非道路柴油機(jī)如何爭(zhēng)取煙度排放達(dá)標(biāo)
國(guó)家環(huán)境保護(hù)部為貫徹《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》和《中華人民共和國(guó)大氣污染防治法》，防治污染，保護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境，保障人體健康，發(fā)布了《非道路移動(dòng)機(jī)械用柴油機(jī)排氣污染物排放限值及測(cè)量方法(中國(guó)第三、四階段）》的公告。
國(guó)家環(huán)境保護(hù)部為貫徹《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》和《中華人民共和國(guó)大氣污染防治法》，防治污染，保護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境，保障人體健康，發(fā)布了《非道路移動(dòng)機(jī)械用柴油機(jī)排氣污染物排放限值及測(cè)量方法(中國(guó)第三、四階段）》的公告。
緊隨著，北京、天津、上海、深圳相繼出臺(tái)了當(dāng)?shù)氐胤降摹对谟梅堑缆芬苿?dòng)機(jī)械用柴油機(jī)排氣煙度排放限值及測(cè)量方法》，其目的以消除非道路移動(dòng)機(jī)械排氣冒黑煙問(wèn)題，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)PM2.5下降，降低在用非道路移動(dòng)機(jī)械排放導(dǎo)致霧霾形成的排放物數(shù)量。
這說(shuō)明在用非道路移動(dòng)機(jī)械環(huán)保政策逐漸走向成熟：各地在初級(jí)階段的政策主要是發(fā)展經(jīng)濟(jì)，內(nèi)燃機(jī)業(yè)也是大干快干，對(duì)發(fā)展的考慮重于排放的要求;而高級(jí)階段的政策則重于“發(fā)展與治理并舉”。逐漸實(shí)現(xiàn)把環(huán)保的理念生根于企業(yè)與每一個(gè)人心中。
按照深圳市《在用非道路移動(dòng)機(jī)械用柴油機(jī)排氣煙度排放限值及測(cè)量方法》要求，開(kāi)展對(duì)非道路移動(dòng)機(jī)械排氣煙度的治理顯得尤為重要，今后在深圳市的建筑工地、工廠、機(jī)場(chǎng)、港口碼頭的非道路移動(dòng)機(jī)械排氣的光吸收系數(shù)要小于或等于0.5m-1，超限值排放的非道路移動(dòng)機(jī)械不得進(jìn)入深圳的建筑工地、工廠、機(jī)場(chǎng)、港口碼頭承攬業(yè)務(wù)。否則，根據(jù)有關(guān)大氣污染防治的規(guī)定，將面臨1萬(wàn)～10萬(wàn)元的罰款。其他立法城市也有類似的要求。
非道路移動(dòng)機(jī)械按照設(shè)備工作場(chǎng)地可分為以下幾類：1)常用、備用發(fā)電機(jī)組;2) 建筑工程機(jī)械(裝載機(jī)、推土機(jī)、挖掘機(jī)壓路機(jī)、非道路用卡車等);3)港作機(jī)械(起重機(jī)械、吊塔機(jī)械等);4)企業(yè)場(chǎng)(廠)內(nèi)機(jī)械(叉車、廠內(nèi)運(yùn)輸車輛、材料裝卸機(jī)械等);5)農(nóng)林機(jī)械(包括大型拖拉機(jī)、聯(lián)合收割機(jī)、木材切割運(yùn)輸機(jī)械等);6)機(jī)場(chǎng)地勤設(shè)備;7)鐵路機(jī)車;8)船舶發(fā)動(dòng)機(jī);。
不同地方標(biāo)準(zhǔn)分別采用啟動(dòng)煙度、自由加速和自由加載以及以無(wú)量綱林格曼黑度表示的林格曼煙度法等測(cè)量方法，不透光煙度(單位：m -1 )作為計(jì)量單位，制定的檢測(cè)方法有不小差異。
北京地標(biāo)DB11/ 184-2003以及2013年修訂版中提出的測(cè)量方法有以量綱m -1 為計(jì)量單位的自由加速法、自由加載法以及以無(wú)量綱林格曼黑度表示的林格曼煙度法等三種測(cè)量方法。2013 年 12 月 31 日以前注冊(cè)登記或銷售的非道路移動(dòng)機(jī)械，執(zhí)行舊車排氣煙度的光吸收系數(shù)都應(yīng)不超過(guò)1.6m -1限值。2014 年 1 月 1 日以后登記注冊(cè)或銷售的非道路移動(dòng)機(jī)械，執(zhí)行排氣煙度的光吸收系數(shù)都應(yīng)不超過(guò)0.5m -1。相對(duì)而言，北京地標(biāo)出臺(tái)早，規(guī)范起草單位是北京理工大學(xué)，為其它城市的非道路移動(dòng)機(jī)械用柴油機(jī)排氣污染治理提供政策、技術(shù)等方面的有效借鑒。
