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中国柴油车后处理装置状况StatusofChinaDieselEmissionControlDevice中国环保产业协会机动车污染防治委员会2010年10月27日WhoisCVECCONTENT内容1.中国柴油车排放控制要求ChineseDieselEmissionRegulation2.各种典型柴油后处理技术简评TypicalDieselAftertreatments3.中国柴油车后处理装置技术要求ChineseRequirementsonDieselAftertreatmentDevice4.中国市场展望OutlookonChineseMarket1.中国柴油车排放控制要求ChineseDieselEmissionRequirements2000年国一标准ChinaIfrom‘20002004年国二标准ChinaIIfrom‘20042007年国三标准ChinaIIIfrom‘20072010年国四标准ChinaIVfrom‘2010◇欧4以后排放法规的对应技术TechnologiesforEuro4andlater车辆类型轻型车重型车有害物质NOXPMNOXPM燃烧技术燃油喷射定时(喷射率电子控制)预喷射可变截面涡轮进气中冷冷EGR共轨式高压喷射(1500ba)四气门燃油喷射定时(喷射率电子控制)预喷射可变截面涡轮进气中冷共轨式高压喷射单体泵后处理氧化催化剂SCRDeNOX催化剂氧化催化剂DPF对应Euro3(2000)用最新电子控制技术使各种技术优化匹配燃烧技术燃油喷射定时(喷射率电子控制)预喷射可变截面涡轮进气中冷冷EGR新一代共轨式高压喷射燃油喷射定时(喷射率电子控制)预喷射可变截面涡轮进气中冷EGR共轨式高压喷射超高压型单体泵(2000ba)后处理DeNOX催化剂氧化催化剂SCRDeNOX催化剂氧化催化剂DPF对应Euro4(2005)用最新电子控制技术使各种技术优化匹配国外使用的后处理技术:•DOC•SCR•DPF•LNC2.柴油车排气后处理技术简评CommentsonDieselAftertreatments◇催化氧化技术(DOC)◇微粒捕集技术(DPF)◇NOx选择还原技术(SCR)◇NOx吸附技术(LNC)◇氧化催化剂的工作原理DOCPRINCIPLE2.1催化氧化技术DOCTechnology◇瞬态HDT循环中采用氧化催化剂时,微粒物的减少情况2.1催化氧化技术(续)DOCTechnology简评DOCComments:•可降低颗粒物排放20%左右ReducePMby20%orso•比较适合中国柴油机水平SuitableforChinesedieselengine•高硫柴油使用环境下有增加颗粒物风险RiskofincreasingPMunderhighsulfurdiesel2.1催化氧化技术(续)DOCTechnology◇主要的过滤体再生方法MainRegenerateMethod2.2微粒捕集技术DPFTechnology喷油助燃再生电加热再生微波加热再生催化再生连续再生添加剂再生进气节流再生排气节流再生后燃再生逆向喷气再生机械振动再生利用外部热源再生主动再生ActiveRegenerate降低微粒活化能再生被动再生PassiveRegenerate利用发动机热能再生主动再生ActiveRegn.非加热机械式再生主动再生ActiveRegn.再生方法RegenerateMethod◇电加热再生ElectricHeating:较强油品适应性Goodfueladaptability需要大容量电池BigbatteryCapacityneeded2.2微粒捕集技术DPF2.2微粒捕集技术DPF◇喷油助燃再生FUELBURNER:较强油品适应性Goodfueladaptability喷油控制和油耗问题FuelControl&Consumption2.2微粒捕集技术DPFInletSectionCatalystSectionFilterSectionOutletSectionHoneycombCatalystWall-flowFilter◇连续再生CatalystRegenerate:可同时降低HC/CO/PM排放必需低硫柴油NeedLow-SulfurDiesel不太适合市区低速运行工况UnsuitablelowspeedMode部分流通式过滤器POCFilter•直通式结构紧凑、排气背压小Simplestructure,smallbackpressure•约50%的PM转化率approx.50%PMconversion•NO2排放增加风险RiskonincreasingNO2emissionHSOVureaExhaustGasHydrolysisCatalyst(H)(NH2)2CO+H2O2NH3+CO2SCRCatalyst(S)4NH3+4NO+O24N2+6H2O2NH3+NO+NO22N2+3H2O8NH3+6NO27N2+12H2OOxidationCatalyst(O)4NH3+3O22N2+6H2OOxidationCatalyst(V)2NO+O22NO24HC+3O22CO2+2H2O2CO+O22CO22.3NOx选择还原技术SCRTechnology•高NOx转化率HighNOxconversion•更适用于中重型柴油车MoreSuitableforHeavy-dutyDiesel•低温运行问题Problemunderlowtemperature2.4NOxLNCTechnology还原剂NOX净化率试验工况应用领域LeanNOX(被动型)排气中HC15%NDEC轻型或中型车LeanNOX(主动型)添加HC30%NDEC轻型或中型车NOX SCR尿素或氨水65%NDEC中型或重型车NOX 吸附催化剂HC,CO,H254%NDEC中型或重型车等离子-/氨水10%/50%稳态测试不定•轻型柴油车进一步降低NOx的方案之一OnesolutionforLight-dutydieselNOxfurtherreduction•需要低硫柴油.