柴油机排气后处理技术的现状与发展

阐述了当今柴油机降低NOx和PM排放的各种后处理技术.介绍了同时降低NOx和PM的DPNR技术、SCRTR技术及低温等离子体技术,分析了这些技术的主要原理.简要介绍了德国EMITEC公司的PM-METALITTM颗粒捕集器及德尔福的DEC/LNX技术.指出了同时降低NOx和PM的后处理技术将成为未来研究的热点.     

船用柴油机尾气中NO_x和PM综合处理技术研究

在船用柴油机减排方面,尾气后处理起到了重要作用。柴油机尾气中NOx和PM的处理技术也越来越成熟,在实践中也获得良好的效果。物理、化学多种处理手段结合使用,各处理方法的应用也使得尾气处理装置基本满足尾气的处理要求,同时降低装置能耗和运行成本,提高了综合处理能力。本文结合部分研究内容介绍了船舶尾气PM和NOx的处理技术及催化处理的发展现状。     

满足欧Ⅳ/Ⅴ排放法规的柴油机排气后处理技术

从车用柴油机的欧Ⅳ/Ⅴ排放法规出发,指出满足该法规必须采取排放后处理装置,介绍了用以处理NOx排放的稀NOx吸附器(LNT)和选择性催化还原装置(SCR),及控制颗粒物(PM)排放的氧化催化器(DOC)和PM过滤器(DPF),分析了这些后处理装置的主要技术特点及应用情况,并认为今后的后处理装置的发展趋势是不同后处理装置的综合使用。     

EGR+DPF系统降低柴油机的排放

柴油机具有良好的动力性和经济性,汽车柴油机已成为发展趋势,但柴油机NOx和颗粒(PM)的高排放成为制约柴油车发展的因素之一。随着机动车排放法规的日益严格,降低NOx和颗粒的排放成为现阶段柴油机汽车的主要研究课题。废气再循环(EGR)技术是现今降低柴油机NOx排放的有效方法之一,应用颗粒捕集器(DPF)可以有效的降低尾气中颗粒的排放。本文介绍了EGR技术和DPF技术的原理、特点,对不同工况下EGR对NOx排放进行了分析,同时对不同工况下颗粒捕集器的再生效率进行了研究,结果表明适宜的EGR率和颗粒再生效率才能同时降低柴油机NOx和PM的排放。     

柴油机后处理技术的发展现状及趋势

柴油机后处理技术是实现柴油机满足越来越严格排放限值要求的主要技术.针对现有柴油机所采用的后处理技术,从净化机理、技术特点、净化效果等方面分别分析了净化PM,NOx以及两者同时净化的主流技术和新技术,并对未来的柴油机后处理装置提出了自己的观点和建议,讨论了后处理技术的未来发展趋势.     

柴油机排放控制技术研究现状与发展趋势

阐述了柴油机尾气的主要组分和生成机理,简要介绍了柴油机机前预处理和机内净化措施,重点对柴油机PM和NOx排放后处理技术进行了探讨,评述了不同技术存在的问题和未来的发展趋势。     

车用柴油机选择性催化还原技术的试验研究

选择性催化还原技术(SCR)是当前主流的降低车用柴油机NOx排放的后处理技术。文章首先详细阐述了Urea-SCR系统的反应机理、系统组成和工作过程,然后在发动机台架上对装有SCR后处理系统的国Ⅳ柴油机进行了相关的试验研究。通过稳态ESC和瞬态ETC测试循环试验结果表明,利用开环控制策略下的SCR技术能使NOx排放降低率达到66%以上。同时对尿素与燃油的消耗量以及氨气的泄漏情况分别进行了比较和分析,试验表明本套SCR系统尿素水溶液消耗量仅占燃油的5.8%,即柴油车运行100km大约消耗2.5L尿素溶液,而系统氨的排放小于5×10-6。     

满足车用国Ⅳ排放标准的EGR与DOC技术的应用研究

为实现车用柴油机大流量废气再循环,研制了氧化催化转化器(DOC)后处理器与大流量冷却式废气再循环(L-CEGR)系统组成的排放控制新技术配置,并在11L车用发动机上进行了试验。试验结果表明:采用电控可变几何涡轮增压器(VGT)为主件的L-CEGR系统使NOx排放下降28.6%;采用160MPa高压喷射和进气优化后,PM排放降低74.4%,铂含量为0.55g/unit的DOC能使PM排放降低20%;柴油机各项排放指标均达到国Ⅳ标准,也符合NO2排放限值要求;L-CEGR与160MPa高压喷射等技术相结合,使发动机加权平均燃油消耗率降低3.5%。     