深圳市對(duì)非道路移動(dòng)機(jī)械排氣煙度的治理要求較高，雖然僅采用自由加速和自由加載兩種測(cè)量方法，但要求在用非道路移動(dòng)機(jī)械只要在正常工作狀態(tài)下，無(wú)論發(fā)動(dòng)機(jī)新舊排氣煙度的光吸收系數(shù)都應(yīng)不超過(guò)0.5m -1，只有采用在排氣管安裝顆粒物捕集器等措施才能確保排氣達(dá)標(biāo)。深圳地標(biāo)的規(guī)范起草單位是深圳市環(huán)境科學(xué)研究院、北京理工大學(xué)。因此，總體深圳地標(biāo)的設(shè)計(jì)思路與北京地標(biāo)一致(都有北京理工大學(xué)參與)，但由于出臺(tái)時(shí)間晚于北京地標(biāo)，因而要求更加嚴(yán)格，在此要求條件下，國(guó)三柴油非道路發(fā)動(dòng)機(jī)在使用半年后能夠達(dá)標(biāo)的只有采用合適的后處理系統(tǒng)才可以確保煙度排放無(wú)憂。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在使用1年后，很難再達(dá)到深圳市的政策標(biāo)準(zhǔn)。
上海則采用了相對(duì)變通的方法：分階段法，在2017年1月1日之前，采用“新機(jī)新標(biāo)準(zhǔn)，老機(jī)老標(biāo)準(zhǔn)”原則予以實(shí)施，而在2017年1月1日(含)之后，采用“新機(jī)老機(jī)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)”原則予以實(shí)施。同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)采用啟動(dòng)煙度、自由加速和自由加載三種測(cè)量方法，不透光煙度(單位：m -1 )作為計(jì)量單位。2015年10月1日以前注冊(cè)登記或銷售的非道路柴油機(jī)械限值，執(zhí)行排氣煙度(自由加速煙度法或自由加載煙度法)的光吸收系數(shù)都應(yīng)不超過(guò)1.6m -1限值;啟動(dòng)煙度法的光吸收系數(shù)不大于3.0 m -1。2015年10月1日(含)以后登記注冊(cè)或銷售的非道路柴油機(jī)械限值，執(zhí)行排氣煙度(自由加速煙度法或自由加載煙度法)的光吸收系數(shù)都應(yīng)不超過(guò)1.0m -1限值;啟動(dòng)煙度法的光吸收系數(shù)不大于2.0 m -1。從2017年1月1日(含)開(kāi)始，所有非道路移動(dòng)機(jī)械執(zhí)行該限值要求排氣煙度(自由加速煙度法或自由加載煙度法)的光吸收系數(shù)都應(yīng)不超過(guò)0.5m -1限值;啟動(dòng)煙度法的光吸收系數(shù)不大于1.0 m -1。
上海市結(jié)果判定合格與否的依據(jù)是：根據(jù)各非道路用柴油機(jī)械的實(shí)際情況，可以選擇自由加速煙度和自由加載煙度兩種方法其中之一作為檢測(cè)，并加做啟動(dòng)煙度測(cè)量，如任一測(cè)量結(jié)果超過(guò)規(guī)定限值，均可判定該機(jī)械煙度排放檢驗(yàn)不合格。雖然看起來(lái)上海市地標(biāo)的限值低于其他地區(qū)特別是深圳市，但上海市要求的啟動(dòng)煙度測(cè)量對(duì)非道路用柴油機(jī)械來(lái)說(shuō)是比較高的(啟動(dòng)煙度測(cè)量是其他城市所沒(méi)有強(qiáng)制要求的，特別于其他城市的地標(biāo)要求，需要引起柴油車輛制造廠家的高度關(guān)注)，這塊更多的要求在于發(fā)動(dòng)機(jī)制造廠家自身加強(qiáng)機(jī)內(nèi)控制技術(shù)的研發(fā)與推廣來(lái)實(shí)現(xiàn)排放水平的提高，除了采用DPF技術(shù)(易堵塞，推廣困難)可以達(dá)到啟動(dòng)煙度的限值要求外，其它顆粒捕集技術(shù)都無(wú)法實(shí)現(xiàn)捕捉效果。
國(guó)內(nèi)非道路移動(dòng)機(jī)械排放標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施日期與歐美國(guó)家相比較晚，與我國(guó)車用發(fā)動(dòng)機(jī)相應(yīng)排放階段標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施也相對(duì)滯后。因此我國(guó)現(xiàn)針對(duì)排氣煙度不合格的非道路移動(dòng)機(jī)械，應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)采用合適的技術(shù)改造方案治理(從成本與可技術(shù)實(shí)現(xiàn)角度來(lái)看，道路車輛適用的不一定是非道路車輛可以適用)，萬(wàn)不可技術(shù)方案未經(jīng)驗(yàn)證之前就一擁而上，導(dǎo)致社會(huì)資源浪費(fèi)，挫傷企業(yè)的改造積極性和增大企業(yè)負(fù)擔(dān)。
