降低DK28柴油机NOx排放的对策.pdf

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1、第4期2014年8月内燃机InternalCombustionEnginesNo．4Aug．2014降低DK28柴油机NOx排放的对策闰甲良(陕西柴油机重工有限公司，陕西兴平713105)摘要：阐述了DK28系列柴油机排气中的有害成分、硫氧化物、氮氧化物的形成原因，以及降低NOx，SOx排放的措施。通过这些措施降低了DK28系列柴油机的氮氧化物排放，使过了成熟期的DK28系列柴油机再次获得新生。关键词：DK28柴油机；NOx；对策；排放中图分类号：TK421文献标识码：B文章编号：1000—6494(2014)04—003l一03Counterme

2、asuresforReducingNOxEmissionofDK28DieselEngineYANJialiang(Dept．ofProductionandTechnology，ShanxiDieselEngineHeavyIndustryCo．，Ltd．，Xingping713105)Abstract：Thispaperexpoundsformingreasonsofharmfulingredients，oxysulfide，nitrogenoxideinemissionsofDK28seriesdieselengines，andmeasures

3、forreducingNOxandSOxinemissions，whichlowerednitrogenoxideemissionsandgivesanewlifeoftheoutmodedDK28seriesdieselengine．Keywords：DK28dieselengine；NOx；countermeasure；exhaust0前言8DKM一28柴油机是2002年按照许可证引进的日本大发公司的新型柴油机，是日本大发公司90年代末期开发的DK系列柴油机中非常成功的机型。其具有强化系数高，体积小，功率大，可靠性高，经济性好，维修方便的特点。

4、但是该机型已经过了10年成熟期，况且不能满足IMONOx排放Ⅱ标准；为了使该机型能够满足IMONOx排放Ⅱ标准要求，我们对柴油机本身做了深人细致的研究，采取了一系列的措施。1柴油机废气中的有害成分柴油机排放的废气中，有害气体主要有一氧化碳、二氧化碳、碳化氢、硫氧化物和氮氧化物、碳烟(PM)颗粒，对人身体和大气层危害较大。但是由于内燃机燃烧比较完全，因此废气中的一氧化碳、二氧化碳、碳化氢所占的比例较少，主要成分是硫化物、氮氧化物、碳烟和PM颗粒。由于大气作者简介：闫甲良(1964一)，男，高级工程师，主要从事MAN，DK柴油机的生产研究及改进提高工作

5、。收稿日期：2014—04—22层中含硫量微乎其微，形成硫化物的主要因素是燃料，因此，减少硫化物排放的唯一途径就是采用低硫燃油，IMO规定在NOx排放控制区域要求采用含硫量小于l％的燃料。2NOx的形成原因周所周知，在空气中有78％的含氮量，有21％的氧气，在常温情况下，氮气与氧气是稳定的，不发生化学反应。但是在柴油机燃料在高温燃烧过程中，其温度要高达一千多度，氮气与氧气就产生了强烈的化学反应，形成了NO，NO，，N，O等氮氧化物。氮氧化物的生成条件主要有二个：一是高温高压，研究证明，燃烧室温度在1300℃以上时，温度每上升100oC，氮氧化物的生

6、成量将提高10％；现代柴油机为了提高平均有效压力和热效率，势必要提高气缸内的工作温度和过量空气系数，所有这些都不利于NOx的控制；二是反应时间，如果燃料在高温高压下停留时间过长，也会使NOx成倍增加。影响柴油机NOx排放的零件有高压油泵、喷嘴、缸盖、活塞、增压器、空气冷却器、燃油凸轮、喷油提前角。·32·内燃机2014年8月3降低NOx的措施3．1机内措施降低NOx排放的机内措施主要有：3．1．1加长活塞行程，提高压缩比从理论上讲，柴油机压缩比越大，废气中氮氧化物含量越少。8DK28e柴油机将行程／6径比提高到1．393(原型机为1．286)，压缩

7、比高达13．5。加大柴油机行程的好处是显而易见的。众所周知，氧气与氮气在高温下经过燃烧形成氮氧化物，活塞行程加长之后，随着膨胀冲程的继续，气缸内的燃烧温度下降，NOx的产生也就减少。实验证明，提高压缩比，柴油机废气中的NOx会减少25％。但是压缩比不能无限制地提高，因为随着压缩比的提高，活塞运行速度要跟着提高，燃油消耗率也将增加，因此提高压缩比是一个双刃剑。实验证明，压缩比每提高1，燃油消耗率将提高1％左右。由于柴油机的高性能与NOx排放是一对相互矛盾的问题，关键是在柴油机的高性能与NOx排放之间找到一个平衡点。压缩比提高后，NOx排放值、活塞平均

8、速度、燃油消耗率都要在合理范围内。与压缩比有关的零件是活塞、缸盖。3．1．2降低喷油提前角由于NOx的形成与燃油喷射时间有