本發(fā)明涉及柴油機(jī)尾氣后處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種滿足在用車nox和pm排放控制的柴油機(jī)后處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

近年來，我國(guó)各大城市連續(xù)出現(xiàn)霧霾現(xiàn)象，嚴(yán)重危害人們健康，影響我國(guó)國(guó)際形象?？刂撇裼蜋C(jī)尾氣中的氮氧化物(nox)和顆粒物(pm)排放是治理城市空氣污染的關(guān)鍵。在用車柴油機(jī)原排pm排放高，運(yùn)行工況惡劣，排溫低，單獨(dú)依靠dpf的被動(dòng)再生無法進(jìn)行顆粒物的有效清除。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于通過一種滿足在用車nox和pm排放控制的柴油機(jī)后處理系統(tǒng)，來解決以上背景技術(shù)部分提到的問題。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種滿足在用車nox和pm排放控制的柴油機(jī)后處理系統(tǒng)，其包括scr尿素后處理系統(tǒng)和低溫燃燒器噴油助燃cdpf系統(tǒng)；所述scr尿素后處理系統(tǒng)包括壓縮空氣調(diào)節(jié)閥、空氣輔助計(jì)量泵、柴油機(jī)出口nox傳感器、柴油機(jī)出口排溫傳感器、scr催化轉(zhuǎn)化器入口溫度傳感器、scr催化轉(zhuǎn)化器出口溫度傳感器、尿素溫度傳感器、空氣壓力傳感器、尿素噴嘴、scr催化轉(zhuǎn)化器、scr電控單元；所述壓縮空氣調(diào)節(jié)閥連接空氣輔助計(jì)量泵；所述空氣輔助計(jì)量泵連接尿素罐；所述柴油機(jī)出口nox傳感器、柴油機(jī)出口排溫傳感器、scr催化轉(zhuǎn)化器入口溫度傳感器、scr催化轉(zhuǎn)化器出口溫度傳感器、尿素溫度傳感器、空氣壓力傳感器連接scr電控單元；所述尿素噴嘴一端連接空氣輔助計(jì)量泵，另一端連接scr催化轉(zhuǎn)化器；所述低溫燃燒器噴油助燃cdpf系統(tǒng)包括壓縮空氣氣泵、低壓燃油油泵、燃油空氣混合器、點(diǎn)火塞、燃油噴嘴、燃燒室、壁流式cdpf催化轉(zhuǎn)化器、氧化性doc催化轉(zhuǎn)換器、dpf電控單元；所述壓縮空氣氣泵一端連接dpf電控單元，另一端連接燃油空氣混合器；低壓燃油油泵連接燃油空氣混合器、dpf電控單元；所述燃油空氣混合器通過燃油噴嘴連接燃燒室；所述燃燒室連接柴油機(jī)、氧化性doc催化轉(zhuǎn)換器；所述氧化性doc催化轉(zhuǎn)換器連接壁流式cdpf催化轉(zhuǎn)化器；所述壁流式cdpf催化轉(zhuǎn)化器通過法蘭串接在排氣管之間。

特別地，所述低溫燃燒器噴油助燃cdpf系統(tǒng)采用油氣混合進(jìn)行點(diǎn)火，實(shí)現(xiàn)壁流式cdpf催化轉(zhuǎn)化器再生溫度的控制，當(dāng)排氣溫度高于設(shè)定溫度時(shí)，通過氧化性doc催化轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的no2排放使壁流式cdpf催化轉(zhuǎn)化器實(shí)現(xiàn)被動(dòng)再生。

特別地，所述空氣輔助計(jì)量泵用于尿素和空氣的計(jì)量和預(yù)混合，完成尿素精確計(jì)量。

特別地，所述scr電控單元用于對(duì)柴油機(jī)出口nox傳感器、柴油機(jī)出口排溫傳感器、scr催化轉(zhuǎn)化器入口溫度傳感器、scr催化轉(zhuǎn)化器出口溫度傳感器、尿素溫度傳感器、空氣壓力傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行處理，計(jì)算尿素消耗量，驅(qū)動(dòng)尿素噴嘴，控制nox排放。

特別地，在所述scr催化轉(zhuǎn)化器前安裝nox傳感器以采集柴油機(jī)的nox排放；在所述scr催化轉(zhuǎn)化器后安裝nox傳感器，用于計(jì)算尿素噴射量和nox排放轉(zhuǎn)化效率，不需要對(duì)柴油機(jī)原始nox排放進(jìn)行精確標(biāo)定，直接在實(shí)際車輛上進(jìn)行測(cè)試和標(biāo)定。

