[實用新型]一種DPF再生系統

有效

• 申請號: 201621160501.7
• 申請日: 2016-11-01
• 公開（公告）號: CN206329368U
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 蔡憶昔;濮曉宇;施蘊曦;顧林波;王靜;李小華;田晶
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: F01N3/023
• 分類號: F01N3/023;F01N3/027;F01N3/029;F01N9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及柴油機尾氣后處理技術領域，具體地，涉及一種DPF再生系統。

背景技術

柴油機憑借其燃油經濟性好、可靠性高、熱效率高及使用壽命長等優勢，被廣泛應用于交通運輸和工農業生產等領域。柴油機的主要排放污染物是氮氧化物NO_X和顆粒物(Particulate matter,簡稱PM)，尤其是PM，嚴重危害到人類健康。近年來，日益嚴格的排放法規對柴油機PM排放提出了更高的要求。柴油機顆粒捕集器(Diesel particulate filter,簡稱DPF)技術被認為是目前降低PM最為有效的后處理手段，捕集效率可達90％以上。然而隨著DPF對排氣中PM的不斷捕集，DPF會被堵塞，從而導致柴油機排氣背壓升高、性能下降及油耗增加等后果，所以DPF技術的關鍵在于適時地清除DPF吸附的PM，即DPF的再生。

傳統的DPF再生方式主要分為主動再生和被動再生。主動再生包括噴油加熱再生、電加熱再生、微波加熱再生及紅外加熱再生等熱再生方式。熱再生技術主要利用外加能源加熱使DPF上沉積的PM燒除，反應溫度通常高達600℃以上，載體容易因局部過熱而損壞。被動再生主要包括催化再生和連續再生。相比于熱再生，加裝催化劑的催化再生技術及連續再生技術能大幅降低PM的反應溫度，但催化劑保持活性的溫度范圍較窄，對油品要求較高。因此傳統的DPF再生方式自身皆存在缺點，使用上受到一定限制。

低溫等離子體(Non-thermal plasma,簡稱NTP)技術在污染物處理領域具有高效、處理范圍廣、凈化徹底且能同時處理多種污染物等優勢，成為目前內燃機尾氣凈化領域的研究熱點，具有極大的應用前景。NTP發生器通過對空氣氣源進行高壓放電，產生O₃、NO₂等強氧化性的活性物質。NTP再生DPF技術的實質是其產生的O₃、NO₂等活性物質與DPF內沉積的PM發生復雜的化學反應，在遠低于PM起燃溫度的情況下實現PM的氧化分解，達到去除PM的目的。目前，利用NTP技術降低柴油機排放污染物已取得了一定的研究成果。中國公開號為CN102678238A的中國專利申請中描述的一種在柴油機停機狀態下利用NTP技術再生DPF的方法，此方法選擇性地利用柴油機排氣余熱和電加熱使DPF達到再生溫度，實現DPF的離線再生。但該方法的缺陷在于：不能在線實時再生DPF，對于柴油機長時間運行的DPF系統未能提供有效的在線再生策略。中國公開號為CN105221220A的中國專利申請提供了一種利用NTP技術對DPF進行在線再生和離線再生相結合的再生策略，該策略能在柴油機運行時實時再生DPF，并對DPF定期進行完全再生。但該方法的缺陷在于：在線再生時排氣流量遠大于NTP流量，該方法未能解決由此導致的NTP利用率下降及再生效率低下的問題。

實用新型內容

針對現有技術中存在不足，本實用新型提供了一種DPF再生系統，采用在線再生和離線再生相結合的再生策略，利用NTP噴射系統及熱電轉化裝置，對雙DPF系統進行在線交替再生，極大地提高了在線再生時的NTP利用率及再生效率。

本實用新型是通過以下技術手段實現上述技術目的的。

一種DPF再生系統，包括NTP噴射系統、雙DPF系統和控制模塊；所述NTP噴射系統包括NTP發生器、供氣風機、質量流量控制器、示波器、電源、噴射管路、噴嘴；所述供氣風機通過裝有質量流量控制器的管道與NTP發生器的進氣端連接，所述NTP發生器的出氣端通過噴射管路與噴嘴連接，所述噴射管路后段分為兩個噴射支路，所述兩個噴射支路上分別安裝有第一NTP控制閥和第二NTP控制閥，安裝有第一NTP控制閥的噴射支路末端連接第一噴嘴，安裝有第二NTP控制閥的噴射支路末端連接第二噴嘴；

所述雙DPF系統包括第一DPF和第二DPF，所述第一DPF和第二DPF通過排氣支路并聯連接，所述第一DPF的前端排氣支路上安裝有第一排氣控制閥，所述第一DPF的排氣支路上安裝有第一壓差傳感器；所述第二DPF前端排氣支路上安裝有第二排氣控制閥，所述第二DPF的排氣支路上安裝有第二壓差傳感器；

所述NTP噴射系統中的第一噴嘴和第二噴嘴分別安裝于第一DPF和第二DPF的入口處，所述第一NTP控制閥、第二NTP控制閥、第一排氣控制閥、第二排氣控制閥、第一壓差傳感器、第二壓差傳感器均與控制模塊連接。