دستگاه تصفیه اگزوز خشک، که معمولاً به عنوان ... شناخته میشودفیلتر ذرات دیزل (DPF)یا تصفیه کننده دود سیاه خشک، یک دستگاه پس از تصفیه هسته ای است که برای حذف استفاده می شودذرات معلق (PM)، به ویژهدوده کربن (دود سیاه)، ازدیزل ژنراتوراگزوز. این دستگاه از طریق فیلتراسیون فیزیکی و بدون نیاز به هیچگونه افزودنی مایع عمل میکند، از این رو اصطلاح "خشک" به آن داده شده است.
I. اصل کار: فیلتراسیون فیزیکی و بازسازی
اصل کار آن را میتوان به صورت سه فرآیند خلاصه کرد:«گرفتن - جمعآوری - بازسازی».
- جذب (فیلتراسیون):
- گاز خروجی با دمای بالا از موتور وارد دستگاه تصفیه میشود و از میان یک عنصر فیلتر ساخته شده از سرامیک متخلخل (به عنوان مثال، کوردیریت، کاربید سیلیکون) یا فلز متخلخل جریان مییابد.
- دیوارههای عنصر فیلتر با میکروپورها (معمولاً کوچکتر از ۱ میکرون) پوشیده شدهاند که به گازها (مثلاً نیتروژن، دی اکسید کربن، بخار آب) اجازه عبور میدهند اما گازهای بزرگتر را به دام میاندازند.ذرات جامد (دوده، خاکستر) و بخشهای آلی محلول (SOF)داخل یا روی سطح فیلتر.
- جمع کردن:
- ذرات به دام افتاده به تدریج درون فیلتر جمع میشوند و یک "کیک دوده" تشکیل میدهند. با افزایش تجمع، فشار برگشتی اگزوز به تدریج افزایش مییابد.
- بازسازی:
- وقتی فشار برگشتی اگزوز به حد از پیش تعیینشدهای میرسد (که بر عملکرد موتور تأثیر میگذارد)، سیستم باید ..."بازسازی"فرآیندی برای سوزاندن دوده انباشته شده در فیلتر و بازیابی قابلیت فیلتراسیون آن.
- بازسازی، فرآیند کلیدی است، در درجه اول از طریق:
- بازسازی غیرفعال: هنگامی که دستگاه ژنراتور تحت بار زیاد کار میکند، دمای اگزوز به طور طبیعی افزایش مییابد (معمولاً >350°C). دوده محبوس شده با اکسیدهای نیتروژن (NO₂) موجود در گاز اگزوز واکنش داده و اکسید میشود (به آرامی میسوزد). این فرآیند مداوم است اما معمولاً برای تمیز کردن کامل کافی نیست.
- بازسازی فعال: وقتی فشار برگشتی خیلی زیاد و دمای اگزوز ناکافی است، با قدرت شروع به کار میکند.
- با سوخت کمکی (مشعل)مقدار کمی گازوئیل در بالادست DPF تزریق شده و توسط یک مشعل مشتعل میشود و دمای گاز ورودی به DPF را به بالای ۶۰۰ درجه سانتیگراد میرساند که باعث اکسیداسیون سریع و احتراق دوده میشود.
- بازسازی بخاری برقی: المنت فیلتر با استفاده از المنتهای گرمایشی الکتریکی تا نقطه احتراق دوده گرم میشود.
- بازسازی مایکروویو: از انرژی مایکروویو برای گرم کردن انتخابی ذرات دوده استفاده میکند.
دوم. اجزای اصلی
یک سیستم تصفیه خشک کامل معمولاً شامل موارد زیر است:
- عنصر فیلتر DPF: واحد فیلتراسیون هسته.
- سنسور فشار دیفرانسیلی (بالادست/پایین دست): اختلاف فشار در دو سر فیلتر را رصد میکند، سطح بار دوده را تعیین میکند و سیگنال بازسازی را فعال میکند.
- سنسورهای دما: دمای ورودی/خروجی را برای کنترل فرآیند احیا و جلوگیری از آسیب ناشی از گرمای بیش از حد، پایش کنید.
- سیستم کنترل و ماشه بازسازی: به طور خودکار شروع و توقف برنامه احیا را بر اساس سیگنالهای دریافتی از حسگرهای فشار و دما کنترل میکند.
- محرک بازسازیمانند انژکتور گازوئیل، مشعل، دستگاه گرمایش برقی و غیره.
- لایه مسکن و عایق: برای مهار فشار و حفظ گرما.
