[發明專利]用于控制排氣后處理系統的方法和裝置

在審

• 申請號: 201380039697.7
• 申請日: 2013-07-26
• 公開（公告）號: CN104718356A
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發明（設計）人: P·莫爾
• 申請（專利權）人: 珀金斯發動機有限公司
• 主分類號: F01N3/20
• 分類號: F01N3/20;F01N13/02
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 蘇娟;劉迎春

技術領域

本發明涉及一種用于排氣后處理的裝置和方法。

背景技術

由諸如鍋爐或內燃機(如柴油發動機)產生的排氣，可含有在被釋放到大氣中之前優選從氣流中減少或脫除的氣體。例如，排氣可含有氮氧化物(NO_x)，通過選擇性催化還原(SCR)系統可使NO_x轉化為危害較小的排放物，例如氮氣和水。

SCR系統可包括催化劑以及還原劑，催化劑對NO_x之間的反應有利，NO_x可存在于通過SCR系統的排氣流中，還原劑用于從排氣中基本上脫除NO_x。

可在還原劑與通過SCR系統的排氣流中的NO_x反應之前，將還原劑添加到氣流中并使還原劑吸附在催化劑上。當還原劑為氨時，可作為諸如無水氨、氨水或尿素被添加到氣流中，在被吸附到催化劑上之前，尿素可在SCR系統中熱分解成氨。

催化劑的存儲狀態可取決于催化劑的溫度。在低溫下，催化劑可以不吸附任何還原劑，這意味著SCR系統可不從排氣流中脫除NO_x。因此，可以直到催化劑達到它可吸附還原劑、然后可與通過SCR系統的排氣流中的NO_x反應的溫度，才對SCR系統進行配給還原劑。然而，若在催化劑非常熱的時候配給SCR設備的催化劑，則催化劑的金屬可受損。因此，SCR設備可具有運行溫度范圍，在運行溫度范圍之外，它們可不被配給，并且因此不能從排氣流中脫除NO_x。

若使用具有相對高的運行溫度范圍的SCR設備，那么當排氣溫度很低時，例如在低負荷或怠速狀態期間，或發動機冷啟動后，可不對設備進行配給，并且因此NO_x可保持未處理狀態。

若使用具有相對低的運行溫度范圍的SCR設備，那么當排氣溫度較高時，例如在高負荷狀態期間或在道路行駛期間，可不對設備進行配給，并且因此NO_x可保持未處理狀態。

可使用一些技術來調整發動機運行參數，以增加或減少用于發動機一些運行條件的排氣溫度，使SCR設備維持在其運行溫度范圍中更長時間。然而，這些技術導致發動機效率下降，并且因此可能是不理想的。

德國專利申請號DE?10-2007-047-906?A1描述了一種柴油微粒過濾器(DPF)和SCR設備的排氣后處理布置。DPF位于SCR設備的上游，并且可以存在以從排氣流中減少或脫除柴油微粒物或煙灰。然后SCR設備可在排氣被釋放到大氣中之前從排氣流中減少或脫除NO_x。

然而，如前面所解釋的那樣，SCR設備的運行將受其運行溫度范圍限制。這意味著，在正常發動機運行期間，例如在具有高運行溫度范圍的SCR設備的怠速或低負荷狀態期間，或者在具有低運行溫度范圍的SCR設備的高負荷或道路行駛狀態期間，有時NO_x可未經處理就被釋放到大氣中。

發明內容

本發明提供：一種對排氣后處理設備配給的方法，排氣后處理設備包括第一選擇性催化還原(SCR)設備，在第一SCR設備下游的第二SCR設備，以及位于第一SCR設備和第二SCR設備之間的柴油微粒過濾器(DPF)，其中，第一SCR設備的運行溫度范圍與第二SCR設備的運行溫度范圍不同，所述方法包括以下步驟：當第一SCR設備的溫度在第一SCR設備的運行溫度范圍中時，允許對第一SCR設備配給還原劑，并且當第一SCR設備的溫度在第一SCR設備的運行溫度范圍之外時，防止對第一SCR設備配給還原劑；以及當第二SCR設備的溫度在第二SCR設備的運行溫度范圍中時，允許對第二SCR設備配給還原劑，并且當第二SCR設備的溫度在第二SCR設備的運行溫度范圍之外時，防止對第二SCR設備配給還原劑；以及當需要DPF的再生時，減少對第一SCR設備的配給的水平。