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中国柴油车后处理装置状况(中国环保产业协会 李孟良)

– – – – – DPF前后压差Pressure Difference:<8.5kPa 转化率Efficiency: DPF>85%; POC>50% 再生效率Regeneration Efficiency: >90% 耐久性Durability:劣化率DF<10% CDPF Balance Temp:<400℃
Simple structure, small backpressure
• 约50%的PM转化率
approx. 50% PM conversion
• NO2排放增加风险
Risk on increasing NO2 emission
2.3 NOx选择还原技术 SCR Technology
•高NOx转化率 High NOx conversion •更适用于中重型柴油车 More Suitable for Heavy-duty Diesel •低温运行问题 Problem under low temperature urea

再生 方法
Regenerate Method
利用发动机热能再生 主动再生Active Regn. 非加热机械式再生 主动再生Active Regn.
进气节流再生 排气节流再生 后燃再生

逆向喷气再生 机械振动再生

2.2 微粒捕集技术 DPF
◇ 电加热再生 Electric Heating: 较强油品适应性 Good fuel adaptability 需要大容量电池 Big battery Capacity needed
• 为了规范装有后处理装置的柴油车排放性能特别是排放耐久性, 中国环保部先后颁布相关标准:
To regulate above vehicles emission performance especially their emission durability, Chinese MEP issued following regulations: – GB20890-2007重型汽车排气污染物排放控制系统耐久性要求及试验方法 Test Procedures and Requirement of Durability of Emission Control Systems for Heavy-duty Vehicles (since stage II )
2.2 微粒捕集技术 DPF
◇喷油助燃再生 FUEL BURNER : 较强油品适应性 Good fuel adaptability 喷油控制和油耗问题 Fuel Control & Consumption
2.2 微粒捕集技术 DPF
◇连续再生 Catalyst Regenerate : 可同时降低HC/CO/PM排放 必需低硫柴油 Need Low-Sulfur Diesel
2.1 催化氧化技术(续)DOC Technology 简评 DOC Comments: • 可降低颗粒物排放20%左右
Reduce PM by 20% or so
• 比较适合中国柴油机水平
Suitable for Chinese diesel engine
• 高硫柴油使用环境下有增加颗粒物风险
Risk of increasing PM under high sulfur diesel
H
S
O
Oxidation Catalyst (O) 4NH3 + 3O2 2N2 + 6H2O
Hydrolysis Catalyst (H) (NH2)2CO + H2O 2NH3 + CO2
2.4 NOx LNC Technology
还原剂 Lean NOX(被动型) Lean NOX(主动型) NOX SCR 排气中 HC 添加 HC 尿素或氨水
车辆类型 有害物质 燃 烧 技 对应 Euro3 (2000) 后 处 理 术 NOX 轻型车 PM NOX 重型车 PM 共轨式高压喷射 单体泵 燃油喷射定时 预喷射 冷 EGR
(喷射率电子控制)
可变截面涡轮进气中冷
用最新电子控制技术使各种技术优化匹配 燃油喷射定时 燃 (喷射率电子控制) 烧 预喷射 技 可变截面涡轮 对应 Euro4 (2005) 术 进气中冷 冷 EGR 后 DeNOX 催化剂 处 理 用最新电子控制技术使各种技术优化匹配
SCR Catalyst (S)
4NH3 + 4NO + O2 4N2 + 6H2O
2NH3 + NO + NO2 2N2 + 3H2O 8NH3 + 6NO2 7N2 + 12H2O
V
Exhaust Gas
Oxidation Catalyst (V) 2NO + O2 2NO2 4HC + 3O2 2CO2 + 2H2O 2CO + O2 2CO2
2000年国一标准
China I from ‘2000
2004年国二标准
China II from ‘2004
2007年国三标准
China III from ‘2007
2010年国四标准
China IV from ‘2010
◇ 欧4以后排放法规的对应技术 Technologies for Euro 4 and later
• 后处理装置老化前后装车排放应该满足相应国 家排放标准要求。
Vehicle or engine equipped with those Diesel aftertreatment device before and after fast aging should meet corresponding Regulation.
• SCR technical Requirements:
– 转化率Efficiency:NOx>80% – 耐久性Durability:劣化率DF<10%
3 中国后处理装置技术要求
Chinese Requirements on Diesel Aftertreatment Device
• DPF 技术指标technical Requirements:
CRT TM Remo val of HC, CO, P M SCR Remo val of NOx Slip Cataly st Remo val of NH3 slip if required
◇大型柴油机终极方案
Final solution for Large Diesel
Engine
适于中重型车辆 Suitable for Large Diesel 必需低硫柴油 Need Low-Sulfur Diesel
◇ 催化氧化技术(DOC) ◇ 微粒捕集技术(DPF)
◇ NOx选择还原技术(SCR)
◇ NOx吸附技术(LNC)
2.1 催化氧化技术 DOC Technology
◇ 氧化催化剂的工作原理 DOC PRINCIPLE
2.1 催化氧化技术(续)DOC Technology
◇ 瞬态HDT循环中采用氧化催化剂时,微粒物的减少情况
Typical Diesel Aftertreatments
3. 中国柴油车后处理装置技术要求
Chinese Requirements on Diesel Aftertreatment Device
4. 中国市场展望
Outlook on Chinese Market
1.中国柴油车排放控制要求
Chinese Diesel Emission Requirements
NOX 净化率 15% 30% 65%
试验工况 NDEC NDEC NDEC
应用领域 轻型或中型车 轻型或中型车 中型或重型车
• 轻型柴油车进一步降低NOx的方案之一
NOX 吸附催化剂 等离子
2
NDEC HC,CO,H 54% 中型或重型车 One solution for Light-duty diesel NOx further reduction -/氨水 10%/50% 稳态测试 不定
3 中国后处理装置技术要求
Chinese Requirements on Diesel Aftertreatment Device
• 随着柴油车排放标准的不断加严,自第二阶段开始,中国部分 轻型、重型柴油车就开始加装排气后处理装置
With the more stringent emission regulation, Some Chinese diesel vehicles are equipped with DOCs from stage II emission regulation.
国外使用的后处理技术: • DOC • SCR • DPF • LNC
共轨式高压喷 四气门 射 (1500ba) 燃油喷射定时 预喷射 SCR (喷射率电子控制) 氧化催化剂 DeNOX 催化剂 新一代共轨式 燃油喷射定时 高压喷射 (喷射率电子控制) 预喷射
不太适合市区低速运行工况 Unsuitable low speed Mode
Inlet Section
Catalyst Section
Filter Section
Outlet Section
Honeycomb Catalyst
Wall-flow Filter
部分流通式过滤器POC Filter
•直通式结构紧凑、排气背压小
中国柴油车后处理装置状况
Status of China Diesel Emission Control Device
中国环保产业协会 机动车污染防治委员会 2011年4月26日
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