吴秀铜

摘要：文章运用了数值模拟的方式对影响SCR催化器转化效率的部分参数进行了仿真。结果表明：SCR催化器最佳反应温度范围在180～560℃，不同尿素喷射量对转化效率有一定的影响，过少或过多尿素喷射量都会造成二次污染。安装混合器后转化效率均有10%左右的提高。

关键词：柴油机;转化效率;混合器

Abstract： The article uses numerical simulation to simulate some parameters that affect the conversion efficiency of the SCR catalytic converter， and verifies the accuracy of the model.The optimal reaction temperature range of SCR catalyst is 180～560℃. Different urea injection quantity has certain influence on conversion efficiency. Too little or too much urea injection will cause secondary pollution. After installing the mixer， the conversion efficiency is increased by about 10%.

Key words： duty diesel engine;conversion efficiency;mixer

0  引言

為了保护环境，通过制定相应严格的排放法规对污染物进行控制。如何有效地降低NOX排放是当前柴油机研究者所面临最严峻的考验[1]。

尿素选择性催化还原技术（Urea selective catalytic reduction，Urea-SCR）是当今世界公认降低NOX排放最有效的技术之一[2]。文章通过数值模拟方式对SCR催化器的温度、尿素喷射量及按照混合器对NOX转化效率的影响因素进行探究。

1  反应动力学模型

SCR内部有很复杂化学反应，主要包括尿素热解、水解反应，NOX的催化还原反应等[3]：

在AVL BOOST软件中建立的化学反应动力学模型采用的是Eley-Rideal机理描述各反应的反应速率[4]。

2  试验验证

选取特定的工况下，保持空速在40000h-1左右，在操作台架上调整转速和油门，使SCR入口温度达到180℃，用设备记录下原排，等到温度稳定后开始喷射尿素，直到氨泄漏量达到10ppm，用设备记录下现在的尾排及各项数据[5]。再次调整转速和油门，使SCR入口温度达到200℃，重复以上的试验步骤，依次类推，SCR入口温度每20℃的增幅逐渐升高至580℃，分别记录下试验数据进行分析得出结果[6]。如图1所示。可得模型准确性。

3  实验结果及分析

3.1 排气温度的影响

尿素在低温情况下不能充分的水解、热解以及喷雾雾化质量较差，不能充分形成还原性的NH3[7]，造成了效率很低。……