适于中国VI阶段排放NeedLow-Sdiesel.RelativetoChinaStageVIemissionSCRT™SystemConfigurationEngineCRTTMSCRSlipCatalystRemovalofHC,CO,PMRemovalofNOxRemovalofNH3slipifrequired4-wayconversionUrea2.5四效净化技术Four-wayPurifier◇大型柴油机终极方案FinalsolutionforLargeDiesel适于中重型车辆SuitableforLargeDiesel必需低硫柴油NeedLow-SulfurDiesel3中国后处理装置技术要求ChineseRequirementsonDieselAftertreatmentDevice•随着柴油车排放标准的不断加严,自第二阶段开始,中国部分轻型、重型柴油车就开始加装排气后处理装置Withthemorestringentemissionregulation,SomeChinesedieselvehiclesareequippedwithDOCsfromstageIIemissionregulation.•为了规范装有后处理装置的柴油车排放性能特别是排放耐久性,中国环保部先后颁布相关标准:Toregulateabovevehiclesemissionperformanceespeciallytheiremissiondurability,ChineseMEPissuedfollowingregulations:–GB20890-2007重型汽车排气污染物排放控制系统耐久性要求及试验方法TestProceduresandRequirementofDurabilityofEmissionControlSystemsforHeavy-dutyVehicles(sincestageII)–HJ438-2008车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排放控制系统耐久性技术要求(自国四车辆起)DurabilityofEmissionControlSystemsofcompressionignitionandgasfuelledpositiveignitionenginesofvehicles(sincestageIV)3中国后处理装置技术要求ChineseRequirementsonDieselAftertreatmentDevice•环保部于2008年进一步颁布产品技术要求标准HJ451-2008《柴油车排气后处理装置》,并据此开展中国环保产品认证。Furthermore,ChinaMEPissuedproductrequirementstandardfordieselaftertreatmentdevice(HJ451-2008).ChinaCertificationisconductedbasedonthisstandard.3中国后处理装置技术要求ChineseRequirementsonDieselAftertreatmentDevice•DOCtechnicalRequirements:–起燃温度Light-offTemp:230℃–转化率Efficiency:HC80%,CO70%,PM20%–耐久性Durability:劣化率DF10%•SCRtechnicalRequirements:–转化率Efficiency:NOx80%–耐久性Durability:劣化率DF10%HJ451-2008《柴油车排气后处理装置》3中国后处理装置技术要求ChineseRequirementsonDieselAftertreatmentDevice•DPF技术指标technicalRequirements:–DPF前后压差PressureDifference:8.5kPa–转化率Efficiency:DPF85%;POC50%–再生效率RegenerationEfficiency:90%–耐久性Durability:劣化率DF10%–CDPFBalanceTemp:400℃•后处理装置老化前后装车排放应该满足相应国家排放标准要求。VehicleorengineequippedwiththoseDieselaftertreatmentdevicebeforeandafterfastagingshouldmeetcorrespondingRegulation.4中国后处理装置市场展望OUTLOOKonChineseDieselAftertreatmentMarket•DOC已具有很好的市场并深具潜力,基础产品。DOCshavebeenseparatelyusedindieselvehiclesandfurtherwideusagebecauseit’sbasiccomponentforDPFandSCR.•POC成为不少中国主机厂第四阶段颗粒物排放解决方案,但其SO2,NO2排放直至颗粒物数量引人关注。POCshavebeensolutiontomeetChinaIVPMrequirementforsomeChinesedieselmakers,butitsSO2,NO2,PNemissionarebecomingconcerns,justasDOCs.•DPF是柴油机颗粒物的最终解决方案,材料、工艺和再生技术仍在进化中。价格和低硫柴油需求制约其在中国全面普及应用,目前可用于城市用柴油车中,无论新车还是在用车污染治理。DPFwillbefinalsolutiontoDieselPMemission,itsmaterialandprocessevenregenerationtechnologyarestil
本文标题:中国柴油机后处理状况
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