臭氧发生器协同SCR反应器处理船舶柴油机废气排放的实验研究

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1、学校编码10390分类号U664学号201612852013密级工程硕士专业学位论文臭氧发生器协同SCR反应器处理船舶柴油机废气排放的实验研究指导教师：尹自斌教授陈小虎高级工程师作者姓名：尹钊申请学位级别：硕士专业名称：船舶与海洋工程论文提交日期：2018年4月9日论文答辩日期：2018年6月4日学位授予单位：集美大学学位授予日期：2018年6月答辩委员会主席：朱钰教授工程硕士专业学位论文臭氧发生器协同SCR反应器处理船舶柴油机废气排放的实验研究ExperimentalStudyonTreatmentofMarineDie

2、selEngineExhaustEmissionsbyOzonizerandSCRReactor作者姓名：尹钊指导教师：尹自斌教授陈小虎高级工程师领域名称：船舶与海洋工程学位授予单位：集美大学论文答辩日期：2018年6月4日学术诚信声明兹呈交的学位论文，是本人在导师指导下独立进行的研究工作及取得的研究成果。除文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研宄成果。本人依法享有和承担由此论文产生的权利和责任。声明人（签名）：ＪＩ＇时间：（Ｗ）保护知识产权声明、使

3、用学位论文的规定：本人完全了解集美大学有关保留．，即学校有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采ｒｉＪ影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意集美大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。，作者：（签名）ｙｙ导师（签名）：１ｆ时间：集美大学硕士学位论文臭氧发生器协同SCR反应器处理船舶柴油机废气排放的实验研究臭氧发生器协同SCR反应器处理船舶柴油机废气排放的实验研究摘要选择性催化还原（SCR）技术是目前船舶柴油机废气排放控制最具前景的N

4、Ox排放控制技术之一，但柴油机在低负荷工况下存在NOx转化效率低的问题。为提高柴油机低负荷下SCR反应器的NOx转化率及加强柴油机废气净化能力，本文通过实验探究采用臭氧发生器协同SCR反应器进行NOx处理方法的可行性。本文主要研究工作包括：（1）在TBD234V6型船用发动机性能测试平台的基础上，开展了臭氧发生器实验平台的搭建。根据该柴油机测试平台的现场布置，设计了臭氧具体的注入位置与注入方式，结合实验目标，开展了实验方案设计。（2）从柴油机进气管中注入臭氧，研究其对柴油机燃烧性能、排放性能的影响情况。实验结果表明，进气管

5、注入臭氧后，从燃烧性能方面而言，柴油机各试验工况下油耗率并未有明显改善，但爆压有所上升，最大升幅达到17.8%；从排放性能方面而言，各试验工况下烟度（K值）、CO、HC的排放有明显改善，最大降幅分别为29.7%、33.4%、18.9%。但注入臭氧后，大大提升了排气中主要危害产物NOx的浓度。所以进气管注入臭氧的方式对船舶柴油机经济性的改善不明显，虽然对排气中大部分污染物具有净化作用，但增加了主要危害物NOx的生成量。所以从进气管注入臭氧协同SCR反应器的方案不具有可行性。（3）在柴油机40%负荷率以下的低负荷工况，从柴油机

6、排气管中注入臭氧，臭氧的注入将部分NO氧化为NO2，提高了NO2/NO的比值，有利于NOx催化还原的快速反应。排气管中注入臭氧有效地降低了排气中的K值和HC排放，其排放量与通入臭氧前相比，最高降幅分别达到了51%和19.1%。（4）根据柴油机排气特性，按照1:1的氨氮比，计算得到了柴油机各实验工况点对应的理论尿素喷射量。在柴油机30%负荷率以下的低负荷工况下，从排气管中注入臭氧，臭氧协同SCR反应器后，与通入臭氧前相比，增加了NOx转化率，最高增幅达到32.1%；且在通入臭氧后降低了烟度（K值）的生成量，但增加了少量的HC

7、量。所以排气管注入臭氧协同SCR反应器的方法，大幅提高了主要污染物NOx的转换效率。实验结果表明，柴油机低负荷工况，臭氧发生器协同SCR反应器进行NOx处理具有较好的可行性。关键词：船用柴油机；SCR；臭氧；燃烧性能；排放性能I集美大学硕士学位论文臭氧发生器协同SCR反应器处理船舶柴油机废气排放的实验研究ExperimentalStudyonTreatmentofMarineDieselEngineExhaustEmissionsbyOzonizerandSCRReactorAbstractSelectivecatalyt

8、icreduction(SCR)technologyhasbecomeoneofthemostpromisingtechnologiesforNOxemissioncontrolofmarinedieselengines.ButdieselenginehaslowefficiencyofNOxconve