尿素SCR系統(tǒng)催化轉(zhuǎn)化性能模擬及控制策略研究.pdf

1、柴油機(jī)尿素SCR技術(shù)通過將32.5％的尿素水溶液噴入排氣管中，在催化劑的作用下將排氣中的氮氧化物還原為氮?dú)夂退?。這一后處理技術(shù)是目前我國(guó)車用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到國(guó)Ⅳ和國(guó)Ⅴ排放標(biāo)準(zhǔn)的最佳技術(shù)路線之一。本文對(duì)尿素SCR系統(tǒng)的組成以及工作原理做了詳細(xì)的分析，論文的主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面：
　　 (1)根據(jù)多孔介質(zhì)假設(shè)，并結(jié)合改進(jìn)型的HSO型催化器化學(xué)反應(yīng)模型建立了一維數(shù)值模擬模型。并通過與文獻(xiàn)中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比對(duì)模型進(jìn)行了驗(yàn)證，結(jié)果表明

2、本文建立的一維HSO模型可以較好的對(duì)催化器內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)特性進(jìn)行模擬。
　　 (2)利用所建立的HSO模型對(duì)影響其催化轉(zhuǎn)化性能的因素進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，當(dāng)排氣中NO2占NOx含量50％時(shí)，系統(tǒng)轉(zhuǎn)化效率最大，起燃溫度最低；前氧化裝置在低溫時(shí)可以顯著提高催化劑的活性，溫度較高時(shí)效果有限；還原劑的用量不僅要考慮NOx的轉(zhuǎn)化效率，也要考慮氨氣的滑失和利用效率，對(duì)于HSO系統(tǒng)催化轉(zhuǎn)化效率不能完全代表還原劑的利用效率；對(duì)空速的研究表明，空

3、速降低可以增加系統(tǒng)轉(zhuǎn)化效率，但是當(dāng)空速降低到一定范圍時(shí)，其影響很小；對(duì)H2O和SO2的研究表明，在低溫范圍H2O抑制催化劑的活性，而SO2在一定程度上可以提高系統(tǒng)轉(zhuǎn)化效率。
　　 (3)對(duì)尿素噴射量的計(jì)量策略和修正策略進(jìn)行了詳細(xì)的分析研究；并針對(duì)行駛和冷啟動(dòng)兩種情況提出了控制策略，對(duì)尿素SCR系統(tǒng)解凍成功與否的判定策略進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果表明通過監(jiān)視尿素泵壓力來判定系統(tǒng)是否開始解凍和是否成功解凍是有效的；解凍實(shí)驗(yàn)表明對(duì)尿素SCR