在用柴油叉車輛如何解決煙度排放達(dá)標(biāo)？
2014 年5 月16 日，國家環(huán)境保護(hù)部為貫徹《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》和《中華人民共和國大氣污染防治法》，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《非道路移動機(jī)械用柴油機(jī)排氣污染物排放限值及測量方法(中國第三、四階段)》的公告。
緊隨著，北京、天津、上海、深圳、武漢、西安等地相繼出臺了當(dāng)?shù)氐胤降摹对谟梅堑缆芬苿訖C(jī)械用柴油機(jī)排氣煙度排放限值及測量方法》，其目的以消除非道路移動機(jī)械排氣煙度超標(biāo)問題，爭取實現(xiàn)PM2.5下降，降低在用非道路移動機(jī)械排放導(dǎo)致霧霾形成的排放物數(shù)量。
按照2015年10月1日深圳市《在用非道路移動機(jī)械用柴油機(jī)排氣煙度排放限值及測量方法》要求，開展對非道路移動機(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、港口碼頭的非道路移動機(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機(jī)械不得進(jìn)入深圳的建筑工地、工廠、機(jī)場、港口碼頭承攬業(yè)務(wù)。否則，根據(jù)我國《大氣污染防治法》的規(guī)定，將面臨1萬～10萬元的罰款。其他立法城市也有類似的在用非道路移動機(jī)械用柴油機(jī)排氣煙度排放限值要求。
北京地標(biāo)DB11/ 184-2003以及2013年修訂版中提出的測量方法有以量綱m -1 為計量單位的自由加速法、自由加載法以及以無量綱林格曼黑度表示的林格曼煙度法等三種測量方法。2013 年 12 月 31 日以前注冊登記或銷售的非道路移動機(jī)械，執(zhí)行舊車排氣煙度的光吸收系數(shù)都應(yīng)不超過1.6m -1限值。2014 年 1 月 1 日以后登記注冊或銷售的非道路移動機(jī)械，執(zhí)行排氣煙度的光吸收系數(shù)都應(yīng)不超過0.5m -1。相對而言，北京地標(biāo)出臺最早，規(guī)范起草單位是北京理工大學(xué)，為全國其它城市的非道路移動機(jī)械用柴油機(jī)排氣污染治理提供了政策、技術(shù)等方面的有效借鑒。按照北京及深圳等地區(qū)的要求，今年4月1日符合要求的國三排放要求的新柴油叉車，出廠前實際檢測排氣煙度的光吸收系數(shù)幾乎都接近0.5m -1，在0.3-0.6m -1之間徘徊。因此，新車使用一年半載后，如沒有任何解決方案配套使用，可以通過各地的《在用非道路移動機(jī)械用柴油機(jī)排氣煙度排放限值及測量方法》要求達(dá)標(biāo)的相信是少數(shù)。
非道路移動機(jī)械排放標(biāo)準(zhǔn)實施日期與歐美國家相比晚了將近 8 年，與我國車用發(fā)動機(jī)相應(yīng)排放階段標(biāo)準(zhǔn)實施也相對滯后了 7 年。因此我國整個非道路移動機(jī)械行業(yè)排放水平相對比較落后。針對排氣煙度不合格的非道路移動機(jī)械，應(yīng)當(dāng)鼓勵采用合適的技術(shù)改造方案治理(從成本與可技術(shù)實現(xiàn)角度來看，道路車輛適用的不一定是非道路車輛可以適用)，萬不可技術(shù)方案未經(jīng)驗證之前就一擁而上，導(dǎo)致社會資源浪費，挫傷企業(yè)的改造積極性和增大企業(yè)負(fù)擔(dān)。
由于非道路移動機(jī)械的價格相對較高，老舊產(chǎn)品的剩余價值也相對較高。如果強(qiáng)行報廢的話，企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失相對比較大，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。通過對其排放水平進(jìn)行治理要采用一種相對經(jīng)濟(jì)可行的排放治理措施，實現(xiàn)企業(yè)、地區(qū)、百姓的三方利益共贏的方案才是最佳的。
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)對噴油泵進(jìn)行調(diào)整或更新；
2) 加裝顆粒觸媒/DPF/POC等后處理產(chǎn)品。
3)更換滿足更高排放要求的柴油發(fā)動機(jī)。
