歐四柴油機SCR技術概述

SCR控制技術概述

SCR控制技術概述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)達國家的發(fā)展經(jīng)驗，當前主要有兩條技術路線：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——我國柴油機實現(xiàn)國IV、國V標準的最佳選擇。決定因素：1、我國能源資源有限，50%以上依賴進口。

SCR技術比EGR技術節(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技術有達到國IV以上的排放標準潛力。

國IV機型和國V機型可選用同一發(fā)動機技術平臺。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

價格昂貴、不耐SO2中毒、選擇性較差、有較多的N2O生成等特點沸石類催化劑

主要用于高溫燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)電站的SCR工藝金屬氧化物催化劑

活性順序為：CuO~Fe2O3~V2O5>Cr2O3>MnO3~WO3>ZnO~Co3O4~SnO2~TiO2>NiO

1、NH3會將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格低、脫硝效率高、選擇性強、反應溫度適中、抗中毒能力強、運行穩(wěn)定可靠等優(yōu)點。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，已廣泛應用于機動車SCR系統(tǒng)中催化器的儲氨能力

在不同的溫度下，NH3的釋放量越大，NOx

的轉(zhuǎn)化效率越高。（對于控制存在較大的時間延遲）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減少NOx排放50%氨氣泄露控制在10ppm以下可控對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)：隨機誤差自動補償開環(huán)：控制更精確，但結(jié)構(gòu)相對復雜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)工作模型配合簡單動態(tài)修正小容量的SCR催化器內(nèi)尿素積聚效應對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）對于大容量的SCR催化器，需要考慮實際的催化器內(nèi)溫度，該溫度對催化器的尿素儲存能力以及NOx的轉(zhuǎn)化效率起到至關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測

采用的SCR催化器的模型(C.M.Sch?r)，模型計算出催化器內(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，從而干預之前計算出的預計供應的尿素量．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方式標定工作重發(fā)動機溫度SCR系統(tǒng)工作時間添藍（Ad-Blue）露點溫度…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，對機況

進行實時監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)故障，通知駕駛員。配套設施：政府、”添藍”生產(chǎn)商、供應商、發(fā)動機生產(chǎn)