欧四柴油机SCR技术概述

SCR控制技术概述

SCR控制技术概述2.SCR系统结构及工作原理4.未来展望3.SCR系统的控制策略综述1.SCR系统研究背景SCR研究背景SCR研究背景SCR研究背景（DPF）（DOC）（LNT）SCR研究背景根据汽车工业发达国家的发展经验，当前主要有两条技术路线：一、EGR+DPF/DOC路线（美国路线）。二、优化燃烧+SCR路线（欧洲路线）。SCR研究背景SCR技术——我国柴油机实现国IV、国V标准的最佳选择。决定因素：1、我国能源资源有限，50%以上依赖进口。

SCR技术比EGR技术节油5%~7%。2、我国目前连有水平不高，硫含量在250ppm以上。EGR要求含硫量在50ppm以下。3、SCR技术有达到国IV以上的排放标准潜力。

国IV机型和国V机型可选用同一发动机技术平台。SCR研究背景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空气供给装置AdBlue供给装置SCR控制单元SCR系统结构及工作原理SCR系统结构及工作原理

——催化器类型箱式桶式废气出口废气入口废气出口废气入口SCR系统结构及工作原理贵金属催化剂

价格昂贵、不耐SO2中毒、选择性较差、有较多的N2O生成等特点沸石类催化剂

主要用于高温燃气热电联产电站的SCR工艺金属氧化物催化剂

活性顺序为：CuO~Fe2O3~V2O5>Cr2O3>MnO3~WO3>ZnO~Co3O4~SnO2~TiO2>NiO

1、NH3会将CuO部分还原成CuO2，并生成大量N2O。2、Fe2O3基催化剂不能承受SO2中毒，使用寿命较短。3、V2O5/TiO2基金属氧化物型催化剂由于具有价格低、脱硝效率高、选择性强、反应温度适中、抗中毒能力强、运行稳定可靠等优点。SCR系统结构及工作原理

——催化剂SCR系统结构及工作原理

——影响NOx转化效率的因素1.催化剂2.温度和气体流速3.

NH3/NOx摩尔比SCR系统结构及工作原理

——影响NOx转化效率的因素1.催化剂催化剂活性

V2O5/TiO2型催化剂具备较宽的活性温度窗口(260~425℃)和优异的耐硫性能，已广泛应用于机动车SCR系统中催化器的储氨能力

在不同的温度下，NH3的释放量越大，NOx

的转化效率越高。（对于控制存在较大的时间延迟）SCR系统结构及工作原理

——影响NOx转化效率的因素2.1温度的影响

SCR系统结构及工作原理

——影响NOx转化效率的因素2.2气体流速的影响（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SCR系统结构及工作原理

——影响NOx转化效率的因素不同NH3/NOx摩尔比下的NOx转化率和NH3泄露3.

NH3/NOx摩尔比SCR系统的控制策略综述基本控制目标减少NOx排放50%氨气泄露控制在10ppm以下可控对象尿素供给量控制辅助空气供给量控制控制方式选择闭环：随机误差自动补偿开环：控制更精确，但结构相对复杂SCR系统的控制策略综述

MAP图查询最佳供给系数（C.M.Schär）

SCR系统的控制策略综述

——瞬态工况控制策略（1）小容量SCR系统（BOSCH）稳态工作模型配合简单动态修正小容量的SCR催化器内尿素积聚效应对于催化还原的效果影响小，还原转化率的主要影响因素在于SCR催化器的稳态温度和实际温度SCR系统的控制策略综述

——瞬态工况控制策略（2）大容量SCR系统（BOSCH）对于大容量的SCR催化器，需要考虑实际的催化器内温度，该温度对催化器的尿素储存能力以及NOx的转化效率起到至关重要的影响氨气泄露控制核心部分：催化器内部尿素积累预估模型SCR系统的控制策略综述

——氨气泄露控制策略（1）基于模型的尿素残余量预测

采用的SCR催化器的模型(C.M.Schär)，模型计算出催化器内部温度和NH3的表面覆盖度；最大表面覆盖度由查表得出，经过转换可以得到所需要修正的尿素供给量，从而干预之前计算出的预计供应的尿素量．SCR系统的控制策略综述

——氨气泄露控制策略（2）基于查表的传统前馈方法（BOSCH控制策略）查MAP方式标定工作重发动机温度SCR系统工作时间添蓝（Ad-Blue）露点温度…SCR系统的控制策略综述

——其他影响因素未来展望硬件部分：Downsizingtrend（例如减少Air-assistance）开发精确的Nox传感器等。控制部分：与车载诊断系统（OBD）相结合，对机况

进行实时监测，及时发现故障，通知驾驶员。配套设施：政府、”添蓝”生产商、供应商、发动机生产