（正式版）JBT 14614-2024 柴油机 选择性催化还原捕集器

ICS27.020CCSJ93JBDieselengines—Selectivecatalyticreductionfil2024-03-29发布中华人民共和国工业和信息化部发布IJB/T14614—2024前言 III 12规范性引用文件 3术语和定义 4技术要求 4.1SCRF载体外观要求、外形尺寸、材质和结构、常用规格 34.2SCRF载体涂覆性能要求 44.3密封性能 44.4机械物理性能 4.5排气压降 4.6流场均匀度 4.7NOx转化效率 54.8NOx转化效率耐久性 4.9捕集效率 4.10捕集劣化率 4.11主动再生安全温度窗口要求 4.12主动再生效率 4.13被动再生平衡点温度 4.14耐腐蚀性能 5试验方法 5.1外观质量及尺寸偏差检测方法 5.2涂覆性能检测方法 5.3密封性能试验 5.4机械性能检测方法 5.5排气压降试验 5.6流场均匀度试验 5.7NOx转化效率试验 5.8快速老化试验 5.9捕集效率试验 5.10耐久试验 5.11主动再生安全温度窗口试验 5.12主动再生效率试验 5.13被动再生平衡点温度试验 5.14耐腐蚀性能检测方法 6检验规则 JB/T14614—20246.1检验分类 86.2型式检验 86.3出厂检验 96.4抽查检验 96.5抽样方案及评定规则 97标志、包装、运输及贮存 97.1标志 97.2包装 97.3运输 97.4贮存 9附录A（规范性）载体内部温度测点布置方法 附录B（规范性）流场均匀度试验方法 图A.1载体内部温度测点布置 表1SCRF载体外形尺寸 4表2SCRF载体材质和结构 4表3SCRF载体常用规格 4表4SCRF载体涂覆性能要求 4表5新鲜态SCRF的NOx转化效率要求 5表6带碳载量SCRF的NOx转化效率要求 5表7SCRF热循环试验循环 6表8快速老化试验条件 7表9检验项目分类 8表B.1流场均匀度试验条件 11JB/T14614—2024本文件按GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》给出的规则起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国机械工业联合会提出。本文件由全国内燃机标准化技术委员会(SAC/TC177)归口。本文件起草单位：广西玉柴机器股份有限公司、无锡威孚环保催化剂有限公司、安徽中鼎美达环保科技有限公司、上海内燃机研究所有限责任公司、无锡威孚力达催化净化器有限责任公司、凯龙高科技股份有限公司、上海机动车检测认证技术研究中心有限公司、郑州精益达环保科技有限公司。本文件主要起草人：朱敏霖、李明星、郭华、范文辉、吴广、温任林、刘德文、罗孟、许立宇、翟春亮。本文件为首次发布。1JB/T14614—2024柴油机选择性催化还原捕集器本文件界定了柴油机选择性催化还原捕集器的术语和定义，规定了技术要求，描述了相应的试验方法，规定了检验规则和标志、包装、运输及贮存等要求。本文件适用于柴油机选择性催化还原捕集器的制造。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T2828.1-2012计数抽样检验程序第1部分：按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划GB/T3810.3-2006陶瓷砖试验方法第3部分：吸水率、显气孔率、表观相对密度和容重的测定GB/T5989-2008耐火材料荷重软化温度试验方法示差升温法GB/T21650.1-2008JB/T13202.1-2017JB/T13202.4-2017压汞法和气体吸附法测定固体材料孔径分布和孔隙度柴油机颗粒捕集系统第1部分：通用技术条件柴油机颗粒捕集系统第4部分：颗粒捕集器技术条件3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1柴油机选择性催化还原捕集器dieselselectivecatalyticreductionfilterSCRF安装在柴油机排气系统中，将SCR催化剂涂覆在DPF上，具有通过反应降低柴油机排气中氮氧化物（NOx）同时能够捕集排气中大部分颗粒（PM）的后处理装置(以下简称SCRF)。3.2孔隙率porosity颗粒或粉体的总孔体积与表观体积之比。3.3软化温度softeningtemperature陶瓷在均衡升温过程中其方孔初始变形时的温度。3.4空速spacevelocity在温度为25℃和压力为100kPa的标准状态下，单位时间内进入SCRF的排气流量与载体体积之比。其值按照公式（1）计算：SV=Q/V（1）式中：SV——空速，单位为每小时（h-1Q——排气流量，单位为立方米每小时（m3/hV——催化器载体体积，单位为立方米（m3）。3.52JB/T14614—2024排气压降exhaustpressuredrop气体通过催化器的压降。如公式（2）所示：ΔP=Pi-Po（2）式中：ΔP——催化器排气压降，单位为千帕（kPaPi——催化器入口排气压力，单位为千帕（kPaPo——催化器出口排气压力，单位为千帕（kPa）。