[發(fā)明專(zhuān)利]一種滿(mǎn)足近零排放的柴油機(jī)尾氣后處理系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110089510.0
• 申請(qǐng)日: 2021-01-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112879140A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱磊;臧志成;鄒海平;許曉巍;陳鵬;曾偉;劉德文
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 凱龍高科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F01N13/00
• 分類(lèi)號(hào): F01N13/00;F01N11/00;F01N3/20;F01N9/00
• 代理公司: 北京品源專(zhuān)利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

本發(fā)明公開(kāi)一種滿(mǎn)足近零排放的柴油機(jī)尾氣后處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)整合柴油機(jī)PNA吸附性NOx催化劑、Mini?Burner微型燃燒器、SCRF催化劑、SCR催化劑、ASC氨捕集系統(tǒng)、電控系統(tǒng)功能，對(duì)柴油機(jī)尾氣中的主要污染物PM和NOx進(jìn)行協(xié)調(diào)處理，能夠?qū)Σ裼蜋C(jī)低溫工況下進(jìn)行熱管理提溫，實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)后處理系統(tǒng)的高效催化轉(zhuǎn)化。該系統(tǒng)方案可以實(shí)現(xiàn)氮氧化物NOx更高轉(zhuǎn)化效率，滿(mǎn)足更高排放法規(guī)要求，適宜推廣應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及尾氣后處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種滿(mǎn)足近零排放的柴油機(jī)尾氣后處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著柴油機(jī)持續(xù)不斷嚴(yán)格的污染物排放法規(guī)，對(duì)柴油機(jī)氮氧化物(NOx)和顆粒物質(zhì)量(PM)的排放限值要接近于零排放。對(duì)于選擇性催化還原SCR系統(tǒng)需要額外的加熱系統(tǒng)，提高低溫工況下的氮氧化物的排放。因此需要研究可靠性更好、空間尺寸更緊湊、成本更低的尾氣加熱系統(tǒng)。對(duì)于顆粒捕集器DPF系統(tǒng)需要額外的電子加熱系統(tǒng)進(jìn)行DPF高效、可靠再生。通過(guò)柴油機(jī)機(jī)內(nèi)燃油消耗控制實(shí)現(xiàn)提高尾氣溫度缺點(diǎn)很多，將會(huì)消耗大量的燃油，同時(shí)在柴油機(jī)低轉(zhuǎn)速、低負(fù)荷工況下，燃燒效率低，燃油消耗率高。而且，燃燒產(chǎn)生的能量要經(jīng)過(guò)柴油機(jī)渦輪增壓器、排氣管路，中間能量損失大。只有一小部分熱能轉(zhuǎn)化到SCR催化劑和DPF催化劑上。而通過(guò)安裝電子加熱系統(tǒng)，可以緊緊靠近SCR催化劑，降低能量損失。因此設(shè)計(jì)出尺寸更緊湊、可靠性更好，效率更高的電子加熱系統(tǒng)對(duì)于高效后處理控制至關(guān)重要，該問(wèn)題亟待解決。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于通過(guò)一種滿(mǎn)足近零排放的柴油機(jī)尾氣后處理系統(tǒng)，來(lái)解決以上背景技術(shù)部分提到的問(wèn)題。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種滿(mǎn)足近零排放的柴油機(jī)尾氣后處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括PNA吸附性NOx催化劑、微型燃燒器Mini Burner、SCRF催化劑、SCR尿素后處理系統(tǒng)、ASC氨捕集系統(tǒng)；柴油機(jī)出口安裝一個(gè)NOx傳感器，用于PNA吸附性催化劑的OBD故障診斷和測(cè)量原始柴油機(jī)NOx排放；PNA催化劑出口安裝一個(gè)NOx傳感器，用于測(cè)量SCRF入口NOx排放；ASC催化劑尾管出口安裝一個(gè)NOx傳感器，用于測(cè)量NOx信號(hào)反饋給電控單元，進(jìn)行OBD故障診斷，并可以進(jìn)行尿素噴射量控制的自適應(yīng)控制。

特別地，所述滿(mǎn)足近零排放的柴油機(jī)尾氣后處理系統(tǒng)還包括SCR尿素后處理系統(tǒng)；所述SCR尿素后處理系統(tǒng)包括尿素計(jì)量泵、尿素噴嘴、尿素管路、SCR催化器、排溫傳感器；尿素計(jì)量泵一端連接尿素箱，另一端連接尿素噴嘴；尿素噴嘴連接SCR催化器；SCR催化器與排溫傳感器連接；SCR尿素噴嘴在SCR尿素后處理前噴射。

特別地，所述滿(mǎn)足近零排放的柴油機(jī)尾氣后處理系統(tǒng)還包括微型燃燒器MiniBurner系統(tǒng)，該微型燃燒器Mini Burner系統(tǒng)包括燃燒器本體、燃燒器前溫度、燃燒器后溫度。

特別地，所述滿(mǎn)足近零排放的柴油機(jī)尾氣后處理系統(tǒng)中集成式電控單元六路排溫傳感器包括PNA催化劑前溫度傳感器、PNA催化劑后溫度傳感器；SCRF催化劑前溫度傳感器、SCRF催化劑后溫度傳感器；尾管ASC催化劑出口溫度傳感器；微型燃燒器后溫度傳感器用于燃燒器溫度控制和安全保護(hù)。

特別地，所述滿(mǎn)足近零排放的柴油機(jī)尾氣后處理系統(tǒng)中SCRF催化劑出口安裝一個(gè)NH3傳感器，用于測(cè)量氨泄漏信號(hào)反饋給電控單元，進(jìn)行氨泄漏精準(zhǔn)測(cè)量，進(jìn)行尿素噴射控制。

特別地，所述滿(mǎn)足近零排放的柴油機(jī)尾氣后處理系統(tǒng)中尿素系統(tǒng)電控單元對(duì)PM顆粒物傳感器信號(hào)進(jìn)行采集，進(jìn)行顆粒物排放測(cè)量和故障報(bào)警。

特別地，所述滿(mǎn)足近零排放的柴油機(jī)尾氣后處理系統(tǒng)中NOx排放控制采用基于模型的尿素噴射控制策略，實(shí)現(xiàn)NOx超低排放控制，包括前饋控制和閉環(huán)反饋控制；前饋控制使采用基于氨存儲(chǔ)觀測(cè)器進(jìn)行SCR催化劑氨存儲(chǔ)量的化學(xué)動(dòng)力學(xué)管理；閉環(huán)反饋控制是通過(guò)氨傳感器進(jìn)行調(diào)整和修正模型工作狀態(tài)。