环境保护产品技术要求 柴油车排气后处理装置

浅谈重型柴油发动机的排放标准与后处理技术摘要：随着排放法规的逐步加严，仅依靠机内净化技术已不能达到法规限值要求，还必须使用排气后处理技术来控制污染物。

参考国外柴油发动机从欧VN欧Ⅵ阶段的技术路线，由于柴油机排放物PM与NOx存在折中效应，为达到欧Ⅵ排放标准，应采用组合式后处理。

关键词：重型柴油发动机的排放标准；后处理技术；环境保护部发布了关于实施国家发动机与汽车污染物排放标准，所有生产、进口、销售和注册登记的车用压燃式发动机与汽车（柴油车）必须符合国家第1V 阶段机动车排放标准（国JV标准）的要求。

从国外发展经验来看，柴油车排放要达到国lV标准的要求，除了需要提高发动机技术外，还必须在车辆上安装尾气处理装置。

一、重型柴油发动机的排放标准1.含量类指标。

尿素含量直接影响NOx的催化效率和尿素水溶液的凝固点。

在SCR还原系统中，尿素水溶液的尿素含量是关键因素之一，其原因在于：过高的尿素含量不仅不能提高NOx的转化效率。

由于过高的NH。

／N0x比会造成氨气漏失．反而易导致氨气滑失，形成二次污染物◇过低的尿素含量使NH3／NOx比过低，导致NO。

不能完全转化。

柴油发动机氮氧化物还原剂的密度与尿素含量密切相关。

试验验证表明。

在一定温度下，尿素含量与其密度具有一一对应的关系，且其密度随尿素含量增大而增大。

检测氮氧化物还原剂密度有助于辅助验证产品的尿素含量。

柴油发动机氮氧化物还原剂的折光率与尿素含量密切相关。

经过试验验证，与密度类似，在一定温度下。

柴油发动机氮氧化物还原剂的折光率与尿素含量有着一一对应的关系，且奠折光率随尿素含量增大而增大。

不溶物是柴油发动机氮氧化物还原剂中不溶于水的杂质。

据资料报道。

不溶物的存在不仅会堵塞SCR系统的输液管道和喷嘴。

还易堵塞催化剂孔道，造成NO礴等化率降低（影响尾气在催化剂孔道中的扩散速度）及尾气背压增大。

严重时会损坏发动机。

在一定温度下，尿素能水解产生氨。

碱度太高。

说明部分尿素已经分解。

1 引言1.1研究背景近年来我国非道路移动机械发展迅速，其污染物排放已呈快速上升之势，非道路移动机械柴油车作为主流非道路移动机械设备，却面临着排放标准规章不健全、管理制度不规范、污染物排放量大、使用范围面积广等问题。

而非道路移动机械柴油车排放治理作为一项复杂的系统工程，涉及诸多方面以及排放治理方案、治理产品选择与匹配、后期监控等诸多环节，各相关方及环节均会影响排放治理效果。

对研究非道路移动机械柴油车的污染治理技术及有利于响应我国相关法律法规、规范目前行业现状，推动相关技术发展并进一步治理环境问题，为目前严峻的环保态势解决机械污染物排放最大来源。

1.2 非道路移动机械柴油车简介非道路机械是指装配有发动机的机械和可运输机械设备，常见的主要包括拖拉机、农用运输车（农机牌照）、联合收割机、排灌机械、装载机、起重机、挖掘机、割草机、推土机、压路机、沥青摊铺机、公路用卡车、铲车、压路机、沥青摊铺、叉车、机械制造、工程机械、矿山机械、园林机械、机械设备制造生产等，使用动力主要是柴油或者是汽油发动机。

本文旨在研究使用动力为柴油发动机的非道路移动机械柴油车的排气污染治理技术及相关对策。

1.3排放污染物危害非道路移动机械尾气中含有一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化合物（NOx）、二氧化硫（SO2）、烟尘等污染物，这些污染物对人体健康有很大危害。

一氧化碳是烃燃料燃烧的中间产物，当非道路移动机械负重过大或空挡运转时，燃料不能充分燃烧，废气中一氧化碳含量会明显增加。

一氧化碳由呼吸道进入人体的血液后，会和血液里的红血蛋白 Hb 结合，形成碳氧血红蛋白，导致携氧能力下降，使人体出现反应，如听力会因为耳内的耳蜗神经细胞缺氧而受损害等。

