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按字母分类 ：解决柴油发动机排放问题--SCR技术
昨天我们提到了空气污染对早产儿的影响，而解决空气污染的首要任务是解决排放源。目前，中国的雾霾灾害越来越严重，其中,机动车的排放物已成为雾霾的重要污染源。在机动车中，造成污染最严重的是柴油车。我国的柴油车发展起步较晚,加上以前长时间“重汽轻柴”的发展政策,使柴油车技术长时间处于落后状态,一些旧式柴油车油耗高,噪声大,黑烟滚滚 。对于柴油机尾气排放后处理，SCR技术是常用的处理方式。
从日开始，全国范围内已全部执行国五标准。国五作为汽车尾气排放标准，相当于欧盟的欧五标准，欧盟已经从2009年起开始执行，其对氮氧化物、碳氢化合物、一氧化碳和悬浮粒子等机动车排放物的限制更为严苛。从国一提至国五，每提高一次标准，单车污染减少30%至50%。柴油机厂家大多通过机内净化降低碳烟，然后利用SCR系统降低NOx排放的方法来满足国五排放法规对碳烟和NOx的限制。
下面我们简单了解下SCR技术
SCR（Selective Catalytic Reduction），即选择性催化还原，其原理是在含有NOx的尾气中喷入氨，尿素或者其它含氮化合物，使其中的NOx还原成N2和水。还原反应在较高的温度范围（870—1100℃）内进行，不需要催化剂，称为选择性非催化还原（SNCR）；还原反应在较低的温度范围（315—400℃）内进行，需要催化剂，称之为选择性催化还原（SCR）。由于NH3可以选择性的与NOx反应而不是被氧气氧化，因此反应称为选择性的。目前SCR用到的催化剂主要有TiO2为载体，V2O5为活性物质的平板式催化剂。
SCR的关键因素有二：一是排气与NH3充分混合；二是按进入反应区的NOx浓度及去除率严格控制NH3的喷入量。
主要反应方程式：
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O（1）
2NO+4NH3+2NO2→4N2+6H2O（2）
6NO2+8NH3→7N2+12H2O（3）
3O2+4NH3→2N2+6H2O（4）
反应( 1) 为标准SCR 反应, 由于排气中的NO与NO2 的比例一般在9：1 以上, 此时SCR 催化器中主要发生标准SCR 反应。
反应( 2) 称为快速SCR 反应, 研究表明, 此反应可以在较低温度下进行, 并且在较低温度下反应速率是标准SCR 反应的17 倍。提高NOx 中NO2 的比例可以使SCR 在较低温度下发生快速SCR 反应, 有利于提高N Ox 转化率。因此, 提高尾气中NO2 的比率是提高SCR 转化率的有效途径。SCR 本身对S 不敏感, 我国燃油品质较差, 含S量偏高, 因此SCR 适合在我国使用。但是SCR 技术通常需要前置DOC 调节NO2 比例, 或者后置DOC 来处理泄漏的NH3 , 而DOC 一般都是对S 敏感的, 这就影响了SCR 在国内的应用。只有通过提高燃油品质, 降低燃油中的S 含量来解决这个问题。为同时去除排气中的NOx 和PM, 需将不同排气后处理技术合理结合。
SCR的性能因素：
催化剂的活性。由于烟气的某些成分引起催化剂中毒，烟气温度过高导致的催化剂烧结，飞灰的撞击造成催化剂的腐蚀等都会降低催化剂的活性。
烟气温度。烟气温度既决定了催化还原进行的速度，也决定了催化剂的活性。
典型的SCR系统结构包括尿素水溶液储存、传输、喷射系统，压缩空气系统以及控制系统。其主要部分及功能如下：
尿素箱：尿素水溶液的储存容器。因为尿素水溶液具有一定的腐蚀性，因此其储存和传输设备应该选用特殊的材料或者进行防腐蚀处理，来防止或减缓腐蚀。
尿素泵：尿素泵是尿素水溶液传输的动力装置，它将尿素水溶液输送到计量设备中，并且维持一定的压力备用。
压缩空气系统：尿素的喷射分为压缩空气辅助喷射和无压缩空气辅助喷射两种方式。目前应用较多的是利用压缩空气辅助喷射，采用这种方式就需要用压缩空气系统。其优点是雾化效果好，但是由于使用压缩空气系统导致系统复杂，成本高，而且输送管路中尿素水溶液中的水分蒸发会使尿素晶体析出，堵塞喷嘴；若不使用压缩空气辅助喷射，虽然可以使系统简单，但是雾化效果不好，影响SCR反应的程度，使NOx转化率下降，NH3泄露量大，因此应用不多。
