摘 要

必读参考文献：

《内燃机学》；《内燃机排放与污染控制》；船舶柴油机氮氧化物排放控制技术规则修正案》（2008年NOx技术规范）

工作进度要求:

设计时间：2019年 3 月 日至2019年 6 月 日 共 周

答辩时间：2019年 6 月 日

其中前三周为毕业设计调查(实习)，通过调查完成文献综述报告和开题报告，通过后进入实质设计阶段，最后一周半为教师评阅及学生答辩。

毕业设计管理办法，书写格式，工作量，答辩程序等按《工作管理办法》(2012年) 规定严格执行。

指导教师签名： 年 月 日

系主任签名： 年 月 日

院长签名（章）： 年 月 日

学位论文原创性声明

本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：

年 月 日

学位论文版权使用授权书

本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权省级优秀学士论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

本学位论文属于1、保密囗，在 年解密后适用本授权书

2、不保密囗 。

作者签名： 年 月 日

导师签名： 年 月 日

摘要

21世纪以来，世界各国船舶行业得到高速发展，我国也正在打造海洋强国，全球船舶数量日益剧增导致的船用柴油机排放污染问题引起了世界各国的极大关注。为了控制船用柴油机污染物的排放，国际社会和相关组织制定了严格的排放法规对船舶污染物排放进行控制，在很大程度上减少船舶排放污染物对人类社会和生存环境的影响。氮氧化物（NOx）作为船用柴油机主要排气污染物之一，国际上对其制定的排放控制法规相当严格，国际海事组织（IMO）2008年通过了MARPOL公约附则VI对船用柴油机NOx排放限值提出了三个阶段的要求；我国对氮氧化物（NOx）的排放控制也十分严格，中国第一、二阶段（GB15097）对船用柴油机气态排放物的排放限值进行了明确规定。

各船企、生产厂商为了满足相关法规对氮氧化物的排放限值要求，不断的对净化技术进行研究开发，并取得了很好的成果，现有的一些机内净化技术，如推迟供油提前角、改进燃烧室、燃料掺水等机内净化技术已经非常成熟，且能满足《氮氧化物技术规则》第二阶段（Tier II)的限值要求，有的技术甚至能勉强达到第三阶段（Tier III）的限值要求，但是，排放法规的限值要求只会越来越严格；因此，为了让目前满足第二阶段（Tier II）排放限值要求的船舶柴油机能达到更为严格的第三阶段（Tier III）的排放限值要求，靠现有的一些机内净化措施已无法满足排放限值的要求，必须釆用必要的机外净化措施。通过研究发现，SCR技术能在很大程度上降低氮氧化物（NOx）的排放，加装SCR后处理的船舶柴油机能够达到MARPOL73/78公约附则VI第13章条例13中TierⅢ的排放限值，甚至在面对未来更加严苛的排放限值要求时，SCR技术仍然具有很好的NOx减排效果使船舶柴油机能满足国际法规的限值要求。

本文主要参考《氮氧化物技术规范》及船用柴油机氮氧化物排放试验及检验指南，通过对某台加装SCR后处理的船用柴油机进行NOx排放进行测试，然后对其进行计算分析，最后对其进行评估。

关键词：船用柴油机；氮氧化物；SCR系统；排放测试

Abstract

Since the 21st century, the ship industry in the world has developed rapidly, and China is building a maritime power. The pollution problem of Marine diesel engine emission caused by the sharp increase of the number of ships has aroused great concern in the world. In order to control the emission of pollutants from Marine diesel engines, the international community and relevant organizations have formulated strict emission regulations to control the emission of pollutants from ships, which to a large extent reduces the impact of pollutants discharged from ships on human society and the living environment. As one of the main exhaust pollutants of Marine diesel engines, nitrogen oxides (NOx) are strictly regulated internationally. IMO adopted MARPOL annex VI in 2008, which puts forward three stages of NOx emission limits for Marine diesel engines. In China, the emission control of nitrogen oxides (NOx) is also very strict. In the first and second stages of China (GB15097), the emission limits of Marine diesel engine gaseous emissions are clearly specified.