吸入过量的一氧化碳会使人发生气急、嘴唇发紫、呼吸困难甚至死亡。

虽然对人体无副作用的一氧化碳阈值尚未确定，但长期吸收一氧化碳对城市居民身体健康是一个潜在威胁。

氮氧化合物是在内燃机气缸内生成的，排放量取决于燃烧温度、时间和空燃比等因素。

尾气处理设备使用规章制度第一章总则第一条为了规范尾气处理设备的使用，保护环境，维护公共利益，制定本规章制度。

第二条尾气处理设备是指用于净化机动车尾气的设备。

第三条本规章制度适用于所有安装尾气处理设备的机动车。

第四条尾气处理设备的安装、使用和维护应符合国家法律法规和相关标准的要求。

第五条尾气处理设备的制造商应提供安装、使用和维护的操作说明书，用户应按照说明书的要求使用。

第二章安装要求第六条机动车使用者应选择正规的尾气处理设备安装单位，进行安装。

第七条安装单位应保证安装工作符合相关标准，并出具安装证明。

第八条安装单位应对安装的尾气处理设备进行检测，确保其性能稳定。

第九条安装单位应向用户提供尾气处理设备的使用和维护手册，并进行培训。

第十条安装单位应向用户说明尾气处理设备的工作原理和注意事项。

第三章使用要求第十一条用户应按照尾气处理设备的使用手册进行操作。

第十二条用户应定期对尾气处理设备进行检测和维护，确保其正常运行。

第十三条尾气处理设备出现故障时，用户应及时修理或更换。

第十四条尾气处理设备在使用过程中应注意避免碰撞或损坏。

第十五条用户不得私自拆卸、改装尾气处理设备。

第十六条用户不得使用未经认证的尾气处理设备。

第十七条用户应遵守道路交通法规，减少急加速、急减速和超速行驶，以减少尾气排放。

第四章维护管理第十八条用户应定期将机动车送至指定的维修点进行尾气处理设备的检测和维护。

第十九条维修单位应对尾气处理设备进行专业的检测和维护，并出具维护报告。

第二十条用户应定期更换尾气处理设备的滤芯、催化剂等易损件。

第二十一条用户应对尾气处理设备进行清洗和保养，确保其性能稳定。

第五章处罚措施第二十二条对违反本规章制度的用户，将按照相关法律法规给予处罚。

第二十三条对恶意拆卸、私自改装尾气处理设备的用户，将暂停其机动车使用权。

第六章附则第二十四条本规章制度由机动车管理部门负责解释。

第二十五条本规章制度自颁布之日起生效。

以上就是尾气处理设备使用规章制度的完整内容，希望用户严格遵守各项规定，共同维护环境和交通秩序。

柴油发动机尾气后处理技术的运用研究摘要：近年来，我国经济迅速发展，但与此同时，我国也面临着严重的环境污染问题，这是最严重的问题。

为了解决一系列环境问题，主要是因为内燃机排放量低于标准，政府制定了内燃机排放标准和减少污染。

为此，有关技术人员必须对柴油机进行改造，使其排气符合排放标准。

本文件主要分析了SCR技术在柴油机废气处理方面的现状并分析了未来的趋势。

关键词：柴油发动机；排放；控制技术随着社会的发展和对生产力的需求的增加，柴油发动机已成为越来越受欢迎的重要生产和运输来源。

合理利用柴油发动机运行过程中产生的废气是人类和环境安全的责任这是一个重要的改进柴油机本身。

随着相关标准的提高现有的EGR技术不再符合相关的排放要求SCR技术的传播和应用是科学发展的正确步骤。

1、相关概述SCR基本原则。

这一技术主要用于加热和再生时注射和修复尿素，从而能够处理物质，因此，由于加热，氮氧化物的排放转化为氮和水，以便最终达到既定的排放标准。

该系统包括尿素水箱、各种测量仪器、喷雾器和相关的传感器。

按照排气后工作原则，先将烟道混合，然后再配尿素，喷雾器将尿素溶液喷淋，然后尿素会在高温下分解成氨，然后在催化剂中还原为氮氧化物最后是氮，大量的氨，自然，将转换为氮。