尿素喷嘴：尿素喷嘴安装在排气管上，将计量设备送来的尿素与压缩空气的混合物顺流喷射进入排气管中，并且尽量使喷出的尿素水溶液均匀雾化，尿素水溶液的雾化程度，与尾气混合的均匀程度对scR反应的程度有极大的影响。尿素水溶液的雾化对喷嘴的型式，数目等都有一定要求，此外，对喷嘴的安装位置也有一定的要求，研究发现喷嘴到催化消声器的入口至少300mm，距离越大混合的效果越好。
催化转化器：Nox还原反应发生的场所，一般采用蜂窝状的内部结构，为了提高SCR反应的程度要获得尽量大的内表面积，同时也要尽量减小转化器造成的排气背压升高。SCR催化剂附着在催化转化器的内表面，工作时吸附在表面上的NH3与NQ在催化剂作用下发生反应。
针对空气污染的现状，朝辉推出了两款专为柴油机尾气排放后处理装置DOC/DPF和SCR系统的汽车尾气专用压力传感器PT124B-245/249系列产品，现已批量投入市场，使用的DOC/DPF和SCR系统完全符合国家排放标准，将明显改善环境质量，为减少雾霾天气做贡献。
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型号：PT124B-123/123T
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应用：化纤设备、聚酯、石化及各种高温流体的压力测控
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联合脱销中，低氮+sncr+scr工艺的压缩空气压力对氨逃逸的影响
TA的每日心情开心 16:42签到天数: 471 天[LV.9]以坛为家II
在联合脱硝中，低氮+sncr+scr工艺的压缩空气压力对氨逃逸的影响？
压缩空气的压力，会影响SNCR喷枪的雾化效果。
TA的每日心情开心 10:25签到天数: 11 天[LV.3]偶尔看看II
压缩空气的压力，会影响SNCR喷枪的雾化效果。
该用户从未签到
压缩空气不会影响氨逃逸的，氨逃逸主要因素是：1、喷氨量多少2、催化剂性能
TA的每日心情开心 11:49签到天数: 4 天[LV.2]偶尔看看I
小手一抖，积分到手确定你是内行，楼主？
TA的每日心情开心3&天前签到天数: 26 天[LV.4]偶尔看看III
喷枪的位置和氨的雾化效果是非选择性还原的关键，当然雾化是靠压缩风的。选择性还原那就有很多问题啦，氨分布，催化剂性能，反应温度等等，最关键是不要漏风哟！！
行业领军的奇迹和神话 龙净环保2016年营收突破80亿元
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Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ●Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ
国Ⅳ柴油机压缩空气辅助喷射ＳＣＲ系统
（威海职业学院，山东威海２６４２１０）
摘要：针对柴油机满足国Ⅳ排放标准需要，探讨柴油机尾气净化的２种可选技术途径，得出ＳＣＲ技术适合我国市场发展结论．并介绍国Ⅳ柴油机压缩空气辅助喷射ＳＣＲ系统的组成及工作原理。
关键词：柴油机；国ＩＶ；ＳＣＲ
中图分类号：Ｕ４６４．１７２
文献标识码：Ｂ
文章编号：１００３—８６３９（２０１０）０４－００３８－０５
ＳＣＲＳｙｓｔｅｍｗｉｔｈＣｏｍｐｒｅｓｓｅｄＡｉｒＡｓｓｉｓｔｅｄＩｎｊｅｃｔｉｏｎｏｎＮａｔｉｏｎａｌ
ＹＩＮＣｈｅｎ?ｇｕａｎｇ
Ｄｉｅｓｅｌ
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（ＷｅｉｈａｉＶｏｃａｔｉｏｎａｌＣｏＵｅｇｅ，Ｗｅｉｈａｉ２６４２１０。Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ
ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ
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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｄｉｅｓｅｌｅｎｇｉｎｅ；ｎａｔｉｏｎａｌＩＶ；ｓｅｌｅｃｔｉｖｅｃａｔａｌｙｔｉｃｒｅｄｕｃｔｉｏｎ（ＳＣＲ）
实现国１Ｖ排放的技术路线统以及采用电控高压喷射技术等，目的是通过改善燃烧，减少ＮＯｘ以及ＰＭ生成；后处理指利用各种过滤净化装置或催化转化器，对排气进行处理。为实现国ＩＶ排放标准。常见的２种后处理技术路线为：选择性还原催化器ＳＣＲ（ＳｅｌｅｃｔｉｖｅＣａｔａＬｙｔｉｃＲｅｄｕｃｔｉｏｎ）技术、废气再循环ＥＧＲ＋柴油颗粒过滤器ＤＰＦ（ＤｉｅｓｅｌＰａｒｔｉｃｕｌａｔｅＦｉｌｔｅｒ）技术。ＳＣＲ技术路线先通过机前处理、机内净化。降低ＰＭ，同时允许ＮＯ。有一定程度的升高。升高的ＮＯｘ用ＳＣＲ系统催化还原，达到同时降低ＮＯ。和ＰＭ的目的。ＥＧＲ＋ＤＰＦ技术路线先通过废气再循环降低Ｎｏ。的排放。同时允ｇｑ：ＰＭ有一定程度的升高。升高的ＰＭ用颗粒捕集器ＤＰＦ捕集，也可以实现同时降低ＮＯ。和ＰＭ的效果。上述２种后处理技术路线的使用情况对比如表２所示。
由表２可以看出．ＳＣＲ技术相对ＥＧＲ＋ＤＰＦ技术路线。具有油耗低、对发动机的结构及电控系统功能改变小、对燃油中的硫含量相对不敏感等优点。只要解
我国车用柴油机自２００８９开始执行国ｍ排放标准。传统柴油机普遍加装了电控系统。随着２０１０年车用柴油机将执行国ＩＶ排放标准（目前看，可能有所推迟）。国内柴油机厂纷纷推出国Ⅳ（甚至国Ｖ）柴油机。ＧＢ１７６９ｌ一２００５《车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法（中国Ⅲ、Ⅳ、Ｖ阶段）》，对发动机排气污染物限值提出了明确要求。稳态循环试验ＥＳＣ和负荷烟度ＥＬＲ试验限值如表１所示。
ＥＳＣ和ＥＬＲ试验限值
由表ｌ可以看出，国Ⅳ标准要求在国Ⅲ限值的基础上，氮氧化物（ＮＯ。）进一步降低３０％，颗粒（ＰＭ）降低８０％。ＣＯ、ＨＣ及烟度也有一定程度的降低。
国Ⅲ发动机向国Ⅳ过渡的难点是ＰＭ和ＮＯｘ（两者具有互逆性）排放同时降低。目前柴油机排放控制主要有３种技术方案：机前处理、机内净化以及后处理。机前处理通过改进燃油品质。主要降低ＰＭ的排放；机内净化有优化燃烧室、改进进气系
收稿日期：２００９－０８—１２
决尿素水溶液（添蓝）加注问题，是适合国情的国Ⅳ解决方案。。下面以玉柴ＹＣ６Ｌ－４０系列国Ⅳ柴油机为例，介绍压缩空气辅助喷射ＳＣＲ的组成、工作原理、主要零部件、系统的化冰和ＯＢＤ功能以及电路图。２压缩空气辅助喷射ＳＣＲ系统的组成及工作原理
玉柴ＹＣ６Ｌ—Ｄ系列发动机是在玉柴ＹＣ６Ｌ一３０国Ⅲ发动机的基础上通过优化燃烧系统、进气系统、燃油喷射系统（优化了Ｄｅｌｐｈｉ电控单体泵的凸轮轴
作者简介：殷晨光，工程师，工学学士。毕业于山东理丁二大学车辆工程专业，现就职于威海职业（技术）学院工业技术系汽车教研室。
，３８‘汽车电器，）２０ｌｏ年第４期
●理想是黑暗中的一盏明灯．指引着我们前进的方向●
万方数据　
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宝塔脱硝技术方案SCR法-- 改动
导读：(2)技术要求，5.仪表和控制系统5.1技术要求，2.5吹灰系统(1)设计原则按每台SCR反应器设置一套吹灰系统进行设计。(2)技术要求为避免产生积灰堵塞催化剂对脱硝系统性能产生影响，本工程选择蒸汽吹灰器进行清灰。每个反应器设置6个蒸汽吹灰器进行吹灰(含备用层)，每层催化剂布置2个吹灰器。蒸汽吹灰器所需蒸汽参数如下：蒸汽压力：1.0MPa蒸汽温度：250-300℃3.脱硝剂存储、制备、供应系统 2.5 吹灰系统 (1) 设计原则 按每台SCR反应器设置一套吹灰系统进行设计。 (2) 技术要求 为避免产生积灰堵塞催化剂对脱硝系统性能产生影响，本工程选择蒸汽吹灰器进行清灰。每个反应器设置6个蒸汽吹灰器进行吹灰(含备用层)，每层催化剂布置2个吹灰器。蒸汽吹灰器所需蒸汽参数如下：
