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1、SCR控制技术部分概述,20150924,1,稻谷书屋,目录,2,稻谷书屋,SCR系统结构及工作原理,尿素供给单元（Supply Module） 尿素供给泵 尿素箱及尿素箱加热及液位总成 尿素管 尿素喷射单元（Dosing Module） 尿素喷射阀及垫片 冷却水管 控制单元 传感器，包括环境温度及尿素箱温度传感器、液位传感器、氮氧传感器等 尿素喷射控制单元(Dosing Control Unit，简称DCU) 执行器，包括加热继电器，尿素箱电磁阀等 选择性催化还原系统催化器箱 选择性催化还原系统催化器 消音器,3,稻谷书屋,SCR系统结构及工作原理,SCR催化器,后氧化催化器,前氧化催化器,
2、空气供给装置,Ad Blue供给装置,SCR控制单元,4,稻谷书屋,SCR系统结构及工作原理 实物模拟,5,稻谷书屋,SCR系统结构及工作原理 催化转化器,箱式,桶式,废气出口,废气入口,废气出口,废气入口,外形尺寸 577 mm396 mm550 mm， 1208010 -D796 催 化 转化 器，适用于牵引车,适用于载货汽车的有： 1208010-1021 催化转化器，D281 1 035 mm 1208010 -864 催 化转化器，D281 883 mm 适用于客车匹配的： 1208010 -882 催化转化器，D281 950 mm 1208010 -874催化转化器，D281 7
3、97 mm,6,稻谷书屋,SCR系统结构及工作原理,1,2,3,7,稻谷书屋,SCR系统结构及工作原理 催化转化器,催化转化器中催化剂：,8,稻谷书屋,SCR系统结构及工作原理 催化转化器(模拟),柴油机 SCR 系统 NOx 催化还原反应的模拟研究-陈凌珊，201208,9,稻谷书屋,SCR系统结构及工作原理 催化转化器（实例）,以V2O3/WO3/TiO2波纹型NOx-SCR催化剂为例，溶剂是16.6L，孔密度是40孔/cm2,壁厚是0.06mm，涂层厚度是0.15mm,孔隙率是0.595.（整体式蜂窝载体）,10,稻谷书屋,SCR系统结构及工作原理 催化转化器,氧化催化转化器 (D O
4、C ) 是通过催化氧 化反应, 同时降低尾气中的C O 、H C 和颗粒物污染物的排气净化装置。 可以提高 NH3-SCR 反应中 NO2 的比例. 但如果 NO2 比例过高, 多余的 NO2 需要单独与 NH3 反应进行消耗。由于反应(6)的反应速率比标准 SCR 反应(4)慢,因此在实际应用中需控制 DOC 转化 NO 为 NO2 的比例低于 50%.,11,稻谷书屋,SCR系统结构及工作原理 催化转化器,12,稻谷书屋,SCR系统控制策略 影响NOx转化效率的因素,2.1温度的影响（考察不同的催化剂）,V2O5/TiO2型催化剂的活性温度窗口(260425),13,稻谷书屋,SCR系统控
5、制策略 影响NOx转化效率的因素,温度越高， SCR 反应速度越快， 反应所需时间越短 。 转化效率 80%，所需时间： 350 ， 0. 04 s 。 300 ， 0. 08 s 。 250 ， 0. 2 s 。 200 ， 0. 7 s 。 在实际情况中 ， 排气流速较快， 一般都在 20 m /s 左右， 而催化器长度一般不会超过 1 m， 因此低温(250 ) 时， 催化器的转化效率很难保持在较高水平。,2.1温度的影响（考察转化时间）,14,稻谷书屋,SCR系统控制策略 影响NOx转化效率的因素,2.1温度的影响（考察副反应）,V2O5/TiO2型催化剂的活性温度窗口(260425)
6、,15,稻谷书屋,SCR系统控制策略 影响NOx转化效率的因素,2.2气体空速的影响（单位时间单位体积催化剂处理的气体量 ） NOx的转化效率随接触时间的增加而增加。,16,稻谷书屋,SCR系统控制策略 影响NOx转化效率的因素,2.2气体空速的影响,柴油机排气温度高于 350 时， 空速对转化效率影响不大， 但排气温度低于此温度时，空速对 SCR 催化器转化效率有较大影响。 因此柴油机在低温工作时， 应增大催化器体积来减小 NO x的排放， 多喷尿素意义不大， 反而会带来氨气的泄漏。,17,稻谷书屋,SCR系统控制策略 影响NOx转化效率的因素,尿素喷射太少，会导致反应不充分，转化效率太低。
7、 喷射太多，会导致NH3进入大气，造成污染。所以，把NH3滑失控制在5-10 x10-6时的NH3NOx比例是最合适的。,2.3尿素喷射量对 NOx 转化效率的影响,18,稻谷书屋,SCR系统控制策略 影响NOx转化效率的因素,1.温度：V2O5/TiO2型催化剂具备较宽的活性温度窗口(260425)和优异的耐硫性能，已广泛应用于机动车SCR系统中。 2.空速： NOx的转化效率随接触时间的增加而增加。增大SCR 催化转化器容积( 一般增大 SCR 转化器长度)可以降低空速, 增加反应时间, 提高 NO x 转化率, 减少 NO x 和 NH 3 排放, 但转化器太长, 容易导致排气背压过高,
8、 影响燃烧效率和排 放, 因此 需要综合考虑、优化匹配。 3.尿素喷射量：尿素喷射太少，会导致反应不充分，转化效率太低。喷射太多，会导致NH3进入大气，造成污染。所以，把NH3滑失控制在5-10 x10-6时的NH3NOx比例是最合适的。,19,稻谷书屋,SCR系统上的NOx传感器,化学传感器的类型： 声表面波NOx化学传感器 NOx光纤化学传感器 半导体NOx化学传感器 NOx电化学传感器 电位型 电流型（氧化锆 ZiO2） 电阻性,20,稻谷书屋,SCR系统上的NOx传感器,Operating temperature range,21,稻谷书屋,SCR系统上的NOx传感器-测量原理（1）,在第一测量室内尾气中的氧气被泵出同时在铂金 材料上H C,CO, H2 被氧化。 第二测量室中，NOx在催化材料上还原同时释放出O2。 测量第二测量室产生O2的量就代表了NOx含量。,22,稻谷书屋,SCR系统上的NOx传感器-测量原理（2）,NOx 传感器 = 2个氧传感器,第一个腔室 泵出了氧气但是剩下了NO。因为第一腔室有氧，所以还原反应不能发生。 NO 渗透进入第二个腔室并被还原成氮气和氧气。 测量第二个腔室中被转换出来的氧气的含量。,23,稻谷书屋,谢谢！,24,稻谷书屋,
