船用发动机冒黑烟处理装置、消除黑烟的方法与ECU与流程

本技术涉及船用发动机冒黑烟处理，具体而言，涉及一种船用发动机冒黑烟处理装置、消除黑烟的方法与ecu。

背景技术：

1、大型船舶发动机在靠港或在作业区装卸货物时，需要频繁脱排和合排，有时也有突加负载情况。此时发动机上的增压器在合排和突加负载工况，无法及时提供足够的空气用于燃烧，发动机出现冒黑烟现象，针对这种冒黑烟现象现有技术中参见专利cn103527349a公开了通过补气来解决发动机冒黑烟的方案，但是，由于船用发动机使用工况复杂，有的使用工况下单纯的使用补气方法无法将烟度降低至要求范围。

技术实现思路

1、本技术的主要目的在于提供一种船用发动机冒黑烟处理装置、消除黑烟的方法与ecu，以至少解决单纯补气的方式难以满足船用发动机一些工况下降低烟雾的需求的问题。

2、为了实现上述目的，根据本技术的一个方面，提供了一种船用发动机冒黑烟处理装置，包括排气通道、涡轮增压器和进气通道，所述涡轮增压器包括设置在所述排气通道中的涡轮机和设置在所述进气通道中的压气机，装置还包括设置在所述进气通道中的压缩空气源、以及设置在所述排气通道中的柴油颗粒补集器，在所述压缩空气源与所述压气机连通的情况下所述压缩空气源中的压缩空气用于降低船用发动机的排气烟度，在所述柴油颗粒补集器与所述涡轮机连通的情况下所述柴油颗粒补集器用于降低船用发动机的排气烟度，其中，应用所述压缩空气源和/或所述柴油颗粒补集器将所述船用发动机的排气烟度降低至小于黑烟烟度阈值。

3、可选地，所述装置还包括依次设置在所述进气通道中且设置在所述压缩空气源出口下游的补气管路压力传感器和补气阀，所述补气阀出口与所述压气机出口连通，且从所述补气阀的出口排出的所述压缩空气以及所述压气机出口排出的气体均排入发动机进气通道中。

4、可选地，所述装置还包括设置在所述排气通道中且设置在所述涡轮机出口下游的第一排气阀、第二排气阀和第一烟度计，所述第二排气阀与所述柴油颗粒补集器串联后与所述第一排气阀并联，所述第一烟度计设置在所述第一排气阀、所述第二排气阀和所述柴油颗粒补集器组成的整体结构的下游。

5、可选地，所述装置还包括设置在所述排气通道中、所述涡轮机出口下游和所述第一排气阀上游的管道背压传感器，以及与所述柴油颗粒补集器连通的dpf再生系统。

6、可选地，所述装置还包括设置在所述排气通道中、所述涡轮机出口下游和所述第一排气阀上游的第二烟度计。

7、为了实现上述目的，根据本技术的一个方面，提供了一种应用任一种所述的船用发动机冒黑烟处理装置消除黑烟的方法，包括：获取船用发动机的排放物的烟度以及发动机负载增长率；在所述排放物的烟度大于或者等于黑烟烟度阈值，且所述发动机负载增长率大于或者等于负载增长率阈值的情况下，控制压缩空气源与压气机连通和/或柴油颗粒补集器与涡轮机连通，以采用所述压缩空气源和/或所述柴油颗粒补集器将所述船用发动机的排气烟度降低至小于所述黑烟烟度阈值。

8、可选地，所述装置还包括依次设置在所述进气通道中且设置在所述压缩空气源出口下游的补气管路压力传感器和补气阀，所述补气阀出口与所述压气机出口连通，其中，控制压缩空气源与压气机连通和/或柴油颗粒补集器与涡轮机连通，以采用所述压缩空气源和/或所述柴油颗粒补集器将所述船用发动机的排气烟度降低至小于黑烟烟度阈值包括：接收所述补气管路压力传感器采集到的气体压力值，在所述气体压力值大于或等于最低压力阈值的情况下，控制所述补气阀开启；在所述补气阀开启预设时间段后，若所述排放物的烟度小于所述黑烟烟度阈值，且满足所述发动机负载增长率小于所述负载增长率阈值时，控制所述补气阀关闭。

