用于控制排氣后處理系統(tǒng)的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設及一種用于排氣后處理的裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 由諸如鍋爐或內(nèi)燃機（如柴油發(fā)動機）產(chǎn)生的排氣，可含有在被釋放到大氣中之 前優(yōu)選從氣流中減少或脫除的氣體。例如，排氣可含有氮氧化物（NOy)，通過選擇性催化還 原（SCR)系統(tǒng)可使NOy轉(zhuǎn)化為危害較小的排放物，例如氮氣和水。
[0003] SCR系統(tǒng)可包括催化劑W及還原劑，催化劑對NOy之間的反應有利，NOy可存在于通 過SCR系統(tǒng)的排氣流中，還原劑用于從排氣中基本上脫除NO,。
[0004] 可在還原劑與通過SCR系統(tǒng)的排氣流中的NO,反應之前，將還原劑添加到氣流中 并使還原劑吸附在催化劑上。當還原劑為氨時，可作為諸如無水氨、氨水或尿素被添加到氣 流中，在被吸附到催化劑上之前，尿素可在SCR系統(tǒng)中熱分解成氨。
[0005] 催化劑的存儲狀態(tài)可取決于催化劑的溫度。在低溫下，催化劑可W不吸附任何還 原劑，該意味著SCR系統(tǒng)可不從排氣流中脫除NOy。因此，可W直到催化劑達到它可吸附還 原劑、然后可與通過SCR系統(tǒng)的排氣流中的NO,反應的溫度，才對SCR系統(tǒng)進行配給還原劑。 然而，若在催化劑非常熱的時候配給SCR設備的催化劑，則催化劑的金屬可受損。因此，SCR 設備可具有運行溫度范圍，在運行溫度范圍之外，它們可不被配給，并且因此不能從排氣流 中脫除N〇x。
[0006] 若使用具有相對高的運行溫度范圍的SCR設備，那么當排氣溫度很低時，例如在 低負荷或怠速狀態(tài)期間，或發(fā)動機冷啟動后，可不對設備進行配給，并且因此NOy可保持未 處理狀態(tài)。
[0007] 若使用具有相對低的運行溫度范圍的SCR設備，那么當排氣溫度較高時，例如在 高負荷狀態(tài)期間或在道路行駛期間，可不對設備進行配給，并且因此NO,可保持未處理狀 態(tài)。
[000引可使用一些技術(shù)來調(diào)整發(fā)動機運行參數(shù)，W增加或減少用于發(fā)動機一些運行條件 的排氣溫度，使SCR設備維持在其運行溫度范圍中更長時間。然而，該些技術(shù)導致發(fā)動機效 率下降，并且因此可能是不理想的。
[0009] 德國專利申請?zhí)朌E10-2007-047-906A1描述了一種柴油微粒過濾器值P巧和 SCR設備的排氣后處理布置。DPF位于SCR設備的上游，并且可W存在W從排氣流中減少或 脫除柴油微粒物或煙灰。然后SCR設備可在排氣被釋放到大氣中之前從排氣流中減少或脫 除N〇x。
[0010] 然而，如前面所解釋的那樣，SCR設備的運行將受其運行溫度范圍限制。該意味 著，在正常發(fā)動機運行期間，例如在具有高運行溫度范圍的SCR設備的怠速或低負荷狀態(tài) 期間，或者在具有低運行溫度范圍的SCR設備的高負荷或道路行駛狀態(tài)期間，有時NOy可未 經(jīng)處理就被釋放到大氣中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明提供；一種對排氣后處理設備配給的方法，排氣后處理設備包括第一選擇 性催化還原（SCR)設備，在第一SCR設備下游的第二SCR設備，化及位于第一SCR設備和第 二SCR設備之間的柴油微粒過濾器值PF)，其中，第一SCR設備的運行溫度范圍與第二SCR 設備的運行溫度范圍不同，所述方法包括W下步驟；當?shù)谝籗CR設備的溫度在第一SCR設 備的運行溫度范圍中時，允許對第一SCR設備配給還原劑，并且當?shù)谝籗CR設備的溫度在第 一SCR設備的運行溫度范圍之外時，防止對第一SCR設備配給還原劑；W及當?shù)诙CR設備 的溫度在第二SCR設備的運行溫度范圍中時，允許對第二SCR設備配給還原劑，并且當?shù)诙?SCR設備的溫度在第二SCR設備的運行溫度范圍之外時，防止對第二SCR設備配給還原劑； W及當需要DPF的再生時，減少對第一SCR設備的配給的水平。
