【绿色交通专栏】创新减排技术助力中国清洁空气

文 / 佛吉亚排放控制系统大客户经理 熊伟
2015年第3期

近年来,全国多地区大范围的雾霾现象引发民众对空气污染问题的持续关注。2014 年 11月 10 日,亚太经合组织(APEC)第二十二次领导人非正式会议在北京召开。会议期间,北京空气质量保持总体良好,为京城带来了难得一见的蓝天白云,引起社会广泛关注,互联网上、朋友圈里,“APEC 蓝”迅速成为热词。习近平总书记指出,希望并相信通过不懈的努力,“APEC 蓝”能够保持下去,北京乃至全中国能够蓝天常在,青山常在,绿水常在。

2015 年 1 月 22 日,中国生态文明研究与促进会发布“2014 年度中国生态文明建设十件大事”。“向污染宣战”“习近平强调生态文明建设要上台阶见实效”等均榜上有名,社会期盼“APEC 蓝”常态化同样上榜。

研究结果表明,机动车排放已成为中国的城市空气污染的重要来源,是造成雾霾、光化学烟雾污染的重要原因。其中,重型柴油车排放量占汽车氮氧化合物排放量的 72%,PM 排放总量的 99%,是控制排放的重中之重。2015年1月1日起,根据工信部规定,我国已对柴油车实施国Ⅳ排放标准,国Ⅲ标准(发动机)的柴油车已不得进行销售和注册登记。

目前,国Ⅳ排放的技术路线主要有两种,即排气再循环(EGR)和选择性催化还原(SCR)。而在中国市场上,尤其是在商用车领域 SCR技术被视为首选的清洁技术。然而,在实际应用中,SCR技术中必不可少的 AdBlue 车用尿素暴露出许多自身的缺点,例如转化效率低、过度依赖路况和反应温度、容易导致结晶和沉积、不合格产品影响反应效率等。针对 SCR技术中的缺点和不足,佛吉亚排放控制系统通过收购 Amminex 公司的主要股份,获得了新一代SCR技术 ——Ammonia Solid Delivery System(ASDS)的技术专利,并与 2014 年 5 月 26 日在中国开始测试。

哥本哈根实际道路排放结果测试(2013年12月至2014年10月)

国内公交车试验(2015年1月)

ASDS 技术只需在传统 SCR 技术的基础上将车用尿素换成 ASDS 技术产品,其优点主要有以下几个方面:首先,ASDS 技术使氮氧化物的平均转化效率达到 85%,可以充分平衡发动机 CO2 排放,最终实现平均 4% 燃油的节省;其次,ASDS 技术可以有效降低整个反应对温度的过分依赖,更符合城市驾驶的条件要求;再次,ASDS 技术可以保证氨气直供,在排气系统管道中不会形成结晶和沉积;最后,氨盐罐中产品用尽后,用户只需替换装置并将空桶送回公司指定工厂,通过专业的加注工厂补充氨气即可,有效地防止不合格产品的混入,提高了产品规范性同时保证反应效率。

钒基Adblue-SCR与分子筛ASDS-SCR基于时间的排放因子对比 (国内12米客车PMES测试2014年8月-9月)

除此之外,车用尿素在零下 11 度时就会冻结,使用时还需要有加热的管道,这就带来了额外的成本,而 ASDS 技术不需要这方面的支出;ASDS 技术的存储密度是车用尿素存储密度的两倍,这也就意味着在相同体积的液氨的情况下,桶装装置的体积只是车用尿素装置体积的一半。总体上看,ASDS 技术较现有传统的 SCR 技术能够更进一步容易达到监管的目标。

国内公交车数据分析-ASDS-运行工况

公交排放污染是城市机动车排放的重要来源。据悉,城市中的公交车需要频繁的起停,非常不利于传统尿素系统发挥降低氮氧化物排放的作用,而ASDS 技术可很好的解决这一问题。氨是相对较为危险的物质, ASDS 的控制策略可以在排气系统中精确控制催化剂的含氨量,从而在保证能够高效去除柴油发动机排气中的氮氧化合物的同时又可以控制氨逃逸,在商用车和普通乘用车领域均可使用,最大限度地助力中国加快实现减少污染的各项目标、清洁空气、建设生态文明。

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亚洲清洁空气中心2013年携手《交通建设与管理》杂志,开辟绿色交通专栏,最大程度地利用现有国际经验增进中国节能减排效果,使绿色交通运输成为现实。
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