3.6均匀度uniformityindex在SCRF载体出口截面测量的气体组分浓度分布的一致程度。如公式（3）所示：式中：γ——均匀度；Xι——测量单元格气体组分浓度；Xmean——载体截面平均气体组分浓度；Aι——每个测量单元格面积，单位为平方米（m2A——测试载体截面总面积，单位为平方米（m2）。3.7尿素理论计量比ureanormalizedstoichiometricratio尿素水溶液换算成等当量的NH3摩尔浓度值与SCRF入口处的NOx摩尔浓度值之比（假设尿素按照理想条件完全分解，NH3与NOx的平均反应摩尔比是1:1）。3.8新鲜态freshstate催化剂预处理之后的状态。3.9老化态agedstate催化剂老化之后的状态。3.10NOx转化效率converterefficiency发动机或标准气模拟试验台按指定的工况运行时，SCRF入口和出口的NOx排放量的变化率。3.11捕集效率filtrationefficiency试验车辆或柴油机按照指定的工况运行时，单位时间SCRF入口处与SCRF出口处气体中颗粒物浓度的差值与SCRF入口处气体中颗粒物浓度的比值。如公式（4）所示：式中：η——颗粒捕集率；Ci——SCRF入口处（SCRF前端）的PM的质量浓度，单位为克每千瓦时[g/(kW·h)]或克每公里（g/km）；C0——SCRF出口处（SCRF后端）的PM的质量浓度，单位为克每千瓦时[g/(kW·h)]或克每公里（g/km）。3.12捕集劣化率deteriorationrate3JB/T14614—2024SCRF耐久测试前后颗粒物捕集效率的变化率。如公式（5）所示：λ=η前ηη后×100%……………（5）式中：Λ——劣化率；η前——新鲜态SCRF颗粒捕集效率；η后——老化态SCRF颗粒捕集效率。3.13加载loading柴油发动机以稳态或瞬态工况持续运转，使SCRF内部颗粒物逐渐增加的过程。3.14碳载量sootloadSCRF中捕集的碳颗粒总质量或单位体积的碳颗粒质量。3.15再生regeneration将SCRF中捕集的颗粒物去除以恢复SCRF性能的过程。3.16被动再生passiveregenerationSCRF中捕集的颗粒物与尾气中的物质发生氧化反应而实现颗粒物减少的过程。3.17主动再生activeregeneration通过向柴油机尾气中注入额外能量，将SCRF入口排气温度提升至较高温度（一般大于550℃),使SCRF中捕集的颗粒物与尾气中的O2发生快速氧化反应而实现颗粒物减少的过程。3.18安全温度窗口safetytemperaturewindowSCRF的许用最高温度及温度梯度共同组成的限制条件。3.19许用最大碳载量sootmasslimitSMLSCRF在再生时，其最高温度、最高温度梯度满足催化剂及载体的工作要求时所能达到的最大碳载量。3.20再生效率regenerationefficiency再生前后SCRF中的颗粒物质量变化率。3.21平衡点温度balancepointtemperatureBPTSCRF在指定的柴油机工况下进行加载，检测到SCRF排气压降出现明显变化，保持稳定时下降时的入口温度。4技术要求4.1SCRF载体外观要求、外形尺寸、材质和结构、常用规格4.1.1外观要求外观要求按照JB/T13202.4-2017中4.1.4规定执行。4JB/T14614—20244.1.2SCRF载体外形尺寸SCRF载体外形尺寸要求应符合表1给定。表1SCRF载体外形尺寸单位为毫米4.1.3SCRF载体材质和结构SCRF载体材质和结构如表2所示。SCRF的结构形式是采用挤压成型的壁流式蜂窝结构，形状多为圆柱状，其轴向开有许多平行的蜂窝孔道，相邻的蜂窝孔道两端交替堵塞。表2SCRF载体材质和结构4.1.4SCRF载体常用规格SCRF载体规格推荐如表3所示。表3SCRF载体常用规格4.2SCRF载体涂覆性能要求SCRF载体涂覆性能要求应符合表4给定。表4SCRF载体涂覆性能要求>1300>1500>14504.3密封性能5JB/T14614—2024按5.3试验，压力降不应大于5kPa。4.4机械物理性能4.4.1新鲜态SCRF的抗压强度、热膨胀系数、热循环试验分别按照5.4.1、5.4.2、5.4.3进行，应符合JB/T13202.4-2017中4.6.1的规定。4.4.2SCRF的轴向推力试验按照5.4.4进行，应符合JB/T13202.4-2017中4.6.2的规定。4.4.3SCRF的热振动试验按照5.4.5进行，应符合JB/T13202.4-2017中4.6.3的规定。4.5排气压降按5.5进行排气压降试验，新鲜态SCRF进气端与出气端的排气压降不应超15kPa，许用最大碳载量时的排气压降不应超35kPa。4.6流场均匀度按5.6进行NH3均匀度试验，SCRF载体出口端的NH3均匀度不应低于0.95。4.7NOx转化效率SCRF前带DOC，按5.7进行新鲜态SCRF的NOx转化效率试验，新鲜态转化效率应符合表5中给定。表5新鲜态SCRF的NOx转化效率要求排温(℃)——在SCRF入口温度低于<250°C条件下运行发动机，使SCRF加载颗粒物，连续加载至2g/L碳载量，SCRF前带DOC，进行NOx转化效率试验，应符合表6中给定。