[0012] 本發(fā)明還提供；一種控制排氣后處理設備的配給的控制器，排氣后處理設備包括 第一選擇性催化還原（SCR)設備，在第一SCR設備下游的第二SCR設備，W及位于第一SCR 設備和第二SCR設備之間的柴油微粒過濾器值PF)，其中，第一SCR設備的運行溫度范圍與 第二SCR設備的運行溫度范圍不同，控制器配置為；當?shù)谝籗CR設備的溫度在第一SCR設 備的運行溫度范圍中時，允許對第一SCR設備配給還原劑，并且當?shù)谝籗CR設備的溫度在第 一SCR設備的運行溫度范圍之外時，防止對第一SCR設備配給還原劑；W及當?shù)诙CR設備 的溫度在第二SCR設備的運行溫度范圍中時，允許對第二SCR設備配給還原劑，并且當?shù)诙?SCR設備的溫度在第二SCR設備的運行溫度范圍之外時，防止對第二SCR設備配給還原劑； W及當需要DPF的再生時，減少對第一SCR設備的配給的水平。
[0013] 本發(fā)明還提供；一種排氣后處理設備，該排氣后處理設備包括；第一選擇性催化 還原（SCR)設備，其可由在第一SCR設備上游的第一還原劑注射器配給；第二SCR設備，其 在第一SCR設備的下游，該第二SCR設備可由第二還原劑注射器配給；W及柴油微粒過濾器 值PF)，其位于第一SCR設備和第二SCR設備之間；其中，第二還原劑注射器位于DPF和第二 SCR設備之間；并且第一SCR設備的運行溫度范圍與第二SCR設備的運行溫度范圍不同。
【附圖說明】
[0014] 圖1示出了包括兩個SCR設備的發(fā)動機單元的示意圖；
[0015] 圖2示出了包括兩個SCR設備和一個DPF的發(fā)動機單元的示意圖；
[0016] 圖3示出了可W如何控制對圖1和圖2所示的SCR設備進行配給的圖形表示；
[0017] 圖4示出了可W如何控制對圖2所示的SCR設備進行配給的圖形表示擬及 [001引圖5示出了圖1和圖2中所示的發(fā)動機單元可在其中使用的示例車輛。
【具體實施方式】
[0019] 選擇性催化還原（SCR)設備可用于希望降低排氣流中的NOy水平的各種應用。該 些應用可包括但不限于鍋爐、燃氣輪機和內(nèi)燃機（例如柴油發(fā)動機）。
[0020] 圖1示出了具有第一SCR設備20和第二SCR設備40的內(nèi)燃機10,其中第一SCR 設備20在內(nèi)燃機10的排氣流中，且第二SCR設備40在第一SCR設備20下游。根據(jù)該種 布置，從內(nèi)燃機10中排出的排氣在被釋放到大氣中之前或在通過其他下游部件之前，通過 第一SCR設備20,并且然后通過第二SCR設備40。
[0021] 可對SCR設備中的每一個獨立地配給還原劑?？赏ㄟ^第一注射器14對第一SCR設 備20配給尿素，第一注射器14可將尿素噴灑到第一SCR設備20上游的排氣流中，并且可 通過第二注射器34對第二SCR設備40配給尿素，第二注射器34可將尿素噴灑到第二SCR 設備40上游的排氣流中。
[0022] 第一溫度傳感器12可位于第一SCR設備20的上游，并且第二溫度傳感器32可位 于第二SCR設備的上游?？刂破?0可使用來自該些傳感器的讀數(shù)來確定第一SCR設備20 和第二SCR設備40的溫度，并相應地對第一注射器14和第二注射器34進行控制。
[0023] 當?shù)谝籗CR設備20或第二SCR設備40中的催化劑的溫度在其各自的運行范圍中 時，所注射的尿素可作為氨被存儲在催化劑上。當氨被存儲在催化劑上時，氨可與通過SCR設備的排氣中的NO,反應，并脫除排氣中的NO