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DOC+DPF+SCR双降型后处理系统

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DOC+DPF+SCR双降型后处理系统
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1.产品技术路线

根据在用柴油车市场改造治理的要求,产品既要满足降低尾气中颗粒物PM,又要满足降低氮氧化合物NOX,因此中自公司专门开发了柴油车双降后处理产品(DOC+DPF+SCR),更好的满足了市场需求。

 

双降后处理系统结构示意
2.双降后处理产品工作原理

 

中自环保公司将氧化催化器(DOC)、颗粒捕集器(DPF)、NOx 选择催化还原剂(SCR:Selective Catalytic Reduction)进行集成,成功开发的DOC+CDPF+SCR双降后处理产品(在DPF载体上涂覆一层带贵金属催化剂的催化器,即CDPF)。一方面,该产品中的DOC在适当温度区间将NO氧化为NO2,为下游CDPF顺利实现被动再生提供足量的NO2,同时也为SCR的快速还原反应提供NO2;另一方面,利用DOC优良的燃油起燃性,顺利实现CDPF的主动再生,提升CDPF的主动再生效率,减少燃油消耗,提高燃油经济性。
该款DOC+CDPF+SCR系统集成了柴油车用贵金属催化剂、选择性催化还原技术、高分子陶瓷材料、高精度传感器技术、SCR喷射控制技术和在线监控报警技术等众多现代高精尖科技,是中国道路柴油机尾气排放控制技术的行业先进产品。
产品通过温度和压力传感器对系统内部工作情况进行实时监控,并上传到改装车监控平台,同时又通过多个温度、氮氧传感器以及气体流量传感器或转速传感器******控制NOx的处理。
通过优化DOC+CDPF+SCR集成系统,改造后的柴油发动机尾气中的CO、HC、NOx和PM的明显降低,并达到法规排放要求。本产品加装后油耗增加不超过5%,尿素消耗量不超过油耗的5%。
 
2.产品类型

方案

产品结构

序号

产品型号

发动机排量/L

发动机功率
/KW

1

双降直型产品

1

SINOCAT-SJZ-02

3-5

88-150

2

SINOCAT-SJZ-03

5-7

150-190

3

SINOCAT-SJZ-04

7-9

190-250

4

SINOCAT-SJZ-05

9-12

250-310

5

SINOCAT-SJZ-06

12以上

>310

2

双降S型产品

1

SINOCAT-SJS-02

3-5

88-150

2

SINOCAT-SJS-03

5-7

150-190

3

SINOCAT-SJS-04

7-9

190-250

4

SINOCAT-SJS-05

9-12

250-310

5

SINOCAT-SJS-06

12以上

>310

3

双降箱式产品

1

SINOCAT-SJX-06

10以上

>280

 
中自环保公司开发的柴油车双降后处理产品(DOC+DPF+SCR)包括空气辅助式双降尾气后处理系统和非空气辅助式双降尾气后处理系统,并根据原车车身的不同布局设计了不同结构的产品。

 

空气辅助式双降尾气后处理系统         非空气辅助式双降尾气后处理系统

3.产品的三种结构

(1) 一字型结构
该结构简单实用,可拆卸适合替代原车底部为圆筒型结构消声器的卡车或原消声器在车辆底部呈“一”字布置的车型。

 

(2) S型结构
该结构较为紧凑,前后两桶可以并排或不同角度转弯链接,可拆卸设计,原消声器在侧面布置的车型。
 
(3) 箱式结构
该结构***为紧凑,非常适用替换大部分柴油卡车上的方形消声器。由于可以直接取代原车消声器,所以产品安装固定可以使用原消声器固定位置和固定方式,产品安装便捷牢固。这样整车结构不会发生任何改变,保障了其安全性。
 

4.产品性能参数

减排效果

系统背压

尿素消耗

增加油耗

CO :-70%

HC:
-70%

PM:
-90%

PN :
-90%

NOx :
-70%

17~25Kpa

≤油耗的5%

≤5%

 

5.控制策略

中自的控制策略是基于模型的开环控制策略,采用双氮氧传感器,增加了前馈控制环节。

 

尿素供给量控制模型

 

瞬态工况控制策略

6.燃油适应性

中自产品能适应国五阶段车用柴油(硫含量S≤10ppm)。我公司售前售后人员和说明书将重点强调必须使用国4标准以上柴油,即含硫量低于50PPM。如果我公司售后人员对用户使用非达标柴油产生质疑,可以与客户协商在第三方鉴证情况下对,油箱内柴油进行取样并送第三方专业检测机构进行油品鉴定。
本系统使用的催化剂有非常好的抗硫性,能在350ppm的燃油下至少持续的工作至少200小时。卡车司机如果是不小心加了不达标油以后,短时间内不会对整个系统产生不可逆的影响。
即使燃油中的硫含量达到3500ppm,也做过实验。虽然,大约使用20小时后催化剂还能继续工作,但是性能已经有明显减弱。

 

催化剂抗硫性能的实验转化图
在切换成国五柴油,催化剂可以在350℃以上,大约30分钟以后覆盖在催化剂上的硫酸盐会从催化剂表面除去(SO3&SO4),催化剂也能够顺利的进行脱硫再生,性能显著回升,基本能达到初始性能状态。由此证明,改型催化剂可以******限度下承受短时间内一定高含硫量的柴油。
在抽取了100辆柴油车在线监控数据后发现,排气温度高于350℃的情况也会发生。此外,如果DOC效果下降,CDPF 再生性能也随之下降,背压升高带动发动机排气温度升高。我们也可以通过在维护保养时,对后处理系统进行加热再生,限度保证系统的使用寿命不受个别偶然情况所限制。

7.产品实物图(双降S型产品实物图)

 

8.热管理方案

同:颗粒捕集器DPF

 




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