牵引车载荷对NOx排放和排温影响的试验研究

在五轴动力总成试验台架上对牵引车在不同载荷下进行同一路谱的排放试验,研究牵引车在不同载荷下NOx排放和排温的变化,得到载荷与排放物和选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)上游排温的变化关系。结果表明:载荷为标定载荷的60%以下时,NOx比排放值与载荷基本呈线性相关;载荷超过标定载荷的75%时,NOx比排放值与载荷呈二次项相关;载荷在为标定载荷的23%以上时,NOx比排放值与SCR上游排温基本呈线性相关。利用该试验结论可以通过只进行单一载荷排放试验,判断车辆在其他载荷下的排放水平是否满足国家标准要求,并可通过载荷对排温的影响规律预判排放水平。     

一种气驱SCR控制系统开发

研究了一种气驱选择性催化还原(SCR)系统的工作原理,完成了控制系统的开发,对气驱SCR系统进行了尿素喷射量测试,为发动机台架试验奠定了基础,在发动机标定试验中,完成了软件控制策略开发以及排放试验数据采集与分析,标定试验结果表明:瞬态循环(ETC)和稳态循环(ESC)工况的排放结果满足国V法规要求,具有满足不同NO_x排放要求的工程应用潜力。     

基于ESC测试循环的SCR催化剂动态转化效率温度窗口研究

为了建立选择性催化还原转化器(SCR)台架评价结果与欧洲稳态测试循环(ESC)工况条件下的减排效果之间的联系,进行了催化剂动态转化效率试验,绘制了基于反应平衡时间的SCR催化剂转化效率温度窗口,得到了不同反应温度下催化剂动态转化效率发展过程对反应平衡时间的依赖程度。基于ESC试验排放采样窗口期内发动机排气条件的特征分析,研究了ESC试验中催化剂动态转化效率发展特征,提出了基于该催化剂动态转化效率温度窗口表示方法,分析了温度窗口的试验评价条件和基于实际化学计量比(NSR)控制策略的窗口模拟计算调整方法。使用该温度窗口对ESC工况排放值进行预测,依据ESC名义转化效率温度窗口预测的ESC排放结果与实测值的偏差小于8%。     

国六阶段车用柴油机尾气中N_2O排放特性的试验研究

以一台满足国六排放标准的车用柴油机为试验对象,通过对国六标准试验循环WHSC和WHTC中N_2O的排放特性进行分析和研究。结果表明:后处理的使用会增加柴油机N_2O排放,其中尿素的喷射与否更会显著地影响N_2O的排放;在WHSC和非再生模式WHTC循环中,N_2O在后处理中的产生主要发生在SCR中,循环浓度峰值的产生主要是由于泄露的NH3在ASC中的氧化。再生模式WHTC循环中,N_2O来自SCR及ASC,由于再生排气温度高且THC排放浓度高,DOC中的催化反应也是N_2O的重要来源。     

柴油机尿素SCR系统稳态及瞬态特性研究

利用自主开发的尿素SCR后处理系统在发动机台架上进行试验研究,研究了欧洲稳态循环工况点下的尿素SCR稳态性能,获得了气态污染物及微粒的排放特性,通过对瞬态工况的研究提出了瞬态控制修正参数.结果表明:催化剂温度和空速是影响尿素SCR系统性能的主要因素,两者在不同的工况下重要程度不同;尿素SCR不但可以降低NOx,还会降低HC排放,但同时也造成了CO的增多;钒基SCR催化剂可以部分降低微粒的排放,并改变其粒径分布特性;引入负荷阶跃比可以对柴油机瞬态工况NOx的排放量进行较好的修正,从而有效地减少氨泄漏.     

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。     

轻型汽车排放开发方法的研究

提出了一种利用发动机台架稳态工况的排放值预测轻型车转鼓试验整车测试循环排放值的方法,利用发动机台架上15个代表工况点的相关排放值、循环当量时间、后处理器效率以及整车冷车启动状态的修正系数4个参数,计算推导出整车冷车启动测试循环的排放值,试验测试结果表明,根据发动机稳态试验结果预测的整车排放结果与整车实测结果基本一致,节省了整车试验成本和轻型车排放开发时间。     

某国六柴油机NO_x排放测试分析

针对国六排放标准与开发目标,在发动机台架上进行瞬态循环(world harmonized transient cycle,WHTC)、稳态循环(world harmonized steady state cycle,WHSC)、非标准工况(world harmonized not-to-exceed,WNTE)测试,检测发动机在不同工况时NO_x、NH_3和颗粒数(particle number,PN)排放情况。结果表明,WHTC冷、热态循环时选择性催化还原(selective catalyst reduction,SCR)前端NO_x排放相差不大,冷态时SCR转化效率低于热态,转化效率为84. 1%; WHSC和WNTE循环SCR前端NO_x排放接近,明显小于WHTC循环排放值,SCR转化效率均超过98%。各循环工况的NO_x、NH_3和PN排放均在法规限值以内。     

基于远程终端的商用车排放分析方法

针对车辆无法通过循环排放结果来判断是否满足法规要求的问题，提出可以采用功基窗口法计算车辆的排放，并实时监控车辆的排放。针对单车排放提出分布图法；针对多车排放，须结合散点图的统计方法以快速找出不满足要求的车辆。采用上述方法对采用冷EGR技术路线和纯SCR技术路线的发动机进行分析，发现少数车辆的SCR温度太低导致车辆排放有风险，须进行发动机热管理的精细标定。     

SCR系统降低NOx排放ESC稳态循环试验研究

本文通过ESC试验验证自主开发的SCR系统降低NOx排放的能力.具体研究分为四部分:首先通过原机ESC排放试验得到原机NOx排放含量和尿素理论需求量;其次,在未加装SCR催化剂情况下,开启原装DCU控制尿素喷射得到NOx排放含量;再次,加装SCR催化剂并使用DCU控制尿素喷射,得出NOx排放含量试验结果.最后,加装SCR催化剂,通过自主研发的计量泵控制尿素喷射以提高SCR系统降低NOx排放的能力.     

