中国柴油机后处理状况

中国柴油车后处理装置状况StatusofChinaDieselEmissionControlDevice中国环保产业协会机动车污染防治委员会2010年10月27日WhoisCVECCONTENT内容1.中国柴油车排放控制要求ChineseDieselEmissionRegulation2.各种典型柴油后处理技术简评TypicalDieselAftertreatments3.中国柴油车后处理装置技术要求ChineseRequirementsonDieselAftertreatmentDevice4.中国市场展望OutlookonChineseMarket1.中国柴油车排放控制要求ChineseDieselEmissionRequirements2000年国一标准ChinaIfrom‘20002004年国二标准ChinaIIfrom‘20042007年国三标准ChinaIIIfrom‘20072010年国四标准ChinaIVfrom‘2010◇欧4以后排放法规的对应技术TechnologiesforEuro4andlater车辆类型轻型车重型车有害物质NOXPMNOXPM燃烧技术燃油喷射定时（喷射率电子控制）预喷射可变截面涡轮进气中冷冷EGR共轨式高压喷射（1500ba）四气门燃油喷射定时（喷射率电子控制）预喷射可变截面涡轮进气中冷共轨式高压喷射单体泵后处理氧化催化剂SCRDeNOX催化剂氧化催化剂DPF对应Euro3（2000）用最新电子控制技术使各种技术优化匹配燃烧技术燃油喷射定时（喷射率电子控制）预喷射可变截面涡轮进气中冷冷EGR新一代共轨式高压喷射燃油喷射定时（喷射率电子控制）预喷射可变截面涡轮进气中冷EGR共轨式高压喷射超高压型单体泵（2000ba）后处理DeNOX催化剂氧化催化剂SCRDeNOX催化剂氧化催化剂DPF对应Euro4（2005）用最新电子控制技术使各种技术优化匹配国外使用的后处理技术:•DOC•SCR•DPF•LNC2.柴油车排气后处理技术简评CommentsonDieselAftertreatments◇催化氧化技术(DOC)◇微粒捕集技术(DPF)◇NOx选择还原技术(SCR)◇NOx吸附技术(LNC)◇氧化催化剂的工作原理DOCPRINCIPLE2.1催化氧化技术DOCTechnology◇瞬态HDT循环中采用氧化催化剂时，微粒物的减少情况2.1催化氧化技术（续）DOCTechnology简评DOCComments：•可降低颗粒物排放20%左右ReducePMby20%orso•比较适合中国柴油机水平SuitableforChinesedieselengine•高硫柴油使用环境下有增加颗粒物风险RiskofincreasingPMunderhighsulfurdiesel2.1催化氧化技术（续）DOCTechnology◇主要的过滤体再生方法MainRegenerateMethod2.2微粒捕集技术DPFTechnology喷油助燃再生电加热再生微波加热再生催化再生连续再生添加剂再生进气节流再生排气节流再生后燃再生逆向喷气再生机械振动再生利用外部热源再生主动再生ActiveRegenerate降低微粒活化能再生被动再生PassiveRegenerate利用发动机热能再生主动再生ActiveRegn.非加热机械式再生主动再生ActiveRegn.再生方法RegenerateMethod◇电加热再生ElectricHeating:较强油品适应性Goodfueladaptability需要大容量电池BigbatteryCapacityneeded2.2微粒捕集技术DPF2.2微粒捕集技术DPF◇喷油助燃再生FUELBURNER:较强油品适应性Goodfueladaptability喷油控制和油耗问题FuelControl&Consumption2.2微粒捕集技术DPFInletSectionCatalystSectionFilterSectionOutletSectionHoneycombCatalystWall-flowFilter◇连续再生CatalystRegenerate:可同时降低HC/CO/PM排放必需低硫柴油NeedLow-SulfurDiesel不太适合市区低速运行工况UnsuitablelowspeedMode部分流通式过滤器POCFilter•直通式结构紧凑、排气背压小Simplestructure,smallbackpressure•约50%的PM转化率approx.50%PMconversion•NO2排放增加风险RiskonincreasingNO2emissionHSOVureaExhaustGasHydrolysisCatalyst(H)(NH2)2CO+H2O2NH3+CO2SCRCatalyst(S)4NH3+4NO+O24N2+6H2O2NH3+NO+NO22N2+3H2O8NH3+6NO27N2+12H2OOxidationCatalyst(O)4NH3+3O22N2+6H2OOxidationCatalyst(V)2NO+O22NO24HC+3O22CO2+2H2O2CO+O22CO22.3NOx选择还原技术SCRTechnology•高NOx转化率HighNOxconversion•更适用于中重型柴油车MoreSuitableforHeavy-dutyDiesel•低温运行问题Problemunderlowtemperature2.4NOxLNCTechnology还原剂NOX净化率试验工况应用领域LeanNOX(被动型）排气中HC15％NDEC轻型或中型车LeanNOX(主动型)添加HC30％NDEC轻型或中型车NOX　SCR尿素或氨水65％NDEC中型或重型车NOX　吸附催化剂HC，CO，H254％NDEC中型或重型车等离子－/氨水10％/50%稳态测试不定•轻型柴油车进一步降低NOx的方案之一OnesolutionforLight-dutydieselNOxfurtherreduction•需要低硫柴油.