SCR系统构成和控制策略综述.ppt
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1、SCR系统构成和控制策略综述系统构成和控制策略综述2007-2-91SCR系统构成和控制策略综述系统构成和控制策略综述1.SCR背景2.SCR系统构型3.SCR系统的建模研究综述4.SCR系统的控制策略综述5.未来发展方向2SCR系统构成和控制策略综述系统构成和控制策略综述1.SCR背景2.SCR系统构型3.SCR系统的建模研究综述4.SCR系统的控制策略综述5.未来发展方向3SCR背景背景空气污染严重 汽车产量增长迅速欧4排放法规势在必行重型柴油机的欧4排放技术4重型柴油机欧重型柴油机欧4技术路线技术路线两条技术路线对比 EGR+DPFSCR燃油消耗增加油耗7 左右(欧3到欧4)可降低油耗6
2、左右(欧3到欧4)燃油品质要求要求含硫量低于50ppm对硫不敏感对柴油机的机械强度要求 缸内最高爆发压力大幅度增加 所需要的发动机最高爆发压力不是很高 冷却系统 EGR冷却器所需要的冷却功率大幅增加无需改变热管理系统升级到欧5可行性欧4到欧5需要较大改进同一方案可以较容易达到欧4和欧5成本成本增加不是很大增加了Adblue系统,同时需要配套基础设施建设,成本提高较大SCR是实现欧4排放的最佳技术路线!5SCR系统构成和控制策略综述系统构成和控制策略综述1.SCR背景2.SCR系统构型3.SCR系统的建模研究综述4.SCR系统的控制策略综述5.未来发展方向6 SCR系统构型系统构型SCR催化器后
3、氧化催化器前氧化催化器空气供给装置Ad Blue供给装置SCR控制单元7SCR催化器催化器32.5%尿素溶液Ad-Blue氨气化学反应慢反应 1x快反应 10 x副反应 8周边供给系统周边供给系统周边供给系统l 添蓝(Ad-Blue)供给系统l 辅助空气供给系统(非必须)1.雾化效果2.热损害防护3.积炭1.功耗2.系统构型复杂3.噪声4.电磁干扰9前氧化催化器前氧化催化器前氧化催化器前氧化催化器l氧化催化器放置于氧化催化器放置于SCR催化器前,作为发动机尾气的预处理装催化器前,作为发动机尾气的预处理装置,将调整到合适的工作范围。置,将调整到合适的工作范围。后氧化催化器后氧化催化器l后氧化催化
4、剂一般用于消除泄漏出的氨气后氧化催化剂一般用于消除泄漏出的氨气10国内外运用实例(国内外运用实例(1)-Ford FEVFord公司和公司和FEV公司合作开发的公司合作开发的SCR系统系统针对轻型卡车开发,使用的燃油含硫量为针对轻型卡车开发,使用的燃油含硫量为15ppm,可以达到,可以达到90 的的NOx转化率。尿素喷嘴安装在迎着尾气气流的方向。同时系统转化率。尿素喷嘴安装在迎着尾气气流的方向。同时系统中有预加热装置来适应冷启动的尾气处理中有预加热装置来适应冷启动的尾气处理11Ford公司和公司和FEV公司合作开发的公司合作开发的SCR系统系统其主要亮点还在于简化后的辅助空气系统其主要亮点还在
5、于简化后的辅助空气系统国内外运用实例(国内外运用实例(1)-Ford FEV原有系统简化系统12国内外运用实例(国内外运用实例(2)-BOSCHDenoxtronic空气辅助供气系统,单独空气辅助供气系统,单独ECU控制。控制。13SCR系统构成和控制策略综述系统构成和控制策略综述1.SCR背景2.SCR系统构型3.SCR系统的建模研究综述4.SCR系统的控制策略综述5.未来发展方向14基于化学动力学的SCR物理模型 SCR在低温状态下的化学机理 快速SCR反应 15基于化学动力学的SCR物理模型NH3吸附和分离 反应NH3氧化反应NH3的吸附和分离速率NH3氧化速率16基于化学动力学的SCR
6、物理模型标准SCR反应标准SCR反应速率 NO2水解反应NO2的水解率 17基于化学动力学的SCR物理模型HONO与NH3反应NH3与HNO3的合成与分解HNO3和NH3的反应速率 NH4NO3水解速率HNO3与NO反应HNO3和NO的反应速率 18基于化学动力学的SCR物理模型NO2的SCR反应速率N2O形成NO2的SCR反应N2O反应速率19基于控制策略研究的性能仿真模型 TNO SimCat(SCR model)AdBlueFlowExhMassFlowAmbTempTempCatInTempCatOutNO,NO2,NH3,O2ConcentrationCatalystOutNO,NO
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