柴油机台架群的NOx排放分布式控制技术
2022-07-13岳广照丁梦竹陈新宇
内燃机学报 2022年4期
雷 艳,秦 超,仇 滔,岳广照 ,丁梦竹,陈新宇
(1. 北京工业大学 环境与能源工程学院,北京 100124;2. 河北索奇汽车电子科技有限公司,河北 迁安 064400;3. 山东理工大学 交通与车辆工程学院,山东 淄博 255000)
柴油机具有动力强、热效率高、经济性好且可靠性高等优点,广泛应用于交通运输、工程机械和船舶动力等领域[1].在柴油机研发、生产和测试过程中,柴油机台架试验是必不可少的环节.通常一个柴油机试验基地由多个柴油机台架组成,各个台架并联且共用一个排气总管,将每个柴油机产生的废气排向大气[2-5].GB16297—2017规定了柴油机台架群通过排气总管排放出的NOx限值,因而必须开展柴油机台架群的NOx排放治理.
工业中常采用选择性催化还原(SCR)技术控制NOx排放(脱硝),还原剂为尿素.电厂、钢厂的燃烧炉SCR技术多采用集中式处理系统[6],该系统针对电厂、钢厂等排气流量稳定、空间面积大的治理效果较好[7].然而,实际发动机厂中布置的多台柴油机测试台架(柴油机台架群),其排气温度远小于电厂锅炉排放温度.此外,由于厂房的空间限制,每个柴油机台架分散布置,留给尾气治理设备安装的空间十分有限,主要存在如下问题:(1)由于每个柴油机台架距离排气总管距离不等,距SCR系统较远的柴油机台架尾气温度下降较多,对温度管理提出了很高的要 求[8];(2)由于多个柴油机台架共有一个混合腔,易出现柴油机尾气窜气现象,导致进入SCR系统的尾气不稳定,增大SCR系统尿素喷射量的控制难度,而尿素的喷射量决定了NOx转化效率和NH3泄露程 度[9],控制的精度过低会出现NOx排放超标、NH3泄露造成二次污染等问题[10-11];……
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