防止泄漏。

这一技术的主要优点是它不会对硫磺敏感，特别是100升。

然后，它的尾矿处理需要5升尿素在水溶液。

该系统主要通过电池满足其基本的电力需求，只有在有电的情况下才能加热；然后，相应的阀门取代空气，以确保气体的化学反应具有一定的空间和时间。

在这一系统中，污染物的排放可减少到最低限度，因此，技术人员应当能够根据系统的基本运行目标和要求合理地操作该系统。

为了明确界定该系统的运作原则，必须提高其运作效率，为了确保符合目前的排放标准。

然而，目前这一技术主要适用于长途卡车，这些内燃机本身费用相对较高，需要大量的安装设施因此难以在某些内燃机上使用。

今后需要简化和整合其设备以确保其在各种运输工具上的使用。

721　重型柴油车的国六排放标准随着国家“蓝天保卫战”的实施，环保升级“迫在眉睫”，柴油车排放标准升级如同箭在弦上。

2018年7月3日，生态环境部刊发“关于发布国家污染物排放标准《重型柴油车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）》（GB 17691—2018）的公告”（以下简称“新国标”），宣布自2021年7月1日起，所有生产、进口、销售和注册登记的重型柴油车应符合本标准要求。

之后，北京、天津、河北、山东、河南、广东等6省市相继宣布将于2019年7月1日提前实施国六排放标准。

对于重型车而言，无论是压燃式还是气体点燃式柴油机，要想满足史上最严苛的国六排放标准，都必须在发动机后处理上进行大规模的技术升级。

新国标中的发动机标准循环排放限值见表1所列。

柴油机稳态工况（ESC/WHSC ）下国三到国六排放标准中最主要污染物NO x 与PM 限值的主要变化是：氮氧化物（NO x ）和颗粒物（PM ）排放限值和国五相比分别提高了77%和67%，增加了粒子数量（PN ）排放限值要求；变更了污染物排放测试循环，发动机测试工况从欧洲稳态循环（ESC ）和欧洲瞬态循环（ETC ）改为更具有代表性的世界统一稳态循环（WHSC ）和世界统一瞬态循环（WHTC ）。

2　柴油机排放后处理系统的含义及发展新国标中对柴油机排放后处理系统的定义为：催化器（氧化型催化器、三元催化转换器及任何气体催化器）、颗粒捕集器，除氮氧系统、组合式降氮氧系统的颗粒捕集器，以及其他各种安装在发动机下游的削减污染物的装置。

通常为了降低重型柴油车气态污染物和颗粒污染物的排放，一般会采用以下两种方式：一是利用发动机机内净化从根源上减少污染物的产生；二是通过增加后处理系统尽可能地将产生的污染物通过化学反应消除掉。

对采用清洁高效的缸内燃烧控制技术，减少发动机的原始污染物排放是发动机开发工作中最重要、最基本的工作。

利用发动机机内净化可以有效控制颗粒物的排放，能满足国三排放法规。

柴油机排气后处理技术进入二十世纪九十年代以来，能源危机和环境污染两大问题，严重危害人类社会的可持续发展，日益受到各国政府和民间的重视。

随着汽车工业的发展，汽车保有量的增加，对能源和环境的压力日益加剧，新的排放法规的要求日趋严格，研究开发低排放、低油耗的汽车新技术势在必行[1]。

柴油机作为一种高效节能的动力机械，在军车动力中占据这越来越重要的地位。

为了保持柴油机卓越的燃油经济性，同时又能满足越来越严格的排放法规要求，电控燃油喷射、可变截面涡轮增压器和废气再循环、排气后处理等技术被相继采用，并逐渐成为先进柴油机的通用技术标准。

