[發明專利]一種尿素噴射裝置、尿素噴射系統及尿素噴射控制方法

在審

• 申請號: 202111165133.0
• 申請日: 2021-09-30
• 公開（公告）號: CN113669137A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 張建華;宋勃震
• 申請（專利權）人: 濰柴動力股份有限公司;濰柴動力空氣凈化科技有限公司
• 主分類號: F01N3/20
• 分類號: F01N3/20;F01N9/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李海建

本發明涉及一種尿素噴射裝置、尿素噴射系統及尿素噴射控制方法，該尿素噴射裝置包括尿素噴嘴、壓縮空氣管路及加熱裝置，尿素噴嘴的出口與壓縮空氣管路連通，加熱裝置設置于壓縮空氣管路，加熱裝置用于對壓縮空氣管路內的壓縮空氣或者壓縮空氣與尿素噴霧的混合物進行加熱；在冷啟動時，加熱裝置能夠在尿素進入排氣管路前對尿素噴霧進行加熱至預設溫度進行汽化分解，這樣進入排氣管路的將是氨氣與空氣的混合氣體，不會在排氣管路中產生尿素結晶以及低溫無法完成尿素分解的問題，這樣可以降低尿素起噴的溫度，由200℃降低至150℃，可以有效降低低溫下的氮氧化物排放，并其通過加熱裝置可以嚴格控制尿素水溶液分解的溫度，降低尿素結晶的風險。

技術領域

本發明涉及發動機后處理技術領域，特別涉及一種尿素噴射裝置、尿素噴射系統及尿素噴射控制方法。

背景技術

現有的后處理系統技術方案由于發動機在冷啟動時排氣溫度比較低，由于尿素水溶液在200℃以下很難分解，所以在排溫比較低的時候(一般排溫低于200℃)是不進行尿素噴射的，這就會導致柴油機冷啟動時排氣中的NO_X污染物比較高，如圖1和圖2，不能滿足未來國七標準的排放要求；另外，在排氣溫度200℃～300℃時，噴入排氣管路的尿素水溶液很難完全分解，就會形成尿素結晶。

發明內容

本發明的第一個目的在于提供一種尿素噴射裝置，以使其能夠降低冷啟動時排氣中的NO_X污染物的濃度，減少或避免尿素在排氣管路中的結晶的目的。

本發明的第二個目的在于提供一種包括上述尿素噴射裝置的尿素噴射系統及尿素噴射控制方法。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種尿素噴射裝置，包括尿素噴嘴、壓縮空氣管路以及加熱裝置，所述尿素噴嘴的出口與所述壓縮空氣管路連通，所述加熱裝置設置于所述壓縮空氣管路，所述加熱裝置用于對所述壓縮空氣管路內的壓縮空氣進行加熱，或者所述加熱裝置用于對所述壓縮空氣管路內的壓縮空氣與尿素噴霧的混合物進行加熱。

優選地，所述加熱裝置沿所述壓縮空氣管路內的壓縮空氣流動方向設置于所述尿素噴嘴與所述壓縮空氣管路的連通處的上游。

優選地，所述加熱裝置為設置于所述壓縮空氣管路內的電加熱絲。

優選地，所述加熱裝置沿所述壓縮空氣管路內的壓縮空氣流動方向設置于所述尿素噴嘴與所述壓縮空氣管路的連通處的下游。

優選地，所述加熱裝置環繞于所述壓縮空氣管路外部。

優選地，所述加熱裝置包括絕緣隔熱殼以及電加熱絲，所述絕緣隔熱殼包裹于所述壓縮空氣管路外且所述絕緣隔熱殼與所述壓縮空氣管路之間形成空腔，所述電加熱絲設置于所述空腔內。

優選地，所述壓縮空氣管路包括進口段、中間連接段以及出口段，所述進口段、所述中間連接段以及所述出口段相互連接成S形。

優選地，所述進口段與所述中間連接段之間以及所述中間連接段與所述出口段之間圓滑過渡連接。

優選地，所述尿素噴嘴設置于所述進口段與所述中間連接段之間的拐角處，且所述尿素噴嘴的出口朝向與所述中間連接段的軸向之間的夾角小于預設值。

優選地，所述壓縮空氣管路為不銹鋼管路。

一種尿素噴射系統，包括：

如上任意一項所述的尿素噴射裝置；

與所述尿素噴射裝置的尿素噴嘴連接的尿素供給系統；

與所述尿素噴射裝置的壓縮空氣管路的進氣端連通的壓縮空氣供給系統，所述壓縮空氣管路的出氣端在SCR裝置的上游與排氣管路連通。