采用第一種方法——對噴油泵進(jìn)行調(diào)整或更新，產(chǎn)品的采購費用大約在 2000 元左右，費用較低但實際作用效果有限，由于舊發(fā)動機(jī)的調(diào)校代價遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于采購產(chǎn)品的費用，且大部分舊發(fā)動機(jī)由于磨損程度不一無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——加裝顆粒觸媒/DPF/DOC等后處理產(chǎn)品，分為主動式與被動式兩種。其中主動式后處理產(chǎn)品治理的費用大約在 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)以及安裝空間的限制，并且每年用于主動再生所使用的額外燃料費用不低于1萬元，針對叉車的適用性不強(qiáng)。
而被動式后處理產(chǎn)品的售價不等，基本只有主動式后處理產(chǎn)品的10-20%之間，企業(yè)及個人比較容易接受，但DPF結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品非常容易堵塞(因此相當(dāng)數(shù)量的后處理制造企業(yè)使用POC替代DPF產(chǎn)品或者直接在DPF產(chǎn)品的出氣端打孔方式來改變DPF的真實功能，從而起到稍微延遲堵塞的時間周期，因此煙度治理的實際效果低于顆粒觸媒凈化器)，幾乎每周都需要定期拆卸下來拿去專門的高溫電爐進(jìn)行長達(dá)6小時的高溫焚燒(溫度必須控制在550-650度之間)，花費較為高昂的時間與電力成本進(jìn)行再生，經(jīng)過再生以及清洗干凈后重新再裝配，因此對DPF或POC產(chǎn)品的推廣需要更多的對比了解。加大顆粒觸媒凈化器的應(yīng)用是一個切實可行的技術(shù)方案(顆粒觸媒凈化器的售價與DPF售價相比，也有競爭力，以合肥寶發(fā)動力技術(shù)有限公司的同類產(chǎn)品售價來看，只有同類型DPF/POC產(chǎn)品售價的1/2-1/3)。(根據(jù)發(fā)動機(jī)排量不同，費用不同)，費用與設(shè)備殘余價值相比，屬于可接受價格范圍。
采用第三種方法——更換先進(jìn)的國四排放柴油發(fā)動機(jī)，采用高壓共軌+后處理系統(tǒng)，治理費用大約在 20000-40000 元(先進(jìn)的噴油控制技術(shù)以及后處理技術(shù))，因此更換先進(jìn)的柴油發(fā)動機(jī)價格比較昂貴。
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，是在用柴油叉車排氣煙度排放限值達(dá)標(biāo)的最經(jīng)濟(jì)有效治理方案。
第二種方法的后處理產(chǎn)品中有不同的產(chǎn)品存在形態(tài)，尤以合肥寶發(fā)動力技術(shù)有限公司的后處理產(chǎn)品品類最為齊全?；诓裼筒孳嚨氖蹆r低和結(jié)構(gòu)緊湊的特點，寶發(fā)公司規(guī)避了主動再生后處理系統(tǒng)的開發(fā)，基于叉車后處理的產(chǎn)品以被動再生設(shè)計方向為主：
1、寶發(fā)公司第一代后處理BF1系列產(chǎn)品借鑒并采用了道路車輛普遍采用的顆粒物捕集器技術(shù)(主要是POC+DOC、DPF+DOC兩種)。在用戶處的實踐中發(fā)現(xiàn)，DPF產(chǎn)品的捕捉效果最佳，POC產(chǎn)品的捕捉效果就欠佳了許多，在某些工況下POC作用很小(啟動工況、自由急加速工況)。但是，DPF產(chǎn)品幾乎5-10天就會出現(xiàn)因為碳顆粒物堵塞而導(dǎo)致的發(fā)動機(jī)背壓過大而熄火或者根本無法啟動的現(xiàn)象，需要定期拆卸下來拿去專用的高溫電爐進(jìn)行長達(dá)6小時的高溫焚燒(溫度一般控制在550-650度之間)，花費一定的人力與電力成本進(jìn)行再生，經(jīng)過再生以及清洗干凈后重新再裝配，因此對DPF或POC產(chǎn)品的推廣需要更多的對比了解及使用客戶的耐心解釋。

注：在柴油機(jī)正常工作的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷下,排氣溫度一般在 150～300℃,而DPF所捕捉到的碳煙微粒燃點一般為 550～600℃,依靠柴油機(jī)自身排氣的溫度很難使DPF捕集器再生。要使捕集器再生,必須降低微粒的燃點或提高排氣溫度。那么我們利用高溫燃燒爐對濾芯進(jìn)行加熱,將捕集器材料上的微粒燃燒掉；高溫爐分為兩階段升溫：前一小時升溫至 450 度，后一小時升溫至 650 度，再保持4小時；然后關(guān)閉高溫爐，待爐內(nèi)溫度降低到室溫后取出載體，最后用氣泵的高壓氣流反吹載體，待載體內(nèi)燒結(jié)的碳煙反吹干凈后，完成再生)。該高溫爐的售價一般在4000-8000元之間。