特別地，所述scr尿素后處理系統(tǒng)的scr尿素噴射溫度控制在220℃以上。

本發(fā)明提出的滿足在用車nox和pm排放控制的柴油機(jī)后處理系統(tǒng)滿足在用柴油機(jī)排放(nox、pm、co、hc)限值要求，采用scr和dpf技術(shù)，在柴油機(jī)各種運(yùn)行工況下實(shí)現(xiàn)安全、可靠的排放控制，實(shí)現(xiàn)了柴油機(jī)排氣后處理pm和nox排放協(xié)同控制。本發(fā)明不需要進(jìn)行大量的柴油機(jī)機(jī)內(nèi)熱管理標(biāo)定，后處理熱管理標(biāo)定獨(dú)立，降低機(jī)內(nèi)和機(jī)外耦合性標(biāo)定，安裝布置簡(jiǎn)單，維修方便，適合國(guó)內(nèi)各種柴油機(jī)在用車改裝后處理需求。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的滿足在用車nox和pm排放控制的柴油機(jī)后處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳實(shí)施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例的目的是使對(duì)本發(fā)明的公開內(nèi)容理解的更加透徹全面。需要說明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”另一個(gè)元件，它可以直接在另一個(gè)元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)元件，它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“及/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。

請(qǐng)參照?qǐng)D1所示，圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的滿足在用車nox和pm排放控制的柴油機(jī)后處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

本實(shí)施例中滿足在用車nox和pm排放控制的柴油機(jī)后處理系統(tǒng)具體包括scr尿素后處理系統(tǒng)和低溫燃燒器噴油助燃cdpf系統(tǒng)；所述scr尿素后處理系統(tǒng)包括壓縮空氣調(diào)節(jié)閥、空氣輔助計(jì)量泵101、柴油機(jī)出口nox傳感器102、柴油機(jī)出口排溫傳感器、scr催化轉(zhuǎn)化器104入口溫度傳感器、scr催化轉(zhuǎn)化器104出口溫度傳感器、尿素溫度傳感器、空氣壓力傳感器、尿素噴嘴103、scr催化轉(zhuǎn)化器104、scr電控單元105；所述壓縮空氣調(diào)節(jié)閥連接空氣輔助計(jì)量泵101；所述空氣輔助計(jì)量泵101連接尿素罐106；所述柴油機(jī)出口nox傳感器102、柴油機(jī)出口排溫傳感器、scr催化轉(zhuǎn)化器104入口溫度傳感器、scr催化轉(zhuǎn)化器104出口溫度傳感器、尿素溫度傳感器、空氣壓力傳感器連接scr電控單元105；所述尿素噴嘴103一端連接空氣輔助計(jì)量泵101，另一端連接scr催化轉(zhuǎn)化器104；所述低溫燃燒器噴油助燃cdpf系統(tǒng)包括壓縮空氣氣泵107、低壓燃油油泵108、燃油空氣混合器109、點(diǎn)火塞、燃油噴嘴110、燃燒室111、壁流式cdpf催化轉(zhuǎn)化器112、氧化性doc催化轉(zhuǎn)換器113、dpf電控單元114；所述壓縮空氣氣泵107一端連接dpf電控單元114，另一端連接燃油空氣混合器109；低壓燃油油泵108連接燃油空氣混合器109、dpf電控單元114；所述燃油空氣混合器109通過燃油噴嘴110連接燃燒室111；所述燃燒室111連接柴油機(jī)115、氧化性doc催化轉(zhuǎn)換器113；所述氧化性doc催化轉(zhuǎn)換器113連接壁流式cdpf催化轉(zhuǎn)化器112；所述低溫燃燒器噴油助燃cdpf系統(tǒng)還包括油箱116、排溫傳感器117、壓差傳感器118。所述壁流式cdpf催化轉(zhuǎn)化器112通過法蘭串接在排氣管之間。

在本實(shí)施中所述低溫燃燒器噴油助燃cdpf系統(tǒng)采用油氣混合進(jìn)行點(diǎn)火，實(shí)現(xiàn)壁流式cdpf催化轉(zhuǎn)化器112再生溫度的控制，當(dāng)排氣溫度高于設(shè)定溫度如300度時(shí)，通過氧化性doc催化轉(zhuǎn)換器113產(chǎn)生的no2排放使壁流式cdpf催化轉(zhuǎn)化器112實(shí)現(xiàn)被動(dòng)再生。所述空氣輔助計(jì)量泵101用于尿素和空氣的計(jì)量和預(yù)混合，完成尿素精確計(jì)量。所述scr電控單元105用于對(duì)柴油機(jī)出口nox傳感器102、柴油機(jī)出口排溫傳感器、scr催化轉(zhuǎn)化器104入口溫度傳感器、scr催化轉(zhuǎn)化器104出口溫度傳感器、尿素溫度傳感器、空氣壓力傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行處理，計(jì)算尿素消耗量，驅(qū)動(dòng)尿素噴嘴103，控制nox排放。

