CDPF主动再生对SCR性能影响的试验研究

doi:10.19562/j.chinasae.qcgc.2022.08.017

摘要/Abstract

摘要：

基于某国六小缸径柴油机加载DOC+CDPF+SCR后处理测试台架，进行了8 g/L碳载量下CDPF主动再生及降怠速（DTI）再生试验，研究分析了CDPF主动再生对涂覆不同催化剂SCR工作特性的影响。结果表明：由于混合器作用，CDPF主动再生对SCR入口面温度分布均匀性影响较小，主动再生期间SCR入口温度平均约为580 ℃；主动再生稳定期间，两种催化剂涂覆方案下，NO _x 转化效率均较低，铜基分子筛SCR的NO _x 转化效率约为80.3%，钒基SCR约为32%，前者稳定性较好；DTI主动再生试验时，主动再生前，NO _x 转化效率随SCR入口温度的升高逐渐升高，入口温度为401 ℃时达到这一期间最高值，约为99.3%；主动再生稳定后，转化效率随温度升高而降低；当工况突变为怠速工况时，SCR入口达到最高温度，约为582 ℃，此时转化效率为82.2%，氧浓度升高，致使NO _x 转化效率迅速升高至较高值后保持稳定，转化效率稳定于99.5%，直至温度较低时转化效率下降。

关键词: 柴油机, CDPF主动再生, SCR, NO _x 转化效率

Abstract:

Based on the National 6 small-bore diesel engine loaded with a DOC+ CDPF+ SCR after-treatment test bench， the CDPF active regeneration and drop to idle（DTI） regeneration tests are carried out under the carbon load of 8 g/L， and the effect of CDPF active regeneration on operating characteristics of SCR coated with different catalysts is studied and analyzed. The results show that due to the action of the mixer， the active regeneration of CDPF has little influence on the uniformity of the temperature distribution at the inlet surface of the SCR， and the average inlet temperature of the SCR during the active regeneration is about 580 ℃. During the stabilization period of active regeneration， the NO _x conversion efficiency is lower for both the two catalyst coating schemes， with the NO _x conversion efficiency of Cu-zeolite SCR about 80.3%， and that of vanadia-based SCR about 32%. The stability of Cu-zeolite catalyst is relatively high. During the DTI active regeneration test， before the active regeneration， the NO _x conversion efficiency gradually increases with the increase of the SCR inlet temperature. When the inlet temperature is 401 ℃， the NO _x conversion efficiency reaches the highest value during this period， and its value is about 99.3%. After the active regeneration is stabilized， the NO _x conversion efficiency decreases with the increase of temperature. When the working condition suddenly changes to the idle condition， the SCR inlet temperature reaches the highest value， which is about 582 ℃， and the conversion efficiency is 82.2%. At the same time， the oxygen concentration increases， resulting in the NO _x conversion efficiency rising rapidly to the peak and then remaining stable， and the conversion efficiency is stabilized at 99.5%， which begins to decline when the temperature decreases.

Key words: diesel engine, CDPF active regeneration, SCR, NO _x conversion efficiency

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参考文献 16

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参数	数值
发动机型式	直列4缸、增压中冷
燃油喷射系统	电控共轨系统
缸径/mm	95
行程/mm	105
排量/L	3
压缩比	16.6
额定功率/kW	125（2 800 r/min）
最大转矩/（N·m）	500（1 200~2 200 r/min）
最低燃油消耗率/（g·kW^-1·h^-1）	200
排放标准	国六
后处理路线	DOC+CDPF+SCR+ASC

仪器名称	型号规格	测量精度
进气流量计	HSAE AIR FLOW ZJ85	0.1 kg/h
精密电子称重仪	CHS-D	0.01 g
多路温控记录仪	THW48K	＜0.2%·全量程
NO _x 传感器	UniNOx-Sensor	1×10^-6
温度传感器	PT200温度传感器	1 ℃
压力传感器	1M992-2	0.1 kPa

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