尿素SCR系統(tǒng)催化轉(zhuǎn)化性能模擬及控制策略研究.pdf

1、柴油機尿素SCR技術(shù)通過將32.5％的尿素水溶液噴入排氣管中，在催化劑的作用下將排氣中的氮氧化物還原為氮氣和水。這一后處理技術(shù)是目前我國車用柴油發(fā)動機達到國Ⅳ和國Ⅴ排放標準的最佳技術(shù)路線之一。本文對尿素SCR系統(tǒng)的組成以及工作原理做了詳細的分析，論文的主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面：
　　 (1)根據(jù)多孔介質(zhì)假設(shè)，并結(jié)合改進型的HSO型催化器化學(xué)反應(yīng)模型建立了一維數(shù)值模擬模型。并通過與文獻中的實驗數(shù)據(jù)對比對模型進行了驗證，結(jié)果表明

2、本文建立的一維HSO模型可以較好的對催化器內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)特性進行模擬。
　　 (2)利用所建立的HSO模型對影響其催化轉(zhuǎn)化性能的因素進行了研究。結(jié)果表明，當排氣中NO2占NOx含量50％時，系統(tǒng)轉(zhuǎn)化效率最大，起燃溫度最低；前氧化裝置在低溫時可以顯著提高催化劑的活性，溫度較高時效果有限；還原劑的用量不僅要考慮NOx的轉(zhuǎn)化效率，也要考慮氨氣的滑失和利用效率，對于HSO系統(tǒng)催化轉(zhuǎn)化效率不能完全代表還原劑的利用效率；對空速的研究表明，空

3、速降低可以增加系統(tǒng)轉(zhuǎn)化效率，但是當空速降低到一定范圍時，其影響很??；對H2O和SO2的研究表明，在低溫范圍H2O抑制催化劑的活性，而SO2在一定程度上可以提高系統(tǒng)轉(zhuǎn)化效率。
　　 (3)對尿素噴射量的計量策略和修正策略進行了詳細的分析研究；并針對行駛和冷啟動兩種情況提出了控制策略，對尿素SCR系統(tǒng)解凍成功與否的判定策略進行了實驗研究，結(jié)果表明通過監(jiān)視尿素泵壓力來判定系統(tǒng)是否開始解凍和是否成功解凍是有效的；解凍實驗表明對尿素SCR