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《柴油機(jī)SCR系統(tǒng)轉(zhuǎn)化效率及氨存儲(chǔ)特性的試驗(yàn)研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、柴油機(jī)SCR系統(tǒng)轉(zhuǎn)化效率及氨存儲(chǔ)特性的試驗(yàn)研究研究生：唐煒專業(yè)：動(dòng)力機(jī)械及工程指導(dǎo)老師：蔡憶昔教授——碩士畢業(yè)答辯目錄一研究背景二三四五主要研究?jī)?nèi)容及方法試驗(yàn)研究結(jié)果及分析總結(jié)與展望在校期間學(xué)術(shù)成果研究背景柴油機(jī)排氣有害物比例NOX引起的光化學(xué)污染降低排放選用的后處理手段選擇性催化還原SCR研究背景尿素水溶液在排氣的作用下先熱解釋放出NH3和異氰酸（HNCO），并與排氣中的NOx混合，然后在催化劑的作用下HNCO繼續(xù)水解生成NH3，最終產(chǎn)生的NH3與NOx發(fā)生催化還原反應(yīng)生成N2和H2O。研究背景北理工的姜磊等研究了尿素水溶液的噴射特性，得到了
2、較優(yōu)的參數(shù)清華的趙彥光等研究了催化劑的氨泄漏與氨存儲(chǔ)對(duì)尿素噴射控制策略進(jìn)行了修正韓國(guó)Y.S.CHO等利用CFD模擬與實(shí)驗(yàn)結(jié)合，混合器作用下最高可使NOx轉(zhuǎn)化率提高21%美國(guó)Ming-FengHsieh等設(shè)計(jì)了一種雙SCR催化劑的系統(tǒng)在高溫和低溫區(qū)間均具有良好的NOx轉(zhuǎn)化率主要研究?jī)?nèi)容1.柴油機(jī)SCR系統(tǒng)轉(zhuǎn)化效率影響因素試驗(yàn)NH3/NOx對(duì)NOx轉(zhuǎn)化率和NH3泄漏的影響溫度和空速對(duì)NOx轉(zhuǎn)化率的影響溫度和空速對(duì)反應(yīng)速率的影響噴嘴安裝位置對(duì)NOx轉(zhuǎn)化率的影響2.柴油機(jī)SCR系統(tǒng)NH3存儲(chǔ)特性的試驗(yàn)研究溫度和空速對(duì)NH3泄漏的影響溫度和空速對(duì)催化轉(zhuǎn)化
3、器NH3存儲(chǔ)的影響NH3累積存儲(chǔ)量對(duì)NOx實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)化率的影響3.SCR系統(tǒng)降低柴油機(jī)NOx排放控制研究方法項(xiàng)目參數(shù)型式直列、水冷、四沖程、干式缸徑×行程80×90mm壓縮比18活塞總排量1.809L標(biāo)定功率29kW標(biāo)定轉(zhuǎn)速3000r/min試驗(yàn)用柴油機(jī)臺(tái)架柴油機(jī)主要技術(shù)參數(shù)研究方法試驗(yàn)用尿素泵催化轉(zhuǎn)化器封裝體試驗(yàn)方法SCR后處理系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)架的布置示意圖SCR控制測(cè)試系統(tǒng)主要由壓縮空氣輔助式計(jì)量泵、尿素箱、測(cè)控單元、SCR催化轉(zhuǎn)化器、溫度傳感器、1號(hào)NOx傳感器、2號(hào)NOx傳感器和3號(hào)NOx傳感器組成。試驗(yàn)方法NOx傳感器的工作原理NOx傳感器的交