蒸汽压力：1.0MPa 蒸汽温度：250-300℃ 3. 脱硝剂存储、制备、供应系统 本工程采用液氨来制备脱硝剂。
液氨储存、制备、供应系统包括储氨罐、液氨蒸发槽、氨气缓冲罐、卸氨压缩机、废水池、废水泵等。此套系统提供氨气供脱硝反应使用。储槽中的液氨输送到液氨蒸发槽内蒸发为氨气，然后与稀释空气在混合器中混合均匀，再送达脱硝系统。氨气系统紧急排放的氨气则排入废水池中，再通过废水泵打到污水处理场处理。 本工程3台炉共用脱硝剂存储、制备、供应系统，布置1个氨区。液氨储存和制备区域独立成岛布置，在全厂总平面的布置中由投标方统一设计。
液氨贮存、制备系统主要设备。
（1）液氨储罐
液氨储罐的容量，按3台炉7天的用量进行设计，本期工程设置2台液氨储罐。液氨储罐设有防太阳辐射措施，四周安装有事故喷淋管线及喷嘴，当液氨储罐罐体温度、压力过高时自动淋水装置启动，对罐体自动喷淋减温降压；当有氨气泄露超过设定值时启动自动淋水装置，对氨气进行吸收，控制氨气污染。
（2）液氨蒸发槽
液氨蒸发所需要的热量采用蒸汽加热来提供。蒸发器蒸发能力能满足3台机组的氨气耗量，本系统设置两台液氨蒸发槽。
(3) 卸料压缩机
液氨由液氨槽车进行运输，利用卸料压缩机抽取液氨储罐中的氨气，经压缩后送至液氨槽车，使液氨槽车和液氨储罐间形成压差，把液氨卸到液氨储罐里。
（4）废水泵
废水排到废水池，并通过废水泵排到厂区污水处理场系统。废水泵共设2台（一用一备）。
（5）氨气泄漏检测器 液氨储存及供应系统周边设有氨气检测器，以检测氨气的泄漏，以防止氨气泄漏的异常情况发生。 （6）排放系统
液氨储存和供应系统的氨排放管路为一个封闭系统，将排放至废水池，再送到厂区污水处理场处理。
（7）氨气输送管道
3台410t/h锅炉提供一根氨气输送厂区管道，由液氨贮存区到SCR区后分成3根管道分别至3台锅炉的喷氨格栅。 4. 检修、起吊设施 对于催化剂的安装、更换及其它检修和维护需要的部位，设计全部的起吊设施和必要的轨道。 起重设施包括电动葫芦和/或手动链式葫芦，安装在工字轨道或桥式轨道上。 电动葫芦为永久安装，提升能力为2t及以上（满足安装及检修最大的起吊重量要求）。 可移动手动链式葫芦仅用于2t重量以内和提升高度最大为5m的情况。 5. 仪表和控制系统 5.1 技术要求 就地公用氨区系统及SCR反应系统分别由两套分开的DCS系统控制，控制盘柜就近找房间布置。同时，两者和单元机组DCS系统设有冗余双向通讯接口，运行人员通过脱硝DCS操作员站对氨区系统被控对象及工艺参数进行控制和监视，最终实现远方控制，就地无人值班。 5.2 主要设备
（1） 分析仪表 所有控制仪表及设备将具有高的可用性、稳定性、可操性和可维护性，将满足系统控制功能的要求。
所有控制仪表及设备将满足电厂工艺要求，其设备选型经业主方确认后生效。 所有显示仪表刻度单位将符合国际标准工程计量单位。
例如： 压力和差压：Pa(帕)
温度：℃(摄氏度) 流量： t/h (吨/小时)、 m3/h (立方米/小时) 检测仪表精度选择，主要参数不低于0.5级，一般参数不低于1.5级；变送器精度将为0.075级，分析仪表不低于ppb级。 SCR进、出口烟道上设置NOx/O2取样分析仪，信号将能够在线监视并计算排放量。 SCR进、出口NOx/O2分析仪表的检测原理和测量方式如下： NOx分析仪 量程（高/低）mg/m3： 0--1000（量程自动切换） 精确度（%）：2 误差（%）：2 反将时间： 10秒 采样方法：完全抽取法 分析方法：红外线吸收法 环境温度限制（最高/最低℃）：5--40 电负荷（KVA）：0.1 仪用空气要求：电厂仪用压缩空气 警报输出：无源接点(任意设定报警值) 输出信号型式：4--20mA O2分析仪 量程（高/低）mg/m：0-10-25% (量程自动切换) 精确度（%）：2 误差（%）：2 反将时间： 3秒 采样方法：完全抽取法 分析方法：磁力机械式 环境温度限制（最高/最低℃）：5--40
