尾气净化技术在煤矿防爆柴油机上的应用

1、尾气净化技术在煤矿防爆柴油机上的应用第31卷第o4期2010年o4月煤矿机械CoalMineMachinery尾气净化技术在煤矿防爆柴油机上的应用张福祥,M-r(煤炭科学研究总院太原研究院,太原030006)摘要:随着煤矿井下机械化程度的不断提高,防爆柴油机车辆得到了广泛的应用柴油机车绍尾气净化技术在某型防爆柴油机上的应用关键词:防爆柴油机;CO;捕集器;NOx中图分类号:TD524文献标志码:B文章编号:10030794(2010)04018003TechnologyofExhaustPurificationAppliedforFlameproofDieselEngineforMineZHA

2、NGFu-xiang,JEr-hu(TaiyuanResearchInstitute,ChinaCoalResearchInstitute,Taiyuan030006,China)Abstract:Withtheimproveofthemechanizationlevelinundergroundcoalmine,theflameproofdieselvehiclescountsseriouspollutiontoairinundergroundmine,therefore,toreducedischargeofthepollutanthasbecomeaquestionimminentlyn

3、eededtosolveforcoalmines.CO,NOandparticulatearematterthemainpollutantsoftheflameproofdieselenginesthatthetechnologyoftailgasdieselengineforthemineisintroduced.Keywords:flameproofdieselengine;CO;trap;NOxO引言(1)一氧化碳(CO)CO是一种无色无味的气我国现在使用的无轨胶轮车大部分采用防爆体.是煤矿工作面重点监测的一种气体,因为CO与柴油机作为动力源,但是由于井下环境的特殊性,人体血红蛋白的亲和

4、力远远高于氧气,如果浓度较造成柴油机各方面性能都相对恶化.特别是排放污高时就会造成人体缺氧中毒.染问题.该问题已经成为煤矿防爆车辆设计一个重(2)氮氧化物(NO)NO主要成分为NO,NO要环节.也是一个难点问题.随着井下环保意识的在空气中氧化成为NO,具有强烈的刺激性气味,对不断加强.对防爆柴油机的排放污染物要求越来越肺和心肌具有很强的毒害作用.2006(防爆柴油机技术条(3)微粒和碳烟颗粒由燃烧时生成的含碳粒稀释的排气中.其有害气体成分的体积浓度不应超需要高温和缺氧.相比汽油机,柴油机的微粒排放要过CO:1000ppm,NOx:800ppm,而且有进一步提大几十倍.柴油机机外净化作为一种重要

5、的污染物控制(1)微粒和碳烟的处理方法措施已越来越受到重视,由于发动机燃烧技术的开现在柴油机微粒处理技术主要有:催化氧化发,轻油低硫化的提高以及防爆柴油机废气排放成法,过滤法,低温等离子体技术.分的变化.使得催化技术应用到柴油机上成为可催化氧化法在发动机负荷低时效果明显;而发处理技术.讲述尾气净化技术在煤矿防爆柴油机上20%50%,随着排气温度提高,降低率增大,但排气的应用温度提高也会导致S0,和硫酸盐排放增加.1防爆柴油机尾气主要成分过滤法是最直接的方法,将柴油机排气微粒收防爆柴油机排放成分主要包括CO,NO微粒集起来后,利用排气温度将微粒燃烧,达到净化效一180第31卷第04期尾气净化技术

6、在煤矿防爆柴油机上堕二二塑!簦竺:竺:显连续再生式DPF装置目前要解决的问题:在发动机的各种运转条件下不发生碳粒堵塞现象,以确前.低温等离子体技术还处于实验室阶段,由于成本较高,技术复杂,商品化还需要进一步的研究.(2)NO的处理方法由于排气中氧的浓度高,造成NO控制难度很大.现在最有效的方法是尿素SCR技术,以尿素作排气中绝大部分的NO,也能降低部分HC.(3)CO和HC过贵金属来加快碳氢化合物和CO与O反应的速度.净化效率可以达到8O%90%.COq-02-C02HC+O2-CO2+H203防爆柴油机尾气净化技术的应用下面以某种柴油机为例简单介绍尾气净化技特种车辆动力源上述尾气净化技术可以