Each ship companies, manufacturers, in order to meet the requirements of relevant laws and regulations of NOx emission limits, constantly on researching and developing purification technology, and achieved good results, Some of the existing in-machine cleaning technologies, such as delay the fuel delivery advance Angle, improve combustion chamber and fuel mix with water and other internal purification technology has been very mature, and it can meet the limit requirements of the second stage (Tier II) of the nitrogen oxides rules, some technology even can barely meet the requirements of the third stage’s (Tier III) limit, however, the emission regulations limit will only become more and more strict; Therefore, in order for the current Marine diesel engines that meet the emission limit requirements of the second stage (Tier II) to meet the more stringent emission limit requirements of the third stage (Tier III), some existing in-machine purification measures can no longer meet the emission limit requirements, and necessary off-machine purification measures must be adopted. Through the study found that SCR technology can largely reduce nitrogen oxide (NOx) emissions, adding SCR aftertreatment of Marine diesel engine can achieve MARPOL73/78 annex VI convention chapter 13 regulation 13 Tier Ⅲ emissions limits, even in the face of the future more stringent emission limit, SCR technology still has the very good effect of NOx emission reduction make the ship diesel engine can satisfy the requirement of international regulations limit.

This paper mainly refers to the "technical specifications of nitrogen oxides" and Marine diesel engine nitrogen oxides emission test and inspection guide, through a Marine diesel engine equipped with SCR post-treatment of NOx emission test, and then its calculation and analysis, and finally its evaluation.

Key Words: Marine diesel engine;Nitrogen oxide;SCR system;Emissions testing

前言

船用柴油机排放污染俨然成为了国际广泛关注的一大问题，国内外相继制定了相关法规对船机排放污染物的标准，且日趋严格。社会各界对船用柴油机排放污染物的重视程度也随着其环保意识的提高而提高，IMO对船用发动机氮氧化物和硫氧化物的排放进行了限制，特别的，2008年的《氮氧化物技术规范》对NOx排放控制有了更加明确限制值；我国也制定了自己的标准，即中国第一、二阶段（GB15097），对船用柴油机排放污染物排放限值有明确的规定，同时，我国交通运输部门还设立了三大排放控制区，以控制船舶气态污染物排放。

船用柴油机排放污染物控制的优劣，与自然环境和人类身体健康息息相关，还影响船企、生产厂商的产品在国内外的竞争力。目前，我国的船机排放污染物限值标准越来越完善，各船企、生产厂商、研究所和一些高等院校都致力于减排技术的研究当中，部分高校还开设了有关课程，出版了相关的书籍。

本文重点参考了《氮氧化物技术规范》和船用柴油机氮氧化物排放试验及检验指南。通过对船用柴油机排气污染物的计算学习，编写了相应的气态污染物物计算程序，并对某台柴油机进行了NOx排放测试，通过计算程序对测试所记录的数据进行计算分析，从而对测试所用的柴油机进行评估。

