背景描述

隨著全球環(huán)保意識的提升及我國“雙碳”目標(biāo)的推進(jìn)，機(jī)動車、工程機(jī)械、船舶等領(lǐng)域的發(fā)動機(jī)尾氣排放已成為大氣污染治理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的分析方法檢測精度差，無法適應(yīng)高溫、高濕多粉塵的測試環(huán)境，進(jìn)而無法對發(fā)動機(jī)運行過程中尾氣排放的有效測量。在此背景下，建立一套科學(xué)、高效的發(fā)動機(jī)尾氣排放監(jiān)測方案，對實現(xiàn)精準(zhǔn)監(jiān)管、推動行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型、保障生態(tài)環(huán)境質(zhì)量具有重要現(xiàn)實意義。

解決方案

本方案依托多款專用儀器，實現(xiàn)發(fā)動機(jī)尾氣全參數(shù)、多場景精準(zhǔn)監(jiān)測，適配科研、生產(chǎn)、執(zhí)法等不同需求，符合相關(guān)排放法規(guī)要求，兼顧便攜性與在線連續(xù)性。

在現(xiàn)場與移動監(jiān)測方面，采用9100FIR便攜式傅里葉紅外氣體分析儀全程高溫采樣分析，避免組分損失，精準(zhǔn)檢測發(fā)動機(jī)尾氣檢測時需監(jiān)控的CO、CO₂、NO、NO₂、O₂等氣體。傅里葉紅外分析儀能同時精準(zhǔn)監(jiān)測51種氣體，檢測精度≤±2%FS，檢出限≤0.5ppm，設(shè)備可長時間無人看管監(jiān)測，具備三級過濾系統(tǒng)、能夠有效過濾發(fā)動機(jī)尾氣中顆粒物，適配發(fā)動機(jī)尾氣排放及燃燒效率的研究。9100HIR高溫紅外氣體分析儀，能夠精準(zhǔn)的監(jiān)測高溫尾氣中NO_x、SO₂等污染物。儀器具有穩(wěn)定性強(qiáng)、測量精準(zhǔn)，同時能夠克服高溫、高濕、高粉塵對測試結(jié)果的影響。

9100HFID便攜式非甲烷總烴分析儀，滿足不同濃度下總烴（THC）的快速檢測需求，儀器測量測量方法簡單、適用性強(qiáng)，已在多個發(fā)動機(jī)研究機(jī)構(gòu)獲得應(yīng)用。

該方案實現(xiàn)了多技術(shù)路徑的協(xié)同互補(bǔ)，既通過傅里葉紅外技術(shù)覆蓋多組分氣體的精準(zhǔn)定量，又以HFID技術(shù)滿足總烴類污染物的快速響應(yīng)，形成了全參數(shù)、多維度的監(jiān)測能力。同時，方案充分考慮不同應(yīng)用場景的特殊性：科研場景下可通過多儀器聯(lián)動獲取完整的尾氣組分?jǐn)?shù)據(jù)，支撐燃燒機(jī)理研究與排放模型構(gòu)建；生產(chǎn)場景中能實現(xiàn)生產(chǎn)線尾氣的在線連續(xù)監(jiān)測，及時預(yù)警超標(biāo)排放問題。

在線連續(xù)監(jiān)測儀器方面，SOLAR在線總烴/甲烷/非甲烷總烴分析儀實現(xiàn)有機(jī)污染物實時監(jiān)測；QUASAR在線化學(xué)發(fā)光法氮氧化物分析儀精準(zhǔn)測量NOx濃度；PULSAR在線多氣體分析儀同步監(jiān)測多組分氣體，保障監(jiān)測連續(xù)性、AURORA 在線順磁氧分析儀精準(zhǔn)測量尾氣中的氧氣含量，為發(fā)動機(jī)燃燒效率評估及空燃比優(yōu)化提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐。

在專項精準(zhǔn)監(jiān)測方面，MaxSys 900發(fā)動機(jī)尾氣分析系統(tǒng)專屬適配發(fā)動機(jī)，可直接監(jiān)測CO、CO₂、NO_x、THC等核心尾氣組分，適配汽油、柴油等多種燃料發(fā)動機(jī)，廣泛應(yīng)用于機(jī)車、汽車等發(fā)動機(jī)排放檢測。

以上測試方案參考并符合以下標(biāo)準(zhǔn)方法

GB18285-2005 《點燃式發(fā)動機(jī)汽車排氣污染物排放限值及測量方法》

GB14763—2005《裝用點燃式發(fā)動機(jī)重型汽車燃油蒸發(fā)污染物排放限值及測量方法》

MH/T6129-2024《航空發(fā)動機(jī)排放測量和評估》

GB 15097—2016 《船舶發(fā)動機(jī)排氣污染物排放限值及測量方法(中國第一、二階段)》

整套方案實現(xiàn)便攜應(yīng)急與在線連續(xù)監(jiān)測結(jié)合，覆蓋尾氣中常規(guī)污染物、有機(jī)污染物等全參數(shù)，操作便捷、數(shù)據(jù)精準(zhǔn)，滿足科研及生產(chǎn)檢測等多場景發(fā)動機(jī)尾氣監(jiān)測需求。

方案特點

本方案具有全參數(shù)覆蓋、多場景適配、高精度可靠、合規(guī)性強(qiáng)及操作便捷等核心優(yōu)勢。能夠針對發(fā)動機(jī)尾氣排放的不同需求，適配不同的解決方案。 

l 多設(shè)備協(xié)同覆蓋全面：通過便攜式傅里葉紅外氣體分析儀、高溫紅外氣體分析儀與非甲烷總烴分析儀等多種儀器協(xié)同工作，可同時檢測CO、CO₂、NO_x、SO₂及總烴（THC）等多種關(guān)鍵污染物，實現(xiàn)對發(fā)動機(jī)尾氣主要排放指標(biāo)的多方位覆蓋，避免單一設(shè)備監(jiān)測的局限性。

l 高溫高濕高粉塵工況適應(yīng)性優(yōu)異：采用先進(jìn)的高溫采樣技術(shù)，有效防止尾氣在采樣過程中因溫度下降冷凝導(dǎo)致的組分損失，確保在發(fā)動機(jī)高溫運行工況下監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與長期穩(wěn)定性，滿足復(fù)雜工況下的監(jiān)測需求。

l 實時快速響應(yīng)高效：設(shè)備響應(yīng)時間短，無需復(fù)雜的樣品預(yù)處理步驟，可直接對現(xiàn)場尾氣進(jìn)行實時分析，顯著提升監(jiān)測效率，適用于發(fā)動機(jī)運行過程中的動態(tài)排放監(jiān)測。

l 便攜靈活場景廣泛：設(shè)備采用便攜設(shè)計，體積小、重量輕，便于攜帶至機(jī)動車維修廠、工程機(jī)械作業(yè)現(xiàn)場、船舶碼頭等各類場景，不受固定場地限制，實現(xiàn)靈活機(jī)動的現(xiàn)場監(jiān)測。

l 數(shù)據(jù)精準(zhǔn)可靠：方法成熟度高，測試結(jié)果精度高、重復(fù)性好。

推薦設(shè)備

9100FIR便攜式傅里葉紅外氣體分析儀、9100HIR高溫紅外氣體分析儀、9100HFID 便攜式非甲烷總烴分析儀、PULSAR 在線多氣體分析儀、SOLAR 在線總烴/甲烷/非甲烷總烴分析儀、QUASAR 在線化學(xué)發(fā)光法氮氧化物分析儀、AURORA 在線順磁氧分析儀、MaxSys 900 發(fā)動機(jī)尾氣分析系統(tǒng)