温度对NTP+喷射系统处理柴油机模拟排气影响.pdfVIP

中国内燃机学会燃烧节能净化分会 2009 年学术年会 CSICE2009-006 温度对 NTP 喷射系统处理柴油机模拟排气的影响 ∗ 冉冬立，蔡忆昔，王 军，庄凤芝，王 攀 （江苏大学汽车与交通工程学院，江苏，镇江，212013） 摘要：为了研究低温等离子体活性物质对柴油机有害排放物的去除效果，自行设计了介质阻挡放电型低温等离子体反应器， 采用了一种独立于柴油机排气管之外的低温等离子体喷射系统，研究了其在不同的柴油机模拟排气温度下，对各排气成分的 转化效果。研究表明：在低温等离子体环境下，NO 主要转化为 NO ；O 对 NO 和 HC 有较强的氧化作用；高温不利于 NO 的转 2 3 化和O 的产生，但有利于HC 的氧化，同时产生CO；温度和激励峰峰值电压（V ）的变化对CO 浓度基本没有影响。 3 p-p 2 关键词：低温等离子体，介质阻挡放电，柴油机，排放 低温等离子体（NTP，Non-thermal Plasma） 度≥99.99%），CO（浓度2%，含 98%氮气平衡气） 技术应用于柴油机排气污染物控制，具有结构简 和 C H （浓度 2%，含98%氮气平衡气）。气体通过 3 6 单、对硫不敏感、可配合催化剂使用、可同时脱 减压阀后，由 LZB 型玻璃转子流量计来控制流量， 除 NOx 和 PM 等优点，已成为国内外内燃机和化学 通过一个圆筒形厚壁钢管（长度为 640mm，外径为 领域备受关注的研究热点[1-3]。传统的柴油机 NTP 49mm，内径为 40mm）和800W 电阻丝加热管来模拟 后处理系统都是将 NTP 反应器直接加装在排气管 柴油机排气管，提供给气体混合、加热、反应的 上，使排气全部流过 NTP 反应器而得以净化。这 空间和温度，钢管前段有两个进气口，后端有一 一方面会增大排气背压，另一方面由于柴油机排 个主排气口和一个旁通取气口，加热装置由配套 气环境恶劣，NTP 反应器难以长时间连续可靠工 的热电偶温控仪调节温度（温度最小调节间隔为 作，而且这种 NTP 后处理系统在柴油机工作期间 1℃），外壁由保温层包裹，气体最高可被加热到 必须始终处于开启放电状态，因此能量消耗较大 500℃。气体浓度的变化通过 Testo335 烟气分析 [3] 仪（O -6 。NTP 喷射系统通过将 NTP 反应器产生的活性物 ：0～25%，NO：0～3000×10 ，NO ：0～ 2 2 质喷入到柴油机排气管中对柴油机各种有害排放 500×10-6 ，T：0～1000℃），Interscan4480 型臭 物进行处理，不影响发动机原有性能，如以排气 氧分析仪（1～1999×10-6 ），英盛 M-9000 燃烧分 温度或排气背压为监测参数，通过闭环控制，可 析仪（O -6