[發(fā)明專利]用于操作內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的SCR排氣后處理系統(tǒng)的方法及控制單元

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810586102.4
• 申請日: 2018-06-08
• 公開（公告）號: CN109026294A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: P.托舍夫;K.斯克拉巴爾;I.恩格曼
• 申請（專利權(quán)）人: 曼柴油機(jī)和渦輪機(jī)歐洲股份公司
• 主分類號: F01N3/18
• 分類號: F01N3/18;F01N3/20
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 董均華;鄧雪萌

本發(fā)明涉及用于操作內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的SCR排氣后處理系統(tǒng)的方法及控制單元。一種用于操作SCR排氣后處理系統(tǒng)的方法，SCR排氣后處理系統(tǒng)具有：SCR催化轉(zhuǎn)化器、引入裝置和旁通管線，其中引入裝置包括空氣管線和氨前體物質(zhì)管線，空氣管線和氨前體物質(zhì)管線經(jīng)由聯(lián)接管線聯(lián)接，具有下列步驟：在第一操作模式中，在第一和第二截止閥打開和在第三截止閥關(guān)閉的情況下，排氣經(jīng)由SCR催化轉(zhuǎn)化器被引導(dǎo)，并且在第五和第六截止閥打開和第四截止閥關(guān)閉的情況下，氨前體物質(zhì)被引入到排氣中；在第二操作模式中，在第一和第二截止閥關(guān)閉和在第三截止閥打開的情況下，排氣經(jīng)由旁通管線被引導(dǎo)，在第六截止閥關(guān)閉的情況下，通過激活第四和第五截止閥，限定的壓力被調(diào)節(jié)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于操作內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的SCR排氣后處理系統(tǒng)的方法及控制單元。

背景技術(shù)

在例如發(fā)電站中使用的固定式內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的燃燒過程中和比如在例如船舶上使用的非固定式內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的燃燒過程中，產(chǎn)生氮氧化物，其中，這些氮氧化物通常在含硫化石燃料（比如煤、地坑煤、褐煤、原油、重質(zhì)燃料油或柴油燃料）的燃燒期間產(chǎn)生。由于這個原因，所述內(nèi)燃發(fā)動機(jī)分配了排氣后處理系統(tǒng)，其用于離開內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的排氣的清潔，尤其是脫氮。

為了減少排氣中的氮氧化物，從實踐已知，在排氣后處理系統(tǒng)中主要使用所謂的SCR催化轉(zhuǎn)化器。在SCR催化轉(zhuǎn)化器中，發(fā)生氮氧化物的選擇性催化還原，其中，需要氨（NH₃）作為還原劑，用于氮氧化物的還原。為了該目的，氨前體物質(zhì)（比如例如尿素）以液體的形式在SCR催化轉(zhuǎn)化器的上游被引入到排氣中，其中，氨前體物質(zhì)在SCR催化轉(zhuǎn)化器的上游與排氣混合，并被分解成還原劑。為了該目的，根據(jù)實踐，在氨前體物質(zhì)的引入裝置與SCR催化轉(zhuǎn)化器之間設(shè)置混合與分解區(qū)段。

從實踐已知，這樣的排氣后處理系統(tǒng)包括到達(dá)SCR催化轉(zhuǎn)化器的旁通管線。截止閥被整體形成在旁通管線中，以便在旁通管線的截止閥關(guān)閉的情況下經(jīng)由SCR催化轉(zhuǎn)化器引導(dǎo)所有的排氣。此外，同樣已知的是，截止閥被設(shè)置在SCR催化轉(zhuǎn)化器的下游和SCR催化轉(zhuǎn)化器的上游，以便：尤其在這些截止閥被關(guān)閉且旁通管線的截止閥被打開時，引導(dǎo)排氣經(jīng)由旁通管線旁通SCR催化轉(zhuǎn)化器。這在預(yù)定的操作狀況下會是必需的，例如對于在SCR催化轉(zhuǎn)化器上執(zhí)行維護(hù)操作。

由于整體形成在SCR催化轉(zhuǎn)化器的上游和下游處的排氣管線中的截止閥通常不會100%關(guān)閉或者100%緊密，因此至今，尤其是在排氣經(jīng)由旁通管線引導(dǎo)而旁通SCR催化轉(zhuǎn)化器時，避免排氣不期望地傳輸?shù)絊CR催化轉(zhuǎn)化器中被證實是困難的。這是不利的。

發(fā)明內(nèi)容

由此出發(fā)，本發(fā)明基于如下目標(biāo)：產(chǎn)生用于控制內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的SCR排氣后處理系統(tǒng)的新類型的方法及控制單元。

該目標(biāo)通過根據(jù)權(quán)利要求1的方法來解決。

在第一操作模式中，在第一截止閥打開、第二截止閥打開和第三截止閥關(guān)閉的情況下，排氣經(jīng)由SCR催化轉(zhuǎn)化器被引導(dǎo)，并且在第四截止閥關(guān)閉、第五截止閥打開和第六截止閥關(guān)閉的情況下，氨前體物質(zhì)被引入到排氣中。

在第二操作模式中，在第一截止閥關(guān)閉、第二截止閥關(guān)閉和第三截止閥打開的情況下，排氣經(jīng)由旁通管線被引導(dǎo)，其中，在第二操作模式中，通過引入裝置，在第六截止閥關(guān)閉的情況下，通過激活第四和第五截止閥，在經(jīng)由第一截止閥通向SCR催化轉(zhuǎn)化器的排氣管線中，預(yù)定壓力被調(diào)節(jié)。

利用這里呈現(xiàn)的發(fā)明，提出的是，在第二操作模式中，經(jīng)由引入裝置，在排氣管線中和在SCR催化轉(zhuǎn)化器中，即在排氣管線的關(guān)閉的截止閥之間，調(diào)節(jié)預(yù)定壓力，以便由此在截止閥處調(diào)節(jié)旁通管線中的壓力與排氣管線中的壓力之間的壓力降，這防止排氣沿SCR催化轉(zhuǎn)化器方向的不期望的傳輸。