適用于高含硫柴油城市公交車(chē)用尾氣凈化裝置(DPF DPNR)應(yīng)用研究.pdf

1、城市公交車(chē)排出的黑煙(PM)和氮氧化物(NOx)已成為城市大氣的主要污染源之一。隨著世界范圍汽車(chē)排放法規(guī)的逐漸嚴(yán)苛，采用后處理技術(shù)已經(jīng)是解決柴油機(jī)排放問(wèn)題的必然選擇。面對(duì)歐Ⅲ及以上法規(guī)的實(shí)施，研究柴油機(jī)排氣后處理技術(shù)在滿(mǎn)足歐Ⅲ及以上排放標(biāo)準(zhǔn)方面具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 根據(jù)城市公交車(chē)固定行駛里程的特點(diǎn)，本文對(duì)其柴油機(jī)尾氣的主要污染物PM和NOx分別進(jìn)行了后處理凈化裝置的研發(fā)。 對(duì)于柴油機(jī)排出的PM，本文采用柴油機(jī)微粒捕集裝置

2、(DPF)進(jìn)行凈化。由于帶有催化劑的連續(xù)再生DPF已在國(guó)外廣泛使用，因此本文首先使用我國(guó)柴油對(duì)由日本ACR公司生產(chǎn)、且在日本被廣泛使用的連續(xù)再生式DPF以及強(qiáng)制再生式碳化硅纖維無(wú)紡布DPF進(jìn)行了測(cè)試。結(jié)果表明，由于我國(guó)柴油含硫量高，帶有催化劑的連續(xù)再生DPF不能夠正常使用。為此，本文提出了以高密度金屬絲網(wǎng)作為捕集濾芯、適用于高含硫柴油的城市公交車(chē)用反吹再生式DPF。并根據(jù)長(zhǎng)期的車(chē)載實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)DPF結(jié)構(gòu)以及再生方式進(jìn)行了改進(jìn)。實(shí)驗(yàn)表明，本

3、文開(kāi)發(fā)的固定電加熱再生式DPF和LPG加熱反吹再生式DPF在裝車(chē)運(yùn)行后對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能未有顯著影響，且對(duì)PM捕集的效果明顯，最高捕集率可以達(dá)到85％。 由于我國(guó)柴油含硫量高，不適合使用帶有催化劑的選擇性催化還原裝置(SCR)凈化NOx，因此本文進(jìn)行了選擇性非催化還原系統(tǒng)(SNCR)對(duì)NOx凈化效果的研究。提出了一種新型的能利用SNCR降低尾氣中NOx排放的還原劑-32.5％的甲胺水溶液，并給出了32.5％的甲胺水溶液與氮氧化物的反應(yīng)

4、機(jī)理。同時(shí)，進(jìn)行了甲胺水溶液噴射壓力供給裝置，噴射控制裝置，加熱保溫裝置和反應(yīng)混合室的開(kāi)發(fā)。分別通過(guò)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和臺(tái)架實(shí)驗(yàn)確定NOx轉(zhuǎn)換率和NOx的轉(zhuǎn)化率與排氣溫度之間的關(guān)系。通過(guò)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和SNCR實(shí)驗(yàn)，表明氧化物SNCR氮氧化物轉(zhuǎn)化效果較為明顯，并且不受柴油含硫量的影響。 綜上，本文開(kāi)發(fā)固定電加熱再生式DPF，LPG加熱反吹再生式DPF的PM捕集率高，再生方便，將是我國(guó)城市公交車(chē)的尾氣凈化裝置的理想選擇。SNCR實(shí)驗(yàn)研究將為NOx