柴油机尿素选择催化还原技术现状及发展趋势

严格的排放法规要求进一步降低NOx排放,选择催化还原(SCR)技术是欧V和欧VI阶段去除NOx的主流技术。首先介绍降低柴油机NOx排放的尿素选择催化还原技术(Urea-SCR)的化学反应机理,然后分别从尿素存储装置、尿素供给系统、催化器及控制单元等方面指出Urea-SCR的研究现状,最终在已有研究基础上对SCR技术的发展趋势进行分析。     

重型柴油车的排放及控制措施

鉴于柴油车的氮氧化物(NOx)和微粒(PM)较高,而两者之间又存在此消彼长的矛盾,通过分析NOx和PM的生成基理,从燃油,柴油机改进以及尾气后处理系统三方面论述了NOx和PM排放的影响因素及控制措施,并针对重型压燃式发动机国Ⅳ和国Ⅴ阶段排放标准,比较了目前国际较为通用的优化燃烧+选择性催化还原控制策略,以及废气再循环+颗粒过滤器控制策略这2种技术路线的优缺点。     

Effects of a DOC+DPF system on emission characteristics of China Π engineering vehicle diesel engine and influence factors of trapping efficiency of PM for DOC+DPF system

To evaluate the emission characteristics of engineering vehicle diesel engine effectively and find a suitable emission control strategy, the emission characteristics experiment of China ?? engineering vehicle diesel engine was conducted with and without DOC+ DPF. The experiment took high-idling, low-idling, and free-acceleration as testing conditions, and used NanoMet3 particulate analysis system to measure PM mass concentration, number concentration and mean particle size. The gaseous emissions (NOx, NO₂, CO, HC) were analyzed by flue gas analyzer Testo350. The results showed that the PM emission characteristics of engineering vehicle diesel engine improved observably under three different conditions With DOC+ DPF. PM mass emissions reduced by over 85%, and PM number emissions were more than reduce of 90%. The metabolic characteristics of PM mean particle size were sample A < sample B < sample C and high-idling < low-idling < free-acceleration. NOx concentration was not influenced obviously by DOC+ DPF, but NO₂/NOx value increased. Besides, DOC+ DPF made CO emissions decreased by 85% and HC emissions decrement between 50%~80% under different conditions. DOC + DPF could improve the emission characteristics of engineering vehicle diesel engine efficiently, which was easily affected by diesel quality and equipment working hours.     

船用发动机有害排放气体的评价及处理研究--燃料性质和输出轴扭矩变化对发动机排放特性的影响

为了评价船用发动机有害气体的排放,本文从燃料的性质着手,较为详细地对不同性质的１３种燃 料进行了研究,并在一台中型四冲程船用柴油机上进行了试验,测定了各种有害排气的浓度、发动机的 性能和燃烧特性,对燃料的性质与排放之间的相关性进行了探讨。进一步调查研究了柴油机运转工况的 不同及输出轴扭矩的变化对ＮＯｘ排放的影响。由试验结果可知：对于周期性输出扭矩的变化,ＮＯｘ的排 放也发生周期性的变化。但是,柴油机在高输出区域运转时,随着扭矩增加所换算的ＮＯｘ浓度呈减小的 趋势;反之,在低输出区域运转时,呈增加的趋势;输出扭矩周期性变化时的ＮＯｘ。的浓度可以用与其相 对应的平均负荷状态的ＮＯｘ浓度处理。     

SCR降低柴油机NO_x排放的理论研究和试验验证

SCR是降低柴油机NOx排放的有效措施,是柴油机NOx排放控制的关键技术。介绍了SCR技术降低柴油机NOx排放的工作机理、SCR系统构成、SCR技术在大幅度降低NOx排放方面的优势以及影响SCR系统性能稳定性的因素。SCR技术可使产品柴油机达到欧Ⅳ排放水平,最后介绍了车用柴油机SCR技术还需要解决的问题。     

共轨燃油喷射系统用于降低船用柴油机NOx排放的研究

介绍了某船用低速柴油机装备共轨燃油喷射系统后控制NOx排放的方案及调试方法,对该柴油机进行了排放水平测试,结果表明,利用电控技术并进行优化匹配的船用柴油机可大幅度降低NOx排放,满足国际海事组织(IMO)NOx排放限值的要求。     

人工神经网络技术在柴油机排放控制中应用

以柴油机排放控制为例，讨论了神经网络技术在柴油机中应用的前景，提出了神经网络软测量的概念，建立了基于柴油机排放控制的模糊神经网络控制模型，并应用神经网络技术实现了柴油机ＮＯｘ排放量和油耗率的优化控制。