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船舶低速双燃料发动机甲烷逃逸治理方案分析
摘要：船舶低速双燃料发动机在工作过程中会发生甲烷逃逸现象，以现有的催化剂催化氧化效率结合发动机排
放试验数据，通过设计计算及理论分析，研究了机外后处理技术在解决该问题上的可行性，分析了采取电加热和
补燃方案后对催化效果的影响。研究发现：现有的催化剂虽有较高的催化效率，但在低速机正常排气温度下，经
过加权计算的甲烷逃逸量为1.35g/（kW·h），不满足设计限值1g/（kW·h）；采取电加热或补燃方案使催化剂活
性得到提高后，低速机甲烷逃逸量会有所降低，采取电机热方案和燃烧器补燃方案均可使加权甲烷排放量降低至
0.94g/(kW·h)。
关键词：双燃料；甲烷逃逸；后处理；催化剂；电加热；燃烧器
AnalysisofMethaneSlipControlSchemeforMarineLow
SpeedDualFuelEngine
Abstract:Methaneslipoccursintheworkingprocessofmarinelow-speeddual-fuelengine.Basedon
theexistingcatalystcatalyticoxidationefficiencycombinedwiththeengineemissiontestdata,thispaper
studiedthefeasibilityofexternalpost-processingtechnologytosolvethisproblemthroughdesigncalcula-
tionandtheoreticalanalysis,andanalyzedtheinfluenceofelectricheatingorsupplementarycombustion
schemesonthecatalyticresults.Theresultsshowthatalthoughtheexistingcatalystshavehighcatalytic
efficiency,themethaneslipamountof1.35g/(kW·h)stilldoesnotmeetthedesignlimitof1g/(kW-h)
afterweightedcalculationatthenormalexhausttemperatureofthelow-speedmachine;usingelectric
heatingorsupplementarycombustionschemetoimprovethecatalystactivity,lowspeedmachinemethane
slipwillbereduced,theadoptionofelectricheatingandsupplementarycombustionschememakesthe
weightedmethaneemissionbereducedto0.94g/(kW·h).
Keywords:dual-fuel,methaneslip,post-processingtechnology,catalyst,electricheating,burner
收稿日期：2022-12-27；修订日期：2023-03-14
第10期胡杨，等：船舶低速双燃料发动机甲烷逃逸治理方案分析87
图1为甲烷逃逸治理样机计算流体域模型。低
引言速机废气从人口进入计算域，经过催化剂层（3×3）
和备用催化剂层后从出口离开计算域。此处重点对
船舶双燃料发动机在工作过程中会发生甲烷逃
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