4、叉感應(yīng)系數(shù)K隨溫度變化，數(shù)值0.5~2之間試驗(yàn)研究結(jié)果及分析在柴油機(jī)不同工況時(shí)，利用NOx傳感器對(duì)NH3的交叉感應(yīng)特性均可間接監(jiān)測(cè)催化轉(zhuǎn)化器下游的NH3泄漏NOX轉(zhuǎn)化率隨NH3/NOX的變化試驗(yàn)研究結(jié)果及分析不同溫度時(shí)NOx轉(zhuǎn)化率隨空速的變化曲線NOx轉(zhuǎn)化率隨著溫度的升高而升高，當(dāng)催化劑溫度達(dá)到并超過400℃時(shí)，NOx轉(zhuǎn)化率逐漸穩(wěn)定。隨著催化劑空速的升高，NOx轉(zhuǎn)化率呈下降的趨勢(shì)，但影響較小。試驗(yàn)研究結(jié)果及分析空速為19000h-1時(shí)催化轉(zhuǎn)化器下游NOx體積分?jǐn)?shù)變化溫度/℃NOx的累計(jì)反應(yīng)量/mol平均反應(yīng)速率/(mol·s-1)3000.00
5、6950.000113500.014120.000434000.011190.000514500.011760.00084空速為19000h-1時(shí)催化轉(zhuǎn)化器下游NOX的累計(jì)反應(yīng)量和平均反應(yīng)速率的變化試驗(yàn)研究結(jié)果及分析空速/h-1NOx的累計(jì)反應(yīng)量/mol平均反應(yīng)速率/(mol·s-1)130000.034660.00056150000.021100.00054170000.012790.00038190000.014120.00043溫度為350℃時(shí)催化轉(zhuǎn)化器下游NOx體積分?jǐn)?shù)變化溫度為350℃時(shí)催化轉(zhuǎn)化器下游NOX的累計(jì)反應(yīng)量和平均反應(yīng)速率的
6、變化試驗(yàn)研究結(jié)果及分析不同噴嘴與催化轉(zhuǎn)化器距離對(duì)NOx轉(zhuǎn)化率的影響300℃350℃400℃噴嘴安裝位置試驗(yàn)研究結(jié)果及分析去除NOx傳感器所測(cè)NOx濃度的初始差值，當(dāng)2號(hào)傳感器的所測(cè)NOx體積分?jǐn)?shù)超過3號(hào)傳感器時(shí)，認(rèn)為NH3開始泄漏SCR催化轉(zhuǎn)化器下游NOX體積分?jǐn)?shù)的變化試驗(yàn)研究結(jié)果及分析不同溫度時(shí)氨泄漏時(shí)刻隨空速的變化溫度的升高使得NH3在催化轉(zhuǎn)化器內(nèi)部的存儲(chǔ)量降低，導(dǎo)致氨泄漏出現(xiàn)的時(shí)刻提前。空速升高時(shí)，不利于NH3在催化劑內(nèi)部進(jìn)行充分?jǐn)U散，從而NH3在催化劑活性部位發(fā)生的吸附、解吸和SCR反應(yīng)的機(jī)率變小，NH3來不及完全擴(kuò)展到全部活性部位發(fā)生
7、反應(yīng)即被排氣帶走試驗(yàn)研究結(jié)果及分析不同溫度時(shí)氨飽和存儲(chǔ)量隨空速的變化催化轉(zhuǎn)化器的NH3飽和存儲(chǔ)量隨著溫度的升高而降低，低溫時(shí)NH3飽和存儲(chǔ)量較大；空速升高后，催化轉(zhuǎn)換器的NH3飽和存儲(chǔ)量逐漸降低試驗(yàn)研究結(jié)果及分析催化轉(zhuǎn)化器不同溫度時(shí)，NOx實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)化率隨氨累積存儲(chǔ)量的變化試驗(yàn)研究結(jié)果及分析尿素噴射控制策略試驗(yàn)研究結(jié)果及分析原機(jī)和使用SCR噴射控制策略后的NOx排放對(duì)比在300℃~450℃的催化劑活性溫度窗口范圍內(nèi)NOx平均轉(zhuǎn)化率超過75%總結(jié)利用自行設(shè)計(jì)的氨泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)催化轉(zhuǎn)化器下游NH3泄漏的監(jiān)測(cè)。NOx轉(zhuǎn)化率隨溫度的升高而升高，400
8、℃時(shí)NOx轉(zhuǎn)化率逐漸趨于穩(wěn)定；空速的升高使得NOx轉(zhuǎn)化率略有所降低。增加尿素噴嘴與催化轉(zhuǎn)化器之間的距離，可提高NOx轉(zhuǎn)化率。溫度或空速升高時(shí)，發(fā)生NH
