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废气净化装置让柴油车不冒烟 专家看好小改小革

日期:2017/8/18 | 阅读:338次

  由上海市环境科学学会、上海市石油学会、上海市环境保护工业行业协会主办的2014年上海柴油车减排替代技术经济路线论坛日前召开。      

论坛上,来自环保协会、公交企业、环境治理企业和学界的多方代表交流了关于柴油车减排的思路和建议。柴油公交车是上海柴油车减排的重点,目前已制定了3套经济、实用、高效的方案。      

一是“小改小革”,即采用已经较为成熟的DOC CDPF技术(柴油车用尾气净化过滤装置),通过加装3万元左右的过滤装置,使柴油车尾气中最主要的污染物“黑烟”减少95%以上。

二是“中改中革”,即通过使用燃气、液化气、二甲醚、甲醛和清洁燃料,大幅削减柴油车的污染量。

三是“革命”性改变,即全部采用零排放的新能源车替代老能源车,如超级电容车等。      

 

安装尾气净化过滤装置      

       

       来自同济大学的专家介绍了柴油车采用DOC CDPF技术减排的原理。      

       柴油车加装的尾气净化过滤装置采用可通气的多孔陶瓷材料,过滤式的陶瓷本体由许多细小的平行孔道组成,孔道之间由有通气性的孔壁分隔,一端开发一端堵塞。陶瓷孔壁中的微孔可以让柴油引擎的废气分子通过,而黑烟颗粒由于无法通过微孔而被过滤在陶瓷孔壁内表面,进而达到消除黑烟的效果。      

      专家表示,尾气净化过滤装置装在柴油车上,能够削减95%以上的PM2.5,且结构简单,安装方便,无油耗增加,新车、旧车均可使用。      

      在国外,各国政府都出台了一系列政策支持安装DPF系统。据统计,截至2013年9月,欧盟已有2500万辆轻型柴油车安装了DPF系统,美国有250万辆重型柴油车安装DPF系统。日本从2000年开始在柴油车上加装DPF系统,对安装DPF系统的车辆进行减税最高50%的奖励,对使用超过11年且不安装DPF系统的柴油车,增税10%。      

       在韩国,使用年限在3年~7年的柴油车如安装DPF系统,韩国政府将补助700万韩元/辆(合人民币4.1万)。2004年,首尔安装DPF系统的柴油车已达4.7万辆,2006年~2014年,韩国政府在DPF改装车上共投资了2.9万亿韩元(合人民币170亿)。      

“小改小革”,即采用已经较为成熟的DOC CDPF技术。      

这项技术就是给柴油车加装尾气净化过滤装置。装置采用可通气的多孔陶瓷材料,使柴油车尾气中最主要的污染物“黑烟”减少。   

 

使用液化天然气替代能源      

       

       来自上海交通大学的科研专家顾安忠介绍了如何使用清洁燃料削减柴油车污染,其中,重点介绍了LNG(液化天然气)汽车产业的发展。顾安忠表示,天然气是目前最好的交通替代能源,向天然气转型是世界潮流。      

       LNG为天然气经严格预处理、冷却等工艺环节液化而成。经过深冷液化前的预处理,除去了大部分有机硫化物等杂质,而后的深冷液化处理又可分离出不同液化点的重烃类成分和其他气体成分,甲烷含量达到90%以上,组分更纯。      

       研究发现,LNG汽车与燃油汽车相比,尾气中的一氧化碳可减少93%,碳氢化合物可减少73%,氮氧化合物可减少39%,二氧化硫可减少90%,铅可减少95%,PM2.5可减少96%。另外,直接排放的二氧化碳虽然不是有毒有害的污染物,但属于温室气体,较之燃油汽车,LNG汽车排放可减少28%,对实现低碳交通贡献较大。      

       成本方面,由于油气差价使得LNG汽车燃料成本较低。据测算,长途公交和重卡运输车1.2万立方米天然气和1升柴油行驶距离相当,而价格却相差25%以上,如果LNG按照6500元/吨计算,相当于4.7元/方天然气价格。综合各种工况和柴油标号统计,LNG汽车较柴油车至少可节约25%的成本。      

       同时,作为汽车燃料,LNG燃烧完全,发动机积碳少,燃烧运转平稳,减少了气阻和爆震,发动机寿命较长,不需经常更换润滑油和火花塞,降低了汽车的保养和运行费用,间接提高了使用LNG汽车的经济性。此外,LNG汽车因持续时间长、重点设施性价比高,易于大范围快速推广应用。      

       据统计,目前我国民用大、中型载客汽车超过300万辆,重、中型载货汽车保有量为800万辆,总计超过1100万辆。如果10%更换为LNG汽车,按单台车耗气5万立方米/年计算,年耗气550亿立方米,可替代成品油3850万吨,节约620亿元的运输成本,挖潜增效的价值是巨大的。      

       据统计,目前上海市机动车保有量达230多万辆,其中柴油车约30万辆,柴油公交车约1.5万辆。      

       柴油车的颗粒物排放是交通领域环境治理的重中之重,已经严重威胁到人民群众的身体健康和生态安全,成为当前社会各界高度关注和亟待解决的重大环境问题。      

       围绕国家推进生态文明建设的指导思想,2013年,上海市政府颁布的《上海市清洁空气行动计划(2013~2017)》中明确提出了2017年PM2.5削减20%的阶段目标。      

       在交通领域环境治理方面,要积极发展绿色交通,加大机动车(船)污染控制力度,在公交、环卫、出租车、政府机关率先使用新能源和清洁能源;在新增或更新的公交车中,新能源或清洁燃料车的比例要达到60%以上;通过试点开展柴油公交车加装排气后处理装置,力争实现2014年底前完成200辆公交车试点,并逐步推广到国Ⅲ标准公交车。      

       今年7月起,上海全面禁止黄标车进入外环。但根据定义,黄标车是指国Ⅱ标准及以下的柴油车,大量执行国Ⅲ标准的柴油车仍将运行相当长的时间。而对公交车来说,黄标车所占比例小,治理重点正是在执行国Ⅲ标准的柴油公交车上。      

 

采用超级电容器技术      

       

       来自上海一家科技公司的技术骨干在论坛上介绍了超级电容器技术在城市客车中的应用。超级电容器是近年来广受关注的新型储能器件,兼具二次电池与静电电容器的双重特性。城市公交线路固定、沿途停靠、安全第一的特点,能够充分发挥超级电容器功率密度大、充电迅速、循环寿命长、能量密度高、储存寿命长等优点。      

       上海巴士公交(集团)有限公司相关负责人介绍了双源快充纯电动公交车在巴士公交上的应用。上海新投入的双源快充纯电动公交车,主要利用城市架空电网提供能源,车辆装载少量动力电池,在无电网路段可实现脱网运行。      

       双源快充纯电动公交车最大的特点是无需专门充电时间,车辆在运行过程中利用电网完成对车载动力电池的充电,因此无需建设专门的充电桩和充电站,只要有电网即可正常投入运行。车辆配套的驱动系统和高压零部件均选用成熟可靠的无轨电车用件,能够有效保证车辆可靠运行。另外,车辆使用维护成本比一般纯电动车低,双源快充纯电动公交车配置少量电池,因此能有效保证整车轻量化,降低车辆运行平均电耗。      

       据了解,双源快充纯电动公交车从2014年5月15日开始在上海陆续上线运营。截至2014年6月5日,已有140辆双源快充纯电动公交车在巴士电车8路、28路等线路行驶,累计行驶近27万公里,总体运行情况良好。

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