究

为研究广东省“十四五”时期机动车污染减排潜力,设置3种方案进行减排分析。结果表明,淘汰老旧机动车能较好地削减机动车NO_x排放量,而对挥发性有机物(VOCs)的净减排效果不佳。淘汰国Ⅱ及以下排放标准汽油车、国Ⅲ及以下排放标准柴油货车情况下,广东省各市NO_x削减比例均超过10%。汕尾市、湛江市、茂名市、云浮市、揭阳市、阳江市、潮州市、清远市、河源市和梅州市淘汰国Ⅱ及以下排放标准机动车、50%国Ⅲ排放标准柴油货车能达到NO_x减排10%以上的效果,而珠三角地区城市需全面淘汰国Ⅲ及以下排放标准柴油货车才能达到该减排效果。为遏制广东省O₃浓度上升势头并推动其进入下降通道,要加强“油、路、车”协同管控,珠三角地区应采取比粤东、粤西和粤北地区更有力的协同控制措施。     

轻型车燃用费托柴油的实际道路排放特征

利用便携式车载排放测试系统,对某款采用增压中冷和高压共轨技术的国Ⅳ轻型柴油车进行实际道路排放测试,研究其分别燃用石油基柴油、费托柴油和混合柴油(费托柴油与石油基柴油按一定比例混合而成)时,不同车速下的CO、THC、NO_x和CO_2排放特征和油耗变化情况。实验结果表明:对于3种柴油,所测4种气态物的排放均随着车速的增加而降低,当速度达到一定程度后趋于稳定;与石油基柴油相比,费托柴油和混合柴油的CO、NO_x和CO_2排放分别降低23%和5%,30%和24%,20%和20%,但THC排放均略有增加;通过碳平衡计算,费托柴油和混合柴油的体积油耗相对石油基柴油分别降低12%和17%。总的来说,燃用费托柴油和混合柴油时的气态污染物排放与石油基柴油具有相似的速度变化趋势,但费托柴油和混合柴油的整体尾气排放和油耗要低于石油基柴油。使用费托柴油或混合柴油是降低轻型柴油车实际道路排放的一个有效途径。     

液化石油气轿车实际道路污染物排放特征

利用PEMS对国2技术LPG出租轿车和汽油轿车的实际道路排放进行测试,基于测试数据对LPG轿车排放特征进行解析,并与汽油轿车的排放因子进行对比分析.结果显示:速度和行驶模式对LPG轿车污染物排放影响明显;LPG轿车CO 2、CO、HC和NOx污染物的实测排放因子分别为(169.5±22.2)、(2.18±2.38)、(...     

Nb掺杂对CeO2-SnO2催化剂NH3-SCR活性的促进作用

NH₃选择性催化还原(NH₃-SCR)是柴油车尾气NO_x净化的主流技术。将Nb引入CeO₂-SnO₂得到了一种新型的CeSnNbO_x金属氧化物催化剂,考察了Nb掺杂对催化剂结构、元素价态、活性位点、氧化还原性能、表面酸性和吸附性能的影响,并结合BET、XRD、XPS、H₂-TPR、NH₃-TPD和in situ DRIFTS等多种表征手段明确了Nb对该催化剂活性的促进作用。结果表明,Ce₁Sn₂Nb₁O_x催化剂表现出最佳活性,在温度为250～500℃时,达到接近100%的NO_x转化率。Nb掺杂改善了催化剂的比表面积和总孔体积,合理调控了催化剂表面酸性和氧化还原性能。此外,催化剂表面高度分散的Nb物种可能与Ce物种耦合形成新的Ce-O-Nb活性位点,有助于催化剂NH₃-SCR性能的提升...     

嘉兴市人为源大气污染物排放清单研究

建立了2017年嘉兴市人为源大气污染物排放清单。结果发现,SO_2、NO_x、CO、挥发性有机物(VOCs)、NH_3、总悬浮颗粒物(TSP)、PM_(10)、PM_(2.5)、黑碳(BC)和有机碳(OC)排放总量分别为15 224、60 663、102 600、93 256、26 266、118 923、70 367、19 024、941、1 622t。SO_2的最大排放源是化石燃料固定燃烧源中的电力供热;NO_x的最大排放源是移动源中的柴油车;CO的最大排放源是移动源中的汽油车;VOCs的最大排放源是工艺过程源中的石油化工;NH_3的最大排放源是农业源中的氮肥施用;TSP的最大排放源是扬尘源中的道路扬尘;PM_(10)和PM_(2.5)的最大排放源是工艺过程源中的水泥生产;BC的最大排放源是移动源中的柴油车;OC的最大排放源是餐饮油烟源中的餐饮油烟。对于大气污染中普遍关注的6种污染物,SO_2、NO_x、PM_(10)、PM_(2.5)和VOCs排放的重点源主要集中在各县(市、区)的工业园区或工业集聚区,而NH_3的排放空间分布相对比较分散。     

乌鲁木齐市固定燃烧点源大气污染物排放清单

通过现场调研结合物料衡算法、排放因子法,建立了2015年乌鲁木齐市固定燃烧点源大气污染物CO、NO_x、SO_2和PM_(2.5)排放清单。结果表明,2015年乌鲁木齐市CO、NO_x、SO_2、PM_(2.5)的排放量分别为4.41×10~4、6.20×10~4、4.61×10~4、1.57×10~4t;从排放污染物的行业来看,采矿与制造业对4种污染物排放的贡献最大,其对CO、NO_x、SO_2、PM_(2.5)排放的贡献率分别为49.02%、42.17%、48.40%、78.55%。从地区分布来看,米东区污染物排放量最大,其对CO、NO_x、SO_2、PM_(2.5)排放的贡献率分别为46.99%、45.90%、51.69%、29.68%。从排放时间来看,供暖季污染物的排放量明显高于非供暖季,白天的污染物排放量高于夜晚。采用蒙特卡罗统计法分析预测的污染物排放量与排放清单计算结果较为接近。