由于非道路移動(dòng)機(jī)械的價(jià)格相對(duì)較高，老舊產(chǎn)品的剩余價(jià)值也相對(duì)較高。如果強(qiáng)行報(bào)廢的話，企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失相對(duì)比較大，特別是當(dāng)今經(jīng)濟(jì)持續(xù)下行的大環(huán)境下更加需要保護(hù)好企業(yè)利益。通過(guò)對(duì)其排放水平進(jìn)行治理要采用一種相對(duì)經(jīng)濟(jì)可行的排放治理措施，實(shí)現(xiàn)企業(yè)、地區(qū)、百姓的三方利益共贏的方案才是佳的。
根據(jù)目前的技術(shù)水平和排放治理的目標(biāo)，有以下三種治理措施：
1)對(duì)噴油泵進(jìn)行調(diào)整或更新；
2) 加裝顆粒捕集器/DPF/DOC等后處理產(chǎn)品；
3)更換同型號(hào)的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)或者滿足國(guó)四及以上排放要求的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。
采用第一種方法——對(duì)噴油泵進(jìn)行調(diào)整或更新，產(chǎn)品的采購(gòu)費(fèi)用大約在 2000 元左右，費(fèi)用較低但實(shí)際作用效果有限，由于舊發(fā)動(dòng)機(jī)的調(diào)校代價(jià)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于采購(gòu)產(chǎn)品的費(fèi)用，且大部分舊發(fā)動(dòng)機(jī)由于磨損程度不一無(wú)法得出滿意的一致性和排放效果，得不償失。
采用第二種方法——加加裝顆粒捕集器/DPF/DOC等后處理產(chǎn)品，分為主動(dòng)式與被動(dòng)式。其中主動(dòng)式治理的費(fèi)用大約在 22000-45000 左右，主要應(yīng)用在產(chǎn)值較高的道路車輛上面，非道路車輛特別像叉車之類產(chǎn)品的自身貨值較低(3噸柴油叉車不及5萬(wàn))以及安裝空間有限，不太適宜。
而被動(dòng)式后處理產(chǎn)品的售價(jià)不等，基本只有主動(dòng)式后處理產(chǎn)品的10-20%之間，企業(yè)及個(gè)人比較容易接受，但堇青石陶瓷濾芯結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品非常容易堵塞，導(dǎo)致背壓過(guò)大，發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法正常工作(因此相當(dāng)數(shù)量的后處理制造企業(yè)使用直接在產(chǎn)品的出氣端打孔方式來(lái)改變濾芯的真實(shí)功能，從而起到稍微延遲堵塞的時(shí)間周期，但煙度治理的實(shí)際效果大大降低)，幾乎每周都需要定期拆卸下來(lái)拿去專門的高溫電爐進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)4小時(shí)的高溫焚燒(溫度必須控制在550-650度之間)，花費(fèi)較為高昂的時(shí)間與電力成本進(jìn)行再生，經(jīng)過(guò)再生以及清洗干凈后重新再裝配，因此對(duì)DPF/DOC產(chǎn)品的推廣需要更多的對(duì)比了解。對(duì)干式顆粒捕集器進(jìn)行技術(shù)改革是一個(gè)切實(shí)可行的技術(shù)方案，綠谷凈化干式顆粒捕集器解決了該痛點(diǎn)(根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)排量不同，費(fèi)用不同)，費(fèi)用與性能效果相比，屬于可接受價(jià)格范圍。
采用第三種方法——更換先進(jìn)的國(guó)四排放柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，治理費(fèi)用大約在 20000-60000 元(先進(jìn)噴油控制技術(shù)以及后處理技術(shù))，因此更換先進(jìn)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)價(jià)格比較昂貴；還有一種方案就是應(yīng)用柴改氣產(chǎn)品。采用柴改氣(柴油發(fā)動(dòng)機(jī)改型為同款LPG、CNG等型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī))產(chǎn)品后，煙度幾乎降低為零，但是適用范圍有限。
綜上所述，第二種方法加裝合適的柴油煙度凈化器后處理產(chǎn)品，是在用非道路移動(dòng)機(jī)械用柴油機(jī)排氣煙度排放限值達(dá)標(biāo)的經(jīng)濟(jì)有效治理方案。
