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船用柴油机SCR控制系统研究及开发
| 论文题名： | 船用柴油机SCR控制系统研究及开发 |
| 关键词： | 船用柴油机;SCR控制系统;氮氧化物;转化效率 |
| 摘要： | 船用柴油机NOx排放带来的环境与健康危害已成为全球性的严峻问题，随着越来越严格的IMO TierIII阶段排放法规即将进入执行阶段，船用柴油机NOx排放控制新技术成为研究热点领域。SCR作为当前满足严苛排放法规的最有前途的技术之一，具有大幅降低NOx排放及较宽的温度适应范围等优点，在节能减排的大环境下受到各研究机构的格外研究。因此本文针对SCR技术领域，设计开发出一套船用SCR控制系统，并通过试验验证控制系统软硬件功能及控制策略，满足SCR系统控制目标。 在分析了船用柴油机SCR系统研究现状的基础上，对SCR控制系统原理及尿素溶液理论喷射量进行研究，并依据GT-power与Simulink耦合仿真结果表明闭环控制策略能够具有较好的效果。基于SCR控制系统的方案设计及控制需求分析，选用西门子PLC作为硬件控制平台，并针对NOx浓度、转速信号和吹灰控制等设计完成相应的调理电路。在硬件平台的基础上进行了控制系统软件开发工作，基于模块化的程序思想，结合船用SCR控制系统工作特点进行软件逻辑控制功能设计，并详细设计NOx浓度信号处理、转速信号处理、吹灰控制子程序及监控界面开发。 最后对所设计的SCR控制器进行功能测试，测试实际SCR控制系统与尿素供给控制系统通信及吹灰控制系统工作，结果表明控制功能正常能够应用于实际。通过搭建SCR台架验证控制策略对NOx转化效率及氨泄漏的控制效果，结果表明：SCR控制策略在催化剂工作温度正常及保证氨泄漏量正常情况下开环NOx转化效率达到 83.8％，闭环NOx转化效率可达到85％，且闭环控制策略在柴油机瞬态工况下NOx转化效率具有较好的稳定性。 |
| 作者： | 李文听 |
| 专业： | 动力机械及工程 |
| 导师： | 石勇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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