EGR技術(shù)降低某船用柴油機(jī)NOx排放的研究.pdf

1、目前排放法規(guī)日趨嚴(yán)格，如果某機(jī)型柴油機(jī)不能滿(mǎn)足TierⅢ法規(guī)要求，在2016年后將無(wú)法繼續(xù)生產(chǎn)。廢氣再循環(huán)技術(shù)是降低NOx排放的有效措施之一，具有很大的應(yīng)用潛力。本文主要是針對(duì)某低速二沖程船用柴油機(jī)添加EGR系統(tǒng)，來(lái)進(jìn)行降低NOx排放的模擬研究。
　　主要采用模擬仿真的方法，利用仿真計(jì)算軟件GT-Power構(gòu)建一維仿真模型來(lái)模擬柴油機(jī)在不同EGR率下的運(yùn)行狀況。其中燃燒模型選取的是以霧束中油滴蒸發(fā)為基礎(chǔ)的油滴蒸發(fā)準(zhǔn)維燃燒模型，模型

2、中會(huì)對(duì)每個(gè)已燃子區(qū)域中的NOx和Soot單獨(dú)進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)考慮溫度和空燃比的影響。采用一維流動(dòng)理論來(lái)計(jì)算模型中氣體的流動(dòng)狀態(tài)。并且通過(guò)臺(tái)架實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)校準(zhǔn)模型，提高模擬的準(zhǔn)確性。找出該機(jī)型柴油機(jī)在負(fù)荷為100％、轉(zhuǎn)速為108;負(fù)荷為75％、轉(zhuǎn)速為98.1;負(fù)荷為50％、轉(zhuǎn)速為85.7;負(fù)荷為25％、轉(zhuǎn)速為68四個(gè)工況下既能大幅降低NOx排放，同時(shí)不對(duì)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性造成較大影響的EGR率。
　　模擬結(jié)果表明隨著EGR率的增加，NOx排量

3、迅速降低，中高負(fù)荷時(shí)可以降低70％左右，小負(fù)荷時(shí)也能降低50％左右。但是EGR率不能一直增大，當(dāng)EGR率達(dá)到一定值時(shí)，便會(huì)出現(xiàn)燃料不完全的情況。通過(guò)對(duì)計(jì)算結(jié)果的分析，當(dāng)NOx排量滿(mǎn)足TierⅢ標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，上述四個(gè)工況下的最佳EGR率分別為18.9％、18.3％、19.3％、14.1％。但是付出的代價(jià)是燃油消耗率增加3.56％，炭煙排量增長(zhǎng)至7.75g/KW·h。此外，還進(jìn)行了以天然氣為燃料的模擬試驗(yàn)。對(duì)比發(fā)現(xiàn)，以天然氣為燃料時(shí)更容易通過(guò)EG