用于SCR催化器性能评价的尿素喷射测控系统开发

发布时间：2020-09-22 08:33

　　 作为国六排放柴油机,高效率SCR是必须达到的基本要求,因此催化器的评价测试成为SCR技术应用中的一个关键环节。为了检验选择性催化还原(SCR)催化器与柴油机的匹配情况以及对SCR催化器进行单体评价测试,构建柴油机后处理装置试验评估系统,开发尿素喷射控制系统。尿素喷射控制系统由基于16位微控制器开发的控制单元和后台管理系统组成。控制单元根据上位机设定的目标值,采用双闭环控制方式控制喷射压力。主要研究内容如下:测控系统硬件设计。从测试试验要求出发,分析试验被测对象工作原理和配置需求。使用飞思卡尔16位微控制器完成硬件系统设计,主要包括控制单元最小系统设计、供电模块设计、执行器驱动电路设计、通讯模块设计和传感器信号调理电路设计。测控系统软件设计。以CodeWarrior为开发工具编写各硬件模块驱动程序和主程序。主程序采用结合了大循环扫描、中断触发和节拍触发的前后台架构,包含喷射系统状态切换程序、尿素泵压力控制程序、尿素喷嘴控制程序和电加热控制程序。测控系统后台管理软件设计。基于VB.NET编译环境开发后台管理软件,后台管理软件与下位机相互通信完成尿素喷射系统的加载和系统状态显示。主要功能包括登录用户管理、系统参数设计、尿素喷射速率加载、数据处理以及系统状态监控。利用后台软件测试尿素喷嘴与尿素泵特性,标定尿素喷嘴和尿素泵控制参数。测控系统台架功能验证。利用后处理系统性能评价试验装置的排温和排气流量控制子系统保障工况条件,并利用排放测量设备测量NO_X和氨泄漏,进行空速扫描、温度扫描和氨氮比扫描试验。借助标定试验确定的控制特性,在发动机台架上对尿素喷射控制系统进行功能性和可用性检验,并测试评价催化器性能。结果表明,尿素喷射控制系统完全能够满足后处理单体测试和催化器效率评价测试的要求。
【学位单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TK423
【部分图文】：

图 2.1 SCR 系统结构图Fig 2.1 SCR system structure 2.1 为 SCR 系统结构图，该系统为为无空气辅助式尿素喷射系统，器 DCU、添蓝喷射单元、添蓝供给单元、液力管路以及 SCR 催化素喷嘴负责计量尿素喷射量，尿素泵为喷嘴提供定压尿素溶液。尿力 0.75MPa，额定压力为 0.5MPa，流量范围为 45~5400g/h，喷射频[23]控单元 DCU 通过 CAN 通信接收发动机状态信息，计算尿素理论喷制尿素泵和尿素喷嘴协调工作，将足量的尿素溶液从尿素箱中吸取压力喷射到 SCR 催化器中。另外作为控制系统核心的 DCU 还需要液位、尿素温度和尿素压力等状态值，利用控制诊断逻辑判断外部并及时作出反应和指示。SCR 反应机理

图 2.3 尿素箱Fig 2.3 Urea Tank-11℃时开始结冰，低于-20℃会完全超过 70℃时游离氨含量将超过标准上车身，远离发动机高温热源。箱内部箱内尿素溶液，保证尿素溶液保持在图 2.4 液位传感器

图 2.3 尿素箱Fig 2.3 Urea Tank溶液低于-11℃时开始结冰，低于-20℃会完全上冻[30]游离氨，超过 70℃时游离氨含量将超过标准上限值 0般外置于车身，远离发动机高温热源。箱内部装有加循环加热箱内尿素溶液，保证尿素溶液保持在合适温

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 吴亚兰;邹驹;王波;程勇;;船用柴油机SCR控制系统的开发[J];内燃机与动力装置;2016年05期

2 彭波;;浅谈脱硝系统SCR区电加热器[J];科技经济导刊;2017年02期

3 张玲;;关于SCR脱硝催化剂失活及其原因分析[J];化工设计通讯;2017年02期

4 陈瑶姬;瞿炜峰;刘寒梅;葛春亮;;SCR脱硝系统中不同形状静态混合器的流场研究[J];浙江电力;2017年04期

5 欧顺华;闵恩华;章烈琪;邓孜锦;尹自斌;;某船用柴油机SCR系统匹配性能试验分析[J];船舶工程;2017年05期

6 汪立志;张凌;史红军;王民;温苗苗;;船用柴油机选择性催化还原(SCR)系统关键技术[J];船舶工程;2017年S1期

7 黄佩琴;;烟气脱硝工程中SCR反应器的质量控制[J];化工管理;2017年31期

8 高子朋;吴桂涛;邢明;;船舶二冲程柴油机SCR系统温度控制分析[J];船海工程;2015年03期

9 孙锐;;探究海洋钻井平台SCR系统数字化升级改造及应用[J];化工管理;2015年32期

10 蒋亚彬;董月红;薛洋企;王田禾;;低温SCR催化剂脱硝效率分析[J];电力科技与环保;2014年02期

相关会议论文 前10条

1 王梦勤;李楠;郭长仕;;全负荷SCR脱硝烟温调节技术探讨[A];环境工程2017增刊1[C];2017年

2 高立涛;;SCR超低排放后空预器堵塞的原因、预防及处理[A];2016火电厂污染物净化与节能技术研讨会论文集[C];2016年

3 蒋洁;尤毓敏;孙志翱;;SCR烟气脱硝反应器整流装置的优化研究[A];2016燃煤电厂超低排放形势下SCR(SNCR)脱硝系统运行管理及氨逃逸与空预器堵塞技术交流研讨会论文集[C];2016年

