[發(fā)明專利]一種還原劑噴嘴的狀態(tài)檢測方法及裝置、催化還原系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310228603.2
• 申請日: 2013-06-08
• 公開（公告）號: CN103277175A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王奉雙;劉偉達(dá);郭圣剛;李俊普;王遠(yuǎn)景
• 申請（專利權(quán)）人: 濰柴動力股份有限公司
• 主分類號: F01N3/20
• 分類號: F01N3/20;F01N11/00
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及發(fā)動機催化還原技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種還原劑噴嘴的狀態(tài)檢測方法及裝置、催化還原系統(tǒng)。

背景技術(shù)

眾所周知，氮氧化物（NO_x）的排放是導(dǎo)致空氣污染的主要根源之一，氮氧化物的減排和凈化對于環(huán)境保護(hù)而言具有十分重大的意義。選擇性催化還原（Selective?Catalytic?Reduction，簡稱SCR）是當(dāng)前一種實用性非常強的氮氧化物凈化技術(shù)，SCR的原理是以尿素作為還原劑，并在催化劑作用下引發(fā)氮氧化物進(jìn)行還原反應(yīng)。SCR在現(xiàn)階段已經(jīng)發(fā)展的較為成熟。SCR技術(shù)具備高效、低成本、適用性強等特點，所以在凈化氮氧化物排放的領(lǐng)域內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用和認(rèn)可。

例如在柴油機的減排設(shè)計上，SCR系統(tǒng)便占據(jù)核心的地位。利用SCR的催化還原反應(yīng)能夠凈化柴油機運行過程中產(chǎn)生的氮氧化物，使柴油機的排放達(dá)到既定標(biāo)準(zhǔn)。SCR系統(tǒng)一般通過一個特別設(shè)計的還原劑噴嘴來投放還原劑，也就是尿素；利用電磁閥的占空比可控制噴嘴開啟的時間，從而實現(xiàn)尿素的定量噴射。

但是現(xiàn)階段的SCR系統(tǒng)中存在著如下的缺陷：由于SCR系統(tǒng)中的還原劑噴嘴暫時無法被信息化的檢測技術(shù)所覆蓋，所以在還原劑噴嘴出現(xiàn)機械性卡死的時候，SCR系統(tǒng)的控制層不能夠立即獲悉，這將非常可能導(dǎo)致SCR系統(tǒng)尿素噴射不受控，引起排放結(jié)果不穩(wěn)定，氨泄漏增加，嚴(yán)重時甚至出現(xiàn)尿素結(jié)晶，損壞排放測試設(shè)備等不良后果。現(xiàn)階段還不能夠?qū)崿F(xiàn)迅速準(zhǔn)確的檢測發(fā)現(xiàn)還原劑噴嘴的卡死故障。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種還原劑噴嘴的狀態(tài)檢測方法及裝置、催化還原系統(tǒng)；所述方法及裝置通過檢測SCR催化發(fā)生器氮氧化物的排放情況是否達(dá)標(biāo)，以實現(xiàn)從側(cè)面判斷還原劑噴嘴是否發(fā)生了機械性卡死。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明有如下技術(shù)方案：

一種還原劑噴嘴的狀態(tài)檢測方法，所述方法包括以下步驟：

預(yù)設(shè)催化發(fā)生器氮氧化物的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換率及誤差閾值，并采集催化發(fā)生器的排放樣本；

通過所述排放樣本檢測得到催化發(fā)生器的氮氧化物的實測轉(zhuǎn)換率；

判斷所述實測轉(zhuǎn)換率與標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換率之差是否超出誤差閾值，如果未超出則認(rèn)為還原劑噴嘴處于正常狀態(tài)。

所述方法還包括：

預(yù)先獲悉前一檢測周期中，實測轉(zhuǎn)換率與標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換率之差是否超出誤差閾值。

所述方法還包括：

預(yù)先檢測還原劑噴射泵的運行狀態(tài)是否正常。

所述方法還包括：

當(dāng)前一檢測周期中實測轉(zhuǎn)換率與標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換率之差未超出誤差閾值且還原劑噴射泵的運行狀態(tài)正常時，本周期中實測轉(zhuǎn)換率與標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換率之差超出誤差閾值，則認(rèn)為還原劑噴嘴卡死。

一種還原劑噴嘴的狀態(tài)檢測裝置，所述裝置具體包括以下：

第一檢測器，置于催化發(fā)生器排放口處，用于采集催化發(fā)生器的排放樣本，通過所述排放樣本檢測得到催化發(fā)生器的氮氧化物的實測轉(zhuǎn)換率；

比較器，用于預(yù)設(shè)催化發(fā)生器氮氧化物的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換率及誤差閾值；并判斷所述實測轉(zhuǎn)換率與標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換率之差是否超出誤差閾值，如果未超出則認(rèn)為還原劑噴嘴處于正常狀態(tài)。

所述比較器還用于：預(yù)先獲悉前一檢測周期中，實測轉(zhuǎn)換率與標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換率之差是否超出誤差閾值。

所述裝置還包括：

第二檢測器，用于預(yù)先檢測還原劑噴射泵的運行狀態(tài)是否正常。

所述比較器還用于：

在前一檢測周期中實測轉(zhuǎn)換率與標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換率之差未超出誤差閾值、還原劑噴射泵的運行狀態(tài)正常且本周期中實測轉(zhuǎn)換率與標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換率之差超出誤差閾值的情況下，認(rèn)為還原劑噴嘴卡死。

一種催化還原系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)中包括權(quán)利要求5-8任意一項所述裝置。

通過以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明存在的有益效果是：通過判斷催化發(fā)生器對氮氧化物的實際轉(zhuǎn)換率是否符合正常標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而間接的實現(xiàn)了對于還原劑噴嘴狀態(tài)的檢測，提高了安全性；且實現(xiàn)了在故障出現(xiàn)時直接的斷定該故障是否為還原劑噴嘴的機械性卡死，以便有針對性的采取后續(xù)措施。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例所述方法流程圖；

圖2為本發(fā)明另一實施例所述方法流程圖；

圖3為本發(fā)明實施例所述裝置結(jié)構(gòu)示意圖；