歐四柴油機(jī)SCR技術(shù)概述

SCR控制技術(shù)概述

SCR控制技術(shù)概述2.SCR系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理4.未來展望3.SCR系統(tǒng)的控制策略綜述1.SCR系統(tǒng)研究背景SCR研究背景SCR研究背景SCR研究背景（DPF）（DOC）（LNT）SCR研究背景根據(jù)汽車工業(yè)發(fā)達(dá)國家的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)前主要有兩條技術(shù)路線：一、EGR+DPF/DOC路線（美國路線）。二、優(yōu)化燃燒+SCR路線（歐洲路線）。SCR研究背景SCR技術(shù)——我國柴油機(jī)實(shí)現(xiàn)國IV、國V標(biāo)準(zhǔn)的最佳選擇。決定因素：1、我國能源資源有限，50%以上依賴進(jìn)口。

SCR技術(shù)比EGR技術(shù)節(jié)油5%~7%。2、我國目前連有水平不高，硫含量在250ppm以上。EGR要求含硫量在50ppm以下。3、SCR技術(shù)有達(dá)到國IV以上的排放標(biāo)準(zhǔn)潛力。

國IV機(jī)型和國V機(jī)型可選用同一發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)平臺(tái)。SCR研究背景SCR系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理SCR催化器后氧化催化器前氧化催化器空氣供給裝置AdBlue供給裝置SCR控制單元SCR系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理SCR系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理

——催化器類型箱式桶式廢氣出口廢氣入口廢氣出口廢氣入口SCR系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理貴金屬催化劑

價(jià)格昂貴、不耐SO2中毒、選擇性較差、有較多的N2O生成等特點(diǎn)沸石類催化劑

主要用于高溫燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)電站的SCR工藝金屬氧化物催化劑

活性順序?yàn)椋篊uO~Fe2O3~V2O5>Cr2O3>MnO3~WO3>ZnO~Co3O4~SnO2~TiO2>NiO

1、NH3會(huì)將CuO部分還原成CuO2，并生成大量N2O。2、Fe2O3基催化劑不能承受SO2中毒，使用壽命較短。3、V2O5/TiO2基金屬氧化物型催化劑由于具有價(jià)格低、脫硝效率高、選擇性強(qiáng)、反應(yīng)溫度適中、抗中毒能力強(qiáng)、運(yùn)行穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)。SCR系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理

——催化劑SCR系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理

——影響NOx轉(zhuǎn)化效率的因素1.催化劑2.溫度和氣體流速3.

NH3/NOx摩爾比SCR系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理

——影響NOx轉(zhuǎn)化效率的因素1.催化劑催化劑活性

V2O5/TiO2型催化劑具備較寬的活性溫度窗口(260~425℃)和優(yōu)異的耐硫性能，已廣泛應(yīng)用于機(jī)動(dòng)車SCR系統(tǒng)中催化器的儲(chǔ)氨能力

在不同的溫度下，NH3的釋放量越大，NOx

的轉(zhuǎn)化效率越高。（對(duì)于控制存在較大的時(shí)間延遲）SCR系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理

——影響NOx轉(zhuǎn)化效率的因素2.1溫度的影響

SCR系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理

——影響NOx轉(zhuǎn)化效率的因素2.2氣體流速的影響（單位時(shí)間單位體積催化劑處理的氣體量）

NOx的轉(zhuǎn)化效率隨接觸時(shí)間的增加而增加SCR系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理

——影響NOx轉(zhuǎn)化效率的因素不同NH3/NOx摩爾比下的NOx轉(zhuǎn)化率和NH3泄露3.

NH3/NOx摩爾比SCR系統(tǒng)的控制策略綜述基本控制目標(biāo)減少NOx排放50%氨氣泄露控制在10ppm以下可控對(duì)象尿素供給量控制輔助空氣供給量控制控制方式選擇閉環(huán)：隨機(jī)誤差自動(dòng)補(bǔ)償開環(huán)：控制更精確，但結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜SCR系統(tǒng)的控制策略綜述

MAP圖查詢最佳供給系數(shù)（C.M.Sch?r）

SCR系統(tǒng)的控制策略綜述

——瞬態(tài)工況控制策略（1）小容量SCR系統(tǒng)（BOSCH）穩(wěn)態(tài)工作模型配合簡(jiǎn)單動(dòng)態(tài)修正小容量的SCR催化器內(nèi)尿素積聚效應(yīng)對(duì)于催化還原的效果影響小，還原轉(zhuǎn)化率的主要影響因素在于SCR催化器的穩(wěn)態(tài)溫度和實(shí)際溫度SCR系統(tǒng)的控制策略綜述

——瞬態(tài)工況控制策略（2）大容量SCR系統(tǒng)（BOSCH）對(duì)于大容量的SCR催化器，需要考慮實(shí)際的催化器內(nèi)溫度，該溫度對(duì)催化器的尿素儲(chǔ)存能力以及NOx的轉(zhuǎn)化效率起到至關(guān)重要的影響氨氣泄露控制核心部分：催化器內(nèi)部尿素積累預(yù)估模型SCR系統(tǒng)的控制策略綜述

——氨氣泄露控制策略（1）基于模型的尿素殘余量預(yù)測(cè)

采用的SCR催化器的模型(C.M.Sch?r)，模型計(jì)算出催化器內(nèi)部溫度和NH3的表面覆蓋度；最大表面覆蓋度由查表得出，經(jīng)過轉(zhuǎn)換可以得到所需要修正的尿素供給量，從而干預(yù)之前計(jì)算出的預(yù)計(jì)供應(yīng)的尿素量．SCR系統(tǒng)的控制策略綜述

——氨氣泄露控制策略（2）基于查表的傳統(tǒng)前饋方法（BOSCH控制策略）查MAP方式標(biāo)定工作重發(fā)動(dòng)機(jī)溫度SCR系統(tǒng)工作時(shí)間添藍(lán)（Ad-Blue）露點(diǎn)溫度…SCR系統(tǒng)的控制策略綜述

——其他影響因素未來展望硬件部分：Downsizingtrend（例如減少Air-assistance）開發(fā)精確的Nox傳感器等?？刂撇糠郑号c車載診斷系統(tǒng)（OBD）相結(jié)合，對(duì)機(jī)況

進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，通知駕駛員。配套設(shè)施：政府、”添藍(lán)”生產(chǎn)商、供應(yīng)商、發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)