柴油机后处理技术的发展现状及趋势

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1、柴油机后处理技术的发展现状及趋势宋国富1,张艳艳2，雷基林2（1.昆明云内动力股份有限公司，云南昆明650500；2.昆明理工大学交通工程学院云南省内燃机重点实验室，云南昆明650224）摘要：柴油机后处理技术是实现柴油机满足越来越严格排放限值要求的主要技术。针对现有柴油机所采用的后处理技术，从净化机理、技术特点、净化效果等方面分别分析了净化PM，NOx以及两者同时净化的主流技术和新技术，并对未来的柴油机后处理装置提出了自己的观点和建议，讨论了后处理技术的未来发展趋势。关键词：柴油机；后处理；PM；NO

2、x中图分类号：TK421文献标识码：A文章编号：1000-6494（2013）05-0001-04StatusandTrendofDieselAfter-treatmentTechnologySONGGuofu1,ZHANGYanyan2,LEIJilin2(1.YunneiPowerCo.,Ltd.Kunming650500,China;2.YunnanProvinceKeyLaboratoryofICE,FacultyofTransportationEngineering,KunmingUniver

3、sityofScienceandTechnology,Kunming650224,China)Abstract:Dieselaftertreatmenttechnologyisthemainstreamtechnologywhichcansatisfytherequirementofincreasinglystrictemissionlimit.ThisarticleanalysessomedieselaftertreatmenttechnologieswhichcanreducePMandNOxemi

4、ssionsfrompurificationmechanism,technicalcharacteristicsandpurificationeffectaspects,meanwhilesomenewmethodsarealsointroduced.Thefutureofdieselengineaftertreatmentdevicesisproposedfinally.Keywords:dieselengine;aftertreatment;PM;NOx柴油机因其动力性强、经济性好和热效率高等特点被

5、广泛应用于各种机械装置，尤其是用在车辆上，而国际上也有轿车柴油化的趋势。但随着汽车保有量增加，汽车尾气对环境造成的影响也更加明显。2013年1月中旬，全国大部分地区出现严重的雾霾和污染天气，PM2.5指数爆表，虽说是环境和人为因素共同作用，但汽车尾气的排放作为导致污染的主要原因之一，仍引起了社会对车辆排气净化的高度关注。降低柴油机排放的主要措施分为机前处理、机内净化和机后尾气处理。机前处理主要是改善柴油品质；机内净化则以改善燃烧过程为主，如增压中冷、废气再循环、电控高压燃油喷射以及均质压燃等技术能有效降

6、低柴油的污染物排放。而目前内燃机尾气污染物排放总量依然很高的原因是许多已达成熟的减排技术普及率不高。由于柴油机机内净化技术已经达到了相当高的水平，仅依靠发动机本身设计的改进进一步降低污染物排放有一定限度，必须采用后处理装置。2013年2月份发布的《国务院办公厅关于加强内燃机工业节能减排的意见》中也指出后处理技术是节能减排的一个重要领域，重点提升选择性催化还原器、颗粒捕集器等技术。柴油机排气污染物包括PM，NOx，HC和CO等，其中HC和CO相对于汽油机来说要少得多，NOx的排放量和汽油机的在同一数量级，

7、而PM的排放量是汽油机的几十倍，故柴油机的后处理主要是针对PM和NOx[1,2]，我们将对柴油机尾气中PM和NOx的后处理技术的发展现状和趋势进行分析。1净化NOx的后处理技术氮氧化物(NOx)是氮的多种氧化物的总称，主要包括NO和NO。其中NO占90%以上，在空气2中可被氧化成NO2，吸入人体后与水结合成硝酸，引起肺部疾病和心肌损伤。NOx是地面附近形成含有臭氧的光化学烟雾的主要因素之一[1]。净化作者简介：宋国富（1977-），男，高级工程师，硕士研究生，主要从事柴油机结构与排放的研究。收稿日期：2

8、013-05-26稀燃NOx存储阶段：空燃比>1富燃再生阶段：空燃比<1图1LNT工作原理内燃机2013年10月·2·NOx的后处理技术有低温催化分解、选择性催化还原(SCR)，稀燃NOx捕集(LNT)和低温等离子技术等，从效果和实用的角度来说主要是SCR和LNT技术。1.1选择性催化还原技术选择性催化还原技术(SCR)最早在治理发电厂锅炉的脱硝中得到了成功的应用，而后才用到机动车排放控制上。作为最有希望满足欧洲柴油机NOx将来排放标准的方