發(fā)動機實驗室排放監(jiān)測-華中科技大學(xué)醇氫發(fā)動機排放測試研究項目

項目背景

合作背景

2022年6月21日，中國汽車工業(yè)協(xié)會發(fā)布關(guān)于印發(fā)《減污降碳協(xié)同增效實施方案》，該方案指出：要有序推動老舊車輛替換為新能源車輛和非道路移動機械使用新能源清潔能源動力，到2030年，使大氣污染防治重點區(qū)域新能源汽車新車銷售量達到汽車新車銷售量的50%左右。對國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)來說，通過科技創(chuàng)新研發(fā)新型清潔能源發(fā)動機，深化改革零碳替代燃料等手段來夯實綠色低碳理念，是一項勢在必行的重要舉措。

項目介紹

長久以來，武漢華中科技大學(xué)（以下簡稱“華科”）對醇氫動力技術(shù)的研究深受政府領(lǐng)導(dǎo)重視，湖北省副省長曹廣晶曾逐年多次對華科動力機械實驗室的研究進展進行考察。早在2017年3月，全球首臺醇氫混合燃料新能源汽車就在這里誕生。

華科此次所采購產(chǎn)品為發(fā)動機排放測試系統(tǒng)Gasboard-9801，用于華科能源與動力工程學(xué)院針對氫燃料與氨燃料為動力的新型發(fā)動機進行研究，其研究成果代表著國內(nèi)領(lǐng)先的新能源發(fā)動機排放水平，其實驗數(shù)據(jù)也是各大發(fā)動機與整車生產(chǎn)廠商的權(quán)威參考。

產(chǎn)品原型

發(fā)動機排放測試系統(tǒng)Gasboard-9801

Gasboard-9801發(fā)動機排放測試系統(tǒng)結(jié)合高精度氫火焰離子化檢測技術(shù)（HFID）、紫外差分吸收光譜氣體分析技術(shù)（UV-DOAS）、非分光紅外氣體分析技術(shù)（NDIR）與長壽命電化學(xué)傳感器技術(shù)（ECD），同時測量發(fā)動機排氣中THC、NOx、CO、CO2 、O2等氣體體積濃度，可為柴油機生產(chǎn)廠商、移動機械制造企業(yè)、相關(guān)科研部門、檢測機構(gòu)進行檢測和分析發(fā)動機排氣污染物提供完整的系統(tǒng)測試解決方案，以滿足日益嚴格且靈活多變的排放限值需要。

產(chǎn)品特性

l  同時測量THC、NOx、CO、CO2、O2氣體濃度，可擴展顆粒物測量模塊

l  紫外差分吸收光譜氣體分析技術(shù)（UV-DOAS）直測NOx，無需轉(zhuǎn)化爐，后期免維護

l  內(nèi)置鍵盤，一體化設(shè)計，方便操作

l  操作簡單，支持發(fā)動機排氣污染物的比排放量自動計算顯示

l  高精度HFID技術(shù)測量THC濃度

l  測量精度高，性能達到進口設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)

激光氨逃逸氣體分析儀GasTDL-3000

GasTDL-3000激光氨逃逸氣體分析儀采用可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)（TDLAS），適用于在線監(jiān)測脫硝工藝出口氨氣濃度。系統(tǒng)采用高溫伴熱抽取技術(shù)，有效降低氣體冷凝損耗，可實時準(zhǔn)確地反應(yīng)逃逸氨的變化，為環(huán)保監(jiān)測提供可靠數(shù)據(jù)支持。

產(chǎn)品特性

l  采用TDLAS技術(shù)，被測氣體不受背景氣體交叉干擾

l  超低量程測量，采用多次反射氣室，檢出下限低

l  氣體流路全程高溫伴熱，預(yù)防銨鹽結(jié)晶，并采用低吸附材料和處理工藝，有效避免NH3冷凝損耗

l  抽取式測量，不受煙道內(nèi)粉塵、溫度、壓力波動的影響

l  不受現(xiàn)場安裝條件限制，應(yīng)用廣泛

項目實施

技術(shù)方案

根據(jù)客戶的需求，我司為客戶制定了（Gasboard-9801）+（GasTDL-3000）發(fā)動機排放測試系統(tǒng)解決方案，該系統(tǒng)結(jié)合高精度氫火焰離子化檢測技術(shù)（HFID）、紫外差分吸收光譜氣體分析技術(shù)（UV-DOAS）、非分光紅外氣體分析技術(shù)（NDIR）、長壽命電化學(xué)傳感器技術(shù)（ECD）與可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)（TDLAS）。系統(tǒng)可同時測量發(fā)動機排氣中THC、NOx、CO、CO2 、O2等氣體體積濃度，及NH3的逃逸情況，為發(fā)動機排氣污染物的分析提供了一套完整的測試解決方案。

其中，發(fā)動機排放測試系統(tǒng)由采樣探頭、伴熱管線、預(yù)處理及分析系統(tǒng)三部分組成；激光氨逃逸氣體分析儀由取樣、預(yù)處理、控制、分析四部分組成。系統(tǒng)采用全程伴熱方式，可將被測氣體維持在高溫的狀態(tài)經(jīng)過逐級凈化，不改變原有氣體成分，最終將凈化后被測氣體的傳送至儀表分析測試。

方案價值

經(jīng)過一段時間的使用后，客戶反饋儀器測試數(shù)據(jù)精準(zhǔn)可靠，為新型發(fā)動機的研究提供了有力的數(shù)據(jù)支撐。在使用過程中操作也十分方便，為研究節(jié)省了大量時間。

該項目采用我司發(fā)動機排放測試系統(tǒng)，用以監(jiān)測新型燃料發(fā)動機排放氣體組分濃度。為新型燃料燃燒過程中廢氣含量的精準(zhǔn)測算提供數(shù)據(jù)支撐，以此來研究新型燃料的可靠性與適用性，從而對燃料含量及發(fā)動機性能做出對應(yīng)的調(diào)整，在新型燃料發(fā)動機的研究上具有積極意義。

項目現(xiàn)場