省煤器分级在提升700MW燃煤机组SCR脱硝系统投运率的应用研究与实践

通过实施省煤器分级改造来提高700 MW燃煤机组低负荷段SCR脱硝系统投运率的工程案例进行了研究分析。结果表明:改造后各负荷段(250 MW^700 MW)SCR入口烟气温度得到不同程度提高,且均满足SCR脱硝催化剂连续喷氨的参数要求,NO x排放浓度普遍降低,特别是低负荷段尤为明显,完全符合当前国家及地方环保要求;同时,锅炉排烟温度进一步降低,额定工况下锅炉效率略有提升,有效保证了机组的安全、经济、稳定运行。此外,改造后该机组每年可为电厂减亏1924万元。实践证明:该项技术改造方案取得了较好的工程效果,为国内采用SCR脱硝系统的燃煤机组有效解决低负荷段NO x的排放难题提供了可靠的技术参考。     

利用SCR技术降低柴油机NOx的试验研究

设计了尿素水溶液还原添加装置,并使用这套装置在发动机台架上进行了稀燃NOx选择催化还原（SCR）催化剂的性能评价试验,最后分析了SCR技术目前存在的问题。试验结果表明：在30000h^-1空速、排气温度为340～420℃范围的条件下,该催化剂的NOx转化率维持在90%以上,而在低温和高温下的转化率较低;随着尿素水溶液添加量的增加,催化剂NOx转化率提高,但同时会增加CO排放;当空速为50000h^-1时,催化剂性能略有所下降。     

船用柴油机选择性催化还原系统设计及试验验证

结合船用中速柴油机开展选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)系统的设计和性能试验验证,着重关注还原剂均匀分布、排气均匀度、系统稳定可靠控制及催化剂布置等方面,形成适用于船用环境的SCR系统设计方案.基于6L21/31中速柴油机D2以及E3循环工况开展SCR系统配机试验,结果...     

船舶柴油机SCR方案的关键技术分析

针对SCR装置喷射系统、还原剂、安装位置的选择,以及提高废气温度方式等方面,结合我国车用SCR路线的经验,对我国船用SCR路线的关键技术进行了分析,据此提出了适合我国船用SCR技术发展的有关技术路线。     

船用低速柴油机低压SCR系统台架试验研究

结合船用低速柴油机的技术特点设计了低压SCR系统并开展了台架试验研究。试验结果表明:所设计的SCR系统NO_x减排效果明显,NH₃逃逸量较小,满足相关法规要求;柴油机在加装SCR系统后排气压力损失满足设计要求,且对燃油消耗率影响较小。     

低硫燃油在船用中速柴油机上的应用

针对2020年IMO全球船舶限硫令生效,以及国内排放控制区升级,介绍了现行船用燃油的标准和理化特性;使用低硫燃油对发动机的影响及应对措施。开展了低硫燃油和高硫重油的燃油系统平台试验,发现:燃用低硫燃油偶件泄漏量增大,导致高压燃油系统效率下降。基于一船用中速柴油机开展了低硫燃油和高硫重油的发动机台架性能试验,结果显示:燃用低硫燃油较高硫重油在全负荷范围燃油喷射压力降低;高负荷时排温、最高燃烧压力相当,但中低负荷时最高燃烧压力降低,排温和油耗率升高。还介绍了低硫燃油的生产与市场供给、政府监管和油品企业的最新动态。指出远洋船舶中低速柴油机使用低硫油+SCR将成为解决排放问题的优选技术路线之一。     

道路车用柴油机国六排放选择性催化还原系统的开发与验证

设计开发了一种配备新型周向变流式排气混合器的筒式后处理系统,以某型3.0L排量的国六柴油机后处理为例,首先设计了排气混合器结构,建立了该催化器的流动及尿素喷射、雾化和扩散模型,进行全尺寸排气流场模拟分析,研究了混合器后的速度均匀性、NH_3浓度分布和压降损失等,并对特征尺寸进行了优化。结果表明,优化的结构尺寸及设计使标定工况下NH_3均匀度可以达到0.996,混合器压降不超过4.17kPa。然后进行了发动机台架试验,验证了新开发设计优化的后处理系统阻力较小,标定工况下实测的NH_3均匀度高达0.98,不同空速和温度情况下,不带扰流板的混合器表现更优。最后进行了发动机排放试验,全球统一瞬态循环和全球统一稳态循环结果达到国六标准要求,确证了新开发的选择性催化还原系统及排气混合器能够用于道路车辆国六重型柴油机。     

空燃比对LPG发动机排放特性影响的研究

介绍了与叉车配套的柴油机改装成燃用液化石油气（LPG）发动机的台架试验结果，作者针对叉车发动机的常用运行工况，采用宽域空燃比氧传感器（UEGO）的电控单元来控制发动机的空燃比，得到了在中，高转速下的HC，CO，NOx，排气温度同空燃比的关系，试验结果表明空燃比对LPG发动机排放影响极大，为了得到较好的排放性能，需要随工况的变化精确地控制空燃比。