車用柴油機Urea-SCR技術降低Nox排放的研究.pdf

1、柴油機以良好的動力性、燃油經(jīng)濟性和耐久性等優(yōu)點近年來在眾多領域得到了廣泛的應用,但由于柴油機自身燃燒的特點而產生的氮氧化物和顆粒物成為巨大的環(huán)境污染源。面對日益嚴格的排放法規(guī),單靠發(fā)動機內部凈化措施已經(jīng)無法滿足污染物排放限值的要求,必須同時采用柴油機后處理技術才能達到更為嚴格的標準。選擇性催化還原技術是目前唯一可以同時改善車用柴油機NOx和燃油經(jīng)濟性的后處理技術。本文針對Urea-SCR技術進行了詳細的研究,為該技術在國內商用車市場上的

2、實際應用提供一些理論基礎和試驗數(shù)據(jù)。
　　 本文對SCR系統(tǒng)特性進行了較深入的研究,包括還原劑的物理化學性質、SCR化學反應機理和系統(tǒng)構成等,基于系統(tǒng)特性提出了應用過程中可能存在的風險并給出了解決方案及其優(yōu)劣。催化器是影響NOx轉化率的重要因素,本文重點分析了SCR催化器的構造及其性能指標,并針對當前燃油中高含硫量的情況進行了催化器的可靠性試驗,結果表明高含硫量的燃油對SCR催化器的催化劑活性和NOx轉化效率影響不大。
　

3、　 針對SCR系統(tǒng)可能存在的問題,應用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行了模擬計算和優(yōu)化設計,優(yōu)化結果表明該方案能提高NOx轉化效率和減少尿素結晶的形成。
　　 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算及控制邏輯,并在發(fā)動機臺架上進行了SCR系統(tǒng)與發(fā)動機的匹配試驗研究。通過ESC和ETC排放測試循環(huán)試驗分析得出NOx的轉換效率可達66％左右,能滿足國Ⅳ排放法規(guī)的要求