表6带碳载量SCRF的NOx转化效率要求排温(℃)4.8NOx转化效率耐久性按5.8进行快速老化试验，老化态SCRF在表5和表6测试点下的转化效率下降量的平均值不应大于5%。4.9捕集效率按5.9进行捕集效率试验，SCRF对PM的捕集效率不应低于90%。4.10捕集劣化率不同用途柴油机按5.10进行耐久试验后，SCRF的捕集劣化率应在5%以内。4.11主动再生安全温度窗口要求按5.11在许用最大碳载量下进行DTI试验，其最高温度不应高于催化剂的失活温度，最高温度梯度不应高于使载体失效的最高温度梯度。6JB/T14614—20244.12主动再生效率按5.12测量主动再生效率，再生效率不应低于90%。4.13被动再生平衡点温度按5.13测量SCRF的平衡点温度，不应高于供应商提供值30℃,最高不应高于400℃。4.14耐腐蚀性能选择性催化还原捕集器按5.14试验后，金属壳体不应出现腐蚀锈斑现象。5试验方法5.1载体外观质量及尺寸偏差检测方法按照JB/T13202.4-2017中5.1规定的方法进行。5.2载体涂覆性能检测方法5.2.1吸水率检测方法按照GB/T3810.3-2016中5.1.1中煮沸法规定的方法进行。5.2.2孔隙率和微孔半径检测方法按照GB/T21650.1-2008中规定的方法进行。5.2.3荷重软化温度检测方法按照GB/T5989-2008中规定的方法进行。5.3密封性能试验按照JB/T13202.1-2017中5.11规定的方法进行。5.4机械物理性能检测方法5.4.1抗压强度试验方法按照JB/T13202.4-2017中5.6.1规定的方法进行。5.4.2热膨胀系数试验方法按照JB/T13202.4-2017中5.6.2规定的方法进行。5.4.3热循环试验采用发动机或燃烧器来完成热循环试验，SCRF入口空速不小于40000h-1；试验循环如表7，由工况1和工况2组成，运行10个循环。对于SCRF工况1和工况2转换以（180±20）℃/min的速率上升或下降，用时2min。表7SCRF热循环试验循环床温(℃)13237JB/T14614—2024床温是指载体内部的温度，载体内部温度测点布置应符合附录A的给定。5.4.4轴向推力试验按照JB/T13202.4-2017中5.6.4规定的方法进行。5.4.5热振动试验按照JB/T13202.4-2017中5.6.5规定的方法进行。5.5排气压降试验SCRF系统预处理按照JB/T13202.1-2017中5.3规定的方法进行，排气压降按照JB/T13202.4-2017中5.4规定的方法进行。5.6流场均匀度试验按照附录B给定的方法进行。5.7NOx转化效率试验转化效率试验按下述步骤进行：a)将SCRF的空速设定为（40000±400）h-1；b)调整发动机工况，使SCRF入口、出口温度依次稳定在200℃、225℃、250℃、275℃、300℃、350℃、400℃、450℃、500℃,控制精度为±5℃;c)300℃以下的每个温度点开始测试之前，需调整发动机工况，使SCRF处于入口温度（400±5）℃,,空速（40000±400）h-1的条件下，直至SCRF出口处NH3浓度小于3×10-6；d)在每一温度点，待SCRF入口温度和出口温度稳定后，以尿素理论计量比为1.2喷射尿素溶液直至NH3泄漏量超过20×10-6。从喷尿素溶液之前开始连续记录SCRF入口、出口的温度及NOX浓度；e)以NH3泄漏量为10×10-6时的NOX转化效率作为该温度点下的NOX转化效率。绘制SCRF入口温度与NOX转化效率的关系曲线。5.8快速老化试验快速老化试验在发动机台架上进行，试验条件按表8规定。表8快速老化试验条件入口温度(℃)5.9捕集效率试验按照JB/T13202.1-2017中5.5规定的方法进行。5.10耐久试验5.10.1热冲击试验按照JB/T13202.1-2017中5.9规定的方法进行。5.10.2热老化耐久试验8JB/T14614—2024按照JB/T13202.1-2017中5.10规定的方法进行。5.11主动再生安全温度窗口试验按照JB/T13202.1-2017中5.6规定的方法进行。5.12主动再生效率试验按照JB/T13202.1-2017中5.7规定的方法进行。5.13被动再生平衡点温度试验按照JB/T13202.1-2017中5.8规定的方法进行。5.14耐腐蚀性能检测方法按照JB/T13202.1-2017中5.12规定的方法进行。6检验规则6.1检验分类检验分为出厂检验、抽样检验及型式检验三类。6.2型式检验6.2.1有下列情况之一时，产品应进行型式检验：a)新产品投产或者产品转厂生产时；b)正常生产时，如结构、材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时；c)正常生产时，每三年一次；d)产品长期停产一年及以上恢复生产时；e)国家监督机构提出进行型式检验要求时。6.2.2型式检验项目按表9的给定。表9检验项目分类序号1√√√2√√√3√ ▽4√ ▽5√√√6√—▽7√√√8√√√9√ ▽√ ▽√—▽√√√