3 电负荷（KVA）：0.1 仪用空气要求：电厂仪用压缩空气 警报输出：无源接点(任意设定报警值) 输出信号型式：4--20mA
（2） 控制盘、台、柜 仪表盘和CEMS柜，将为安装在它们内部或上面的设备提供环境保护。即能防尘、防滴水、防腐、防潮、防结露、防昆虫及啮齿动物，能耐指定的最高、低温度以及支承结构的振动，符合IP54标准(对于室内安装)和IP56(对于室外安装)或相应的标准。 盘、台、柜的设计，材料选择和工艺将使其内、外表面光滑整洁，没有焊接、铆钉或外侧出现的螺栓头，整个外表面端正光滑。 盘、台、柜将有足够的强度能经受住搬运、安装和运行期间短路产生的所有偶然将力。 所有金属结构件将牢固地接到结构内指定的接地母线上。 盘、台、柜将有通风装置，以保证运行时内部温度不超过设备允许温度的极限值。如盘、柜内仅靠自然通风而引起封闭件超温或误动作则将提供强迫通风或冷却装置。 墙挂式控制箱高度不将超过1200mm。
（3） 上位监控系统，操作系统即DCS厂家的选择，尽量选择操作维护简便的系统（如北京国电智深） 上位监控机利用机组原有上位机。 脱硝系统监视和控制的所有显示器画面(包括模拟图、棒状图、趋势图、操作画面、报警画面及操作指导等)，提供良好的硬件/软件接口、通讯接口和配合（包括硬件/软件设备），直至在DCS操作员站上实现对脱硝系统进行远方监视和操作的全部功能。 液晶显示器画面将能分别显示各系统的工艺流程及测量参数、控制方式、顺序运行状况、控制对象状态,也将能显示成组参数。当参数越限报警、控制对象故障或状态变化时,将以不同颜色进行显示,并将有音响提示。按照系统各工艺流程图设计显示器画面,将设有足够的幅数以保证各工艺系统和控制对象的完整性及所控系统的运行和控制状况。 上位监控系统将具有良好的安全管理功能，并可通过密码登录成工程师站。
（4）控制装置 DCS：
I/O点裕量为15%。I/O卡槽裕量为20%。 通讯总线的负荷率≤30%。 电源余量≥40%。 电气模拟量输入采样周期≤50ms, 非电气模拟量输入采样周期≤200ms，开关量采样周期≤100ms。 所有开关量输出均采用继电器隔离输出，输出接点容量：AC220 3A。 所有的硬件将能在环境温度为-20~70℃相对湿度为5~95%的范围内连续运行。
（5）就地设备 就地设备设计将考虑以下原则： 1) 工艺系统中在巡检人员需监视的地方，将设有就地指示仪表。 2) 系统中的调节阀将装设开度位置传感器；用于二位控制(ON-OFF)的阀门开关方向各将装设四开四闭位置限位开关和足够的力矩开关。 3) 就地设备、装置与DCS的接口信号将为两线制传输，信号型式模拟量为4～20mA DC或热电偶（阻），开关量信号为无源接点，信号接地统一在DCS机柜侧接地。 4) 对于关系到安全或调节品质的重要过程参数，将提供三重测量配置，做3取2。 5) 对某些参数,不同点的测量值存在差异时, 将采取多点测量方式。 6) 仪表和控制设备的设置位置和数量将满足采用对于脱硝系统进行远方监视、运行调整、事故处理和经济核算的要求。 7) 在工艺过程上需要测量开关量信号时将采用进口产逻辑开关。 8) 所有测量点至一次隔离阀门采用的所有材料将符合在安全运行条件下测量介质的要求。与仪表及变送器连接的仪表管材质将与工质相适应，不出现腐蚀或污染的现象。 9)所有变送器能对将零到满量程的测量范围，输出4～20mA信号。 10)所有就地仪表和执行机构的电子部分、就地盘箱柜等含有电子部件的就地设备，其防护等级至少将为IP56，并能防止灰尘的进入。 温度测量: 热电阻可用于电动机线圈，冷却水等测点。将采用铂热电阻(分度号Pt100)及不锈钢保护套管。对于轴承等振动部件进行温度测量时将采用专用的耐振型热电阻。 所有热电阻引出线将有防水式接线盒。 所有热电阻温度计将根据管路来选择法兰、螺纹连接型或焊接型。 测温元件安装的插入深度将符合相应的标准。
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