EGR技术简介（一）

Exhaust gas recirculation (EGR) 废气再循环是一种排放控制技术，通过将新鲜空气与废气混合并将混合气送入燃烧室进行氧稀释燃烧，可以显著减少大多数柴油发动机NOx排放，目前在低、中、高速柴油机上均有应用。虽然现阶段应用 EGR 主要是为了减少商用柴油发动机 NOx 的排放，但EGR也有一些其它的潜在用途，如在 SI（Spark-ignition）发动机中减少爆震并减少对高负荷燃料浓缩的要求，帮助 SI 发动机中液体燃料的蒸发等。

EGR虽然可以降低NOx的排放，但是会伴随着一些代价，如发动机经济性会降低，维保时间间隔会缩短，PM、HC 和 CO 排放会增加等等。发动机制造商不得不采取一些辅助技术来平衡，如：

1. 降低滑油消耗

2. 增加燃油喷射压力

3. 增加柴油氧化催化剂使用

4. 增加进气歧管增压压力等。

当然，EGR技术也可以通过其它技术来替代，如SCR后处理技术等。本文主要介绍船用柴油机的EGR技术。

EGR 技术应用在船用发动机上可能是最具挑战的。在国际海事组织对船用燃料实施 0.5% 的全球硫含量上限之前，这些发动机一般都设计用于燃烧重油 (HFO)，产生的废气中含有大量金属、硫和其他颗粒等。由于清洁方面的挑战，一些人认为 EGR 不适合燃烧 HFO 的发动机，但到 2010 年左右，所有主要的低速船用发动机制造商（MAN Diesel & Turbo、Wärtsilä 和 Mitsubishi）都在考虑将 EGR 用于 HFO IMO Tier Ⅲ 应用，至目前为止，基本也都实现了商业化。

下图为 MAN柴油机为现有重油船舶提供的一套EGR和EGCS集成的一套方案。

从上图可以看出，废气一部分通过排烟管上的阀门流出，经过预清洗，清洗，冷却，然后通过鼓风机加压进入扫气箱，重新参与燃烧循环。

预清洗主要是去除废气中的烟灰。清洗是用NaOH溶液中和废气中的SOx和NOx，然后通过空冷器使废气温度降低，最后通过风机吹入扫气箱。由于扫气箱中的空气是经过增压器压缩的，因此风机的功率也比较大。而且由于各功率点所需的废气量和压力不同，因此该风机需采用变频电机。这也使得风机的造价比较昂贵。

由于废气中的酸和清洗液中的碱都会对钢结构造成严重的腐蚀，因此整个EGR系统采用不锈钢制造。这也使得EGR系统整体造价比较昂贵。