柴油机SCR技术控制的研究.pdfVIP

第 36卷第6期 农 业 装 备 技 术 V01-36 No．6 2010年 12月 AgriculturalEquipment＆ Technology Dec．2010 柴油和 SCR技 控制的研夯 张 良 (江苏大学能源与动力工程学院) 摘 要：柴油机选择性催化还原(scR)技术具有的经济性，对硫的低敏感性，无疑将成为减少机动车 NOx排放最有前景的方法之一。介绍了柴油机 SCR 的机理，影响SCR转化效率的主要因素。针对 我 国SCR技术提出了喷射控制策略及其瞬态喷射修正方案。 关键词：SCR；氮氧化物；转化效率；瞬态排放 0 引 言 95％，因此 NOx的催化还原反应 中反应(4)是最主要 的，通常称为 “Standard—SCR”反应；当气体成份中同 全球化石燃料的短缺及 CO减排压力的增加 ， 时也含有NO：时，由于NO 比O：具有更强的氧化 柴油机以它载重量大、比油耗低、热效率高等优点得 性，可以明显促进低温时催化剂活性成分的还原，反 到了越来越广泛的应用。但柴油机排放的氮氧化物 应f5)通常称为 “Fast—SCR”反应 ；当n(NO2)／n(NO)大 (NOx)和微粒(PM)也对人们的生活环境产生的严重 于 1．0时 ，主要发生反应 (6)通常称 S“low—SCR”反 的危害。各国纷纷出台了排放法规，大幅度减少机动 应。 车的排放。目前，国内外专家普遍认为通过燃烧优化 1．2 SCR系统构成 等机内控制措施很难满足欧Ⅳ、欧V排放法规的要 尿素一SCR系统主要由控制器、尿素泵、喷嘴、 求。高效的排气后处理技术SCR以它较高的燃油经 SCR催化器组成 。控制器主要在发动机的不同工况 济性、对油品要求较低的性质被公认为最具有潜力 下控制尿素喷射量，并有检测系统故障的功能。尿素 的技术之一 。 泵为尿素水溶液输送到喷嘴提供动力。喷嘴在高压 以尿素溶液作为还原剂具有技术成熟、催化剂 喷射尿素，尿素液滴雾化。雾化效果越好越有助于催 稳定、NOx转化效率高等优点，因此得到了最广泛的 化剂的转换效率。SCR催化器 由三部分组成：载体、 应用。 涂层 、封装 ，并且一般与消声器安装在一起 ，以减少 1 SCR系统的工作原理 安装空间。 1．1 反应机理 SCR技术利用还原剂尿素在高温下热解及在催 化剂的作用下发生水解 ，生成具有还原性质的物质 NH。在催化器表面涂层的催化作用下与排气中的 尾气 NOx进行还原反应生成氮气和水 。其化学反应为： 氨气的生成反应 ： NH2一CO—NH2(溶液)—+NH2一CO—NH2(同)+7H2O (气) (1)