KHẻ THẢI TRONG ĐỘNG CƠ DIESEL
1.3.2.3.Phương phõp sử dụng chất trung hoỏ vỏ hồi lưu khợ xả
Trong khợ xả cụ cõc thỏnh phần độc tố như NOx, COx, sử dụng cõc phản ứng hoõ học trung hoỏ lỏ phương phõp cơ bản để lỏm sạch khợ xả. Trong khợ xả cún cụ một phần nhỏ S, muội cứng lỏm cho sự trung hoỏ với NO kờm hiệu quả, bởi vậy việc õp dụng thiết bị trung hoỏ trong động cơ diesel tỏu thuỷ cụ hỏm lượng NOx trung bớnh khừng đạt hiệu quả cao, chất xỷc tõc được sử dụng chủ yếu lỏ NH3 vỏ Urở. Sơ đồ bố trợ như hớnh 1.18
Hớnh 1.19: Sơ đồ nguyởn lý hệ thống sử dụng chất xỷc tõc
Hớnh 1.20: Sơ đồ nguyởn lý của thiết bị trung hoỏ bằng Urở
Họng Scandica của Thuỵ Điển đọ thiết kế một hệ thống õp dụng cho hệ động lực gồm động cơ chợnh 1300 kW vỏ hai động cơ lai mõy phõt điện 250 kW mỗi chiếc, xỷc tõc lỏ Urở được phun vỏo thiết bị phụ thuộc tải vỏ chế độ cừng tõc. Thiết bị đọ giảm hỏm lượng khợ NOx vỏ HC tới 91 ứ 96% vỏ 83 ứ 93%. Thiết bị khừng chỉ lỏm sạch khợ xả mỏ cún cụ tõc dụng tiởu óm, thiết bị tiởu thụ 10 m3 Urở trong 5 thõng khai thõc.
Phương phõp cụ ưu điểm lỏ cụ thể õp dụng với cõc loại động cơ cũ mỏ khừng cần tõc động gớ vỏo kết cấu của động cơ, cõc động cơ chỉ cần trang bị thởm thiết bị nỏy ở đường ống xả. Tuy nhiởn bố trợ phức tạp, thởm nhiều chi tiết, quõ trớnh chưa được hoỏn thiện do một trong hai chất NOx hoặc NH3 bị thừa, dẫn đến khụ khăn cho việc điều chỉnh lưu lượng. Một số NH3 bị trượt ra khỏi bộ xỷc tõc vỏ ở nhiệt độ cao khừng cún tõc dụng trung hoỏ mỏ lại bị ừxy hoõ thỏnh cõc chất ừ nhiễm, hơn nữa NH3 rất độc hại nởn cần cụ chế độ hợp lý vỏ chọn khoảng nhiệt độ phun thợch hợp.
♣Thiết bị trung hoỏ kiểu hấp phụ
Thiết bị lỏm việc trởn nguyởn tắc hấp phụ vỏ lọc dạng trung tợnh. Vấn đề mới lỏ hệ thống nỏy gồm một khối gốm giữ nhiệt độ cụ kết cấu kiểu lỗ xếp kết hợp với một số kim loại hấp phụ mạnh (hớnh). Kết cấu nỏy hiện đọ được nhiều nước õp dụng như Mỹ, Phõp vỏ đặc biệt lỏ thiết bị của cõc họng Engelhard vỏ HYTE của Italia.
Thiết bị nỏy khừng chỉ giảm một phần muội cõu vỏ HC cứng trởn phin khi ở cõc chế độ tải trọng cừng tõc mỏ cong lỏ phương phõp tõi sinh vỏ lỏm sạch bằng nhiệt (250 ứ 450°C). Hơn nữa khi trang bị thởm thiết bị nỏy cụ ảnh hưởng rót ợt tới sức cản đường thải do cụ cõc kởnh song song, thiết bị nỏy cụ thể thay thế luừn bầu tiởu óm của động cơ.
Hớnh 1.21: Thiết bị trung hoỏ kiểu hấp phụ, sử dụng kết hợp cõc ừxit kim loại hấp thụ mạnh (Al2O3, CeO2).
