[實用新型]一種用于SCR后處理系統的尿素水溶液的噴射系統

有效

• 申請號: 201320792355.X
• 申請日: 2013-12-04
• 公開（公告）號: CN203756290U
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 王長明;董紅義;秦國強;尹升智;馬燕江
• 申請（專利權）人: 張家口百通環?？萍加邢薰?/a>
• 主分類號: F01N3/20
• 分類號: F01N3/20
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 張文祎

技術領域

本實用新型涉及內燃機排氣凈化處理技術領域，特別涉及一種用于選擇性催化還原(SCR)后處理系統的尿素水溶液的噴射系統。

背景技術

現有技術中，內燃機尤其是柴油內燃機的排氣中含有大量的顆粒物(PM,Particulate Matter)和氮氧化物，對大氣環境造成嚴重污染。這不符合現行的以及今后將頒布的環境保護相關法律法規的規定。

現有技術中，用于內燃機排氣處理的方法存在一個缺點，即對PM和氮氧化物的凈化處理無法同時實現，二者之間相互沖突。例如，采用廢氣再循環(EGR,Exhaust Gas Recycle)技術凈化處理內燃機排氣，可以實現排氣中氮氧化物的含量大幅度降低，但排氣中PM的含量反而升高，且燃油成本提高；采用高壓噴射技術凈化處理內燃機排氣，有利于降低排氣中PM的含量，但往往會使排氣中氮氧化物的含量升高。

近年來，技術人員又開始關注柴油機均質混合氣壓燃(HCCI，Homogeneous Charge Compression Ignition)技術，希望從內燃機內同時降低PM和氮氧化物的含量，但HCCI技術適用的工況范圍有限，內燃機模式切換控制復雜，且降低排氣中PM和氮氧化物含量的效果不明顯。

隨著人類對大氣保護意識的增強，國內外陸續頒布的環境保護相關法律法規逐步趨于嚴格化。對此，技術人員不得不采用后處理技術來凈化處理內燃排氣。

SCR后處理技術的基本原理是向內燃機排氣中噴射燃油或者另外添加還原劑，利用合適的催化劑促使還原劑與氮氧化物發生化學反應生成氮氣(N₂)，同時抑制還原劑與氧氣的非選擇性氧化反應。例如，以氨(NH₃)為還原劑的SCR后處理技術處理排氣時，發生的主要化學反應如下：

4NH₃+4NO+O₂→4N₂+6H₂O；

2NH₃+NO+NO₂→2N₂+3H₂O；

8NH₃+6NO₂→7N₂+12H₂O；

2NO₂+2NH₃→NH₄NO₃+N₂+H₂O。

由于氨具有較高的腐蝕性，液氨和氨水的儲存和運輸都很困難，因而氨不能直接用于車載SCR后處理系統。

針對氨作為還原劑的上述缺陷，技術人員通常采用尿素水溶液來提供還原劑。實踐表明，濃度為32.5%的尿素水溶液具有最低的凝固點，其凝固點為-11℃，故國際上普遍采用濃度為32.5%的尿素水溶液來提供SCR后處理技術的還原劑，并將其命名為AdBlue。

采用SCR后處理技術凈化處理內燃機排氣，如果采用尿素水溶液來提供還原劑，需要將尿素水溶液噴射向排氣。向排氣中噴射尿素水溶液時，需要綜合考慮氮氧化物的濃度、催化劑的工作狀況和氨的泄漏量等因素。具體地，向排氣中噴射尿素水溶液時需要精確控制尿素水溶液的噴射量的要求，使得在氨的泄漏量最高不超過25ppm、平均不超過10ppm的條件下，氮氧化物的轉化效率最高。因此，對SCR后處理技術來說，如何實現尿素水溶液的精確計量和精確控制成為技術人員亟待解決的技術問題。

實用新型內容

本實用新型的目的是針對現有技術的上述缺陷，提供一種用于SCR后處理系統的尿素水溶液的噴射系統。

本實用新型提供的用于SCR后處理系統的尿素水溶液的噴射系統包括尿素桶、隔膜泵、溢流平衡閥和噴射器；

所述隔膜泵通過第一管路與所述尿素桶連通；所述溢流平衡閥通過第二管路與所述隔膜泵連通；所述噴射器通過第三管路與所述溢流平衡閥連通；所述噴射器設于靠近排氣管處，且所述噴射器與排氣管相連通；所述溢流平衡閥通過第四管路與所述尿素桶連通；所述溢流平衡閥通過第五管路與所述噴射器連通。