III. مزایا و معایب
| مزایا | معایب |
| راندمان بالای حذف گرد و غبارراندمان فیلتراسیون بسیار بالا برای دوده (دود سیاه)، میتواند به بیش از ۹۵٪ برسد و سیاهی رینگلمن را به سطح ۰-۱ کاهش دهد. | افزایش فشار برگشتی: بر راندمان تنفس موتور تأثیر میگذارد، ممکن است منجر به افزایش جزئی مصرف سوخت شود (تقریباً ۱-۳٪). |
| بدون نیاز به مایع مصرفیبرخلاف SCR (که به اوره نیاز دارد)، این سیستم فقط به برق و مقدار کمی گازوئیل برای احیا در حین کار نیاز دارد و هیچ هزینه مصرفی اضافی ندارد. | تعمیر و نگهداری پیچیدهنیاز به تمیز کردن دورهای خاکستر (حذف خاکستر غیرقابل احتراق) و بازرسی دارد. عدم بازسازی میتواند منجر به گرفتگی یا ذوب شدن فیلتر شود. |
| ساختار فشرده: این سیستم نسبتاً ساده است، فضای کمی اشغال میکند و نصب آن آسان است. | حساس به کیفیت سوختگوگرد زیاد در گازوئیل باعث تولید سولفات میشود و خاکستر زیاد گرفتگی فیلتر را تسریع میکند که هر دو بر طول عمر و عملکرد تأثیر میگذارند. |
| اهداف اصلی نخست وزیر: مستقیمترین و مؤثرترین دستگاه برای حل دود سیاه قابل مشاهده و ذرات معلق. | NOx را درمان نمیکند: در درجه اول ذرات معلق را هدف قرار میدهد؛ تأثیر محدودی بر اکسیدهای نیتروژن دارد. برای انطباق کامل، نیاز به ترکیب با سیستم SCR دارد. |
| مناسب برای کارکرد متناوبدر مقایسه با SCR که به شرایط دمایی پایدار نیاز دارد، DPF با چرخههای کاری متغیر سازگارتر است. | سرمایهگذاری اولیه بالا: مخصوصاً برای تصفیهکنندههایی که روی ژنراتورهای پرقدرت استفاده میشوند. |
IV. سناریوهای اصلی کاربرد
- مکانهایی با الزامات سختگیرانه انتشار گازهای گلخانهایبرق پشتیبان برای مراکز داده، بیمارستانها، هتلهای لوکس، ساختمانهای اداری و غیره، برای جلوگیری از آلودگی دود سیاه.
- مناطق شهری و پرجمعیت: برای رعایت مقررات زیستمحیطی محلی و جلوگیری از شکایات.
- ژنراتورهای نصب شده در فضای داخلی: برای تصفیه گازهای خروجی جهت تضمین کیفیت هوای داخل ساختمان و ایمنی سیستم تهویه ضروری است.
- صنایع ویژه: ایستگاههای پایه ارتباطی، معادن زیرزمینی (نوع ضد انفجار)، کشتیها، بنادر و غیره
- به عنوان بخشی از یک سیستم ترکیبی: یکپارچه با SCR (برای نیتراتزدایی) و DOC (کاتالیست اکسیداسیون دیزل) برای مطابقت با استانداردهای ملی انتشار IV/V یا بالاتر.
ملاحظات مهم
- سوخت و روغن موتور: باید استفاده شوددیزل کم گوگرد(ترجیحاً میزان گوگرد کمتر از 10ppm) وروغن موتور با خاکستر کم (درجه CJ-4 یا بالاتر)گوگرد و خاکستر زیاد، علل اصلی مسمومیت با DPF، گرفتگی و کاهش طول عمر هستند.
- شرایط عملیاتیاز کارکرد طولانی مدت دستگاه ژنراتور در بارهای بسیار کم خودداری کنید. این امر منجر به دمای پایین اگزوز، جلوگیری از بازسازی غیرفعال و راهاندازی بازسازیهای فعال مکرر و پرانرژی میشود.
- نظارت و نگهداری:
- از نزدیک نظارت کنیدفشار برگشتی اگزوزوچراغهای نشانگر احیا.
- منظم انجام دهیدخدمات حرفهای تمیز کردن خاکستر(با استفاده از هوای فشرده یا تجهیزات تمیزکاری تخصصی) برای حذف خاکستر فلزات (کلسیم، روی، فسفر و غیره).
- سوابق تعمیر و نگهداری، ثبت دفعات احیا و تغییرات فشار برگشتی را ثبت کنید.
- تطبیق سیستمدستگاه تصفیه باید بر اساس مدل خاص، حجم جابجایی، توان نامی و سرعت جریان اگزوز دستگاه ژنراتور انتخاب و تطبیق داده شود. تطبیق نادرست به شدت بر عملکرد و عمر موتور تأثیر میگذارد.
- ایمنیدر طول بازسازی، دمای محفظه تصفیهکننده بسیار بالا است. عایقبندی حرارتی مناسب، علائم هشدار دهنده و دور نگه داشتن آن از مواد قابل اشتعال ضروری است.
خلاصه
دستگاه تصفیه اگزوز خشک (DPF)فناوری رایج و با راندمان بالابرای حلدود سیاه قابل مشاهده و آلودگی ذرات معلقازمجموعه ژنراتورهای دیزلیاین ماده دوده کربن را از طریق فیلتراسیون فیزیکی جذب میکند و از طریق بازسازی در دمای بالا به صورت چرخهای عمل میکند. کاربرد موفقیتآمیز آن به شدت به ... بستگی دارد.اندازه صحیح، کیفیت سوخت خوب، شرایط عملیاتی مناسب ژنراتور و نگهداری دورهای دقیقهنگام انتخاب و استفاده از DPF، باید آن را به عنوان بخشی جداییناپذیر از سیستم کلی مجموعه موتور-ژنراتور در نظر گرفت.
زمان ارسال: ۱۶ دسامبر ۲۰۲۵
