EGR技術降低某船用柴油機NOx排放的研究.pdf

1、目前排放法規(guī)日趨嚴格，如果某機型柴油機不能滿足TierⅢ法規(guī)要求，在2016年后將無法繼續(xù)生產(chǎn)。廢氣再循環(huán)技術是降低NOx排放的有效措施之一，具有很大的應用潛力。本文主要是針對某低速二沖程船用柴油機添加EGR系統(tǒng)，來進行降低NOx排放的模擬研究。
　　主要采用模擬仿真的方法，利用仿真計算軟件GT-Power構建一維仿真模型來模擬柴油機在不同EGR率下的運行狀況。其中燃燒模型選取的是以霧束中油滴蒸發(fā)為基礎的油滴蒸發(fā)準維燃燒模型，模型

2、中會對每個已燃子區(qū)域中的NOx和Soot單獨進行計算，同時考慮溫度和空燃比的影響。采用一維流動理論來計算模型中氣體的流動狀態(tài)。并且通過臺架實驗數(shù)據(jù)校準模型，提高模擬的準確性。找出該機型柴油機在負荷為100％、轉速為108;負荷為75％、轉速為98.1;負荷為50％、轉速為85.7;負荷為25％、轉速為68四個工況下既能大幅降低NOx排放，同時不對動力性、經(jīng)濟性造成較大影響的EGR率。
　　模擬結果表明隨著EGR率的增加，NOx排量

3、迅速降低，中高負荷時可以降低70％左右，小負荷時也能降低50％左右。但是EGR率不能一直增大，當EGR率達到一定值時，便會出現(xiàn)燃料不完全的情況。通過對計算結果的分析，當NOx排量滿足TierⅢ標準時，上述四個工況下的最佳EGR率分別為18.9％、18.3％、19.3％、14.1％。但是付出的代價是燃油消耗率增加3.56％，炭煙排量增長至7.75g/KW·h。此外，還進行了以天然氣為燃料的模擬試驗。對比發(fā)現(xiàn)，以天然氣為燃料時更容易通過EG