[發(fā)明專利]一種船用發(fā)動機尾氣處理SCR控制系統(tǒng)及方法

在審

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• 申請日: 2020-11-04
• 公開（公告）號: CN112253290A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發(fā)明（設計）人: 暢喜顏;趙文圣;孟亮虎;楊斌;楊迅;李豐;張金生
• 申請（專利權）人: 河南柴油機重工有限責任公司
• 主分類號: F01N3/20
• 分類號: F01N3/20;F01N3/28;F01N11/00;F01N9/00;F02B77/04
• 代理公司: 洛陽啟越專利代理事務所(普通合伙) 41154
• 代理人: 吳楠

本發(fā)明公開了一種船用發(fā)動機尾氣處理SCR控制系統(tǒng)及方法，包括基本監(jiān)控系統(tǒng)和安保系統(tǒng)以及傳感器組件，基本監(jiān)控系統(tǒng)和安保系統(tǒng)通過通訊線束交互信息，所述基本監(jiān)控系統(tǒng)和安保系統(tǒng)均包括SCR系統(tǒng)還原劑噴射控制單元、還原劑存儲監(jiān)控系統(tǒng)、還原劑供給監(jiān)控系統(tǒng)、還原劑噴射監(jiān)控系統(tǒng)、還原劑輔助噴射監(jiān)控系統(tǒng)、催化劑吹掃監(jiān)控系統(tǒng)，本船用發(fā)動機尾氣處理SCR控制系統(tǒng)及方法有兩個互相獨立的基本監(jiān)控系統(tǒng)和安保系統(tǒng)組成，可以實時監(jiān)測SCR系統(tǒng)的工作狀態(tài)，智能調節(jié)系統(tǒng)工作狀態(tài)和還原劑噴射量，同時安保系統(tǒng)對嚴重故障進行報警和保護動作，起到安全保護的作用，提高系統(tǒng)運行的可靠性。

技術領域

本發(fā)明涉及柴油機后處理系統(tǒng)控制技術領域，具體為一種船用發(fā)動機尾氣處理SCR控制系統(tǒng)及方法。

背景技術

隨著國內(nèi)外發(fā)動機排放法規(guī)的逐步實施，對排氣污染物排放限值的控制越來越嚴，選擇性催化還原系統(tǒng)(后面簡稱SCR，SCR是Selective(選擇性)Catalytic(催化)Reduction(還原)的英文縮寫)作為降NO_x的技術路線，已成為公認的有效降低NO_x排放的途徑，目前世界各國紛紛針對降NO_x的方法進行研究，雖各有所得但技術水平仍待提高，其中SCR系統(tǒng)中的控制方法各有不同，現(xiàn)有的系統(tǒng)的排放控制精度較單一，還原劑易在管道沉積造成管道和噴嘴堵塞，而且響應速度遲緩，控制架構采用一體化的方式布置，在安裝結構復雜的環(huán)境中，安裝極其不便。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術問題是克服現(xiàn)有的缺陷，提供一種船用發(fā)動機尾氣處理SCR控制系統(tǒng)及方法，提高系統(tǒng)響應速度，同時根據(jù)發(fā)動機的運行工況，SCR系統(tǒng)自行調節(jié)，有效降低NO_x的排放量，系統(tǒng)包含兩種相互補充的還原劑管道清潔方式，對管道和噴嘴組件清潔，有效解決還原劑沉積問題，另外組成部分采用分布式結構，安裝方便，很好解決船體結構復雜安裝空間受限，排氣管路各異的問題，可以有效解決背景技術中的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：一種船用發(fā)動機尾氣處理SCR控制系統(tǒng)，包括基本監(jiān)控系統(tǒng)和安保系統(tǒng)以及傳感器組件，基本監(jiān)控系統(tǒng)和安保系統(tǒng)通過通訊線束交互信息，所述基本監(jiān)控系統(tǒng)和安保系統(tǒng)均包括SCR系統(tǒng)還原劑噴射控制單元、還原劑存儲監(jiān)控系統(tǒng)、還原劑供給監(jiān)控系統(tǒng)、還原劑噴射監(jiān)控系統(tǒng)、還原劑輔助噴射監(jiān)控系統(tǒng)、催化劑吹掃監(jiān)控系統(tǒng)、SCR反應/旁通管道切換監(jiān)控系統(tǒng)、遠傳監(jiān)控系統(tǒng)、管路清洗監(jiān)控系統(tǒng)和SCR系統(tǒng)傳感器件，所述各系統(tǒng)之間采用分布式結構，根據(jù)實際空間位置和排氣管道走向擇位安裝，傳感器組件的輸出端與SCR系統(tǒng)還原劑噴射控制單元的輸入端相連接，SCR還原劑噴射控制單元采集各個系統(tǒng)的傳感信號，監(jiān)控SCR系統(tǒng)工作，同時根據(jù)發(fā)動機的運行工況變化自行調節(jié)還原劑噴射量，保證發(fā)動機經(jīng)過SCR系統(tǒng)處理后的尾氣排放達到環(huán)境標準要求，同時該系統(tǒng)設置有管路清洗監(jiān)控系統(tǒng)，還原劑噴射結束后還原劑管道清潔功能開啟，保證管道沒有還原劑結晶物沉積，系統(tǒng)異常時，基本監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)發(fā)出報警信號，當系統(tǒng)出現(xiàn)故障信號時，基本監(jiān)控系統(tǒng)報警同時安保系統(tǒng)發(fā)出保護動作指令，輸出SCR系統(tǒng)停止、尾氣旁通一系列動作指令，基本監(jiān)控系統(tǒng)和安保系統(tǒng)協(xié)調工作，保護SCR系統(tǒng)安全可靠運行。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，所述還原劑存儲監(jiān)控系統(tǒng)包括液位計、溫度傳感器和加熱器，所述液位計和溫度傳感器的輸出端與SCR系統(tǒng)還原劑噴射控制單元的輸入端相連接，SCR系統(tǒng)還原劑噴射控制單元的輸出端與加熱器的輸入端相連接。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，所述還原劑供給監(jiān)控系統(tǒng)主要包括供給泵組、電磁閥、壓力控制裝置、壓力傳感器件、還原劑供給集線盒，供給泵組由兩個供給泵和一個電磁閥組成。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，所述供給泵組中的兩個供給泵互為備用，所述電磁閥采用電動三通閥。