天然气发动机氨排放控制应用研究

张 腾，谭建伟，田茂军，韩文涛，周伟伟，李云强

(1.潍柴西港新能源动力有限公司，潍坊 261061；2.北京理工大学 机械与车辆学院，北京 100081；3.中国汽车工程研究院股份有限公司，重庆 401122；4.潍柴动力股份有限公司，潍坊 261061)

0 概述

近年来，全球大气中氨(NH3)的排放量急剧上升，其主要的排放源有养殖业、氮肥施用及汽车尾气等[1]。根据相关调查研究[2]发现，在机动车保有量较高的城市，大气中NH3的主要来源是机动车尾气中的NH3排放，机动车尾气中的NH3已成为一种不可忽视的污染物。

目前中国已经发布GB 17691—2018《重型柴油车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》排放标准[3]。相比于国五排放标准，国六标准中对重型车用发动机污染物排放的测试方法要求更加严格，污染物限值更严格并且要求控制的污染物种类也有所增加，如已经明确要求天然气发动机在全球统一瞬态测试循环(world harmonized transient cycle, WHTC)中NH3的体积分数均值控制在10×10-6以内。天然气发动机已于2019年7月实施国六排放标准，国六天然气发动机普遍采用理论空燃比+三元催化器(three way catalyst， TWC)的技术路线。该技术路线可以有效地降低一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、全碳氢化合物(total hydrocarbons, THC)等污染物的排放,但使用TWC后也带来了在其内部发生的副反应生成NH3造成二次污染的问题,因此需要对天然气发动机NH3的排放进行研究及控制。

由于国五及以前法规未对发动机尾气中NH3的排放进行限制，导致国内对NH3排放的研究主要集中在被动选择性还原催化剂方面，其他方面的研究相对较少。……