利用fire进行发动机后处理SCR模拟操作流程..doc
SCR技术在柴油机尾气后处理上的应用
SCR技术在柴油机尾气后处理上的应用1. 引言1.1 SCR技术在柴油机尾气后处理上的应用SCR技术在柴油机尾气后处理上的应用是一种先进的尾气净化技术，可以有效降低柴油机尾气中的氮氧化物（NOx）排放。
SCR技术通过在尾气中加入尿素溶液，利用催化剂将尾气中的NOx转化为无害的氮气和水蒸气，从而实现尾气的净化。
SCR技术在柴油机尾气后处理中发挥着至关重要的作用，不仅能够满足环保法规对尾气排放的要求，还可以提高柴油机的燃烧效率和性能。
在现代柴油机尾气净化领域，SCR技术已经被广泛应用。
无论是商用车辆、工程机械还是发电设备，都可以通过装配SCR系统来实现尾气排放的降低。
尤其是在需要高效、长时间运行和高负荷工作的柴油机领域，SCR技术更是不可或缺的一项技术。
SCR技术在柴油机尾气后处理上的应用具有显著的环保和经济效益，可以有效减少有害气体排放，提高柴油机的燃烧效率，并延长柴油机的使用寿命。
随着环保法规的不断加强和科技水平的不断提升，SCR技术在柴油机尾气后处理领域的应用前景将会更加广阔。
2. 正文2.1 介绍SCR技术的原理和工作机制SCR技术（Selective Catalytic Reduction）是一种用于降低柴油机尾气中氮氧化物（NOx）排放的成熟技术。
其原理是通过在尾气中喷射尿素水溶液（也称为尿素溶液）或氨气，并将其与尾气中的NOx化合物在SCR催化剂上发生化学反应，将NOx还原成无害的氮气和水蒸气。
SCR技术的工作机制可以分为两个主要步骤：尿素水溶液或氨气在SCR催化剂上催化分解，生成氨气（NH3）；生成的氨气与尾气中的NOx在SCR催化剂上发生化学反应，将NOx转化为氮气和水蒸气。
反应的整个过程在SCR催化剂的加速作用下进行，从而有效降低柴油机尾气中的NOx排放。
SCR技术的原理和工作机制既简单又高效，是目前公认最有效的降低柴油机尾气NOx排放的方法之一。
通过合理设计SCR系统，可以实现高效净化尾气，保护环境同时确保柴油机性能和燃油经济性。
利用fire进行发动机后处理SCR模拟操作流程
设定模型参数和边界条件
模型参数：包括温度、压力、流速 等，需要根据实际情况进行设定
参数调整：根据模拟结果调整参数， 以达到最优效果
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边界条件：模型边界上的物理量， 如进出口流量、温度等，需要根据 实际情况进行设定
注意事项：确保参数和边界条件的 准确性和合理性，避免模拟结果出 现偏差
发动机后处理SCR模拟 操作流程
汇报人：XX
目录
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01
模拟操作过程
04
模拟操作前的准备
02
模拟结果评估与优化
05
建立模拟模型
03
模拟操作注意事项
06
添加章节标题
模拟操作前的准 备
了解SCR系统原理
掌握SCR系统的基 本原理和组成
熟悉SCR系统的工 作流程和反应机理
了解SCR系统对发 动机排放的改善效 果
模拟操作过程
启动模拟操作
打开软件并进入模拟操作界面 检查系统是否准备就绪，包括硬件和软件配置 设定模拟参数，如温度、压力等 启动模拟操作，观察系统运行状态和数据变化
调整发动机工况
调整发动机的点火正时和喷油正时， 以优化燃烧效率
调整发动机的燃油喷射量，以控制 发动机的燃油消耗量和排放物
添加标题
添加标题
确定模拟操作的参数范围， 如温度、压力、流量等
准备模拟操作所需的工具和软 件，如计算器、绘图软件等
建立模拟模型
选择合适的模拟软件
根据模拟需求选择软件 考虑软件的计算精度和稳定性 考虑软件的易用性和用户支持 考虑软件的可扩展性和兼容性
建立发动机后处理SCR系统模型
确定模型参数： 根据发动机性能 和排放要求，确 定SCR系统的关 键参数，如尿素 喷射量、喷射时
SCR脱硝系统运行操作规程(word文档良心出品)
HDQJ/1202-105-2009第一章SCR脱硝系统第一节脱硝原理及设备概况1.脱硝系统的组成1.1锅炉烟气脱硝装置布置在炉外，呈露天布置。
