【作者】

张东明等

【摘要】

国际海事组织(IMO) MARPOL附件六的Tier III NOx排放要求已经于2016年1月1日在北美和加勒比海地区生效。在排放控制区(ECA)内，要求NOx排放大致低于2g/kWh。目前经验证的可满足Tier III排放标准的技术路径主要包括：废气再循环(EGR)，选择性催化还原(SCR)，气体发动机。SCR技术的成熟度已经在商用车辆和发电站领域得到了证明。同时SCR也不影响发动机的燃油效率和可靠性。因此SCR已经被各国监管机构认可为最有前途的NOx控制手段之一。目前的SCR解决方案是直接在满足Tier II排放的柴油机上安装SCR后处理装置。在排放认证过程中，有必要确认原型发动机的NOx排放符合Tier II要求。为了减少运营成本，当船只驶出排放控制区后，SCR系统关闭，柴油机运行在Tier II排放模式。通过这种方式，NOx排放可以满足Tier III标准，但是运营成本由于在排放控制区内的尿素消耗而随之上涨。在本文中，基于虚拟标定与优化技术，建立了包含SCR系统的中速柴油机GT-power模型，并作为研究对象。以Tier III NOx排放要求和最低运营成本为优化目标，采用V最优DoE方法和非支配排序遗传算法(NSGA-II)研究了系统级优化运行MAP。在中国船机社(CCS)的监督下，采用D2试验循对对发动机和尿素喷射的优化运行MAP进行了测试。台架测试结果表明SCR系统后的NOx排放可以满足Tier III标准。同时，柴油机和SCR系统的综合运行成本减少了1.5%～3%。通过这种方法，船用柴油机可以以较低的运营成本满足Tier III标准，并且不需要在排放控制区和非排放控制区域之间切换SCR开关。这将更有利于全球环境的改善。

【会议名称】

第29届CIMAC会议

【会议地点】

加拿大 温哥华

【下载次数】

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