7、用在防爆柴油机上的主要是催化技术和颗粒捕捉器柴油机主要参数:柴油机形式直列,四冲程,水冷,废气涡轮增压缸数6缸径/mm121功率/l(W170最大扭矩/Nm850怠速/r?min750最大废气流量/l(g?h1540压缩比15:1柴油机氧化型催化器是由呈鲱鱼骨状的波纹管复合而成.在芯体表面有贵金属铂和铑的涂层.贵金属铂可作为一氧化碳和碳氢化合物与氧气反剂.同时对颗粒物中的可溶性有机化合物(SOF)有一定的处理效果要对其进行防爆设计,主要包括:(1)在其外侧增加水套,防止表面温度超出150oC;(2)联接法兰要保证有效结合面尺寸不小于13mm,表面粗糙度6.3.由于柴油机烟度大,排气中氧的含量较

8、高,不能利用还原催化剂处理NO.因此,柴油机尾气净化的关键是NO和烟度.由表1可见:防爆柴油机由于进气,排气,燃烧等环节的改变,CO的排放量相对增加,而NO的排放量相对减少.因此,可以利用催化技术减少CO和HC化合物的排放,达到标准放根据防爆柴油机以上特点设计开发了如图I所示的催化器图1防爆设计后的催化器表1防爆柴油机排放数据CO/ppm防爆防爆表2为MT2201990煤矿用防爆柴油机械排定的矿用柴油机排放检测l1工况和顺序.表2矿用防爆柴油机排气检测工况1000r/min,最大扭矩转速1500r/min,标定转速化一O5292l5O61一他8O0696O3196卯埽昭跖姗川渤柳御啪珊姗鲫om

9、ooo0姗伽瑚瑚伽姗一2117ll41111础盟.;mu第3l卷第04期2010年O4月煤矿机械CoalMineMachinery综采工作面刮板输送机垂直传动部安装专用装置的探讨研究刘敏(煤炭科学研究总院太原研究院,太原030006)较高的安装方案并简要介绍了该安装专用装置,分析了该装置的优缺点.关键词:垂直传动部:专用装置:三维移动中图分类号:TD528文献标志码:A文章编号:10030794(2010)04018203ResearchofSpecialDeviceUsedinInstallingAFCVerticalDriveofMechanizedMiningFaceLIUMin(Tai

10、yuanInstituteofChinaCoalResearchInstitute,Taiyuan030006,China)Abstract:rI'llenecessityofsafetyandefficiencyinstallationofAFCverticaldriveofthemechanizedminingfaceinShendongminingareawasexpounded.Thedifficultyofinstallationwaspointed,andthemethod,theinstallationplanwithhigherautomationdegreewasde

11、veloped,andtheinstallationspecialdevicewasbrieflyintroduced.Theadvantagesanddisadvantagesofthisspecialdevicewereanalyzed.Keywords:verticaldrive;specialdevice;threedimensionalshift0引言"安全,优质,快速,低耗"的安装目的,现行安装顺序是先将刮板转载机,刮板机,采煤机等设备全部安装就成为一个难点.目前,井下尚无机械安装装1数据.表1可见.催化器对CO的净化率达到50%左2006标准的要求.颗粒捕捉器主要有整体式陶瓷,金属丝网,编制纤维圈等(见图2).常用的为整体式陶瓷,当排气捕捉器可以放在废气处理箱内.图2颗粒捕捉器40%60%.是一种很好的处理方法.4结语随着柴油机尾气净化技术的不断地进步和煤矿防爆车辆排放要求的不断提高,尾气净化技术必将得到越来越广泛的应用.表3防爆柴油机微粒数据参考文献:1宋现东,刘洋.柴油机排放机外净化措施及其发展J.客车技术与研究,2004(3):2829.2O06矿用防爆柴油机通用技术条件S.北京: