Экология и безопасность жизнедеятельности / Egorov - Posobiye po bezopasnosti zhiznedeyatelnosti 2003

Экологическая безопасность автотранспортных средств (АТС) и двигателей внутреннего сгорания - это система мер, направленных на снижение вредного воздействия АТС и ДВС на окружающую среду.

Суммарные экологические затраты в стоимости единицы продукции в странах Западной Европы, США и Японии достигают 25%, а в России - менее 1,0% (сюда входят, конечно, затраты, связанные не только с обеспечением экологического уровня непосредственно создаваемой продукции, но и экологической чистоты всего предприятия),

Состав отработавших газов ДВС, так же как и любых других типов энергетических установок большой мере обуславливается типом используемого топлива. При этом под токсичностью топлива (по аналогии с понятием токсичности нефтепродукта согласно ГОСТ 26098-84) следует понимать его эксплуатационное свойство, характеризующее воздействие самого топлива и (или) продуктов его сгорания и разложения на человека и окружающую среду.

В двигателях внутреннего сгорания применяются топлива в двух агрегатных состояниях: жидком и газообразном. Жидкое топливо - это в основном дизельное топливо, керосин и бензин, а также находящие ограниченное применение различные мазуты, этанол, метанол и топлива растительного происхождения, получаемые путем переработки различных растений: рапса, сои, арахиса, подсолнечника, апельсина, эвкалипта, хлопка и т.д.. Газообразное топливо - это в основном природный газ и нефтяной газ, а также находящие ограниченное применение промышленные газы, получаемые в результате функционирования преимущественно заводов по переработке нефти (газы прямой перегонки, термического крекинга, каталитического крекинга, коксования мазута и гудрона, пиролиза бензина, каталитического риформинга), и биогазы, получаемые при переработке продуктов растительного и животного происхождения, при обработке сточных и канализационных вод, при термогазогенерации древесной щепы и твердой биомассы.

Таблица 3.2 Распределение потребления топлива и вредных выбросов по видам транспорта

Вид транспорта	Общая	Потребляемое		Выбросы в
	мощность		топливо	атмосферу
	%	%	млн.т	%	млн.т
Автомобильный	50	56,5	65,0	71,3	21,7
транспорт
Железнодорожный	16	11	12,6	6,3	1,9
транспорт
Речной флот	8	5,9	6,8	2,6	0,8
Строительно-дорожные	4	1,9	2,2	1,3	0,4
машины
Сельскохозяйственные	20	23,5	27,0	17,8	5,4
и лесопромышленные
машины
Авиация	2	1,2	1,4	0,7	0,2
ИТОГО:	100	100	115,0	100	30,4

При разработке государственных программ по снижению вредного воздействия ДВС и транспортных средств на окружающую среду качеству топлива придается очень большое значение. Существует программа "Автомобиль и топливо". Основным потребителем топлива

191

среди транспортных средств является автомобильный транспорт. Он же вносит и основную долю в загрязнение окружающей среды (табл. 3.2 [8]).

ВРоссии, согласно ГОСТ Р 51105-97, с 1 января 1999 г. начат выпуск только четырех сортов неэтилироных бенэинов (Нормаль-80, Регуляр-91, Премиум-95 и Супер-98) с содержанием свинца не более 0,01 г/л. этилированным и неэтилированным будет выпускаться только бензин Нормаль-80.

В1997 г. в России из всех бензинов доля этилированных составила 40%; в то же время многие страны приняли законодательства о запрещении использования подобного топлива.

Вотношении дизельных топлив большое внимание уделяется снижению содержания серы. В настоящий момент в ряде городов Европы разрешается использовать только "городское топливо". Это дизельное топливо с содержанием серы не более 0,05% в отличие от обычного, где серы может быть в десять раз больше - до 0,5%.

Состав отработавших газов ДВС зависит не только от типа используемого вида топлива, но и от типа организации и совершенства рабочего процесса двигателя. Поэтому, характеризуя состав ОГ различных типов двигателей, указывают обычно достаточно широкие пределы содержания компонентов (табл.3.3 [8] )

Здесь необходимо отметить, средний уровень содержания вредных веществ в ОГ дизелей меньше, чем в отработавших газах бензиновых двигателей. Это касается оксидов азота, оксидов углерода и суммарных углеводородов. При этом в ОГ дизелей нет оксидов свинца, но зато больше выброс оксидов серы. Правда,токсичность оксидов серы значительно ниже токсичности оксидов свинца.

Относительно содержания частиц одназначного ответа дать нельзя, так как бензиновые двигатели по этому параметру в настоящее время не проверяются, но уже рассматриваются проекты нормирования и этих двигателей по выбросам частиц.

Таблица 3.3 Содержание компонентов в отработавших газах двигателей внутреннего сгорания, % по объему

Компонент	Бензиновый двигатель (БД), %	Дизель (ДД),%
Азот	74 - 77	74 -78
Кислород	0,3 - 10	2 - 18
Водяной пар	3,0 – 5,5	0,5 – 9,0
Углекислый газ (диоксид	5 -12	1 - 12
углерода)
Оксид углерода (угарный	0,5 - 12	0,005 – 0,4
газ)
Оксиды азота	0,01 – 0,8	0,004 – 0,5
Углеводороды	0,2 – 3,0	0,009 – 0,3
Альдегиды	До 0,2	0,001- 0,009
Сажа, г/м3	До 0,004	0,01 – 1,1
Бенз(а)пирен, мкг/м3	До 25	До 10
Оксиды серы	До 0,008	0,002 - 0,02
Оксиды свинца	До 0,02	Отсутствуют

В последнее время ввиду ухудшения экологической обстановки в крупных горадах и промышленных регионах особенно возрасли требования к токсичности ОГ ДВС, и эти требования с каждым годом становятся более жесткими (табл.3.4 и 3.5 [9]). Помимо

192

указанных в таблицах четырех вредных компонентов, предусмотрено в ближайшей перспективе нормирование выброса двигателями с ОГ двуокиси углерода, полициклических ароматических унлеводородов и кислородосодержащих углеволородов (например альдегидов).

Нормирование отдельных компонентов ОГ двигателей определяется в основном объемом их выбросов и вредным воздействием на окружающую среду и устанавливается официально принятыми предельно допустимыми концентрациями (ПДК) этих веществ.

Таблица 3.4 ПДВ вредных веществ для двигателей легковых автомобилей

	Предельно допустимые выбросы вредных веществ для
Нормы	двигателей легковых автомобилей, г/км
	СО	СН	NOx	Неметановые	Формаль -	Твердые
				углеводороды	дегиды	частицы
ОСТ37.001.054 – 86:		1,6*	1,6*
С нейтрализатором	6,17			-	-	-
Без нейтролизатора	15,0	5,06*	5,06*	-	-	-
Правила 83 – 01:		0,97*	0,97*			0,14**
Евро – 1, 1993 г.	2,72			-	-
Евро – 2, 1996 г.	2,2	0,5*	0,5*	-	-	0,10**
Евро – 3, 1999 г.	1,0	0,1	0,1	-	-	0,03**
США (1994 г.)	2,1	0,15	0,25	0,078	0,009	0,05
США (1997 г.)	2,1	0,09	0,125	0,047	0,009	0,05
США (2000 г.)	1,1	0,05	0,125	0,025	0,005	0,025

Примечание: * Углеводороды и оксиды азота суммарно. ** Для дизелей

Таблица 3.5 ПДВ вредных веществ для двигателей грузовых автомобилей

	Предельно допустимые выбросы вредных веществ
Нормы	для двигателей грузовых автомобилей, г/кВтч
	СО	СН	NOx	Частицы
Правила 49 – 02:
Евро – 1, 1993 г.	4,5	1,1	8,0	0,36
Евро – 2, 1996 г.	4,0	1,1	7,0	0,15
Евро – 3, 1999 г.	2,0	0,5	4,5	0,10
ОСТ 37.001.234 - 81	9,5	3,4	18,35	-

Обеспечение снижения концентрации вредных веществ, содержащихся в ОГ ДВС автотранспорта должно решаться комплексно за счет следующих мероприятий:

1)разработка и создание новых конструкций ДВС и АТС, обеспечивающих выполнение перспективных требований к экологическим показателям объектов испытаний;

2)поддержание требуемого технического состояния ДВС и АТС в течение всего периода эксплуатации;

193

3)применение топлив и масел, рекомендуемых для соответствующих марок ДВС и АТС, при этом сами топлива и масла, применяемые в эксплуатации, должны соответствовать техническим требованиям на них;

4)регулирование интенсивности движения транспортных потоков с целью снижения нагрузки на окружающуб среду в период суток, дней недели,сезонов;

5)кооперирование различных видов транспортных средств между собой с целью обеспечения наиболее экономически целесообразной загрузки каждого из них по типу перевозимого груза и расстояний; в том числе для населенных пунктов перспективным можно считать применение электрического транспорта: троллейбусов – для перевозки пассажиров, а электромобилей – для перевозки грузов и пассажиров;

6)Обеспечение озеленения и создания искусственных водоемов на территориях, прилегающих к транспортным магистралям.

Таким образом, только комплексный подход к вопросам совершенствования экологических характеристик двигателей и транспортных средств позволит решить проблемы экологической безопасности атмосферы, земли и человека [8].

Загрязнение окружающей среды выбросами двигателей внутреннего сгорания привлекает все более пристальное внимание в последние годы из-за возросшей угрозы здоровью человека и окружающей среде. В общем балансе транспортные средства представляют собой наиболее существенный источник, хотя основную долю этих загрязнений составляют относительно неядовитые оксиды углерода.

В этом разделе обсуждаются некоторые конструкции аппаратов, которые оказывают влияние на выбросы в выхлопных газах и могут быть использованы для подавления

выбросов двигателей. Данные варианты конструкций аппаратов	предназначены для
″внутреннего подавления выбросов двигателя″, которые следует	отличать от методов

″внешнего подавления выбросов двигателя″, поскольку первые воздействуют только на процесс сжигания в самом цилиндре.

Выбросы двигателей внутреннего сгорания. По сравнению с другими источниками загрязнения на автострадах исходящие от транспортных средств, существенную долю составляют оксида углерода и оксидов азота.

Углеводороды - это широкий класс совершенно произвольных смесей углеводородных соединений. Они происходят из бензина, дизельного топлива и продуктов их сгорания. В состав этих топлив входят сотни углеводородных соединений. Чтобы упростить вопрос, обычно из углеводородов выделяют какое-то определенное соединение и оперируют в дальнейшем с ним, предполагая, что остальные эквивалентны ему. В качестве такого соединения выбирают обычно метан (СН4), пропан (С3Н8) или гексан (С6Н14).

Винженерной терминологии для неизвестной смеси оксидов азота принято

обозначение NOx. Как правило, в выбросах NOx доминирует оксид азота (N0) с небольшой примесью (< 10%) диоксида азота (NO2). В атмосферных условиях N0 превращается в N02. В нормативах ограничения, относящиеся к массовым выбросам NOx, касаются обычно NO2.

Втаблице 3.6 [7], приведены выбросы выхлопных газов в зависимости от нагрузки, исходящие от типичных карбюраторных двигателей (КД) и дизельных двигателей (ДД). Эти величины не отражают дальнейших превращений выхлопных газов.

Заметим, что выбросы оксида углерода и углеводородов у КД существенно выше, чем

уДД. Также надо отметить, что нормативы для мощных двигателей выражены в граммах на киловатт-час. Разнообразие грузовых машин и их двигателей помешало увязать нормативы для мощных двигателей с транспортными средствами вообще. Чтобы достигнуть высокого уровня контроля для автомобилей, необходим по крайней мере сократить на 96 % НС и СО,

194

на 75 % NOx и до 90 % выброс аэрозолей по сравнению с выбросами транспортных средств в отсутствие подавления. Такой высокий уровень подавления требует существенной модификации двигателей внутреннего сгорания, и для этого часто необходим компромисс с точки зрения экономичности топлива, режима эксплуатации и изменения режима вождения.

Таблица 3.6 Типичный состав выхлопных газов

	Тип	Холостой	Промежуточные		Предельные
Вещество	двигателя	ход, млн-1	нагрузки		нагрузки
			млн-1	г/(кВтч)	млн-1	г/(кВтч)
	КД	4 000	2 400	7,5	6 000	12
СН1,85	ДД	200	50	0,5	100	0,3
	КД	10 000	10 000	73	60 000	240
СО	ДД	150	700	3,8	500	5
	КД	100	2 500	17	500	2,2
NO	ДД	50	1 700	14	1 400	14
Концентрац						-
ия частиц	ДД	0,05	0,6	-	1,2
дыма г/м3

Методы внешнего подавления выбросов. Методы внешнего подавления выбросов двигателя могут быть классифицированы по типу устройств, используемых для уменьшения выбросов из камеры сгорания. Эти устройства различны для бензиновых и дизельных двигателей, и поэтому они будут рассматриваться отдельно.

Бензиновый двигатель. Характеристики режима работы и конструкции, которые оказывают влияние на выбросы в карбюраторных двигателях, включают следующие параметры:

-коэффициент избытка воздуха;

-нагрузка или уровень мощности;

-скорость;

-управление моментом;

-образование нагара в камере сгорания;

-температура поверхности;

-противодавление выхлопа;

-перекрытие клапанов;

-давление во впускном трубопроводе;

-соотношение между поверхностью и объемом;

-рабочий объем цилиндра;

-степень сжатия;

-рециркуляция выхлопного газа;

-конструкция камеры сгорания;

-соотношение между ходом поршня и диаметром цилиндра.

Для подавления выбросов из бензинового двигателя, как правило, используются внешние устройства.

Термические реакторы. Цель использования термических реакторов состоит в том, чтобы доокислить углеводороды и оксид углерода посредством некаталитических гомогенных газовых реакций. Эти устройства предназначены для окисления, поэтому они не приводят к удалению NOx. Такие реакторы поддерживают повышенную температуру

195

выхлопных газов (до 900 °С) в течение периода времени доокисления (в среднем до 100 мс), так что окислительные реакции продолжаются в выхлопных газах и после того, как они покинут цилиндр. Часто термический реактор представляет собой большой хорошо теплоизолированный резервуар с перегородками, который устанавливается вместо обычной выхлопной трубы. Полный объем термического реактора может в 1,5 - 2 раза превышать рабочий объем двигателя. На двигателях с V - образным блоком цилиндров обычно

используются два небольших реактора. Эксплуатационные температуры должны			быть в
пределах 800 - 900 °С, чтобы СО полностью окислился;		таким образом,	реакторы
должны	быть установлены ближе к двигателю. При	более низких температурах

углеводороды могут частично окислиться до СО и до альдегидов; таким образом, выброс этих веществ увеличится. Возникает необходимость использования жаростойких материалов, обычно легированной стали; при этом необходимо учитывать тепловое расширение элементов конструкции. При неправильном срабатывании двигателя могут развиться более высокие температуры, что приведет к разрушению реактора.

Термические реакторы часто имеют перегородки внутри. Обычно используется большой объем перемешивания (реактор с последующим перемешиванием), чтобы обеспечить накопление и перемешивание выхлопных газов из каждого выпускного клапана. За этим объемом следует один или более проходов, где течение газа носит фронтальный характер. Объем перемешивания существен, если в выходное отверстие впускается воздух. Реакторы с тщательным перегораживанием обеспечивают минимальный ″проскок″ и могут дать 100 %-ную конверсию НС и СО при высокотемпературной работе. Однако сложность внутренней структуры замедляет скорость подогрева. При работе двигателя на богатой смеси существенное количество НС и СО может быть окислено и в обыкновенных традиционных выхлопных трубах, если подавать свежий воздух в область входа в выхлопную трубу. Таким образом, выхлопная труба сама по себе может рассматриваться как небольшой реактор. В самодвижущихся системах, там, где важна скорость подогрева, приходится искать компромисс между массой реактора и его стационарной эффективностью.

Есть два типа термических реакторов для обогащенной или обедненной воздушнотопливной смеси, на которой работает двигатель. Чтобы обеспечить достаточное количество воздуха, необходимого для дожигания смеси в реакторе для богатой смеси, требуется вторичная система впуска воздуха. Как правило, считается, что уровень кислорода в пределах 1 - 2 % - это оптимальная его концентрация, а это требует дополнительного потока воздуха от 20 до 30 % для двигателя. Создание такого большого потока требует дополнительного насоса и дополнительной затраты энергии. Основное различие реакторов для богатой и бедной смесей состоит в том, что входные концентрации водорода и СО составляют обычно несколько процентов для реакторов для богатой смеси и лишь небольшую долю процента для реакторов для бедной смеси. Сжигание одного процента водорода или СО дает повышение температуры выхлопных газов на 80 °С. Таким образом, реактор может ″очиститься″ и при этом работать при относительно высоких температурах. Эксплуатационная температура реактора для бедной смеси определяется в основном температурой выхлопных газов. Как правило, реакторы для бедной смеси работают при более низких температурах. Это в результате приводит к понижению эффективности преобразования по сравнению с реактором для богатой смеси. Пониженные температуры работы реакторов для бедных смесей дают определенные преимущества им, а именно - повышают износостойкость реактора и устраняют лишние заботы, связанные с охлаждением. У реакторов для бедных смесей ниже стоимость; они проще, чём реакторы для богатых смесей, так как им не требуется система вторичного обогащения свежим воздухом.

