【作者】

Martin Axelsson，Alberto Cafar，Jari Hyvönen

【摘要】

降低NOx排放的要求引发了对不同减排技术的强烈关注。瓦锡兰在开发稀薄燃烧气体机和柴油机方面投入了大量精力，在采用SCR技术后能够满足IMO TIer III NOx排放标准。但基于不同类型的废气再循环（EGR）技术，还有其他一些有趣的技术可以有效降低柴油中的NOx排放。瓦锡兰采用了更多非常规方法以减少NOx¬排放，如直接注水（DWI）。 诸多可行的方法是将废气再循环回进气口，但面临最大的挑战是当使用除超低硫燃料之外的任何其他燃料时，因为硫是冷凝的，冷却废气易形成腐蚀性硫酸，并堵塞EGR冷却器。硫含量越高，越难以避免冷凝，从而造成堵塞和腐蚀。 为了克服上述问题，并允许使用重油（HFO），在实验室中开发并广泛测试了新型EGR技术，即水冷内部EGR（WCIEGR）。在WCIEGR解决方案中没有使用传统的排气冷却器，没有额外的EGR管道和压缩机来引导和驱动EGR返回气缸。相反，通过在排气道喷水或直接气缸喷水的方式，在进气冲程期间重新打开排气阀将排气吸回气缸，从而冷却进气和排气。由于水具有极高的比热容，所以即使EGR率降低也仍然可以大幅减少NOx生成。 发动机试验证明， IMO Tier III与 IMO Tier II模式相比，每循环NOx降低的同时，缸内油耗有一定增加。这意味着发动机可以在不停机的情况下，通过将IMO Tier II和III 2种模式下自由切换，在进出排放控制区域时最小化运营成本。为了实现WCIEGR，需要更高要求的排气阀和高压喷水系统。与更传统的后处理和EGR NOx减排系统相比 ，WCIEGR强调了在增加最大负载裕度方面的诸多优势，即不同气缸配置的可扩展性、辅助系统位置和空间利用率。在所有可能的操作中，控制水喷射和气缸壁之间的交互条件要求很高，需要仔细优化。 本文研究并展示了WCIEGR的优点和挑战，在实现使用HFO满足IMO Tier III NOx排放限值领域提出了一项小而新的技术方案。

【会议名称】

第29届CIMAC会议

【会议地点】

加拿大 温哥华

【下载次数】

4

返回