為應對日益嚴格的環保法規,科勒發電機通過引入選擇性催化還原(SCR)技術,推出符合國六排放標準的尾氣脫硝系統。以下從技術原理、系統構成、優勢分析及實際應用等方面展開說明。
一、SCR技術原理
SCR系統通過向尾氣中噴射尿素水溶液(AdBlue),在催化劑作用下將氮氧化物(NOx)轉化為無害的氮氣(N?)和水(H?O),反應簡式如下:
\[ 4NO + 4NH_3 + O_2 \rightarrow 4N_2 + 6H_2O \]
\[ 2NO_2 + 4NH_3 + O_2 \rightarrow 3N_2 + 6H?O \]
其核心在于精準控制尿素噴射量與催化劑活性溫度(通常為200-400℃),確保高效轉化。
二、科勒SCR系統組成
1. 尿素噴射單元
- 配備高精度計量泵與噴嘴,根據發動機工況動態調整尿素溶液噴射量。
2. 催化反應器
- 載體采用蜂窩狀催化劑(如釩基或沸石材料),增大接觸面積,提升反應效率。
3. 智能控制系統
- 集成NOx傳感器、溫度傳感器及OBD(車載診斷系統),實時監測尾氣成分并優化噴射策略。
4. 混合裝置
- 確保尿素與尾氣充分混合,避免局部濃度不均導致轉化效率下降。
三、滿足國六標準的關鍵設計
1. 超低NOx排放
- 國六標準要求柴油機NOx排放限值≤0.4g/kWh,科勒SCR系統通過多級催化與閉環控制,實現排放量低于限值20%以上。
2. 自適應運行能力
- 針對發電機變負荷特性,系統動態調節尿素噴射,適應低負荷和高負荷工況,避免氨逃逸。
3. 高耐久性與可靠性
- 催化劑采用耐硫配方,延長壽命至2萬小時以上;尿素罐配備加熱裝置,防止低溫結晶。
4. 全面OBD監控
- 實時檢測SCR系統狀態,故障時觸發報警并記錄代碼,符合國六對診斷功能的要求。
四、應用優勢
1. 廣泛兼容性
- 適配科勒全系列柴油發電機組,包括工業用、船用及備用電源場景。
2. 經濟性提升
- 相比EGR(廢氣再循環)技術,SCR在降低NOx的同時減少燃油消耗,綜合運營成本降低10-15%。
3. 環保合規性
- 通過中國環境科學研究院認證,滿足非道路移動機械國六標準(GB 20891-2014)。
4. 擴展性設計
- 可與DPF(顆粒捕集器)聯用,同步控制PM(顆粒物)排放,滿足更高環保要求。
五、案例與效果
某制造企業采用科勒500kW柴油發電機組,加裝SCR系統后:
- NOx排放值從原1.2g/kWh降至0.3g/kWh,降幅達75%;
- OBD系統精準診斷噴射故障,減少停機維護時間;
- 催化劑壽命超預期,連續運行1.8萬小時仍保持90%以上效率。
六、總結
科勒SCR脫硝系統通過精準噴射控制、高效催化劑設計及智能診斷技術,解決了柴油發電機高NOx排放難題,為國六合規提供了可靠方案。未來,隨著氫燃料發電機的發展,SCR技術或將與新興能源結合,推動更清潔的電力解決方案。