采用选择性催化还原（SCR)工艺烟气脱硝系统，SCR反应器布置在省煤器与空预器之间的高含尘区域。
运行方式为连续运行，系统具有很高的可靠性和可用率，不会因为该系统的故障而导致停机。
因此脱硝系统不设置烟气旁路系统。
锅炉配置2台SCR反应器，采用纯度为99. 6%的液氨做为脱硝系统的反应剂。
采用模块化设计的蜂窝式催化剂，在设计煤种、锅炉最大工况（BMCR)、处理100% 烟气量条件下脱硝效率大于60%。
1.2在氨站系统，纯氨通过压缩机卸装到储罐，将液氨通过加热器进行气化，转换成气氨后通过自压送入SCR系统。
2. SCR脱硝化学原理4N0+4NH3+02—4N2+6H206N0+4NH3—5N2+6H20 6N02+8NH3—7N2+12H202N02+4NH3 +02— 3N2+66H203.脱硝系统参数项目名称单位数据项目名称单位数据烟气量Nm3/h 4629201 催化剂阻力损失Pa 450温度°C389 全部烟道阻力损失Pa 48002 Vol% 3. 43 NH3/ NOx mol/mol 0. 62N2 Vol% 74.3 装置可用率% 98H20 Vol% 8.19 纯氨消耗量（规定品质）t/h 0.5 烟道入口烟尘浓度g/Nm3 33.7 工艺水耗量（规定水质）m3/h 0.5 NOx (以N02计)浓度mg/Nm3 500 电耗(所有运行设备轴功率）kW 139 S02浓度Vol. ppm 885.6 仪用气（CEMS,气动阀等）Nm3/h 40检修用气Nm3/h62009-08-10 发布 ________________________________________________________ 2009-08-10 实施 4. 脱硝系统设备规范第二节脱硝系统的启动1.启动前的检查和准备SCR 系统启动前的检查与准备工作除按《辅机通则》进行外还应注意下列事项:1.1常规条件检查确认1.1.1 所有调节阀（用于调节NH3流量、蒸汽流量等)，应开关灵活、可靠、有效；序号项目名称规格说明单位数量备注1 烟道 材质：Q345，总壁厚：6mm ，腐蚀余量：0.5mm,设计压力：j ： 9800Pa (瞬 时抗压），最大允许温度：420°C,烟气流速≤15m/s烟气阻力： 480Pa,保温厚度:160mm 。
SCR技术在柴油机尾气后处理上的应用
SCR技术在柴油机尾气后处理上的应用SCR技术（Selective Catalytic Reduction，选择性催化还原）是一种通过在尾气中加入尿素溶液，利用催化剂将氮氧化物（NOx）转化为氮气和水的技术。
SCR技术在柴油机尾气后处理上的应用主要是为了降低柴油机排放的氮氧化物，减少对环境的污染。
SCR技术的主要原理是在柴油机排气系统中加入尿素溶液（尿素与水的混合物），通过喷射系统将尿素溶液喷入SCR催化剂中。
在SCR催化剂中，尿素溶液会发生催化反应，将尾气中的氮氧化物转化为氮气和水。
尿素溶液会被加热并分解成氨气和二氧化碳，然后氨气和尾气中的氮氧化物发生反应，生成氮气和水。
这个反应过程是在SCR催化剂的作用下进行的。
1. 高效降低氮氧化物排放：SCR技术能够有效地将尾气中的氮氧化物转化为无害的氮气和水。
根据研究表明，SCR技术可以将柴油机尾气中的氮氧化物排放降低到符合环境标准的水平。
2. 燃料经济性提高：尿素溶液的喷入可以使柴油机在燃烧过程中的燃烧效率提高，从而降低燃料消耗量。
一些研究表明，SCR技术的应用可以使柴油机的燃料经济性提高5%至10%。
3. 良好的可靠性和持久性：SCR技术中使用的催化剂具有良好的可靠性和持久性，可以耐受高温和高压的环境。
催化剂的使用寿命一般可以达到几万公里以上，需要定期更换。
4. 适应性强：SCR技术可以适应各种不同工况下的柴油机排放控制要求。
无论在低负荷还是高负荷下，SCR技术都可以有效地降低氮氧化物的排放。
尽管SCR技术在柴油机尾气后处理上有诸多优点，但也存在一些挑战和问题。
SCR技术需要使用尿素溶液，这需要额外的尿素供应和储存设施。
SCR系统的安装和维护成本相对较高。
SCR技术对催化剂的质量要求较高，需要定期检查和更换。