目录

第1章 绪论 1

1.1 选题背景及意义 1

1.2 NOx控制技术 3

1.2.1 机内控制技术 3

1.2.2 机外控制技术 4

1.3 国内外研究现状 4

1.3.1 SCR系统简介 4

1.3.2 国内外研究现状 5

第2章 柴油机NOx生成机理与SCR系统 7

2.1 NOx生成机理 7

2.1.1 NO的生成机理 7

2.1.2 NO₂的生成机理 8

2.2 SCR系统的工作原理 8

2.2.1 SCR系统的原理 8

2.2.2 SCR系统还原剂与催化剂 9

2.2.3 SCR系统催化剂活性温度及参数 10

2.3 SCR系统简要布置图 13

2.4 SCR系统技术要求 14

2.5 SCR系统性能评价指标 15

2.5.1 NOx的转化效率 15

2.5.2 NH₃的逃逸率 15

第3章 船舶柴油机气态物计算 16

3.1 湿基废气质量流量的计算 16

3.2 原始废气的干对湿修正系数的确定 17

3.3 NOx的温度和湿度修正系数的确定 18

3.4 原始废气中各成分排放质量流量的确定 18

3.5 各成分排气流量的确定 19

第4章 柴油机NOx排放测试分析 20

4.1 被测机器与试验台基本信息 20

4.2 安装SCR系统的柴油机NOx排放测试过程 21

4.3 安装SCR系统的船舶柴油机排放测试分析 21

4.3.1 SCR系统加装前后NOx排放值 22

4.3.2 SCR系统加装前后NOx计算值 23

4.3.3 SCR系统加装前后NOx总比排放 23

4.3.4 NH₃泄漏检测 24

4.4 SCR系统的影响因素 25

4.4.1 反应温度对SCR系统的影响 25

4.4.2 空速比对SCR系统的影响 25

4.4.3 催化剂对SCR系统的影响 25

第5章 总结与展望 27

5.1 总结 27

5.2 展望 27

参考文献 29

致谢 31

绪论

选题背景及意义

船舶柴油机排放污染已成为国际公认的一大公害，国内外相继制定了船舶柴油机排放污染的法规，且随着人类社会的不断进步，排放法规只会越来越严格。船用柴油机排放的氮氧化物主要组成部分是一氧化氮（NO），有极少部分是二氧化氮（NO₂），可用NOx表示，船用柴油机排放的气体中，NO₂的浓度比NO低得多，仅占总体的5%左右，NO为无色气体，具有中等毒性，同时其在紫外线的照射下会发生氧化反应形成褐色且有刺激气味的NO₂，NO₂在人体内会与水结合形成硝酸，也是引起气喘、咳嗽，甚至肺气肿的重要原因。氮氧化物作为船用柴油机排放污染物之一，对环境的危害极大，它既是形成酸雨的主要物质之一，也是形成大气中光化学烟雾的重要物质，还是消耗臭氧的重要因子^[1]。研究表明，酸雨对人类生存环境带来的危害十分严重，在造成巨大经济损失的同时，更危及人类的生存和发展；光化学烟雾严重危害人和动物的健康，严重影响植物生长，对建筑材料破坏极强……臭氧层作为人类的保护膜，其重要性不言而喻。因此，船舶柴油机污染物排放引起了世界各国的极大关注。

国际海协（IMO）制定了MARPOL73/78公约作为船舶发动机排放法规，且于2008年10月10日通过了MARPOL73/78公约附则VI《防止船舶造成空气污染规则》^[2]用于限制船舶的排放污染，该附则第3章条例13规定了船舶柴油机氮氧化物的排放限制值。该条例适用于2000年1月1日后建造和经过重大改装的安装于船舶上的功率超过130KW的柴油机。2000年1月1日以后安装的新主机氮氧化物排放按时间分3个等级（见表1-1）：

表1-1 柴油机NOx排放限制值

我国为了控制船舶柴油机污染物的排放，相应的也制定了自己的标准：中国第一、二阶段（GB15097），要求船舶排气污染物在第一阶段（2018年7月1日执行）不得超过表1-2中的限值，在第二阶段（2021年7月1日执行）不得超过表1-3中的限值^[3]。

表1-2 船机排气污染物第一阶段排放限值

表1-3 船机排气污染物第二阶段排放限值

船机类型

单缸排量（SV） （L/缸）

额定净功率（P） 以上是毕业论文大纲或资料介绍，该课题完整毕业论文、开题报告、任务书、程序设计、图纸设计等资料请添加微信获取，微信号：bysjorg。 相关图片展示： 您需要先支付 80元 才能查看全部内容！立即支付 ﰊ PREVIOUS NEXT ﰋ 您可能感兴趣的文章 车辆结构路躁底盘多体动力学建模与分析文献综述 含水乙醇汽油气道喷射汽油机燃烧系统设计文献综述 微型自主行驶车辆底盘设计文献综述 介质阻挡放电反应器结构及电源参数优化试验研究文献综述 某型车用柴油机总体设计及气缸盖设计开题报告 不同工况下水润滑轴承材料的摩擦磨损性能研究开题报告 微型自主行驶车辆底盘设计开题报告 质子交换膜燃料电池金属双极板耦合应力形变与传输过程优化设计开题报告 基于模拟退火算法的一维装箱问题研究文献综述 基于铁犁木的仿生材料制备及其摩擦磨损性能研究文献综述 最新文档 华北地区夏季降水多年、少年近地层水汽场及风场分布特征开题报告 天山地区典型流域降雪分布研究文献综述 2016年台风狮子山路径突变原因的初步分析开题报告 北京和寿县地区边界层急流观测与模型的对比文献综述 具有双Kelvin波结构MJO活动的再分析开题报告 基于单片机的温控风扇设计文献综述 1961-2015年江苏省气候资源的时空分布规律开题报告 智能搬运机器人文献综述 基于类型的电影推荐系统文献综述 Bi6S2O15的合成及其降解有机污染的研究开题报告 不确定时滞奇异摄动系统的鲁棒控制器设计文献综述 小型双模SIW滤波器的研究与设计开题报告 我国绿色出行政策执行研究——以南京市为例文献综述 试论李碧华小说中的爱情悲剧开题报告 基于FPGA的电子相册设计文献综述 企业微信 推荐栏目 本站简介 人才招聘 版权声明 免责声明 毕业论文网 教育 科研 学术文档分享平台 专注服务十二年 可信/实名双认证 老牌网站值得信赖 Copyright © 2010-2022 毕业论文网 站点地图  企业微信 