船用柴油机氮氧化物（NOx）排放测试分析研究

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1、武汉理丁：大学硕士学位论文摘要柴油机至问世以来，因其较高的热效率倍受人们的关注，在汽车和船舶运输方面有着重要的作用，但同时由它引起的环境污染问题也引起了全人类的普遍重视。随着全球环境的日益恶化，控制发动机有害气体排放的要求日益强烈。对车用发动机各国均制定了自己的限制排放的法规，并且排放法规日趋严苛。为有效的控制船用柴油机的排放，国际海事组织(IMO)90定了船用柴油机NOx排放的限制标准即《MARPOL73／78防污染公约》附则VI一“防止船舶造成空气污染规则”。此附则已于2000年1月1日生效。MARPOL公约附则Ⅵ规定

2、的NOx的排放标准为柴油机单位制动功率NOx排放的质量流量f单位：g／kW．h)，因此要想对被测试的柴油机NOx排放进行评判，必须得到排气中NOx的质量流量和柴油机的制动功率。而柴油机排气中NOx的质量流量不能直接测量，只能通过测量NOx的体积浓度并确定排气质量流量或体积流量，才能推算出排气中NOx的质量流量。船用柴油机由于其体积大，排气流量大等特点，直接测试其质量流量或体积流量既不合理且误差较大，通过计算间接获取也就成为目前唯一的方式。本文详细介绍了船用柴油机排气中各主要成分的测量方法，同时讨论了用碳平衡和碳／氧平衡法计

3、算排气质量流量的过程并编写了相关的计算程序。为了解不同用途柴油机排放测试循环及限制的区别，在现有的台架上依照不同测试循环进行测试和计算分析。柴油机的氮氧化物主要是在气缸内燃烧的高温条件下空气中的氮与氧反应而生成。研究表明氮氧化物排放量取决于高温、富氧以及燃烧产物在高温区的停留时间三个因素。为有效降低柴油机氮氧化物排放，本文从机内处理和机外净化两个方面概述了不同的控制技术。并对使用的技术所能引起的负面影响进行了简单的讨论。关键词：船用柴油机；氮氧化物：排放；测量武汉理工大学硕士学位论文AbstractDieselengine

4、isconcernbypeoplebecauseofitsrelativelyhighthermalefficiency，havegottheimportantfunctionintheaspectofcarandmarinetransporting，andatthesametime，environmentpollutionproblemcausedbyitalsoremainsavitalconsideration．Alongwiththeworldenvironmentalworsenincreasingly,ther

5、equeststhatcontrolharmfulemissionsfromenginesarestrongincreasingly．Tovehicle—use，allcountiesestablishownlawsthatrestrictexhaustandthelawsaregraduallyrigorous．Foreffectivelycontroltheemissionsfrommarinedieselengines，IMOissuedtheANNEXVIofMARPOLconvention，whichhasbee

6、ncarriedoutsinceJanuary1，2000．AccordingtotheMARPOLconvention，nitrogenoxideexhausts(NOx)emissionsaredefinedasperenginepowerofNOxmassflowrate．ButtheNOxmassflowratecan’tmeasuredirectly,theonlymethodtogetNOxmassflowrateistoknowNOxconcentrationintheexhaustandtheexhaust

7、massflowrate，thenindirectlyobtaintheratebycalculation．Thispal：IerwasdetailedtointroducethemeasurementofmainexhaustcompositionfromMarinedieselengine．Atthesametime，thispaperdiscussesthecomputationalmethodtogetexhaustmassflowratebycarbonbalancemethodandcarbon／oxygenb

8、alancemethod．Forthesakeofdifferentiationexhaustlimitsanentthedifie-rentusedieseIengine．Testandcalculationhavebeendone．Researchpointoutthatthethreekeyfac