車用柴油機(jī)Urea-SCR技術(shù)降低Nox排放的研究.pdf

1、柴油機(jī)以良好的動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性和耐久性等優(yōu)點(diǎn)近年來在眾多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,但由于柴油機(jī)自身燃燒的特點(diǎn)而產(chǎn)生的氮氧化物和顆粒物成為巨大的環(huán)境污染源。面對日益嚴(yán)格的排放法規(guī),單靠發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部凈化措施已經(jīng)無法滿足污染物排放限值的要求,必須同時(shí)采用柴油機(jī)后處理技術(shù)才能達(dá)到更為嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。選擇性催化還原技術(shù)是目前唯一可以同時(shí)改善車用柴油機(jī)NOx和燃油經(jīng)濟(jì)性的后處理技術(shù)。本文針對Urea-SCR技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的研究,為該技術(shù)在國內(nèi)商用車市場上的

2、實(shí)際應(yīng)用提供一些理論基礎(chǔ)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
　　 本文對SCR系統(tǒng)特性進(jìn)行了較深入的研究,包括還原劑的物理化學(xué)性質(zhì)、SCR化學(xué)反應(yīng)機(jī)理和系統(tǒng)構(gòu)成等,基于系統(tǒng)特性提出了應(yīng)用過程中可能存在的風(fēng)險(xiǎn)并給出了解決方案及其優(yōu)劣。催化器是影響NOx轉(zhuǎn)化率的重要因素,本文重點(diǎn)分析了SCR催化器的構(gòu)造及其性能指標(biāo),并針對當(dāng)前燃油中高含硫量的情況進(jìn)行了催化器的可靠性試驗(yàn),結(jié)果表明高含硫量的燃油對SCR催化器的催化劑活性和NOx轉(zhuǎn)化效率影響不大。
　

3、　 針對SCR系統(tǒng)可能存在的問題,應(yīng)用CFD軟件對SCR系統(tǒng)的尿素溶液噴霧過程及排氣管路布置進(jìn)行了模擬計(jì)算和優(yōu)化設(shè)計(jì),優(yōu)化結(jié)果表明該方案能提高NOx轉(zhuǎn)化效率和減少尿素結(jié)晶的形成。
　　 針對優(yōu)化后的SCR系統(tǒng),研究了簡單的尿素噴射開環(huán)控制策略,包括尿素噴射量的計(jì)算及控制邏輯,并在發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架上進(jìn)行了SCR系統(tǒng)與發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配試驗(yàn)研究。通過ESC和ETC排放測試循環(huán)試驗(yàn)分析得出NOx的轉(zhuǎn)換效率可達(dá)66％左右,能滿足國Ⅳ排放法規(guī)的要求