SCR技术是一种在柴油机尾气后处理上应用广泛的技术，能够有效地降低柴油机排放的氮氧化物。
SCR技术具有高效降低氮氧化物排放、提高燃料经济性、良好的可靠性和持久性，以及适应性强等优点。
生质燃料之先进后处理器SCR应用技术
生質燃料之先進後處理器(SCR)應用技術選擇性觸媒(SCR)系統簡介溫室效應的議題在全世界發酵，各國都致力於研究發展更有效率的使用地方資源與復甦生態環境。
而生質燃料應用於車輛運輸系統更是各國積極發展的焦點，生質燃料大多數是以動、植物油進行轉酯反應(transesterification)等過程所得，且可直接使用於柴油引擎等運輸及發電設備。
柴油引擎一般具有較高的壓縮比，以及富氧的燃燒條件，並且能夠提供較低的燃油消耗及CO2排放，為目前與未來的趨勢車種。
然而柴油引擎車輛除了可見的粒狀污染物(PM)外，因為燃燒所產生較汽油引擎高的溫度，而使得NO X的排放量也相對較高，尤其添加生質柴油後，因其含有較高之溶氧量及不同的燃燒特性，使得NO X 排放量隨著生質柴油添加比例而增加(如圖一所示)。
為了降低生質柴油使用的負面影響，急需找尋出一個有效降低NO X排放量的方法。
其必須符合無需進行重大的引擎調整，並且不會因為要進行NO X排放減量，因而降低引擎性能。
圖一不同生質柴油比例對應之污染感善率(source: 101非糧料源生質柴油車輛適用性影響研究與推廣計劃期末報告)而SCR(Selective Catalytic Reduction)系統正是面對未來嚴格廢氣排放法規有效的解決辦法。
選擇性觸媒是現今之柴油引擎減少NO X 排放中相當有效的一項技術，且目前國外有許多大型車廠已採用SCR 系統來進行NO X排放的減量，以符合嚴苛的廢氣排放標準。
SCR系統是利用氨(NH3)或是尿素水(urea)與氮氧化物進行化學反應，體變成氮氣(N2)和水氣（H2O）。
SCR系統還原反應過程SCR系統其全名為Selective Catalytic Reduction，乃利用NH3或是尿素水（urea）與氮氧化物進行化學反應，使有毒的氮氧化物氣體(NO X)變成無毒的氮氣（N2）和水氣（H2O）。
而純氨氣是具有毒性的氣體，而且儲存不易。
SCR系统
利用STAR-CD对重型柴油机SCR系统进行布置优化图1 SCR系统原理图尿素选择性催化还原系统（SCR）是未来降低重型柴油机的NOX排放的一种有效方式。
利用计算流体力学软件STAR-CD来模拟混和管中尿素水溶液的喷雾情况，通过计算优化排气管道形状以及喷射位置和喷射角度，避免尿素水溶液撞壁出现沉积，堵塞管路。
20世纪90年代以来，世界各国对发动机排放法规的不断严格，大大推动了发动机技术的发展。
我国从2008年7月１日起全面实施国Ⅲ排放法规，2010年1月1日将要实施国Ⅳ排放法规。
目前，国内的几家大型柴油机厂大都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Ⅳ排放法规对碳烟和NOX的限制。
图2 SCR系统网格和边界条件位置图SCR系统包括：尿素水溶液储罐、输送装置、计量装置、喷射装置、催化器以及温度和排气传感器等。
系统的基本工作原理是（见图1）：尾气从涡轮出来后进入排气混和管，在混和管上安装有尿素计量喷射装置，喷入尿素水溶液，尿素在高温下发生水解和热解反应后生成NH3，在SCR系统催化剂表面利用NH3还原NOX，排出N2，多余的NH3也被还原为N2，防止泄漏。
一般情况下，消耗100L燃油的同时会消耗5L液体尿素水溶液。
在SCR中发生的化学反应如下：尿素水解：（NH2）2CO+H2O→2NH3+CO2NOX还原：NO+NO2+2NH3→2N2+3H2ONH3氧化：4NH3＋3O2→2N2＋6H2O在SCR系统中发生的复杂的物理和化学反应包括：尿素水溶液的喷射、雾化、蒸发、尿素的水解和热解气相化学反应以及NOX在催化剂表面与NH3发生的催化表面化学反应。
利用数值模拟研究这些过程，可以优化混和管路的设计和尿素喷射装置的布置，从而优化SCR系统的布置，预测催化效率，减少试验成本。
图3 在某一位置不同的喷射方向本文介绍了在某重型国Ⅳ柴油机的开发过程中，利用CFD工具对管道的几何形状、尿素喷射装置的位置及喷射角度进行优化设计，从而保证在混和管路不出现粒子撞壁后的结晶。