9、可选地，所述装置还包括设置在所述排气通道中且设置在所述涡轮机出口下游的第一排气阀、第二排气阀和第一烟度计，设置在所述排气通道中、所述涡轮机出口下游和所述第一排气阀上游的第二烟度计，所述第二排气阀与所述柴油颗粒补集器串联后与所述第一排气阀并联，所述第一烟度计设置在所述第一排气阀、所述第二排气阀和所述柴油颗粒补集器组成的整体结构的下游，其中，所述第一烟度计用于检测所述船用发动机的排气烟度，其中，控制压缩空气源与压气机连通和/或柴油颗粒补集器与涡轮机连通，以采用所述压缩空气源和/或所述柴油颗粒补集器将所述船用发动机的排气烟度降低至小于黑烟烟度阈值还包括：在所述气体压力值小于或者等于所述最低压力阈值的情况下，控制所述补气阀关闭，且控制所述第一排气阀关闭、所述第二排气阀开启；在所述第一排气阀关闭、所述第二排气阀开启预设时间段后，若满足所述第二烟度计检测到的烟度小于所述黑烟烟度阈值，控制所述第一排气阀开启、所述第二排气阀关闭；和/或，在所述补气阀开启预设时间段后，若所述排放物的烟度小于所述黑烟烟度阈值，且满足所述发动机负载增长率小于所述负载增长率阈值时，控制所述补气阀关闭，包括：在所述补气阀开启所述预设时间段后，若满足所述第一烟度计检测到的烟度小于所述黑烟烟度阈值，且满足所述发动机负载增长率小于所述负载增长率阈值时，控制所述补气阀关闭。

10、可选地，所述装置还包括设置在所述排气通道中且设置在所述涡轮机出口下游的第一排气阀、第二排气阀和第一烟度计，设置在所述排气通道中、所述涡轮机出口下游和所述第一排气阀上游的第二烟度计，所述第二排气阀与所述柴油颗粒补集器串联后与所述第一排气阀并联，所述第一烟度计设置在所述第一排气阀、所述第二排气阀和所述柴油颗粒补集器组成的整体结构的下游，其中，所述第一烟度计用于检测所述船用发动机的排气烟度，其中，在接收所述补气管路压力传感器采集到的气体压力值，在所述气体压力值大于或等于最低压力阈值的情况下，控制所述补气阀开启之后所述方法还包括：在所述补气阀开启预设时间段后，若所述第一烟度计检测到的排放物的烟度仍大于或者等于所述黑烟烟度阈值，控制所述第一排气阀关闭、所述第二排气阀开启，直到满足第二烟度计检测到的烟度小于所述黑烟烟度阈值，控制所述第一排气阀开启、所述第二排气阀关闭。

11、可选地，所述装置还包括设置在所述排气通道中、所述涡轮机出口下游和所述第一排气阀上游的管道背压传感器，以及与所述柴油颗粒补集器连通的dpf再生系统，所述方法还包括：在控制所述第一排气阀关闭、所述第二排气阀开启之后，获取所述管道背压传感器检测到管道压力值，在所述管道压力值大于压力上限值的情况下，控制所述dpf再生系统开启对所述柴油颗粒补集器进行再生。

12、根据本技术的另一方面，提供了一种ecu，所述ecu属于任一种所述的船用发动机冒黑烟处理装置，包括：获取单元，用于获取船用发动机的排放物的烟度以及发动机负载增长率；控制单元，用于在所述排放物的烟度大于或者等于黑烟烟度阈值，且所述发动机负载增长率大于或者等于负载增长率阈值的情况下，控制压缩空气源与压气机连通和/或柴油颗粒补集器与涡轮机连通，以采用所述压缩空气源和/或所述柴油颗粒补集器将所述船用发动机的排气烟度降低至小于黑烟烟度阈值。

13、应用本技术的技术方案，船用发动机冒黑烟处理装置，包括排气通道、涡轮增压器和进气通道，涡轮增压器包括设置在排气通道中的涡轮机和设置在进气通道中的压气机，装置还包括设置在进气通道中的压缩空气源、以及设置在排气通道中的柴油颗粒补集器，在压缩空气源与压气机连通的情况下压缩空气源中的压缩空气用于降低船用发动机的排气烟度，在柴油颗粒补集器与涡轮机连通的情况下柴油颗粒补集器用于降低船用发动机的排气烟度，其中，应用压缩空气源和/或柴油颗粒补集器将船用发动机的排气烟度降低至小于黑烟烟度阈值。通过采用压缩空气源补气消除黑烟和/或柴油颗粒补集器消除黑烟的方式，保证了船用发动机在任何工况下烟度不超标，解决了单纯补气的方式难以满足船用发动机一些工况下降低烟雾的需求的问题。