然而，随着排放法规的日益严格，机内净化技术实现起来已经愈有难度且成本较高，排气后处理技术成为了减少尾气污染的重要手段。

本文章主要介绍柴油机主要污染物生成机理，柴油机排气后处理技术的相关情况。

一柴油机排放主要污染物生成机理柴油机排放的主要污染物有：NO x、微粒。

1.NOx的生成机理感兴趣的氮氧化物是指NO，N2O（燃气轮机）和NO2，其中常见的是NO和NO2，它们统称为NOx。

在燃烧后的排气过程中，更加稳定的NO几乎总是超过其它氮氧化物占主要地位。

NO的生成途径以确定有两种：1.高温途径即在已燃区产生的NO称为热NO；2.瞬发途径。

即在火焰区产生的NO称为瞬发NO；氮氧化合物是在燃烧过程中由燃烧空气中的氮或来自化石燃料中的含氮有机物（主要是在重油和煤中）生成的。

若NOx排放受到热力学平衡约束条件控制的话，则氮氧化物的浓度在排气温度下将小于1×10-6。

当燃烧产物的温度下降，NOx浓度开始降低，但在火焰温度下，供NOx分解的时间在通常的燃烧设备中都太短，难以达到平衡状态，以及氮氧化合物在数十到数千（与燃烧的情况有关）10-6的浓度下被激冷。

这样，NOx生成和分解的化学过程是由化学动力学而不是热力学控制的。

NO和NO2浓度是彼此被另一个快速活性基反应连系在一起的：NO2和O，H和OH反应生成NO，而NO和HO2反应生成NO2。

Q/FT 北汽福田汽车股份有限公司企业标准Q/ FT B102—2011代替Q/FT B102－2005 车辆产品零部件可追溯性标识规定2011-10-31发布2011-11-01实施北汽福田汽车股份有限公司发布Q/FT B102—2011目次前言 (II)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 标识要求 (1)3.1 总则 (1)3.2 标识内容 (2)3.3 标识方式 (3)附录A（资料性附录）车辆产品零部件追溯性标识要求 (6)附录B（资料性附录）起重机零部件追溯性标识要求 (24)附录C（规范性附录）自制零部件的生产厂代号 (38)IQ/FT B102—2011II 前言本标准是根据GB/T 1.1－2009给出的规则起草。

本标准是对Q/FT B102－2005《车辆产品零部件追溯性标识规定》的修订。

与Q/FT B102－2005相比，除编辑性修改外主要技术变化如下：——增加了国家环保部对污染物控制装置标识的要求，并完善了标注形式(见3.2.6条、3.3.5条) ；——对Q/FT B102－2005中属污染控制装置的零部件，如柴油车排气净化装置、汽油车排气净化装置按实际情况进行了细化，并将所有污染控制装置在附录A表A.1进行集中，便于管理(见附录A)；——对Q/FT B102－2005附录A表A.1《车辆产品安全件追溯生标识要求》及表A.2《车辆产品其它件追溯性标识要求》合并成表A.1《车辆产品零部件追溯生标识要求》，其中的零部件名称、标识内容、标识方式、标识部位未进行更改；——删除了原标准中涉及公司质量管理部确认标识的相关内容（见3.1.7及Q/FT B102－2005的第4章）；——删除了Q/FT B102－2005中的附录D《供方标识的备案审批表》。

本标准由北汽福田汽车股份有限公司工程研究总院提出并归口。

本标准起草单位：北汽福田汽车股份有限公司工程研究总院产品管理部。

本标准主要起草人：张碧蓉、把婧。

柴油机排气后处理技术进入二十世纪九十年代以来，能源危机和环境污染两大问题，严重危害人类社会的可持续发展，日益受到各国政府和民间的重视。

随着汽车工业的发展，汽车保有量的增加，对能源和环境的压力日益加剧，新的排放法规的要求日趋严格，研究开发低排放、低油耗的汽车新技术势在必行[1]。

柴油机作为一种高效节能的动力机械，在军车动力中占据这越来越重要的地位。

为了保持柴油机卓越的燃油经济性，同时又能满足越来越严格的排放法规要求，电控燃油喷射、可变截面涡轮增压器和废气再循环、排气后处理等技术被相继采用，并逐渐成为先进柴油机的通用技术标准。