SCR(氨水)脱硝系统操作规程
SCR 脱硝系统操作规程1、概述氮氧化物（NOx ）是造成大气污染的主要污染源之一，我国环保政策要求，燃煤企业应严格控制NOx 的大量排放。
控制NOx 排放的技术指标可分为一次措施和二次措施两类，一次措施是通过各种技术手段降低燃烧过程中的NOx 生成量；二次措施是将已经生成的NOx 通过技术手段从烟气中脱除。
脱硝工艺以氨水作为还原剂，锅炉NOx 原始浓度按300-400mg/Nm 3设计， SCR 以氨气作为还原剂，在锅炉出口与空气预热器之间安装SCR 反应器，将炉内燃烧生成烟气中的NOx 还原为N 2 和H 2O ，降低 NOx 排放，制造还原区，从而在燃烧过程中降低NOx 生成量。
2、工艺描述选择性脱硝还原（Selective Catalytic Reduction ，SCR ）烟气脱硝技术在一定条件下以氨气为还原剂，通过催化剂催化作用将NOx 还原为N 2 和H 2O 。
还原剂氨气的来源有氨水、氨水和尿素等。
催化剂材料一般为V 2O 5-WO 3(MoO 3)/TiO 2，适合的温度范围一般在305℃～430℃。
选择性催化还原（SCR ）脱硝主要反应如下：O H N O NH NO 22236444+→++催化剂(1) O H N NH NO 223212786+→+催化剂(2) O H N NH NO NO 2232322+→++催化剂(3)为了防止烟气的飞灰在催化剂上沉积，堵塞催化剂孔道，在催化剂上安装1套声波吹灰器，清灰按定时（15-30分钟/次）清灰。
3 运行控制3.1投运前准备3.1.1检查区域氨气检漏无异常，氨水罐液位正常；检查氨水罐排气孔水密封桶水位，水位不低于2/3液位。
3.1.2检修除盐水（软化水）储罐氨除盐水是否在正常液位；3.1.3 SCR氨水加压泵系统的启动前准备3.1.4选择一台加压泵为工作泵，合上泵安全开关，复位紧停按钮，送上装置电源；3.1.5检查开启加压泵进出口隔离门，关闭进口排空门；3.1.6 检查内各流量计、压力传感器受电正常，显示无异常；3.1.7 检查内各电（气）动阀状态正确。
凯龙后处理
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OBD故障诊断 • 目前已实现的故障诊断功能包括两部分，一是计量泵故障，由计量泵 自行诊断，通过CAN总线上的状态信息帧发送出来，另一部分是由 DCU检测的SCR系统部件故障： • 计量泵故障： 计量泵电磁线圈短路或者开路故障； 计量泵回流管堵塞故障； 计量泵内部加热故障； 压缩空气压力过低故障； 计量泵驱动单元故障； 计量泵EEPROM故障； • SCR系统部件故障： CAN通讯故障； 所有传感器超限故障、开路故障、短路故障、采样值固定输出故 障等； 尿素罐液位过低或过高故障； 冷却水加热电磁阀工作故障； 催化剂是否脱开故障等；
故障模式 7 4 5 5 4 1 4 5 4 5 6 5 18 12 2 19 7 12 19 1 6 5 4 12 12 12 12 7 16 0 11 0 0
故障描述 催化器缺失 短路 开路 开路 短路 尿素罐空 短路 开路 短路 开路 空气电磁阀短路 空气电磁阀开路 压缩空气和尿素流量低 驱动单元故障 内部EEPROM模块故障 CAN通讯故障 回流管堵塞 内部加热器故障 CAN通讯故障 NOx信号 加热器短路故障 加热器开路故障 供电故障 与ECU通讯故障 RAM存储器故障 FLASH存储器故障 EEPROM存储器故障 喷嘴堵塞 排放超5g 排放超7g 加热电磁阀故障 后处理非严重故障 后处理严重故障
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催化器进口温度传感器 催化器出口温度传感器
00CA9 00CAD
7F601 6 计量泵 7F602 7F603 C9A 7 Nox传感器 CA0 CA2 8 9 10 11 12 13 DCU 喷嘴 NOx排放 加热电磁阀 后处理系统 后处理系统 7F600 00DBC 7F401 7F604 00D21 00FFA