4 霍文强;周文;赵会民;刘长东;何石鱼;;V_2O_5-WO_3/TiO_2型蜂窝式SCR废催化剂的回收利用[A];2016燃煤电厂超低排放形势下SCR(SNCR)脱硝系统运行管理及氨逃逸与空预器堵塞技术交流研讨会论文集[C];2016年

5 谭瑞田;;声波清灰技术在SCR脱硝反应器中的应用[A];2016燃煤电厂超低排放形势下SCR脱硝系统运行管理及氨逃逸监测、空预器堵塞与低温省煤器改造技术交流研讨会论文集[C];2016年

6 高立涛;;SCR超低排放后空预器堵塞的原因、预防及处理[A];2016燃煤电厂超低排放形势下SCR脱硝系统运行管理及氨逃逸监测、空预器堵塞与低温省煤器改造技术交流研讨会论文集[C];2016年

7 谭瑞田;;声波清灰技术在SCR脱硝反应器中的应用[A];第九届中国热电行业发展论坛论文集[C];2016年

8 霍文强;周文;赵会民;刘长东;何石鱼;;V_2O_5-WO_3/TiO_2型蜂窝式SCR废催化剂的回收利用[A];第二届电站锅炉优化运行与环保技术研讨会论文集[C];2014年

9 李春雨;;我国火电厂SCR烟气脱硝技术研究及应用现状分析[A];第十五届中国科协年会第9分会场：火电厂烟气净化与节能技术研讨会论文集[C];2013年

10 于艳科;何炽;陈进生;;商业SCR催化剂的再生研究[A];第十四届全国青年催化学术会议会议论文集[C];2013年

相关重要报纸文章 前2条

1 实习记者 敖阳利;SCR成柴油机“标配” 船机企业力推“打包”方案[N];中国船舶报;2017年

2 张庆文 常治铁 刘莉 周航 李修梅;SDS干法脱硫及SCR中低温脱硝技术在焦炉烟气处理中的应用[N];世界金属导报;2018年

相关博士学位论文 前10条

1 李海龙;新型SCR催化剂对汞的催化氧化机制研究[D];华中科技大学;2011年

2 王鹏鹰;铝基SCR催化剂催化氧化烟气中汞的实验与机理研究[D];华中科技大学;2014年

3 左海清;基于改性凹凸棒石的低温SCR脱硝催化剂研制[D];中国矿业大学(北京);2018年

4 胡敏;大型电站锅炉深度低氮燃烧耦合SNCR和SCR脱硝研究[D];浙江大学;2012年

5 吴爽;铟基车用SCR整体催化剂的制备及脱硝性能研究[D];华东师范大学;2016年

6 张建锐;重型柴油机SCR尿素喷射控制策略研究[D];吉林大学;2011年

7 熊志波;铁基SCR脱硝催化剂改性研究[D];山东大学;2013年

8 李启超;钒钛基SCR催化剂的中毒、再生与回收[D];北京化工大学;2015年

9 卢熙宁;半干法脱硫后的烧结烟气低温SCR脱硝催化剂的研发[D];北京科技大学;2015年

10 姜烨;钛基SCR催化剂及其钾、铅中毒机理研究[D];浙江大学;2010年

相关硕士学位论文 前10条

1 白羽;用于SCR催化器性能评价的尿素喷射测控系统开发[D];合肥工业大学;2019年

2 张瀚之;SCR催化法中SO_2/SO_3转化率的影响因素研究[D];华北电力大学;2018年

3 高海生;柴油车SCR运行状态实时监测系统设计与实现[D];合肥工业大学;2018年

4 覃倩倩;柴油机SCR后处理尿素喷射生成物研究及单目标优化[D];广西大学;2018年

5 姜超;柴油机尿素SCR混合器的数值模拟与试验研究[D];合肥工业大学;2018年

6 刘纳;SCR低温脱硝催化剂的制备与成型性能研究[D];武汉理工大学;2017年

7 战芸娇;基于SCR的安全关键系统需求归约与验证[D];南京航空航天大学;2018年

8 刘同庆;船用柴油机SCR压力容器的应力分析与疲劳仿真[D];江苏科技大学;2018年

9 黄天娇;烧结烟气SCR低温脱硝催化剂的制备及硫中毒再生研究[D];东南大学;2018年

10 杨栋;SCR柴油机排气管沉积物生成量仿真研究[D];武汉理工大学;2016年

本文编号：2824148