适于中国VI阶段排放NeedLow-Sdiesel.RelativetoChinaStageVIemissionSCRT™SystemConfigurationEngineCRTTMSCRSlipCatalystRemovalofHC,CO,PMRemovalofNOxRemovalofNH3slipifrequired4-wayconversionUrea2.5四效净化技术Four-wayPurifier◇大型柴油机终极方案FinalsolutionforLargeDiesel适于中重型车辆SuitableforLargeDiesel必需低硫柴油NeedLow-SulfurDiesel3中国后处理装置技术要求ChineseRequirementsonDieselAftertreatmentDevice•随着柴油车排放标准的不断加严，自第二阶段开始，中国部分轻型、重型柴油车就开始加装排气后处理装置Withthemorestringentemissionregulation,SomeChinesedieselvehiclesareequippedwithDOCsfromstageIIemissionregulation.•为了规范装有后处理装置的柴油车排放性能特别是排放耐久性，中国环保部先后颁布相关标准：Toregulateabovevehiclesemissionperformanceespeciallytheiremissiondurability,ChineseMEPissuedfollowingregulations:–GB20890-2007重型汽车排气污染物排放控制系统耐久性要求及试验方法TestProceduresandRequirementofDurabilityofEmissionControlSystemsforHeavy-dutyVehicles(sincestageII)–HJ438-2008车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排放控制系统耐久性技术要求(自国四车辆起)DurabilityofEmissionControlSystemsofcompressionignitionandgasfuelledpositiveignitionenginesofvehicles(sincestageIV)3中国后处理装置技术要求ChineseRequirementsonDieselAftertreatmentDevice•环保部于2008年进一步颁布产品技术要求标准HJ451-2008《柴油车排气后处理装置》，并据此开展中国环保产品认证。Furthermore,ChinaMEPissuedproductrequirementstandardfordieselaftertreatmentdevice(HJ451-2008).ChinaCertificationisconductedbasedonthisstandard.3中国后处理装置技术要求ChineseRequirementsonDieselAftertreatmentDevice•DOCtechnicalRequirements:–起燃温度Light-offTemp：230℃–转化率Efficiency：HC80%,CO70%,PM20%–耐久性Durability：劣化率DF10%•SCRtechnicalRequirements:–转化率Efficiency：NOx80%–耐久性Durability：劣化率DF10%HJ451-2008《柴油车排气后处理装置》3中国后处理装置技术要求ChineseRequirementsonDieselAftertreatmentDevice•DPF技术指标technicalRequirements:–DPF前后压差PressureDifference：8.5kPa–转化率Efficiency:DPF85%;POC50%–再生效率RegenerationEfficiency:90%–耐久性Durability：劣化率DF10%–CDPFBalanceTemp：400℃•后处理装置老化前后装车排放应该满足相应国家排放标准要求。VehicleorengineequippedwiththoseDieselaftertreatmentdevicebeforeandafterfastagingshouldmeetcorrespondingRegulation.4中国后处理装置市场展望OUTLOOKonChineseDieselAftertreatmentMarket•DOC已具有很好的市场并深具潜力，基础产品。DOCshavebeenseparatelyusedindieselvehiclesandfurtherwideusagebecauseit’sbasiccomponentforDPFandSCR.•POC成为不少中国主机厂第四阶段颗粒物排放解决方案，但其SO2,NO2排放直至颗粒物数量引人关注。POCshavebeensolutiontomeetChinaIVPMrequirementforsomeChinesedieselmakers,butitsSO2,NO2,PNemissionarebecomingconcerns,justasDOCs.•DPF是柴油机颗粒物的最终解决方案，材料、工艺和再生技术仍在进化中。价格和低硫柴油需求制约其在中国全面普及应用，目前可用于城市用柴油车中，无论新车还是在用车污染治理。DPFwillbefinalsolutiontoDieselPMemission,itsmaterialandprocessevenregenerationtechnologyarestil