D.T.KOCH E. EΒER S.KURETI A.SOUSA

氢燃料在燃烧时产生的主要废气成分为氮氧化物（NOx）。通过对燃烧过程进行智能化设计，并采用稀薄燃烧和废气再循环（EGR），就能将NOx排放降至最低程度。由于发动机无法在所有的运行工况点均实现无NOx排放的要求，因此Keyou公司与TU Freiberg公司合作开发出了1种能从废气中高效去除NOx的催化转化器，并将其命名为“H2-DeNOx”，同时介绍了首次试验研究的成果。氢燃料;氮氧化物;催化转化器

0 前言

氢是1类无碳能源，不会产生CO2等排放物，是用于替代蓄电池和燃料电池动力装置的1种重要燃料。根据相关预测，研究人员认为CO2排放量从2025年至2030年期间会进一步增加，因此研究出了1种有效的解决方案，即采用氢燃料发动机。氢燃料燃烧形成的氮氧化物（NOx）几乎与燃料成分无关，而是源自氢燃料燃烧时超过2 000 K的高温[1]。研究人员通过采用稀薄燃烧与高压废气再循环（HP-EGR）相结合的方案[2-3]，能在宽广的特性曲线场范围内将NOx排放降至最低程度，并且明显低于当前欧6排放标准所设定的限值。但目前并非所有的发动机都能针对负荷运行工况点进行优化设计，并使其原始排放低于0.1 g/（kW·h）。研究人员通过采用1种以氢作为还原剂的废气后处理系统，即H2-DeNOx催化转化器，由此可有效降低NOx排放。

1 氢燃料燃烧

氢燃料燃烧时产生的NOx主要由热形成机理所致。采用各种机内净化措施能直接减少燃烧过程期间形成的NOx。图1示出了在Keyou公司的Deutz 78 TCG H2型发动机上，废气中NOx浓度与空燃比、压缩比和废气再循环（EGR）率的关系[2]。随着混合气变稀，NOx排放也相应降低，同时在所选择的过量空气系数λ>2.6后，NOx浓度会相应降至10×10-6以下。……