[實用新型]一種基于碳加載量檢測裝置的NTP噴射再生DPF系統

有效

• 申請號: 201820911554.0
• 申請日: 2018-06-13
• 公開（公告）號: CN208416662U
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 蔡憶昔;季亮;施蘊曦;陳祎;樊潤林;崔應欣;濮曉宇;顧林波
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: F01N9/00
• 分類號: F01N9/00;F01N11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種基于碳加載量檢測裝置的NTP噴射再生DPF系統，系統主要包括NTP噴射系統、電源供給裝置、控制模塊和碳加載量檢測裝置，碳加載量檢測裝置主要包括檢測線圈、數據采集模塊、射頻放大模塊，檢測線圈與DPF的過濾層平行放置并置于DPF的封裝層中。NTP噴射系統以空氣為氣源，經NTP發生器放電產生活性物質，采用在線再生與離線再生相結合的方式進行DPF的再生，壓差傳感器作為輔助修正裝置。本實用新型利用碳加載量代替背壓作為檢測DPF再生過程的依據，具有精度高、速度快、受干擾因素少等優點，能夠更精確的掌控DPF的再生時機，提高NTP的利用率；同時利用排氣背壓對碳加載量檢測裝置的精度進行修正，提高檢測精度。

技術領域

本實用新型屬于柴油機尾氣后處理技術領域，具體地，涉及一種基于碳加載量檢測裝置的NTP噴射再生DPF系統。

背景技術

柴油機具有較高動力性以及較好的燃油經濟性，因而廣泛應用于生活中的各個領域。與汽油機相比，柴油發動機扭矩更大、經濟性能更好，一氧化碳(CO)和氮氧化物(NO_x)污染物的排放相對較少，但其顆粒物(Particulate matter,PM)的排放卻比較多。PM會對環境和人體造成嚴重的危害，因此對PM排放的控制尤為重要。柴油機顆粒捕集器(Dieselparticulate filter,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。但隨著對排氣中PM的不斷捕集，DPF會被堵塞，導致柴油機排氣背壓升高、性能下降及油耗增加等后果。因此，適時清除DPF上的顆粒物，即實現DPF的再生成為了目前的首要任務。

傳統的DPF再生方式主要分為主動再生和被動再生。主動再生技術有燃燒器再生、電加熱再生等；被動再生主要包括催化型微粒捕集器、燃油攜帶催化劑、連續再生技術等。然而兩者皆存在缺陷，使用時會受到不同的限制。主動再生能耗大且溫度較高，易破壞載體；被動再生需使用添加劑，會造成二次污染且該技術對油品有一定要求，推廣受到限制。

低溫等離子體(Non-thermal plasma,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，具有良好的應用前景。NTP發生器通過高壓放電，能產生O₃、NO₂等具有強氧化性的活性物質。將NTP活性物質通入DPF內與PM發生復雜的化學反應，可在遠低于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，DPF再生系統多采用排氣背壓來作為是否需進行再生的判斷依據，但是影響排氣背壓測量精確度的因素很多，例如溫度、測量設備誤差等。這些影響因素會導致無法進行DPF再生的精確掌控。

實用新型內容

本實用新型的目的是為了解決現有DPF再生判定標準所造成的誤差、遲滯以及停機后對再生狀態無法檢測的問題，同時也為了能夠精確掌控DPF內部碳加載量情況而提供的一種基于碳加載量檢測裝置的NTP噴射再生系統。

一種基于碳加載量檢測裝置的NTP噴射再生DPF系統，包括柴油機、排氣管路、壓差傳感器、NTP控制閥、NTP噴射系統、DPF、電源供給裝置、控制模塊和用于檢測DPF 碳加載量的碳加載量檢測裝置，柴油機與排氣管路相連，排氣管路內部設有DPF，DPF兩端設置壓差傳感器，DPF與柴油機之間的排氣管路上通過管路連接NTP噴射系統，且NTP 控制閥設于管路上，NTP噴射系統中的NTP發生器通過導線連接電源供給裝置，電源供給裝置還連接有碳加載量檢測裝置，控制模塊分別與柴油機、碳加載量檢測裝置、電源供給裝置、NTP控制閥、壓差傳感器及NTP噴射系統中的供氣風機、質量流量計相連接，控制模塊通過碳加載量檢測裝置獲得DPF的碳加載量情況，并根據不同碳加載量數據來分別控制質量流量計的流量、逆變升壓器的電壓，實現DPF的離線再生與在線再生兩種工作模式，且在柴油機關閉的情況下，在線再生可以切換至離線再生。