基于选择性催化还原系统的商用欧6 重型柴油机排放研究

基于选择性催化还原系统的商用欧6 重型柴油机排放研究

选择性催化还原（SCR）系统已广泛应用于重型柴油机，用来满足NOx严格的排放标准要求。而选择性SCR系统大大改善了重型柴油机NOx的排放。国内外为了增强催化性能来优化柴油机内的SCR系统，也进行了大量的研究。本研究的目的是调查采用SCR系统前/后NOx排放物中的氮组分（NO、NO2、N2O、NH3）类型。研究采用一台配备交流测功机的欧6商用重型柴油机作为试验装置，试验条件为稳态试验循环（WHSC）和瞬态试验循环（WHTC），在适当的道路条件下进行试验操作，并且使用新的量子级联激光（QCL）分析仪实时测量氮排放物种类及含量。柴油机NOx的排放既受到发动机负荷条件的影响，又决定了SCR系统的转换效率。在两种试验循环条件下，SCR系统NOx的总转换率均达96%。在SCR系统中，使用各种浓度的尿素作为还原剂。在基于不同浓度尿素的基础上观察NOx转化效率及其氮组分在相同柴油机条件下的变化情况。试验研究表明了SCR系统对废气排放中氮成分含量的影响。采用QCL分析仪可以高精度地测量各种氮组分的含量（NO、NO2、N2O、NH3）。

研究结果表明：①对于欧6重型柴油机，选择性SCR系统在稳态试验循环和瞬态试验循环情况下，NOx的转换率可以达到96%。在催化反应过程中，形成的N2O含量占NOx排放量的50%以上；②尽管N2O的绝对含量很少，但N2O可以在城市空气中引起温室效应和烟雾。而且，重型柴油机主要是在长途运输公路条件下运行，在稳态条件的N2O气体形成与瞬时驱动相比有所增加，因此要重视N2O的转换；③N2O生产与尿素剂浓度的增加成正比，氨的部分氧化是形成N2O的主要来源。

刊名：Energy Fuels（英）

刊期：2016年第8期

作者：Joonho Jeon et al

编译：陈少帅