中国柴油机后处理状况

1、中国柴油车后处理装置状况中国柴油车后处理装置状况Status of China Diesel Emission Control Device中国环保产业协会中国环保产业协会机动车污染防治委员会机动车污染防治委员会20102010年年1010月月2727日日Who is Who is CVECCONTENT CONTENT 内容内容1. 1. 中国柴油车排放控制要求中国柴油车排放控制要求 Chinese Chinese Diesel Emission Regulation2. 2. 各种典型柴油后处理技术简评各种典型柴油后处理技术简评Typical Diesel Aftertreatments

2、3. 3. 中国柴油车后处理装置技术要求中国柴油车后处理装置技术要求 Chinese Requirements on Diesel Aftertreatment Device4. 4. 中国市场展望中国市场展望Outlook on Chinese Market1.1.中国柴油车排放控制要求中国柴油车排放控制要求Chinese Diesel Emission Requirements 欧欧4 4以后排放法规的对应技术以后排放法规的对应技术 Technologies for Euro 4 and later国外使用的后处理技术国外使用的后处理技术: DOC SCR DPF LNC2.2.柴油车排气

3、后处理技术简评柴油车排气后处理技术简评Comments on Diesel Aftertreatments 催化氧化技术催化氧化技术(DOC) (DOC) 微粒捕集技术微粒捕集技术(DPF)(DPF) NOx NOx选择还原技术选择还原技术(SCR)(SCR) NOx NOx吸附技术吸附技术(LNC)(LNC) 氧化催化剂的工作原理氧化催化剂的工作原理 DOC PRINCIPLEDOC PRINCIPLE2.1 催化氧化技术催化氧化技术 DOC Technology 瞬态瞬态HDTHDT循环中采用氧化催化剂时，微粒物的减少情况循环中采用氧化催化剂时，微粒物的减少情况2.1 催化氧化技术（续）催

4、化氧化技术（续）DOC Technology 简评简评 DOC Comments： 可降低颗粒物排放可降低颗粒物排放20%左右左右 Reduce PM by 20% or so 比较适合中国柴油机水平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 2.1 催化氧化技术（续）催化氧化技术（续）DOC Technology 主要的过滤体再生方法主要的过滤体再生方法 Main Regenera

5、te MethodMain Regenerate Method2.2 微粒捕集技术微粒捕集技术 DPF Technologyl喷油助燃再生l电加热再生l微波加热再生l催化再生l连续再生l添加剂再生l进气节流再生l排气节流再生l后燃再生l逆向喷气再生l机械振动再生利用外部热源再生主动再生Active Regenerate降低微粒活化能再生被动再生Passive Regenerate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.再生再生方法方法Regenerate Method 电加热再生电加热再生 Electric Heating: Elect

6、ric Heating: 较强油品适应性较强油品适应性 Good fuel adaptabilityGood fuel adaptability需要大容量电池需要大容量电池 Big battery Capacity neededBig battery Capacity needed2.2 微粒捕集技术微粒捕集技术 DPF2.2 微粒捕集技术微粒捕集技术 DPF喷油助燃再生喷油助燃再生 FUEL BURNER : FUEL BURNER : 较强油品适应性较强油品适应性 Good fuel adaptabilityGood fuel adaptability喷油控制和油耗问题喷油控制和油耗问题

7、Fuel Control & Consumption2.2 微粒捕集技术微粒捕集技术 DPFInlet SectionCatalystSectionFilterSectionOutletSectionHoneycombCatalystWall-flowFilter连续再生连续再生 Catalyst Regenerate : Catalyst Regenerate : 可同时降低可同时降低HC/CO/PMHC/CO/PM排放排放必需低硫柴油必需低硫柴油 Need Low-Sulfur DieselNeed Low-Sulfur Diesel不太适合市区低速运行工况不太适合市区低速运行工况 Uns

8、uitable low speed ModeUnsuitable low speed Mode部分流通式过滤器部分流通式过滤器POC Filter直通式结构紧凑、排气背压小直通式结构紧凑、排气背压小 Simple structure, small backpressure 约约50%的的PM转化率转化率 approx. 50% PM conversion NO2排放增加风险排放增加风险 Risk on increasing NO2 emissionHSOVureaExhaust GasHydrolysis Catalyst (H)(NH2)2CO + H2O 2NH3 + CO2SCR Cat

9、alyst (S)4NH3 + 4NO + O2 4N2 + 6H2O2NH3 + NO + NO2 2N2 + 3H2O8NH3 + 6NO2 7N2 + 12H2OOxidation Catalyst (O)4NH3 + 3O2 2N2 + 6H2OOxidation Catalyst (V)2NO + O2 2NO24HC + 3O2 2CO2 + 2H2O2CO + O2 2CO22.3 NOxNOx选择还原技术选择还原技术 SCR TechnologySCR Technology高高NOx转化率转化率 High NOx conversion更适用于中重型柴油车更适用于中重型柴油车 M

