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    3d试机号:玉柴发电机1300kw废气排放机外控制技术

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    玉柴发电机1300kw废气排放机外控制技术

    随着排放法规的逐步加严,仅依靠机内净化技术已不能满足要求,还必须使用排气后处理技术来控制排放。在国外绝大部分发动机制造商都是在改进欧Ⅲ排放发动机的基础上,增加SCR系统或EGR系统等的后处理装置来实现阶段性排放要求。
    柴油发动机由于其良好的燃油经济性、可靠性以及大功率输出等优点,在商用车辆上有着越来越广泛的应用。随着国家关于机动车排放标准的不断颁布实施,不但有效地促进了机动车及发动机生产企业的技术进步,同时遏制了机动车尾气排放对大气环境的污染。2010年1月1日,根据GB17691-2005第11条规定,车用压燃式发动机与汽车第四阶段排放标准开始正式执行。除了采用机内净化技术以外,国Ⅳ机型在排放控制技术上有了较大的变化,主要体现在采用机外净化的手段即排气后处理系统上,而这一技术在达到国Ⅲ排放水平的机型上应用很少。本文主要讨论国内机型采用的后处理装置的功能及特点。
    污染物控制装置的主要种类及结构特性
    1.经过多年的发展演变,目前使用比较广泛的柴油机排放控制装置主要有如下几种:
    ·选择性催化还原器(SCR)
    ·颗粒捕集器(DPF、POC)
    ·氧化型催化转换器(DOC)
    ·废气再循环系统(EGR)
    2.污染物控制装置的主要动能及优缺点(见表1)
    3.污染物控制装置的主要结构特性描述
    (1)SCR系统 SCR过程是利用氨作为还原剂注入含NOx的排气系统中,NOx在以贵金属、碱金属氧化物或沸石等催化剂的作用下被还原为N2分子和水,反应适宜的温度为285℃~400℃,反应方程式为:
    4NO+4NH3+O2 → 4N2+6H2O
    6NO+8NH3→ 7N2+12H2O
    同时也有可能发生氨的氧化反应:
    4NH3+8O2 → 4NO+6H2O
    4NH3+3O2 →2N2+6H2O
    除了催化剂本身的特性外,对转化效率影响较大的因素是反应速率和反应温度,因此要提高转化效率,可以从这两个方面着手考虑。
    研究人员发现,若排气中NO和NO2的比例接近1∶1时,将有的NOx转化效率,此时反应速率约为常规反应的17倍左右,其反应方程式为:
    4NH3 + 2NO + 2NO2 → 4N2 + 6H2O
    为达到这一效果,可在SCR系统前端加装DOC,将NOx中部分NO氧化为NO2,使其比例接近1∶1。提高反应速率后,可以缩小SCR系统体积,大大节约氨的消耗量。
    部分车辆(如城市公交)由于运行工况的固有特点,排气温度较低,SCR系统不能在合适的温度下工作,对转化效率影响极大。在SCR系统前增加电加热系统,可以将SCR系统的工作温度控制在300℃左右,从而解决这一问题。

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