解读连载之IMO排放条例和柴油机NOx减排技术

上一篇我们给大家介绍了IMO条例的相关内容，那么氮氧化物又是如何产生的？该采用什么技术来应对IMO的要求？我们今天一起来聊聊！

NOx

氮是空气中最多的元素，空气中主要以单质分子氮气的形式存在于大气中，氮气约占空气体积的78%。其无色无味无臭是很不容易易有化学反应呈化学惰性的气体，且其不支持燃烧。

主要有如下三种途径：

柴油机工作时缸体内始终存在富余的空气，氮气与氧气在高温高压的情况下会产生NOx，称之为热力型NOx；

柴油机的工作原理制约着燃料与空气的混合程度，使其无法均匀，有富氧的位置也有缺氧的位置。而在氧气较少的位置，燃料中的碳氢化合物燃烧所产生的烃与空气中的氮气反应形成CN、HCN，其继续与氧气反应形成NOx，称之为快速型NOx；

燃料中的氮氧化物在燃烧过程中产生的NOx，通称为燃料型NOx。

所以，减少NOx就要从对应的几个方面入手：避免高温富氧环境、燃料空气混合程度、提高燃油品质。

在综合了经济性及可行性考虑后，对于柴油机厂家来说避免高温富氧环境成为了船舶柴油发动机最主流的研究方向，具体体现在机械机至电喷机的升级换代也就是IMO I机至IMO II机的更新迭代。

卡特彼勒由机械机至电喷机的升级改进了多个系统，包括燃烧系统、进气系统、控制系统及燃油系统。以上技术卡特命名为ACERT（Advanced Combustion Emission Reduction Technology）。

ACERT通过调整提前角等一些列技术使柴油机燃烧时缸体内的温度、压力及氧气浓度降低，使其在保证功率输出的前提下降低了NOx的排放，从而满足IMO II。

现时IMO II全球化的情况下，电喷技术成为世界上多数船舶柴油机制造厂家所使用的主流，但其对NOx的控制也有理论极限，其自身极限大概在6~7g/kWh。

由于此极限的存在，IMO III是无法单单靠柴油机内部满足的，各大厂家只能继续寻找其他技术方案来满要求。