[實用新型]一種選擇性催化還原尿素噴射修正裝置及系統

有效

• 申請號: 201220652974.4
• 申請日: 2012-11-30
• 公開（公告）號: CN202926444U
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 王奉雙;張展騰;胡廣地;王勝;王軍;高偉
• 申請（專利權）人: 濰柴動力股份有限公司
• 主分類號: F01N3/20
• 分類號: F01N3/20;F01N9/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

技術領域

本實用新型涉及發動機尾氣處理技術領域，特別涉及一種選擇性催化還原尿素噴射修正裝置及系統。?

背景技術

選擇性催化還原（SCR，Selective?Catalytic?Reduction）技術是消除柴油機排氣中氮氧化物的主要后處理技術之一。?

根據功能SCR系統主要分為控制單元、尿素劑量單元和催化反應單元三部分。?

SCR系統的控制單元與發動機的控制單元（ECU）集成在一起，主要用于執行SCR控制策略，并根據環境溫度、排氣溫度、尿素液位、尿素溫度、尿素壓力、氮氧化物（NOx）濃度等傳感器信號控制尿素劑量單元，以使尿素劑量單元根據需求定時定量地將尿素溶液噴射到排氣氣流中；尿素劑量單元主要包括尿素箱、尿素供給單元、尿素噴射單元、加熱組件及連接管路和線路，保證尿素溶液的充分霧化和分解；催化反應單元主要包括SCR催化劑及其封裝，用于將柴油機排氣中的主要有害成分氮氧化物還原為氮氣和水。?

SCR系統基本工作原理：排氣從增壓器渦輪流出后進入排氣管中，同時由安裝在排氣管上的尿素噴射單元將定量的尿素水溶液以霧狀形態噴入排氣管中，尿素液滴在高溫廢氣作用下發生水解和熱解反應，生成所需要的還原劑氨氣（NH3），氨氣（NH3）在催化劑的作用下將柴油機排氣中的主要有害成分氮氧化物（NOx）有選擇性地還原為氮氣（N2）。有時為了防止過多的氨氣（NH3）逃逸造成二次污染，還需要在SCR催化劑后方設置促使氨氣（NH3）氧化成氮氣（N2）的催化劑。?

尿素的分子式為NH2CONH2，加水H2O后在高溫下分解成NH3和CO2，此反應不需要催化條件即可完成：?

NH₂CONH₂+H₂O→2NH₃+CO₂??????（1）?

在SCR催化器中的NH3和排氣中的NO、NO2反應產生N2和H2O：?

2NO+2NO₂+4NH₃→4N₂+6H₂O???????（2）?

4NO+O₂+4NH₃→4N₂+6H₂O??????（3）?

2NO₂+O₂+4NH₃→3N₂+6H₂O??????（4）?

為防止發動機整個使用過程中氨氣的泄露，有時需要在SCR催化消聲器之后設置消除氨氣的催化器，在這個催化器中NH3與O2反應生成N2和H2O：?

4NH₃+3O₂→2N₂+6H₂O?????????????（5）?

現有技術中，尿素開始噴射的溫度一般是以SCR催化消聲器上游排溫或SCR催化消聲器平均溫度為準，設定的尿素開始噴射的啟噴溫度一般為200℃，若排溫高于200℃（其他啟噴條件滿足）則控制尿素開始噴射，反之則關閉尿素噴射。?

但是，實際應用中，由于SCR催化消聲器體積太大，例如輪船用或者非道路火車機車用的SCR催化消聲器?；蛘哂捎谄渌驅е碌腟CR催化消聲器下游溫度太低，從而導致SCR催化消聲器平均溫度太低，低于200℃，SCR系統的控制單元便會控制尿素噴嘴停止尿素噴射。此時SCR催化消聲器的上游溫度遠高于200℃，并且尿素噴嘴距離上游溫度傳感器還有一定距離，因此尿素噴嘴處的溫度比上游溫度傳感器處的溫度更高。如果這種情況下發動機處于排放工況，將達不到控制排放的效果，使得排放中的有害物質NOx泄露到空氣中。?

綜上，現有技術中僅以SCR系統的上游溫度或平均溫度為啟動尿素噴射的條件不能有效地控制尾氣排放。?

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種選擇性催化還原尿素噴射修正裝置及系統，能夠有效控制發動機的尾氣排放。?

本發明實施例提供一種選擇性催化還原尿素噴射修正裝置，包括：第一檢測單元、第二檢測單元、溫度差獲得單元、第一判斷單元、第二判斷單元、控制單元；?

所述第一檢測單元，用于檢測SCR催化消聲器上游溫度T1；?

所述第二檢測單元，用于檢測SCR催化消聲器下游溫度T2；?

所述溫度差獲得單元，用于由所述上游溫度T1和下游溫度T2計算上下游溫度差ΔT；?