一种氨柴发动机尾气后处理系统的制作方法

本发明涉及尾气后处理，更具体地说，它涉及一种氨柴发动机尾气后处理系统。

背景技术：

1、随着全球对于减少温室气体排放和改善空气质量的关注日益增加，传统柴油发动机的环境影响成为了公众和政策制定者关注的焦点。尤其是氮氧化物和颗粒物的排放，对于大气环境质量和公共健康构成了重大威胁，为降低上述排放物对环境的影响，对传统柴油机尾气进行后处理是目前的主流手段。

2、传统的柴油机尾气后处理系统是由氧化催化器(doc)、颗粒捕捉器(dpf)、选择性催化还原器(scr)组成的。但该后处理系统依然存在着一些问题，例如需要喷射尿素或者液氨使之与氮氧化物反应来去除氮氧化物，且在此过程中产生一些尿素结晶等问题。产生该问题的原因在于尾气的温度是经常变化的，使得催化剂的催化效率受到影响,从而使得尾气的净化效果不够理想。因此需要进行一些优化设计来解决这些存在的问题。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种氨柴发动机尾气后处理系统，解决scr内氨的含量不足，造成氮氧化物未完全除去的问题。

2、本发明所述的一种氨柴发动机尾气后处理系统，包括柴油氧化催化剂反应室、柴油颗粒捕集器、控温室、补氨口、scr反应室、氨氧化催化室和控制器；排气管的出口与柴油氧化催化剂反应室的入口相连，所述柴油氧化催化剂反应室的出口与柴油颗粒捕集器的入口相连，所述柴油颗粒捕集器的出口与控温室的入口管路连接，且所述控温室与柴油颗粒捕集器之间的管路上安装有电控阀门；所述控温室中设有补热空气口和补冷空气口，所述控温室的出口与scr反应室的入口相连，所述scr反应室的前端设有补氨口，所述补氨口与发动机的供氨系统相连，所述scr反应室的出口与氨氧化催化室的入口相连；

3、所述控制器用于采集控温室中的实时温度，并根据所述实时温度判断是否需要对控温室中气体进行温度控制；且所述控制器还采集控温室中的二氧化氮浓度值，并根据所述二氧化氮浓度值判断是否需要进行补氨操作。

4、优选地，当所述实时温度小于设定的低温阈值时，根据所述控温室中的气体压力以及实际温度对电控阀门的阀度以及补热空气口的阀度进行标定，以使所述控温室的温度达到设定的工作温度值；

5、当所述实时温度大于设定的高温阈值时，根据所述控温室中的气体压力以及实际温度对电控阀门的阀度以及补冷空气口的阀度进行标定，以使所述控温室的温度达到设定的工作温度值。

6、优选地，在所述实时温度小于设定的低温阈值时，所述电控阀门和补热空气口的阀度的标定方式为：

7、第一步、计算出所述实际温度与低温阈值之间的温差绝对值；

8、第二步、若所述温差绝对值大于设定的温差值，则将所述电控阀门的阀度调整至50％、补热空气口中阀门的阀度打开至50％；若所述温差绝对值小于设定的温差值，则将所述电控阀门的阀度调整至80％、补热空气口中阀门的阀度打开至50％；

9、第三步、采集所述电控阀门两侧的压差；

10、第四步、若所述电控阀门两侧的压差小于或等于预设的气压差阈值，则实时监控控温室中的当前温度值，若所述当前温度值在单位时间内的变化大于或等于预设的温度变化阈值，则保持所述电控阀门以及补热空气口中的阀门的阀度不变；若所述当前温度值在单位时间内的变化小于温度变化阈值，则在每个单位时间以预设的阀度变化阈值增加所述补热空气口的阀度，直至所述控温室的温度达到设定的工作温度值；

11、若所述电控阀门两侧的压差大于预设的气压差阈值，则将所述电控阀门的阀度增加10％，再进行第三步。

12、优选地，所述气压差阈值为控温室中初始气压的10％-15％。

13、优选地，所述温度变化阈值为5℃-10℃。

14、优选地，所述阀度变化阈值为5％-10％。

15、优选地，在所述实时温度大于设定的高温阈值时，所述电控阀门和补冷空气口的阀度的标定方式与在实时温度小于设定的低温阈值时对电控阀门和补热空气口的阀度标定方式一致。

