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随着船舶行业的迅猛发展,船用柴油机废气排放成为了沿海地区以及海洋环境污染的主要因素,废气中含有大量的NOx,为进一步限制NOx排放,国际海事组织颁布了《MARPOL73/78公约》附则Ⅵ,决定于2016年1月1日起在排放控制区实施TierⅢ排放法规。因此,新型的NOx排放控制技术具有研究成为当下的热门研究领域。选择性催化还原技术是目前世界公认的最有效、最有发展前景的NOx排放控制技术,完全可以满足TIerⅢ排放标准,为此,MAN、瓦锡兰等船舶制造商都对此作出了不懈努力。本文以船用6S46MC-C型柴油机为主机,建立其带有高压SCR系统的平均值仿真模型,研究了高压SCR系统对柴油机主机匹配工作的影响;提出了提高反应器进口温度的措施,对其低工况性能进行了优化,并仿真研究了带有旁通调制的柴油机加速与减速过程;提出了两种高压SCR系统柴油机节能方案。得到以下结论:(1)在Matlab/Simulink仿真平台建立船用高压SCR柴油机的仿真模型,分别从稳态与动态仿真两方面研究了高压SCR系统对柴油机工作的影响:稳态结果表明,高压SCR系统对主机稳态仿真影响对很小,不影响柴油机的动力性与经济性;动态结果表明,高压SCR系统具有较大的热惯性,对柴油机的动态变化过程产生了一定的影响,对柴油机运行造成了 一定的影响。(2)研究扫气旁通与废气旁通两种调制方式对高压SCR系统柴油机的影响,结果表明:当扫气旁通阀开度为0.55、废气旁通开度为0.7左右时可以使反应器入口温度满足要求,效果良好。同时,研究了带有旁通调制的柴油机快速加载、正常加载、快速卸载和预热启动的动态仿真,并与试验数据对比分析,仿真效果良好。(3)提出动力涡轮发电技术与采用变截面涡轮增压器两种节能方案:动力涡轮发电技术可以利用废气中更多的热量,变截面涡轮增压器的使用则可以降低燃油消耗率,均可以达到节能的目的。