[實用新型]一種甲醇為外加能源實現(xiàn)顆粒捕集器再生的系統(tǒng)有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201822154475.2 | 申請日： | 2018-12-21 |
| 公開（公告）號： | CN209892299U | 公開（公告）日： | 2020-01-03 |
| 發(fā)明（設計）人： | 姚春德;陳超;竇站成;姚安仁;盧晗 | 申請（專利權(quán)）人： | 天津大學 |
| 主分類號： | F01N3/025 | 分類號： | F01N3/025;F01N9/00 |
| 代理公司： | 12239 天津市君硯知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 | 代理人： | 張東浩 |
| 地址： | 300072*** | 國省代碼： | 天津;12 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 后處理器 甲醇 排氣溫度傳感器 壓差傳感器 發(fā)動機排氣管 本實用新型 顆粒捕集器 催化作用 進排氣管 噴射系統(tǒng) 氧化反應 主動再生 排氣 噴射 測量 再生 上游 釋放 能源 | ||
本實用新型涉及一種甲醇為外加能源實現(xiàn)顆粒捕集器再生的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括：安裝在發(fā)動機排氣管上的DOC后處理器、DPF后處理器，安裝在DOC后處理器上游的一套甲醇噴射系統(tǒng)，位于DOC后處理器和DPF后處理器之間的第一排氣溫度傳感器，位于DPF后處理器下游的第二排氣溫度傳感器，接頭分別位于DPF后處理器上、下游的壓差傳感器；所述壓差傳感器用于測量DPF后處理器前后壓力差值。甲醇在DOC后處理器前噴射進排氣管，在DOC的催化作用下發(fā)生氧化反應，反應中釋放的熱量可以提高排氣溫度從而實現(xiàn)DPF的主動再生。
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及柴油發(fā)動機后處理技術(shù)，進一步涉及一種甲醇為外加能源實現(xiàn)顆粒捕集器再生的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
由于柴油機的擴散燃燒方式，其排放物中含有大量的顆粒物 (PM)。通常情況下采取優(yōu)化缸內(nèi)燃燒和顆粒氧化催化器來達到降低顆粒物排放的目的，隨著排放法規(guī)的日益嚴格，顆粒氧化催化器的捕集效率已無法達到使用要求，故采用顆粒捕集器(DPF)來實現(xiàn)顆粒物的高效捕集，但是當碳載量達到一定限值時需要對其進行再生。常用的再生方式有通過外加能源使排氣溫度達到顆粒著火溫度500-600℃的主動再生和利用化學催化來降低顆粒著火溫度的被動再生。柴油/ 甲醇組合燃燒作為一種新型燃燒技術(shù)，其實施方式已在專利文獻 CN105179112A中公開發(fā)布，通過缸內(nèi)燃燒甲醇和耦合氧化催化器 (DOC)和顆粒氧化催化器(POC)即可達到國V排放標準，為了滿足未來的國VI法規(guī)，需要將POC更換成DPF。由于該型發(fā)動機原排特性主要為較低的顆粒物和NOx生成，高達50％以上的NO2/NOx 比例，以及大量的HC和CO排放，因此在NO2/PM比值為8～15的工況下即可實現(xiàn)DPF的連續(xù)被動再生，當DPF的碳載量達到限值時則需要通過DOC來催化燃燒后噴的甲醇，以此升高排氣溫度來達到顆粒物的著火溫度。
為了符合國六排放法規(guī)，并進一步擴大柴油/甲醇組合燃燒技術(shù)在重載車上的運用，迫切需要在原技術(shù)路線的基礎(chǔ)上開發(fā)一種新的控制顆粒物排放并實現(xiàn)可靠再生的系統(tǒng)。
發(fā)明內(nèi)容：
本實用新型目的在于提供一種可實現(xiàn)顆粒捕集器可靠再生的技術(shù)路線。該技術(shù)路線提出一種利用甲醇作為外加能源實現(xiàn)DPF主被動再生的系統(tǒng)。
術(shù)語解釋：DOC后處理器代表柴油氧化催化器，DPF后處理器代表顆粒捕集器。
本實用新型的基本原理：向排氣管噴一定量的甲醇，廢氣中甲醇等碳氫類化合物流經(jīng)DOC時發(fā)生劇烈的燃燒反應并放出熱量，使得 DOC下游處溫度接近或超過被動再生過程中所需的平衡點溫度；廢氣中的NO與O2在DOC的催化下反應生成NO2，可與DPF中捕集到的顆粒物發(fā)生氧化反應，進而降低DPF上加載的顆粒物，實現(xiàn)DPF 的主動再生。具體技術(shù)方案如下：
一種甲醇為外加能源實現(xiàn)顆粒捕集器再生的系統(tǒng)，包括：安裝在發(fā)動機排氣管上的DOC后處理器、DPF后處理器，其特征在于，還包括：安裝在DOC后處理器上游的一套甲醇噴射系統(tǒng)，位于DOC 后處理器和DPF后處理器之間的第一排氣溫度傳感器，位于DPF后處理器下游的第二排氣溫度傳感器，接頭分別位于DPF后處理器上、下游的壓差傳感器；所述壓差傳感器用于測量DPF后處理器前后壓力差值。在上述系統(tǒng)上實現(xiàn)的一種甲醇為外加能源實現(xiàn)顆粒捕集器再生的方法，包括如下步驟：
甲醇噴射系統(tǒng)的壓力維持在一定的數(shù)值；壓差傳感器測得DPF 后處理器的壓差超過預設值時，甲醇噴射系統(tǒng)啟動，甲醇噴射量依靠第一排氣溫度傳感器、第二排氣溫度傳感器的數(shù)值來控制，達到DPF 后處理器主動再生所需的排氣溫度，此時PM會與O2在載體表面上發(fā)生劇烈的氧化反應；如果DPF后處理器下游的排氣溫度高于DPF 的安全溫度，甲醇噴射系統(tǒng)則停止噴醇，直至DPF溫度低于DPF的安全限值后再執(zhí)行噴醇。
作為優(yōu)選方案，所述甲醇噴射系統(tǒng)包括：甲醇供給系統(tǒng)和甲醇噴射控制系統(tǒng)。
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