196

Двигатели	с реактором для богатых смесей обладают			повышенным		потреблением
топлива;	следовательно, эти	реакторы малопривлекательны, за			исключением того,
что они	обеспечивают быстрое ″очищение″ во		время	старта машины и ее разогрева.
Благодаря	этому свойству	они могут найти	применение		как	очищающиеся

каталитические реакторы.

К параметрам которые могут увеличить эксплуатационные температуры реактора для бедной смеси относятся - изоляция, увеличение скорости двигателя, задержка синхронизации зажигания, обогащение смеси, опережение открытия выхлопного клапана, использование вкладыша в выхлопном отверстии.

Разработка эффективных каталитических реакторов понизила интерес к термическим реакторам вследствие того, что катализаторы работают при более низких температурах; это, в свою очередь, позволяет свести к минимуму снижение эффективности двигателя. Однако термические реакторы относительно устойчивы к воздействию антидетонационных добавок, что дает им некоторые преимущества.

Каталитические реакторы. Каталитические реакторы устанавливаются в выхлопной системе, которая часто несколько удалена от двигателя и, в зависимости от конструкции, используется для удаления не только НС и СО, но, кроме того, и NOx. Для автомобильных транспортных средств используются такие катализаторы, как платина и палладий, для окисления НС и СО. Для уменьшения содержания оксидов азота и в качестве катализатора используется родий. Как правило, используется всего 2 - 4 г благородных металлов. Основные металлические катализаторы могут быть эффективными при использовании спиртовых топлив, но их каталитическая активность быстро падает при использовании традиционных углеводородных топлив. Применяются два вида носителей катализаторов: таблетки (γ - оксид алюминия) или монолиты (кордиерит или коррозионно-стойкая сталь). Кордиерит при применении его в качестве носителя покрывают γ - оксидом алюминия перед нанесением каталитического металла.

Для того чтобы каталитическое окисление происходило нормально, окисляющие катализаторы требуют некоторого количества кислорода, а восстанавливающие катализаторы - некоторого количества СО, НС или Н2. В зависимости от селективности катализатора в процессе восстановления оксидов азота может образоваться некоторое количество аммиака, который затем снова окисляется в N0, что приводит к снижению эффективности разрушения NOx. Крайне нежелательным промежуточным продуктом может оказаться серная кислота. Для почти стехиометрической смеси сосуществуют как окисляющиеся, так и восстанавливающиеся составляющие в выхлопных газах, что позволяет использовать катализаторы, на которых происходит три типа процессов.

На рис.3.30 показан график зависимости эффективности преобразования от отношения воздух-топливо для типичного катализатора из благородных металлов. Для бифункциональных трехкомпонентных катализаторов конструкция которого представлена на рис.3.31 эффективность ниже оптимальной. Окислительные системы эффективны для

примесей НС и СО, но не для NOx.

Системы с двойным каталитическим слоем можно применять как для обогащенных, так и для обедненных смесей одновременно, при этом в лучшем случае может быть достигнута почти 100 % - ная эффективность разрушения каждого из загрязняющих веществ (рис.3.32). Выхлопные газы проходят в верхнюю часть устройства, где в результате химических реакций сокращается содержание NOx. Вместе с вводимым воздухом эти газы проходят в нижнюю часть устройства, где происходит окисление HC и CO2.

197

Рис.3.30 Зависимость эффективности каталлитического преобразования от отношения воздух/топливо для типичных разогретых катализаторов

из благородных металлов [7]:

1 – оптимальная область для бифункционального трехкомпонентного катализатора в трех направлениях; 2 – стехеометрическая область

Рис.3.31 Поперечное сечение преобразователя, осуществляющего окисление или работающего в трех направлениях, основанного на гранулах [7]:

1- изоляция; 2 - заглушка отверстия для наполнения

Двойные системы больше по размерам, тяжелее, более дороги и более эффективны по сравнению с однослойными. При применении бифункциональных трехкомпонентных катализаторов требуется использование богатых смесей для уменьшения выбросов в окружающую среду, при этом в случае применения двойной каталитической системы снижается экономия топлива. Каталитическое дожигание при работе на бедной смеси позволяет достичь более экономичной эксплуатации, но при этом возникает необходимость подавления образования NOx в самом двигателе. В зависимости от требований подавление выбросов NOx при помощи катализаторов трех направлений или при помощи двойных систем может обеспечить решение, при котором будет наилучшая экономия топлива, поскольку использование только внутреннего подавления может снизить экономию топлива даже в большей мере.