在所述scr催化轉(zhuǎn)化器104前安裝nox傳感器以采集柴油機(jī)115的nox排放；在所述scr催化轉(zhuǎn)化器104后安裝nox傳感器，用于計(jì)算尿素噴射量和nox排放轉(zhuǎn)化效率，不需要對(duì)柴油機(jī)115原始nox排放進(jìn)行精確標(biāo)定，直接在實(shí)際車輛上進(jìn)行測(cè)試和標(biāo)定。所述scr尿素后處理系統(tǒng)的scr尿素噴射溫度控制在220℃以上。在實(shí)際的道路工況下，設(shè)定目標(biāo)nox轉(zhuǎn)化效率大于70％以上，通過目標(biāo)nox轉(zhuǎn)化效率和實(shí)際nox轉(zhuǎn)化效率，計(jì)算尿素實(shí)際噴射量。

工作時(shí)，尾氣從柴油機(jī)115排氣口出來后，先經(jīng)過低溫燃燒器+doc和cdpf催化轉(zhuǎn)化器，實(shí)現(xiàn)對(duì)co、hc和pm排放的控制，然后經(jīng)過尿素噴射系統(tǒng)和scr催化轉(zhuǎn)化器104。針對(duì)目前在用和舊車輛的排放控制，柴油機(jī)后處理采用氧化催化劑技術(shù)(doc)和顆粒過濾器技術(shù)(cdpf)的減少顆粒物(pm)、碳?xì)浠衔?hc)和碳一氧化碳(co)的排放量是通用的技術(shù)方案。目前在用車排放控制要求，hc和co轉(zhuǎn)化效率大于90％，顆粒物pm降低85％，nox排放控制降低70％。根據(jù)在用車實(shí)際的原始排放、原始排氣溫度、整車布置尺寸，進(jìn)行后處理載體和催化劑參數(shù)設(shè)計(jì)，在實(shí)際的車輛運(yùn)行當(dāng)中，進(jìn)行后處理壓降和溫度信號(hào)測(cè)試，從而監(jiān)控后處理運(yùn)行情況。同樣，在用車需要降低nox排放，采用的選擇性催化還原技術(shù)比較復(fù)雜，需要增加尿素噴射系統(tǒng)，通過技術(shù)改造可以降低80％以上的nox排放，在實(shí)際車輛上進(jìn)行技術(shù)改裝時(shí)，需要靈活的安裝和控制。采用scr和dpf系統(tǒng)進(jìn)行在用車改裝時(shí)，比較適合大的車輛，需要很好的可靠性和低成本。

本發(fā)明在在用車技術(shù)基礎(chǔ)上，采用低溫燃燒器+doc+cdpf+scr系統(tǒng)達(dá)到nox和pm排放控制，本方案對(duì)柴油機(jī)本體優(yōu)化工作量少，不需要對(duì)柴油機(jī)原排進(jìn)行臺(tái)架標(biāo)定，直接在整車上進(jìn)行試驗(yàn)。本發(fā)明的技術(shù)方案滿足在用柴油機(jī)排放(nox、pm、co、hc)限值要求，采用scr和dpf技術(shù)，在柴油機(jī)各種運(yùn)行工況下實(shí)現(xiàn)安全、可靠的排放控制，實(shí)現(xiàn)了柴油機(jī)排氣后處理pm和nox排放協(xié)同控制。本發(fā)明不需要進(jìn)行大量的柴油機(jī)機(jī)內(nèi)熱管理標(biāo)定，后處理熱管理標(biāo)定獨(dú)立，降低機(jī)內(nèi)和機(jī)外耦合性標(biāo)定，安裝布置簡(jiǎn)單，維修方便，適合國(guó)內(nèi)各種柴油機(jī)在用車改裝后處理需求。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分流程，是可以通過計(jì)算機(jī)程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時(shí)，可包括如上述各方法的實(shí)施例的流程。其中，所述的存儲(chǔ)介質(zhì)可為磁碟、光盤、只讀存儲(chǔ)記憶體(read-onlymemory，rom)或隨機(jī)存儲(chǔ)記憶體(randomaccessmemory，ram)等。

以上結(jié)合具體實(shí)施例描述了本發(fā)明的技術(shù)原理。這些描述只是為了解釋本發(fā)明的原理，而不能以任何方式解釋為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制?；诖颂幍慕忉?，本領(lǐng)域的技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動(dòng)即可聯(lián)想到本發(fā)明的其它具體實(shí)施方式，這些方式都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。