然而，随着排放法规的日益严格，机内净化技术实现起来已经愈有难度且成本较高，排气后处理技术成为了减少尾气污染的重要手段。

本文章主要介绍柴油机主要污染物生成机理，柴油机排气后处理技术的相关情况。

一柴油机排放主要污染物生成机理柴油机排放的主要污染物有：NO x、微粒。

1.NOx的生成机理感兴趣的氮氧化物是指NO，N2O（燃气轮机）和NO2，其中常见的是NO和NO2，它们统称为NOx。

在燃烧后的排气过程中，更加稳定的NO几乎总是超过其它氮氧化物占主要地位。

NO的生成途径以确定有两种：1.高温途径即在已燃区产生的NO称为热NO；2.瞬发途径。

即在火焰区产生的NO称为瞬发NO；氮氧化合物是在燃烧过程中由燃烧空气中的氮或来自化石燃料中的含氮有机物（主要是在重油和煤中）生成的。

若NOx排放受到热力学平衡约束条件控制的话，则氮氧化物的浓度在排气温度下将小于1×10-6。

当燃烧产物的温度下降，NOx浓度开始降低，但在火焰温度下，供NOx分解的时间在通常的燃烧设备中都太短，难以达到平衡状态，以及氮氧化合物在数十到数千（与燃烧的情况有关）10-6的浓度下被激冷。

这样，NOx生成和分解的化学过程是由化学动力学而不是热力学控制的。

NO和NO2浓度是彼此被另一个快速活性基反应连系在一起的：NO2和O，H和OH反应生成NO，而NO和HO2反应生成NO2。

排气知识小结机外净化装置篇目前欧马可车型使用的机外净化装置主要有DOC、三元催化器、SCR三种。

DOC：氧化催化转换器，只将排气中的CO和HC氧化为CO２和H２O，因此这种催化转换器也称做二元催化转换器。

必须向氧化催化转换器供给二次空气作为氧化剂，才能使其有效地工作。

发动机台架外特性试验表明，加装DOC后，柴油机扭矩略有下降（4％），燃油消耗率略有上升（1％）。

表明DOC对原机的动力性和经济性影响较小。

加装DOC 后，发动机的排放性能得到了较大程度的改善。

DOC较大程度降低了烟度，CO，HC的排放，对NOx化合物的排放影响较小。

目前，此转化器用于F2.8国三、国四车上（F2.8s4 96KW或129T除外）。

三元催化器：安装在发动机排气管中，通过氧化还原反应，将发动机排放的三种废气有害物CO、HC和NOx转化为无害的水、二氧化碳和氮气。

其催化剂大都含有铂、锗等贵金属或稀土元素，价格昂贵，在正常情况下，使用寿命为八万公里左右(国产的三元催化转化器也能达到五万公里以上)。

三元催化器只有汽油车使用。

由于三效催化转化器的工作要求比较严格，如果使用不当，会造成催化器早期失效层至损坏。

失效原因主要归纳为以下几点：1、温度过高。

常温下三元催化转化器不具备催化能力，其催化剂必须加热到一定温度才具有氧化或还原的能力，通常催化转化器的起燃温度在250—350℃，正常工作温度一般在350—700℃。

当温度超过850—1000℃时，其内涂层的催化剂很可能会脱落，载体碎裂。

所以必须注意控制造成排气温度升高的各种因素，如点火时间过迟或点火次序错乱、断火等，这都会使未燃烧的混合气进入催化反应器，造成排气温度过高，影响催化转化器的效能。

2、慢性中毒。

催化剂对硫、铅、磷、锌等元素非常敏感，硫和铅来自于汽油，磷和锌来自于润滑油，这四种物质及它们在发动机中燃烧后形成氧化物颗粒易被吸附在催化剂的表面，使催化剂无法与废气接触，从而失去了催化作用，即所谓的“中毒”现象。

柴油车排放达标及其治理措施编者按：本文根据车用柴油机排放的主要产物及其影响，阐述了柴油机异常排放烟度时的工况和相关因素；介绍了控制现代柴油车排放的新技术--共轨电控燃油喷射柴油机排气净化技术，以及国家对柴油车排放治理的措施。