198

Рис.3.32 Поперечное сечение двойного преобразователя с использованием гранул [7]:

1 – внешняя оболочка из нержавеющей стали; 2 – изоляция; 3 – герметизирующий колпачок; 4 – катализатор; 5

– держатель; 6 – воздухозаборник; 7 – внешняя оболочка; 8 – объем, заполненный воздухом; 9 – востанавливающий слой; 10 – вход; 11 – окисляющий слой; 12 – выход

Катализаторы из благородных металлов относительно эффективны при температурах выше 250°С. Таким образом, по сравнению с использованием термического реактора эффективность двигателя может быть оптимизирована в больших пределах. Более низкие температуры понижают требования к конструкционным материалам и тепловым нагрузкам. По сравнению с тепловыми реакторами каталитические реакторы могут нагреваться более медленно из-за их более высокой внутренней массы. Эти ограничения важны в тех случаях, когда необходимо подавление выбросов при запуске двигателя.

Дизельные двигатели. Эксплуатационные и конструкторские параметры, влияющие на выбросы двигателей, в которых зажигание смеси происходит за счет сжатия, включает следующие характеристики:

-коэффициент избытка воздуха;

-опережение впрыска;

-температура входящего воздуха;

-состав топлива (включая присадки);

-турбонаддув;

-завихрение воздуха;

-конструкция камеры сгорания;

-характеристики форсунки и струи;

-рециркуляция выхлопного газа;

-система вентиляции картера.

Улавливание аэрозолей, выбрасываемых дизельным двигателем. К настоящему времени не существует устройств, которые могли бы осуществлять внешнее подавление выбросов дизельного двигателя. Выбросы НС и СО достаточно малы при процессе горения; таким образом, не возникает необходимости во внешних устройствах, способствующих доокислению продуктов неполного сгорания в выхлопных системах. Кроме того, низкие температуры выхлопных газов по существу исключают применение внешних устройств, действующих непрерывно. Однако в настоящее время находятся в стадии разработки внешние устройства для подавления выброса аэрозолей. Ниже в настоящем разделе рассматриваются такие устройства.

199

Сущность проблемы, связанной с улавливанием частиц сажи из потока выхлопных газов, состоит в том, что эти частицы очень малы - диаметр половины из них < 0,5 мкм; плотность их также очень низка - 0,05 г/см3. Как правило, выход аэрозоля составляет от 0,1 до 0,5 % массы топлива. Следовательно, традиционные фильтры будут быстро забиваться.

Существует устройство, в котором на первой стадии используются сетки, предназначенные для агломерации частиц. За этим следует вторая стадия, на которой происходит инерционное осаждение частиц. Улавливаемые частицы должны периодически удаляться, чтобы исключить сильное увеличение сопротивления из-за забивания ими прохода.

Альтернативный метод состоит в использовании фильтра для улавливания частиц, а сам фильтр периодически регенерируется. Одна из таких ловушек показана на рис.3.33. В этом устройстве используются сетки из коррозионностойкой стали, за которыми следует керамический фильтр. В керамическом фильтре имеются заменяемые блоки, таким образом, поток выхлопных газов должен проходить через пористую структуру. Частицы могут доокисляться, если температура выхлопных газов выше 600°С, а время пребывания - несколько минут. Это существенно выше обычной температуры выхлопных газов дизельного двигателя. Одна из возможностей достижения высоких температур выхлопных газов состоит в том, чтобы периодически увеличивать обороты. Введение каталитических добавок в топливо или в ловушки в настоящее время исследуется как средство понижения температур воспламенения. Хотя эти ловушки выглядят в настоящее время довольно обещающими, требуется большая их доработка, пока они смогут найти промышленное применение.

Рис.3.33. Прототип дизеля с окислителем, улавливающим и аэрозольные частицы [7]:

1 - монолитная ловушка; 2 - окисляющая насадка; 3 - дросселированный входящий воздушный поток; 4 - стандартный резонатор

3.3.4 Снижение оксидов азота в выхлопных газах газотурбинных установок

3.3.4.1 Образование оксидов азота при горении углеводородных топлив

Газотурбинные двигатели находят все более широкое применение в качестве силовых установок в энергетике, нефтяной и газовой промышленности. Одной из основных проблем, решаемых при создании современных газотурбинных установок, является проблема снижения выбросов вредных веществ (оксидов азота NOX монооксида углерода СО и несгоревших углеводородов СН) с выхлопными газами. Как правило, при эксплуатации ГТУ

200