16、优选地，所述低温阈值为200℃；所述高温阈值为300℃。

17、优选地，若所述控温室中的实际温度在工作温度范围时，且所述二氧化氮浓度值小于预设的阈值范围，则通过补氨口对尾气进行补氨操作；

18、通过所述补氨口补充的氨气量为：

19、m＝(ρ×v)/(l×r)；

20、式中，m为补充的氨气量；v为控温室中尾气的流量；l为反应负载；r为nh3/nox摩尔比。

21、有益效果

22、本发明的优点在于：通过利用控温室内的氮氧化物传感器、氨传感器、温度传感器、气体流量传感器获取相关信号数据，对电控阀门、补冷热空气口以及补氨口进行控制，可以实现控制尾气温度以及补充充足的氨的目的。将尾气的温度控制在目标催化剂工作温度范围以内，使得催化剂能够高效率的进行催化，以避免出现净化效果不佳的情况出现，能够有效的提高尾气的净化效果。通过补入所需的氨气，从而解决scr内氨的含量不足，造成氮氧化物未完全除去的问题。

技术特征：

1.一种氨柴发动机尾气后处理系统，其特征在于，包括柴油氧化催化剂反应室(2)、柴油颗粒捕集器(3)、控温室(9)、补氨口(13)、scr反应室(14)、氨氧化催化室(15)和控制器；排气管(1)的出口与柴油氧化催化剂反应室(2)的入口相连，所述柴油氧化催化剂反应室(2)的出口与柴油颗粒捕集器(3)的入口相连，所述柴油颗粒捕集器(3)的出口与控温室(9)的入口管路连接，且所述控温室(9)与柴油颗粒捕集器(3)之间的管路上安装有电控阀门(4)；所述控温室(9)中设有补热空气口(10)和补冷空气口(6)，所述控温室(9)的出口与scr反应室(14)的入口相连，所述scr反应室(14)的前端设有补氨口(13)，所述scr反应室(14)的出口与氨氧化催化室(15)的入口相连；

2.根据权利要求1所述的一种氨柴发动机尾气后处理系统，其特征在于，当所述实时温度小于设定的低温阈值时，根据所述控温室(9)中的气体压力以及实际温度对电控阀门(4)的阀度以及补热空气口(10)的阀度进行标定，以使所述控温室(9)的温度达到设定的工作温度值；

3.根据权利要求2所述的一种氨柴发动机尾气后处理系统，其特征在于，在所述实时温度小于设定的低温阈值时，所述电控阀门(4)和补热空气口(10)的阀度的标定方式为：

4.根据权利要求3所述的一种氨柴发动机尾气后处理系统，其特征在于，所述气压差阈值为控温室(9)中初始气压的10％-15％。

5.根据权利要求3所述的一种氨柴发动机尾气后处理系统，其特征在于，所述温度变化阈值为5℃-10℃。

6.根据权利要求3所述的一种氨柴发动机尾气后处理系统，其特征在于，所述阀度变化阈值为5％-10％。

7.根据权利要求3-6任一项所述的一种氨柴发动机尾气后处理系统，其特征在于，在所述实时温度大于设定的高温阈值时，所述电控阀门(4)和补冷空气口(6)的阀度的标定方式与在实时温度小于设定的低温阈值时对电控阀门(4)和补热空气口(10)的阀度标定方式一致。

8.根据权利要求2所述的一种氨柴发动机尾气后处理系统，其特征在于，所述低温阈值为200℃；所述高温阈值为300℃。

9.根据权利要求1所述的一种氨柴发动机尾气后处理系统，其特征在于，若所述控温室(9)中的实际温度在工作温度范围时，且所述二氧化氮浓度值小于预设的阈值范围，则通过补氨口(13)对尾气进行补氨操作；

技术总结本发明公开了一种氨柴发动机尾气后处理系统，涉及尾气后处理，包括柴油氧化催化剂反应室、柴油颗粒捕集器、控温室、SCR反应室、氨氧化催化室和控制器；排气管的出口与柴油氧化催化剂反应室的入口相连，柴油氧化催化剂反应室的出口与柴油颗粒捕集器的入口相连，柴油颗粒捕集器的出口与控温室的入口管路连接，且控温室与柴油颗粒捕集器之间的管路上安装有电控阀门；控温室中设有补热空气口和补冷空气口，控温室的出口与SCR反应室的入口相连，SCR反应室的前端设有补氨口，SCR反应室的出口与氨氧化催化室的入口相连。本发明能够有效的提高尾气的净化效果，解决了SCR内氨的含量不足，造成氮氧化物未完全除去的问题。技术研发人员：官维,吴杰,何海斌,王雷,娄华,刘开敏受保护的技术使用者：宁波中策动力机电集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/15