煤矿用防爆柴油机排气中CO - NOx的检测-.doc

煤矿用防爆柴油机排气中CO、NOx的检测 刘素娥 煤炭工业邢台防爆柴油机械产品质量监督检验中心,河北邢台 054000 摘 要阐述了煤矿井下用防爆柴油机械排气中C O、NOx的检测技术方法。 关键词柴油机排气;C O、NOx危害;检测 中图分类号TK42 文献标识码B 文章编号1007-1083200204-0059-02 T est of CO and NOx in exhaust gas of permissible mine diesel engine LI U Su-e 随着我国煤矿矿井生产机械化程度的提高,以 中的应用将会越来越多。柴油机运转时会排出C O、NOx等有害废气,从而对矿井作业环境造成污染。科学、准确地检测其废气排出浓度,对井下环境空气的控制可起到指导作用。 1 CO、NOx的成因 1C O的成因。C O是一种无色无味的气体,易燃,燃烧时火焰呈浅蓝色,对空气的比重是01967,几乎不溶于水。 C O是在柴油机工作过程中,在气体温度过低和气体缺管道氧化剂的情况下生成的,柴油机在高负荷或低负荷下C O排放浓度较高,中等负荷下则较低,所以C O的排放浓度有一个最佳的负荷区,大于或小于这个负荷区,C O的排放浓度均会增加。 柴油机在高负荷区,C O排放浓度增加的原因 是,局部缺氧加剧,使C O不能充分燃烧而形成最终产物C O 2 ,从而留下了愈益增多的C O。温度益趋降低,混合气体随负荷降低而变稀,局部区域温度过低和混合气体过稀,氧气不足,使C O不能继续氧化为C O2,而直接随废气排出。另外,火焰至低温区时猝熄现象也造成了C O浓度的增加。 2NOx的成因。柴油机工作过程中形成的NOx是指各种氮氧化物的总称,主要由NO和NO2组成。。NO是一种极难液化的气体,对空气的比重是11036,属于惰性氧化物,微溶于水,但并不能与水作用生成氮的含氧酸。它的特殊化学性质是加合 作用,在常温时就能与空气中的氧合成NO 2。NO2是红棕色气体,具有特殊的臭味,对空气的比重是11588。它是一种混合酐,溶于水生成硝酸和亚硝 射相互叠加造成的。 3 结 论 1低应变反射波法进行桥梁钻孔灌注桩的检测,能够快速对桩的质量进行定性描述,判定桩身的完整性,确定缺陷存在的位置。该方法不受场地条件限制,检测仪器体积小、重量轻、携带方便,检测费用低廉,检测结果准确度高,非常适用于当前工程项目多、检测频率高的实际,对于确保桥梁工程建设质量满足设计要求具有重要的意义。 2该方法在桩的质量判定上存在一定的局限性,对波形的分析和判读要求检测人员具有丰富的实践经验。对于有缺陷的桩,需多方面综合分析,必要时核查桩位的工程地质钻探结果以及本桩钻孔和灌注的施工原始记录,如果有条件,可采用钻芯取样法对缺陷部位进行验证性检测,确定缺陷类型和程度,然后采用合理的修补技术和补强处理措施,以保证桩基础的质量。 作者简介齐耀文1967-,男,河北隆尧人,邢台市公路工程质量监督站工程师。 收稿日期2002-04-10;编辑吕桂安 95 2002年第4期 河北煤炭 酸。NO 2是一种非常强的氧化剂,易被液化而变成微黄色液体。 柴油机在工作中,燃烧是不均匀的,在燃烧过程中,NOx的生成浓度也是不同的,其生成原因主要是 气缸或燃烧室内N 2在高温作用下被氧化生成的。2 煤矿用防爆柴油机排放标准及检测 2.1 C O、NOx排放标准 在MT220-90煤矿用防爆柴油机械排气中C O、NOx检验规范中规定,未经稀释的柴油机械排气中的C O、NOx的排放浓度不允许超过值 C O 1000PPm NOx 800PPm 经巷道空气稀释过的C O、NOx的值不得超过下列规定 C O 01002424PPm NOx 0100025215PPm 2.2 矿用防爆柴油机排气检测 1检测仪器。采用不分光红外线分析仪检测 C O的排放浓度。采用化学发光分析仪检测NOx的 排放浓度,化学发光NOx分析仪必须具备NO 2 -NO 的转换性能,且NO 2过转换器转换成NO的转换排放率不得低于90。 2检测工况。对煤矿用防爆柴油机排气中 C O、NOx的检测,一次排气检测要连续进行,中间不得停机,见表1。 表1 防爆柴油机工况检测 工况序号运转状态负荷Π 1怠 速0 2最低工作稳定转速0 3最低工作稳定转速50 4最低工作稳定转速100 5最大扭矩转速0 6最大扭矩转速75 7最大扭矩转速100 8标定转速100 9标定转速75 10标定转速50 11标定转速0 3检测程序。①连接好整体检测分析系统; ②对检测分析仪器按要求预热、调零、标定;③起动柴油机,待运转参数达到使用说明书要求后,即进行C O、NOx的检测;④每个工况运转10min,前5min为改变工况稳定过程,后5min为稳定运转时间,将输出信号用记录仪记录,取算术平均值为该工况C O 或NOx的实测值;⑤在每个工洗稳定运转时间内记录下柴油机转速、功率、燃油消耗量,空气消耗量,大气压力,进气温度,相对温度的各项参数;⑥将以上各记录参数输入计算机进行处理,即可得出检测 C O、NOx的排放浓度。 2.3 矿用防爆柴油机车排气检测 1检测仪器。采用便携式气体检测仪器检测矿用防爆柴油机车排气中C O、NOx的排放浓度。 2检测工况。①机车不运行,柴油机怠速时; ②机车不运行,柴油机在最大空载运转时;③机车空载在水平直道,以最大速度运行时;④在大于或等于50的机车标定牵引力或载荷以相应的牵引速度运行时。 3检测机车运行的巷道空气中C O、NOx含量,检测点如下①机车驾驶室司机面前呼吸位置; ②机车排气口顺风5m距底板高115m处;③井底车场工人候车室;④机车运行巷道末端;⑤其它必须检测点由矿井通风部门根据生产情况和机车运行线选定。 4检测程序。检测程序与数据处理均按MT220-90规定执行。 3 结束语 MT220-90煤矿用防爆柴油机械排气中C O、NOx检测规范标准实施以来,经过对不同型号的矿用防爆柴油机排气中C O、NOx的排放浓度检测,该方法克服了化学分析的不连续性、分析周期长、分析手段繁杂的不足,具有操作方便、快捷、结果准确可靠的特点。反映了国际先进水平。符合我国煤炭行业的国情,对煤矿用防爆柴油机废气排放的检测和煤矿井下空气质量的评价提供了有效的科学依据。 作者简介刘素娥1954-,河北威县人,煤炭工业邢台防爆柴油机械产品质量监督检验中心工程师。 收稿日期2002-04-20;编辑吕桂安 06 河北煤炭 2002年第4期