寶發(fā)公司第一代產(chǎn)品與貴州黃帝、石家莊藍(lán)宇等公司的技術(shù)路線相同，安裝過程中一般需要拆除原先的消聲器，否則接口無法安裝，產(chǎn)品是外置于叉車配重體上，安裝頗費周折，除了打孔、攻絲工藝外，許多情況下需要使用切割、焊接的單配工藝，無法提高裝配速度。
2、在研發(fā)了寶發(fā)第一代煙度凈化器BF1系列產(chǎn)品后，比較嚴(yán)重的問題出現(xiàn)了，由于該安裝方法一般需要拆除消聲器后才可以安裝，POC/DPF產(chǎn)品裝配完畢后，除了需要頻繁維護(hù)保養(yǎng)外，改裝后的實際噪音還要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于原車的噪音(5個分貝以上，屬于改變了原車消噪降噪的功能屬性)，用戶表示無法接受。為此，寶發(fā)公司開發(fā)了第二代后處理產(chǎn)品BF2系列產(chǎn)品。BF2系列產(chǎn)品采用自帶有消音功能的顆粒觸媒來凈化煙度，經(jīng)試驗證明該系列產(chǎn)品解決了第一代煙度凈化器DPF中的2個主要問題：第一，無需過度頻繁的維護(hù)保養(yǎng)，并且降低了維護(hù)成本，BF2產(chǎn)品使用一年半載后定期用加有清洗粉的溫水清洗即可。第二，BF2產(chǎn)品噪音相比較DPF產(chǎn)品噪音已有了實質(zhì)相同的降噪效果，真正實現(xiàn)了消音功能，甚至低于原車噪音。該系列產(chǎn)品在安裝過程中也是外置于叉車配重體上。
在用戶處的實踐中發(fā)現(xiàn)，顆粒觸媒產(chǎn)品的捕捉效果遠(yuǎn)好于POC產(chǎn)品(凈化率高可以達(dá)到80%)，但低于DPF產(chǎn)品的95%凈化效果。

第二代后處理BF2系列產(chǎn)品看似完善的功能和便捷的應(yīng)用，但在一些地區(qū)與叉車經(jīng)銷商那里仍然受到了批評。類似北京、上海地區(qū)的質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門明確要求改裝后處理產(chǎn)品的柴油叉車必須要滿足整車出廠前的不可改變車輛外觀輪廓的要求。因此峰回路轉(zhuǎn)，寶發(fā)公司在BF2基礎(chǔ)上繼續(xù)開發(fā)了第三代后處理BF3系列產(chǎn)品。該BF3系列產(chǎn)品，將原車消聲器與煙度凈化器的功能完美的合二為一，直接替換原車消聲器。BF3系列產(chǎn)品是第二代BF2產(chǎn)品的延伸產(chǎn)品和個性化設(shè)計，使用效果好于現(xiàn)有輕卡行業(yè)的POC產(chǎn)品，卻略低于DPF產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化效果，處于兩者之間。
由于BF3系列產(chǎn)品解決了叉車應(yīng)用DPF產(chǎn)品中出現(xiàn)的許多重大無法規(guī)避問題，如：去除消音器后的DPF產(chǎn)品的噪音高于原車噪音、改變了原車外觀輪廓、過頻繁人工維護(hù)、高采購成本(寶發(fā)BF3產(chǎn)品不及同類型DPF/POC產(chǎn)品的1/2)、維護(hù)的費用高(專用高溫爐、維護(hù)時間和人力成本大)、安全性差(影響視線、高溫易燙傷周邊人體及物體)。合肥寶發(fā)動力的顆粒觸媒型煙度凈化器BF3系列產(chǎn)品成功實現(xiàn)了嵌入式安裝(消聲器內(nèi)部安裝凈化材料)，不影響美觀，符合在用柴油叉車用戶的排放要求下的應(yīng)急手段和操作者習(xí)慣，是當(dāng)今在用柴油叉車?yán)硐氲臒煻扰欧胚_(dá)標(biāo)解決方案。

為此，寶發(fā)公司多方位多層次的為柴油叉車煙度凈化器應(yīng)用做了大量市場開拓性的工作，鑒于類似寶發(fā)BF2、BF3產(chǎn)品在柴油動力機(jī)械產(chǎn)品沒有相同者，寶發(fā)公司已經(jīng)為BF2、BF3產(chǎn)品申請了國家發(fā)明專利保護(hù)。目前寶發(fā)BF2、BF3產(chǎn)品已經(jīng)在合力、杭叉的叉車經(jīng)銷商群體中獲得了應(yīng)用。
雖然寶發(fā)BF2、BF3后處理產(chǎn)品可以幫助實現(xiàn)在用柴油叉車的煙度達(dá)標(biāo)問題，但各地及國家相繼出臺的各類在用非道路車輛煙度排放標(biāo)準(zhǔn)和方法需要更多的發(fā)動機(jī)制造廠家加強(qiáng)機(jī)內(nèi)控制技術(shù)的研發(fā)與推廣來提高低排放的水平，這才是王道。