Un purificator uscat de gaze de eșapament, cunoscut în mod obișnuit caFiltru de particule diesel (DPF)sau purificator de fum negru uscat, este un dispozitiv central de post-tratare utilizat pentru a eliminaparticule în suspensie (PM), în specialfuningine de carbon (fum negru), de lagenerator dieselevacuare. Funcționează prin filtrare fizică fără a se baza pe aditivi lichizi, de unde și termenul „uscat”.
I. Principiul de funcționare: Filtrare fizică și regenerare
Principiul său de funcționare poate fi rezumat în trei procese:"Capturează - Acumulează - Regeneră."
- Captură (filtrare):
- Gazele de eșapament la temperatură înaltă de la motor intră în purificator și curg printr-un element filtrant realizat din ceramică poroasă (de exemplu, cordierită, carbură de siliciu) sau metal sinterizat.
- Pereții elementului filtrant sunt acoperiți cu micropori (de obicei mai mici de 1 micron), care permit trecerea gazelor (de exemplu, azot, dioxid de carbon, vapori de apă), dar captează particule mai mari.particule solide (funingine, cenușă) și fracții organice solubile (SOF)în interiorul sau pe suprafața filtrului.
- Acumula:
- Particulele prinse se acumulează treptat în filtru, formând o „turtă de funingine”. Pe măsură ce acumularea crește, contrapresiunea gazelor de evacuare crește treptat.
- Regenera:
- Când contrapresiunea gazelor de eșapament atinge o limită prestabilită (afectând performanța motorului), sistemul trebuie să inițieze"regenerare"proces de ardere a funinginii acumulate în filtru, restabilind capacitatea acestuia de filtrare.
- Regenerarea este procesul cheie, realizat în principal prin:
- Regenerare pasivăCând grupul electrogen funcționează sub sarcină mare, temperatura gazelor de eșapament crește în mod natural (de obicei >350°C). Funinginea prinsă reacționează cu oxizii de azot (NO₂) din gazele de eșapament și se oxidează (ard lent). Acest proces este continuu, dar de obicei insuficient pentru o curățare completă.
- Regenerare activă: Inițiat forțat când contrapresiunea este prea mare și temperatura gazelor de eșapament este insuficientă.
- Asistat de combustibil (Arzător)O cantitate mică de motorină este injectată în amonte de DPF și aprinsă de un arzător, ridicând temperatura gazului la intrarea în DPF la peste 600°C, provocând oxidarea și arderea rapidă a funinginii.
- Regenerarea încălzitoarelor electriceElementul filtrant este încălzit până la punctul de aprindere a funinginii folosind elemente de încălzire electrice.
- Regenerare cu microundeUtilizează energia microundelor pentru a încălzi selectiv particulele de funingine.
II. Componente de bază
Un sistem complet de purificare uscată include de obicei:
- Element filtrant DPFUnitatea centrală de filtrare.
- Senzor de presiune diferențială (amonte/aval)Monitorizează diferența de presiune pe filtru, determină nivelul de funingine și declanșează semnalul de regenerare.
- Senzori de temperaturăMonitorizați temperaturile de intrare/ieșire pentru a controla procesul de regenerare și a preveni deteriorarea cauzată de supraîncălzire.
- Sistem de declanșare și control al regenerăriiControlează automat pornirea și oprirea programului de regenerare pe baza semnalelor de la senzorii de presiune și temperatură.
- Actuator de regenerareCum ar fi un injector diesel, un arzător, un dispozitiv electric de încălzire etc.
- Carcasă și strat de izolațiePentru limitarea presiunii și reținerea căldurii.