10、ore Suitable for Heavy-duty Diesel 低温运行问题低温运行问题 Problem under low temperature2.4 NOxNOx LNC Technology LNC Technology 轻型柴油车进一步降低轻型柴油车进一步降低NOx的方案之一的方案之一 One solution for Light-duty diesel NOx further reduction 需要低硫柴油需要低硫柴油. 适于中国适于中国VI阶段排放阶段排放 Need Low-S diesel. Relative to China Stage VI emissionSCRT

11、 System Configuration EngineCRTTMSCRSlip CatalystRemoval of HC, CO, PMRemoval of NOxRemoval of NH3 slip if required4-way conversionUrea2.5 四效净化技术四效净化技术 Four-way Purifier大型柴油机终极方案大型柴油机终极方案 Final solution for Large DieselFinal solution for Large Diesel适于中重型车辆适于中重型车辆Suitable for Large Diesel必需低硫柴油必需低硫柴

12、油 Need Low-Sulfur Diesel3 3 中国后处理装置技术要求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.为了规范装有后处理装置的柴油车排放性能

13、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

14、 II ) HJ 438-2008 车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排放控制系统耐久性技术要求(自国四车辆起) Durability of Emission Control Systems of compression ignition and gas fuelled positive ignition engines of vehicles (since stage IV )3 3 中国后处理装置技术要求中国后处理装置技术要求Chinese Requirements on Diesel Aftertreatment Device 环保部于2008年进一步颁布产品技术要求标准 HJ 45

15、1-2008柴油车柴油车排气后处理装置排气后处理装置，并据此开展中国环保产品认证。 Furthermore, China MEP issued product requirement standard for diesel aftertreatment device (HJ 451-2008). China Certification is conducted based on this standard.3 3 中国后处理装置技术要求中国后处理装置技术要求Chinese Requirements on Diesel Aftertreatment Device DOC technical Re

16、quirements: 起燃温度Light-off Temp：80%,CO70%,PM20% 耐久性Durability：劣化率DF80% 耐久性Durability：劣化率DF10%HJ 451-2008柴油车排气后处理装置柴油车排气后处理装置3 3 中国后处理装置技术要求中国后处理装置技术要求Chinese Requirements on Diesel Aftertreatment Device DPF 技术指标技术指标technical Requirements: DPF前后压差前后压差Pressure Difference：85%; POC50% 再生效率再生效率Regeneratio

17、n Efficiency: 90% 耐久性Durability：劣化率DF10% CDPF Balance Temp：400 后处理装置老化前后装车排放应该满足相应国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。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.4 4 中国后处理装置市场展望中国后处理装置市场展望OUTLOOK on Chinese Die

18、sel Aftertreatment Market DOC 已具有很好的市场并深具潜力，基础产品。 DOCs have been separately used in diesel vehicles and further wide usage because its basic component for DPF and SCR. POC 成为不少中国主机厂第四阶段颗粒物排放解决方案，但其SO2, NO2排放直至颗粒物数量引人关注。 POCs have been solution to meet China IV PM requirement for some Chinese diesel

19、makers, but its SO2, NO2, PN emission are becoming concerns, just as DOCs. DPF是柴油机颗粒物的最终解决方案，材料、工艺和再生技术仍在进化中。价格和低硫柴油需求制约其在中国全面普及应用，目前可用于城市用柴油车中，无论新车还是在用车污染治理。 DPF will be final solution to Diesel PM emission, its material and process even regeneration technology are still evolving. Price and low sul

20、fur diesel will restrict its widely used in China, but currently it can be well used in city bus and trucks, no matter OEM or in-use retrofit ,to sharply reduce central cities PM emission.4 4 中国后处理装置市场展望中国后处理装置市场展望OUTLOOK on Chinese Diesel Aftertreatment Market NOx后处理产品，SCR是目前中国中重型柴油车的主流方案，但初步研究发现装在

21、城市运行车辆上实际效果不佳。轻型柴油车主要通过EGR降低NOx排放。LNC有待研究。 As for DeNOx products, SCR is main solution for Chinese medium and heavy-duty diesel vehicle, but primary research found its real time emission data wasnt expected. Light-duty diesel NOx is reduced by EGR. 目前上述后处理装置在中国都有生产，市场上主目前上述后处理装置在中国都有生产，市场上主要是要是CVECC

22、VEC成员单位产品。但柴油制约国四标准还成员单位产品。但柴油制约国四标准还未全面实施，柴油后处理产品数量不大。未全面实施，柴油后处理产品数量不大。 Main diesel aftertreatments can be found in Chinese market, produced by CVEC members, but quantity is limited because of delay of China IV. 综合来看，柴油车后处理装置的中国市场主要在综合来看，柴油车后处理装置的中国市场主要在污染较严重的大城市或城市群。技术上污染较严重的大城市或城市群。技术上轻型柴油车轻型柴油车采用采用EGR+DPF方案；城市车辆主要采用方案；城市车辆主要采用DPF