انبعاثات المولدات موضحة: NOx والجسيمات وTier 4 وStage V

الملوثات

تتكوّن أكاسيد النيتروجين عند درجات الحرارة العالية لاحتراق الديزل، وهي الشاغل الرئيسي قرب الناس: فهي تسهم في الضباب الدخاني وأمراض الجهاز التنفسي، ومعظم التصاريح تحدّ منها أولاً. والجسيمات هي السخام والرماد في العادم؛ والجسيمات الأدق هي الضارة، وتُحدَّد الحدود بالكتلة، وفي أحدث القواعد بالعدد. أما أول أكسيد الكربون والهيدروكربونات فتأتي من الاحتراق غير الكامل وهي الأسهل معالجة. وثاني أكسيد الكربون ليس ملوثاً بهذا المعنى بل رقم لاستهلاك الوقود؛ وأنواع وقود مثل HVO تخفضه دون تغيير المحرك.

عائلات القواعد

في الولايات المتحدة تنظم EPA محركات المجموعات غير الطرقية والثابتة بحسب الفئات: Tier 4 Final، المعيار الحالي لمعظم الأحجام، يخفض NOx وPM بشدة ويتطلب عملياً معالجة لاحقة في المحركات الأكبر. وقد حظيت مجموعات الطوارئ الاحتياطية باستثناء مع حد لساعات التشغيل؛ أما المجموعات التي تعمل لدعم الشبكة أو لأكثر من الساعات المسموح بها فيجب أن تستوفي المعيار الكامل. وفي الاتحاد الأوروبي ينطبق Stage V على الآلات المتنقلة غير الطرقية بما فيها المولدات المتنقلة؛ وتخضع المجموعات الثابتة لتوجيه محطات الاحتراق المتوسطة وللتصاريح الوطنية، بحدود بحسب الحجم وساعات التشغيل. وفي أماكن أخرى كثيراً ما تتبع القواعد إحدى هاتين العائلتين أو تضع قواعدها الخاصة، ويبقى تصريح الموقع المحلي هو الذي يُعتد به دائماً.

وتتوقف القاعدة على تصنيف المجموعة - طوارئ أو احتياط أو أساسية أو متنقلة - وحجم المحرك وساعات التشغيل وتاريخ التركيب، وينبغي أن يذكر طلب العرض أي تصريح يحمله الموقع أو يتقدم به.

المعالجة اللاحقة: SCR والمحفزات والمرشحات

الاختزال التحفيزي الانتقائي (SCR) هو الإجراء الرئيسي لخفض NOx: يُحقن محلول يوريا في العادم فيتحلل إلى أمونيا ويتفاعل مع NOx على محفز ليتحول إلى نيتروجين وماء، فيزيل معظمه. ويحتاج إلى نظام حقن وخزان يوريا وحرارة عادم كافية ونظام تحكم يتبع حمل المحرك. ويحرق محفز أكسدة الديزل (DOC) أول أكسيد الكربون والهيدروكربونات وكثيراً ما يوضع قبل SCR؛ ويحتجز مرشح جسيمات الديزل (DPF) السناج ويعيد توليده بالحرق، وهو ما يتطلب درجة حرارة عادم كافية أو نظاماً نشطاً. وتجمع المحركات الحديثة بين هذه وبين إجراءات داخلية - الحقن عالي الضغط وإعادة تدوير غازات العادم والتوقيت - وتعتمد الشركة المصنعة المحرك مع معالجته اللاحقة كمنظومة واحدة.

وكل معالجة لاحقة تضيف ضغطاً خلفياً ووزناً وطولاً وحرارة، ويجب أن تتسع لها منظومة العادم والغلاف: فمفاعل SCR وخزان اليوريا يشغلان مساحة، والأنابيب بين المحرك والمحفز يجب أن تُبقي الغاز ساخناً، وتُفحص السلسلة كاملة مقابل حدّ الضغط الخلفي للشركة المصنّعة للمحرك.

ماذا يعني ذلك للحزمة

يغيّر متطلب الانبعاثات حزمة المولد: تنمو منظومة العادم لتصبح مفاعلاً مع الحقن، ويصبح الغلاف أو الحاوية أطول أو يُضاف مفاعل على السقف، ويصبح مخزون اليوريا جزءاً من لوجستيات الوقود، وتشمل الاختبارات أداء المعالجة اللاحقة. تدمج AXON أنظمة العادم وSCR ومحفزات الأكسدة ومرشحات الجسيمات في حاوياتها وأغلفتها لمجموعات التوليد من أي صانع، متوافقة مع المحرك والحد الذي يضعه التصريح، مع كواتم الصوت والمدخنة.