III. Avantaje și dezavantaje
| Avantaje | Dezavantaje |
| Eficiență ridicată de îndepărtare a prafuluiEficiență extrem de ridicată de filtrare pentru funingine (fum negru), poate ajunge la >95%, reducând gradul de negru Ringelmann la nivelul 0-1. | Crește contrapresiuneaAfectează eficiența de respirație a motorului, poate duce la o ușoară creștere a consumului de combustibil (aprox. 1-3%). |
| Nu este necesar fluid consumabilSpre deosebire de SCR (care necesită uree), acesta necesită doar energie electrică și o cantitate mică de motorină pentru regenerare în timpul funcționării, fără costuri suplimentare cu consumabilele. | Mentenanță complexăNecesită curățarea periodică a cenușii (îndepărtarea cenușii necombustibile) și inspecția. Regenerarea eșuată poate duce la înfundarea sau topirea filtrului. |
| Structură compactăSistemul este relativ simplu, are o amprentă redusă și este ușor de instalat. | Sensibil la calitatea combustibiluluiConținutul ridicat de sulf din motorină produce sulfați, iar conținutul ridicat de cenușă accelerează colmatarea filtrului, ambele afectând durata de viață și performanța. |
| Vizează în principal PM-ulCel mai direct și eficient dispozitiv pentru rezolvarea fumului negru vizibil și a particulelor în suspensie. | Nu tratează NOxVizează în principal particulele în suspensie; are efect limitat asupra oxizilor de azot. Necesită combinarea cu un sistem SCR pentru o conformitate completă. |
| Potrivit pentru funcționare intermitentăComparativ cu SCR, care necesită condiții de temperatură susținute, DPF este mai adaptabil la cicluri de funcționare variabile. | Investiție inițială mareÎn special pentru purificatoarele utilizate la grupuri electrogene de mare putere. |
IV. Principalele scenarii de aplicare
- Locații cu cerințe stricte privind emisiileSursă de alimentare de rezervă pentru centre de date, spitale, hoteluri de lux, clădiri de birouri etc., pentru a preveni poluarea cu fum negru.
- Zone urbane și dens populatePentru a respecta reglementările locale de mediu și a evita reclamațiile.
- Grupuri electrogene instalate în interiorEsențial pentru purificarea gazelor de eșapament, pentru a asigura calitatea aerului din interior și siguranța sistemului de ventilație.
- Industrii specialeStații de bază de comunicații, minerit subteran (tip antiexplozie), nave, porturi etc.
- Ca parte a unui sistem combinatIntegrat cu SCR (pentru denitrificare) și DOC (catalizator de oxidare a motorinei) pentru a îndeplini standardele naționale de emisii IV/V sau superioare.
V. Considerații importante
- Combustibil și ulei de motorTrebuie folositmotorină cu conținut scăzut de sulf(de preferință conținut de sulf <10 ppm) șiulei de motor cu conținut scăzut de cenușă (grad CJ-4 sau superior)Conținutul ridicat de sulf și cenușa sunt principalele cauze ale otrăvirii cu DPF, înfundării și reducerii duratei de viață.
- Condiții de funcționareEvitați funcționarea pe termen lung a grupului electrogen la sarcini extrem de mici. Acest lucru duce la temperaturi scăzute ale gazelor de evacuare, împiedicând regenerarea pasivă și declanșând regenerări active frecvente, care consumă multă energie.
- Monitorizare și întreținere:
- Monitorizați îndeaproapecontrapresiunea de evacuareşilumini indicatoare de regenerare.
- Efectuați regulatserviciu profesional de curățare a cenușii(folosind aer comprimat sau echipamente specializate de curățare) pentru a îndepărta cenușa metalică (calciu, zinc, fosfor etc.).
- Stabiliți evidențe de întreținere, înregistrând frecvența regenerării și modificările contrapresiunii.
- Potrivirea sistemuluiPurificatorul trebuie selectat și adaptat în funcție de modelul specific al grupului generator, de cilindree, de puterea nominală și de debitul gazelor de eșapament. Adaptarea incorectă afectează grav performanța și durata de viață a motorului.
- SiguranţăÎn timpul regenerării, temperatura carcasei purificatorului este extrem de ridicată. Izolația termică adecvată, semnele de avertizare și evitarea accesului la materiale inflamabile sunt esențiale.
Rezumat
Purificatorul uscat de gaze de evacuare (DPF) este untehnologie mainstream de înaltă eficiențăpentru rezolvareapoluare vizibilă cu fum negru și particule în suspensiedingrupuri electrogene dieselCapturează funinginea de carbon prin filtrare fizică și funcționează ciclic prin regenerare la temperatură înaltă. Aplicarea sa cu succes depinde în mare măsură dedimensionare corectă, calitate bună a combustibilului, condiții adecvate de funcționare a generatorului și întreținere periodică strictăLa selectarea și utilizarea unui DPF, acesta trebuie considerat ca o parte integrantă a sistemului general motor-generator.
Data publicării: 16 decembrie 2025
