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柴油機NOx排放計算那點事

本文的內容參考文獻:GB 17691-2018 重型柴油車汙染排放限值及測量方法(中國第六階段)本文主題:根據法規的NOx計算公式,推一下horiba臺架的報告內容;瞭解了NOx的計算方法後相當於可以自己寫公式計算比氮氧,輔助自己的排放標定。Nox排放測量裝置主要分為兩種:一個是部分流,另一個是全流。本文講的是 部分流 (詳細解釋見法規CA.5):為了計算原始排氣中的排放量和控制部分流稀釋系統,必須指導發動機的排氣質量流量。一般簡單方法都是用進氣流量和燃油質量流量相加得到瞬時的排氣質量流量。

接下來有一個概念需要事先知道:幹基、溼基。 柴油機的廢氣是一種含水的廢氣,來源是大氣中的水和燃燒化學反應生成的水,所以如果排放裝置將廢氣引入分析儀前未進行除溼,那就是測出的是溼基濃度;相反,如果是先除水分(一般就是再加熱排氣)再進行分析,則此時測得排放物濃度是幹基濃度。(詳細解釋參考:

http://www.docin.com/p-1171085955.html

下面直接講計算步驟,這個內容法規有範例:步驟1、計算 幹/溼基校正係數。如果測量的是幹基濃度,則需要進行轉化為溼基濃度再進行計算。

步驟2、計算 NOx溫溼度校正係數。一般儀器計算的都是相對溼度,但是公式用的是絕對溼度進行計算,絕對溼度也稱為比溼度、含溼量,單位是g/kg。根據進氣溫度和壓力可以進行轉化為絕對壓力,有興趣可以自行百度焓溼圖,網路也有線上計算器。

步驟3、計算瞬時排放質量流量,然後對其進行積分,乘以係數u(查表得到),從而得到迴圈汙染物質量排放,單位是g/test。

流程解釋就以上,總的來說還挺簡單的。 接下來講horiba的報告,我個人比較喜歡horiba的排放報告。它的報告是一個excel檔案,裡面包含了很多詳細的引數計算,和關鍵性引數結果。horiba的報告,excel表格裡的“Report”表有彙總結果,如下圖,這個WHTC迴圈Nox排放結果是3.47g/kwh。而上一個單位為g/test的24.38就是上文說的迴圈的總排放質量流量。

而我們要推導就是,利用法規的公式,看horiba的Nox計算方式是不是一樣。下圖的左邊淡綠色部分是從表“ModeResults”中提出來的。實際上kh、kwRaw是算出來的。步驟1,因為該排放是溼基濃度,所以雖然報告算出來了,但是並沒有用。步驟2,公式=B3*15.698/1000+0.832。步驟3.1,公式=E3*D3/60/60/10。kg/h要轉化為kg/s,所以除以兩個60。除以10是因為資料採集是10HZ,1秒採10次。步驟3.2,公式=SUM(J3:J18004)。積分3.1結果。步驟4,公式=K3*0.001587。步驟5,公式=L3/7.0244。迴圈功計算這裡略過。可以對比C列和I列結果是一樣的。而L3的值24.75和Report表的24.38也很接近。

全文完。對結論保留意見,僅供參考。