[發明專利]一種內燃機車尾氣后處理系統及控制方法

在審

• 申請號: 202211143977.X
• 申請日: 2022-09-20
• 公開（公告）號: CN115306519A
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 丁作鵬;段同磊;韓見民;李斐;劉洪萍;李博
• 申請（專利權）人: 中車大連機車研究所有限公司
• 主分類號: F01N3/20
• 分類號: F01N3/20;F01N3/28;F01N9/00;F01N11/00
• 代理公司: 大連至誠專利代理事務所(特殊普通合伙) 21242
• 代理人: 陳義華;王丹

本發明公開了一種內燃機車尾氣后處理系統及控制方法，包括尾氣處理裝置、尿素箱、控制單元以及轉速傳感器，尾氣處理裝置包括旁通閥，旁通閥順次連接有第一氮氧化合物傳感器、溫度傳感器、壓力差傳感器、尾氣處理反應池、空氣壓力傳感器以及第二氮氧化合物傳感器，通過第一氮氧化合物傳感器與第二氮氧化合物傳感器測量廢氣處理前后的氮氧化合物濃度，通過控制單元獲取廢氣脫硝率，尿素箱設有液位傳感器以及尿素泵，尿素泵與尿素噴頭通過管路連接，控制單元分別連接轉速傳感器與尿素箱。解決了尾氣后處理系統不能有效排除尾氣固體顆粒物的含量，且不能有效控制尿素溶液的噴射含量的問題，同時現有尾氣處理系統安全性低以及不便于維護的問題。

技術領域

本發明涉及內燃機車尾氣后處理系統及裝置領域，尤其涉及一種內燃機車尾氣后處理系統及控制方法。

背景技術

內燃機車尾氣后處理系統及裝置是國內機車尾氣處理的全新領域。目前國外有部分廠家設計了軌道機車車輛的SCR脫硝反應裝置，但是由于技術封鎖和適用車型完全不同，所以不適用于國內的內燃機軌道機車。國內現有SCR催化反應裝置大多數使用在汽車和船舶中，汽車用SCR催化反應裝置體積較小，船用SCR催化反應裝置體積過于龐大，無法運用在軌道機車車輛中。

目前內燃機車尾氣后處理系統及裝置是針對國內內燃機車進行設計，然而內燃機車存在燃油燃燒不充分，導致排放尾氣污染空氣。內燃機車在運行過程中會產生大量的污染物，尤其是顆粒物(PM)和氮氧化合物(NOx)，隨著排放法規的不斷升級，顆粒物和氮氧化合物的排放限值越來越嚴苛，如何進行除塵和脫硝，并提高系統的安全性以及維護的便利性，是所屬技術領域的技術人員亟需解決的技術問題。

發明內容

本發明提供一種內燃機車尾氣后處理系統及控制方法，以克服尾氣后處理系統不能有效排除尾氣固體顆粒物的含量，且不能有效控制尿素溶液的噴射含量的問題，同時現有尾氣處理系統安全性低以及不便于維護的問題。

為了實現上述目的，本發明的技術方案是：

一種內燃機車尾氣后處理系統包括尾氣處理裝置、尿素箱、控制單元以及轉速傳感器；

所述尾氣處理裝置包括旁通閥，所述旁通閥順次連接有氣體流量計、第一氮氧化合物傳感器、溫度傳感器、壓力差傳感器、尾氣處理反應池、空氣壓力傳感器以及第二氮氧化合物傳感器，所述壓力差傳感器與尾氣處理反應池之間設有第一減壓閥，所述第一氮氧化合物傳感器用于測量未處理時廢氣中的氮氧化合物濃度，所述第二氮氧化合物傳感器用于測量處理后的廢氣中氮氧化合物濃度；并通過所述控制單元獲取廢氣脫硝率；

所述尿素箱設有液位傳感器以及尿素泵，所述尿素泵連接有尿素噴頭，所述尿素泵與尿素噴頭之間安裝有用于測量管路壓力的壓力傳感器，所述尿素泵與壓力傳感器之間設有換向閥，所述壓力傳感器與所述尿素噴頭設有第二減壓閥，所述控制單元分別連接所述轉速傳感器與尿素箱，所述轉速傳感器用于測量內燃機的轉速。

進一步的，所述尾氣處理反應池的底部設有過濾網，所述過濾網上方的管路上對稱設有若干控制吹灰噴嘴啟閉的電磁閥，所述過濾網與電磁閥之間設有所述用于噴射尿素的尿素噴頭。

進一步的，所述控制單元還設有故障存儲單元、報警系統、顯示屏以及指示燈。

一種基于權利要求1-3任意一項內燃機車尾氣后處理系統的控制方法，包括：

步驟S1：尾氣后處理系統上電等待，且控制單元獲取開關輸入信號判斷系統運行狀態，所述系統運行狀態包括運行模式與維護模式，若系統運行狀態為維護模式，則執行步驟S2；若系統運行狀態為運行模式，則執行步驟S3；

步驟S2：若系統運行狀態為維護模式，所述控制單元控制旁通閥打開，系統處于待機狀態；