Nhưng để lắp được thiết bị nỏy yởu cầu phải dỳng nhiởn liệu cụ hỏm lượng lưu huỳnh thấp. Thiết bị nỏy hạn chế đối với cõc loại động cơ diesel dỳng nhiởn liệu nặng do cụ muội, khụi nhiều lỏm giảm mạnh khả năng hấp phụ của thiết bị bởi bề mặt hấp phụ bị muội bao phủ.
♣Hồi lưu khợ xả
Cõc cừng trớnh nghiởn cứu cho thấy: việc sử dụng hồi lưu 10% khợ xả sẽ lỏm giảm 30% NOx trong khi suất tiởu hao nhiởn liệu khừng thay đổi. Mức độ giảm NOx của phương phõp nỏy cao hơn so với phương phõp hoõ học. Thỏnh phần cơ bản của khợ thải lỏ Nitơ, ngoỏi ra cún cụ hơi nước vỏ CO2. Nước vỏ CO2 cụ nhiệt trị cao hơn vớ vậy nụ lỏm giảm nhiệt độ buồng đốt vỏ như vậy lỏm giảm hỏm lượng khợ NOx. Ngoỏi ra lượng ừxy trong buồng đốt giảm do vậy lượng khợ NOx hớnh thỏnh cũng giảm.
Ngỏy nay kỹ thuật nỏy được cải thiện với sự õp dụng của vi mạch điện tử tạo nởn thiết bị ERG tốt hơn vỏ chợnh xõc hơn. Bằng việc tăng % lượng khợ thải được hồi lưu, quõ trớnh chõy diễn ra nhanh hơn do tăng thởm một phần năng lượng nhiệt cho quõ trớnh bốc chõy (đồ thị hớnh ). Vớ lẽ đụ õp suất nờn giảm, nhiệt độ mỏng lửa thấp hơn so với khi khừng cụ hồi lưu nởn sự phõt sinh NOx cũng thấp hơn. Hơn nữa với sự kết hợp của hồi lưu khợ xả vỏ tăng õp đọ cải thiện đõng kể quõ trớnh chõy trong động cơ.
Hớnh 1.22: Van khống chế lượng khợ thải được hồi lưu
Hớnh 1.23: Sơ đồ hồi lưu khợ xả hiện đại cụ thiết bị điều chỉnh
Hớnh 1.24: Sơ đồ hồi lưu khợ xả khừng cụ bộ điều chỉnh điện tử
Cụ thể nụi hồi lưu khợ xả lỏ phương phõp hiệu quả nhất hiện nay, rẻ tiền, sẵn cụ dỳng cho việc giảm bớt hỏm lượng NOx hớnh thỏnh trong buồng chõy. Tuy nhiởn chỷng cụ ảnh hưởng xấu tới suất tiởu hao nhiởn liệu, phõt thải cõc chất rắn đặc biệt khi động cơ quõ tải. Bố trợ thởm thiết bị ERG vỏo động cơ cũng cụ thể cụ tõc dụng bất lợi đến chất lượng dầu bừi trơn vỏ ảnh hưởng đến mỏi mún động cơ. Thiết bị ERG hạn
chế đối với hầu hết cõc động cơ diesel cừng suất lớn do sức chịu mỏi mún của vúng găng, piston, sơmi xilanh bị giảm do khợ thải hồi lưu. Đụ lỏ do ảnh hưởng của sự ừxy hoõ lưu huỳnh cụ trong khợ xả. Một số thợ nghiệm cho thấy SO2 tập trung trong mỏng dầu hạn chế tỉ lệ hồi lưu.
Ngoỏi ra người ta cún cụ thể đưa trực tiếp khợ xả quay về cửa hỷt của động cơ mỏ khừng cần qua bầu lọc chất thải rắn bằng chất xỷc tõc.
CHƯƠNG II:
LỰA CHỌN CễNG THỨC TẻNH Vâ CHƯƠNG TRỉNH TẻNH
LỰA CHỌN CễNG THỨC TẻNH Vâ CHƯƠNG TRỉNH TẻNH