以氧化鋯泡沫陶瓷（ZFC）、碳化硅泡沫陶瓷（SFC）及氧化鋁泡沫陶瓷（AFC）為微粒捕集器（DPF）捕集材料,參照GB 20891-2014《非道路移動機械用柴油機排氣污染物排放限值及測量方法（中國第三、四階段）》標準進行試驗,探究泡沫陶瓷DPF對柴油機排放特性的影響。結(jié)果表明:安裝ZFC、SFC和AFC捕集器后,CO比排放分別增加0.75%～56.09%、12.93%～50.60%和4.59%～32.71%,NO比排放分別增加40.62%～59.08%、48.77%～83.20%和45.92%～88.05%,NO_x比排放分別增加39.53%～58.89%、47.64%～82.56%和44.99%～87.57%。安裝SFC和AFC捕集器后,甲醛比排放分別最多可減少13.72%和35.82%,乙醛比排放分別最多可減少20.99%和20.71%,VOCs比排放分別最多可減少13.49%和22.08%;安裝ZFC捕集器后,甲醛比排放增加,乙醛和VOCs比排放在負荷百分比為100%時減少。安裝ZFC、SFC和AFC捕集器后,PM_2.5比排放減少,其中... 

【文章來源】：化學與生物工程. 2020,37(10)

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

安裝DPF后負荷特性下柴油機的CO比排放

試驗用柴油機安裝3種類型的DPF后負荷特性下NO比排放如圖2所示。從圖2可知,安裝DPF后,NO比排放隨負荷百分比增加呈減少趨勢,但與未安裝DPF相比,NO比排放增加;在負荷百分比為100%時,安裝ZFC、SFC和AFC捕集器后NO比排放增幅最大,分別增加59.08%、83.20%和88.05%;在負荷百分比為75%時,安裝ZFC、SFC和AFC捕集器后NO比排放分別增加40.62%、48.77%和45.92%,增幅較小;負荷百分比為100%、安裝ZFC捕集器時,NO比排放最少,為3.27 g·kW-1·h-1。這是因為,安裝DPF后使排氣背壓升高,導(dǎo)致排氣不暢,燃燒室內(nèi)殘余氣體增多,影響可燃混合氣的燃燒;排氣背壓升高類似于熱廢氣再循環(huán),使氣缸內(nèi)混合氣氧氣含量減少,可燃混合氣的熱容量增加,可抑制NO的生成;但是由于殘余廢氣增加造成近期終了時溫度升高,有利于NO生成。安裝DPF后柴油機NO排放受到以上幾種因素的影響,本試驗柴油機在低速、大負荷下運轉(zhuǎn),安裝DPF造成的溫度升高占主導(dǎo)地位,導(dǎo)致NO比排放增加。PM在DPF內(nèi)沉積加劇上述影響。

試驗用柴油機安裝3種類型的DPF后NOx比排放如圖3所示。從圖3可知,安裝DPF后,NOx比排放隨負荷百分比的增加而減少,但與未安裝DPF相比,NOx比排放增加;在負荷百分比為100%時,安裝ZFC、SFC和AFC捕集器后NOx比排放增幅最大,分別增加58.89%、82.56%和87.57%;在負荷百分比為75%時,安裝ZFC、SFC和AFC捕集器后NOx比排放分別增加39.53%、47.64%和44.99%,增幅較小;負荷百分比為100%、安裝ZFC捕集器時,NOx比排放最少,為5.02 g·kW-1·h-1。柴油機NOx排放主要由NO和NO2組成,其中主要是NO,NO排放占85%～95%[28]。因此,NOx比排放的增加主要是由于NO排放的增加導(dǎo)致的。


本文編號：3460686