车用柴油机排放的主要产物及其影响与汽油机相比，现代车用柴油机具有两大优点：动力性较高，经济性较好；具有高效率、低油耗、长寿命、使用可靠等特点。

20世纪30年代，世界各国开始将柴油机用于重型车，50年代开始用于轻型车，90年代柴油机轿车有了很大发展。

柴油车比汽油车省油三分之一，排放的污染物相对较少。

目前，欧洲轿车消费市场上，柴油轿车占40%以上。

我国的柴油车发展较晚，但很迅速。

到2022年全国汽车产量为325万辆，其中柴油车99.8万多辆，约占汽车总量的30%。

随着柴油汽车社会拥有量的迅速增大，柴油车排放对环境的污染问题也引起人们的高度重视。

柴油机工作时排放的产物可分为两类：一类是可见物，即颗粒状物，如碳粒、重碳氢化物、硫酸盐、油气、水气及灰分等，“墨斗鱼”是人们对尾气排放严重超标的重型柴油车的形象称呼。

这类产物中，有些为致癌物质，它们污染环境、阻碍视线。

另一类是一般肉眼看不见的物质，如一氧化碳(co)、氮氧化合物(NOx)和二氧化硫(S02)、碳氢化合物(HC)等。

CO对人体有害，而且在大气中不易自净；S02有难闻的刺鼻气味；HC、NO在一定气候条件下，经太阳光的作用会形成毒性很强的光化学烟雾；NOx和SOx易溶于水形成酸雨。

显然，柴油机工作时排出的燃烧产物不仅会对人类生存环境造成污染与破坏，而且由于柴油燃烧不完全，还会造成能的浪费。

碳烟越浓，排放的可燃物越多，对环境的污染越严重，能的浪费就越大。

控制的重点是氮氧化物和颗粒污染物。

一项调查结果显示，在全国机动车的排放污染物分担率中，柴油车占氮氧化物的43%，占颗粒悬浮物的83%。

柴油机的异常排放烟度工况为了保护环境，减少能浪费，发达国家从50年代后期先后制定了各种限制汽车排放和柴油机排气烟度的有关规定与标准，从国家法规的角度约束汽车与柴油机有害物质的排放。

柴油发电机尾气处理工程技术规范1 适用范围本标准规定了柴油发电机尾气处理工程的设计、施工、验收以及运行管理的技术要求，可作为环境影响评价、可行性研究、设计施工、环境保护验收及建成后运行与管理的技术依据。

2 规范性引用文件（1）环境保护有关法律法规（2）大气污染物综合排放标准(GB16297-1996)（3）广东省地方标准《大气污染物排放限值》（DB44/27-2001）3 总体设计（1）柴油发电机尾气处理工程的设计建设，除应遵守本技术规范外，还应符合国家现行的相关强制性标准的规定。

（2）应根据企业柴油发电机尾气中气体污染物种类、浓度及处理要求等条件确定柴油发电机尾气处理工程的处理规模和处理工艺，做到保护环境、经济合理、技术可靠。

（3）处理工程技术方案的选择应符合环境影响评价报告书批复文件的要求，柴油发电机尾气处理后应稳定达到有关国家和地方排放标准的规定。

4 工艺技术要求工厂应做好发电机日常维护保养，采取多种形式的节能减排措施，如使用燃油添加剂、润滑油添加剂及安装换热器等。

针对柴油发电机的尾气，目前可以采用的技术主要有：低温等离子体技术、三效催化剂闭环控制系统、碱法吸收处理。

4.1液体吸收-低温等离子体催化组合柴油发电机尾气净化设备该设备集中了液体吸收技术和低温等离子体催化新技术的诸多优点，处理效果良好（95％以上），运行稳定，维护简单等。

主要工艺流程如图1所示：柴油发电机尾气经过液体吸收单元、水雾过滤网、等离子体单元、催化单元等的处理后在油雾、炭黑等颗粒物和SO2、NOX、CO、CH等气态污染物均可以很好地去除，技术先进可靠。

该技术核心是低温等离子体单元，技术关键是：大功率高压快速上升沿窄脉冲电源设计制造，本系统使用IGBT驱动的无感电源，具有上升沿速度快、拉弧保护、过载保护、等特点。

单电源功率200W。

高压电源与放电、捕集极板的匹配技术、绝缘技术、安全防护技术，保证电源工作在理想的负荷状态。

催化剂极板的催化剂合成、担载和制作技术，采用纳米材料原位装配技术、辅助烧结、表面活化处理技术，使催化剂极板具有耐轰击、耐腐蚀、长寿命、可清洗等技术条件。