Art-v型柴油发动机尾气后处理装置及催化还原方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种能够对柴油车尾气中C0、HC、ΡΜ、Ν0Χ等有害污染物同时进行净化处理，使排出尾气达到国V，甚至欧(国)VI标准的ART-V型柴油发动机尾气后处理装置及催化还原方法，属DOC、DPF、SCR三大处理子系统制造领域。
【背景技术】
[0002]柴油发动机尾气是大气污染主要因素之一，是PM和Ν0Χ污染物的主要贡献者，目前针对柴油车(发动机)尾气的处理技术离不开D0C、DPF、SCR。目前国内主流尾气后处理技术主要为SCR或D0C+DPF，其中SCR主要处理污染，而D0C+DPF主要对C0、HC和PM进行处理，基本能达到国IV标准，并以此产生不少的专利申请，但处理后的尾气排放达不到欧(国)VI标准。
【发明内容】
[0003]设计目的:避免【背景技术】中的不足之处，设计一种能够对柴油车尾气中C0、HC、ΡΜ、Ν0Χ等有害污染物同时进行净化处理，使排出尾气达到国V，甚至欧(国)VI标准的ART-V型柴油发动机尾气后处理装置及催化还原方法。
[0004]设计方案:为了实现上述设计目的。本发明设备将D0C、DPF、SCR三种处理技术进行融合，通过数学建模，经过设备电控系统(ECU)统一控制，该控制为通过转速、温度、背压、Ν0Χ等参数的正负反馈对系统中的智能温控系统、油栗、气栗、尿素栗等按照建模算法进行协调工作，达到对柴油车尾气的净化处理。即低温升温器+D0C+⑶PF+SCR+尿素栗+Ν0Χ传感器+压差传感器+温度传感器+气栗+油栗+E⑶。尾气经由D0C进入⑶PF，当⑶PF两侧压差传感器达到预设阈值，若温度未达到预设值，EOT通过控制低温升温器与气栗、油栗，使CDPF内捕集的PM充分燃烧，同时ECU通过SCR两端Ν0Χ传感器反馈的Ν0Χ量判断是否需要喷射尿素，以及喷射多少尿素，来选择性催化还原Ν0Χ，达到预设的转化率。整个控制逻辑在ECU内建模形成，均由ECU根据各个传感器的反馈值合理控制各个子系统的运行，同时保证子系统之间不出现相互间的功能、性能及逻辑的紊乱，使最终排出的尾气达到欧(国)VI标准。
[0005]技术方案1:一种ART-V型柴油发动机尾气后处理装置，氧化型催化器进气端与低温升温器排气口连通，氧化型催化器排气端与催化型颗粒捕集器进气口连通，催化型颗粒捕集器排气口与催化还原器进气口连通且催化型颗粒捕集器排气口与催化还原器进气口之间与尿素栗出口连通，催化还原器排气口通大气，催化型颗粒捕集器进气端和排气端输出的压差信号和温度信号至集成控制中心的信号输入端，催化还原器进气端和排气端输出N0#P NOx及温度信号至集成控制中心信号输入端，集成控制中心的信号输出端一路用于控制尿素栗的工作与否、一路用于控制低温升温器的油栗工作与否、一路用于控制低温升温器的气栗工作与否、一路用于控制电源的通与断。
[0006]技术方案2:—种柴油发动机尾气催化还原方法，柴油车尾气经由氧化型催化器进入催化型颗粒捕集器，当催化型颗粒捕集器两侧压差传感器达到预设阈值，若温度未达到预设值，集成控制中心通过控制低温升温器中的气栗、油栗和电源，使催化型颗粒捕集器内捕集的PM充分燃烧，同时集成控制中心通过催化还原器两端N0X传感器反馈的勵夂量判断是否需要喷射尿素，以及喷射多少尿素，来选择性催化还原N0X，达到预设的转化率。
[0007]本发明与【背景技术】相比，一是低温升温器智能温控模块为整个系统提供了全工况下温度窗口的保障，完成均匀的温度分布和气流布局，同时保障了 DPF主动再生的温度要求，也提高了 SCR的转化率；二是尾气通过D0C子系统，能够通过催化氧化反应，降低排气中C0、THC和PM中S0F等污染物，并释放热量；三是经过D0C处理后的尾气进入⑶PF，首先能够再次降低气体中THC，为保护SCR催化剂起到一定作用，同时它能捕集一定的硫酸盐，进一步保护了 SCR催化剂免于中毒，更重要的是对捕集尾气中的PM能够进行有效地捕集，并且当PM总量达到一定数量时，EOT可主动进行燃烧再生；四是经过⑶PF处理后的尾气进入SCR，SCR载体上的催化剂结合合理的尿素喷射能将尾气中的Ν0Χ化物转化为无毒害的NH3和 H20。
【附图说明】
[0008]图1是ART-V型柴油发动机尾气后处理装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0009]实施例1:参照附图1。一种ART-V型柴油发动机尾气后处理装置，氧化型催化器进气端与低温升温器排气口连通，氧化型催化器排气端与催化型颗粒捕集器进气口连通，催化型颗粒捕集器排气口与催化还原器进气口连通且催化型颗粒捕集器排气口与催化还原器进气口之间与尿素栗出口连通，催化还原器排气口通大气，催化型颗粒捕集器进气端和排气端输出的压差信号和温度信号至集成控制中心的信号输入端，催化还原器进气端和排气端输出Ν0#ΡΝ0χ及温度信号至集成控制中心信号输入端，集成控制中心的信号输出端一路用于控制尿素栗的工作与否、一路用于控制低温升温器的油栗工作与否、一路用于控制低温升温器的气栗工作与否、一路用于控制电源的通与断。所述集成控制中心是ECU，由ECU根据各个传感器的反馈值合理控制各个子系统的运行。
[0010]实施例2:在实施例1的基础上，一种柴油发动机尾气催化还原方法，柴油车尾气经由氧化型催化器进入催化型颗粒捕集器，当催化型颗粒捕集器两侧压差传感器达到预设阈值，若温度未达到预设值，集成控制中心通过控制低温升温器中的气栗、油栗和电源，使催化型颗粒捕集器内捕集的PM充分燃烧，同时集成控制中心通过催化还原器两端^^^传感器反馈的N0X量判断是否需要喷射尿素，以及喷射多少尿素，来选择性催化还原NO x，达到预设的转化率。所述柴油车尾气催化还原技术参数是:通过D0C还原C0和HC ;通过DPF/⑶PF捕集PM2.5，并由E⑶结合温度及背压参数，控制低温升温器、油栗和气栗，主动燃烧PM2.5 ;通过采集前后N0X含量，参考排气温度，由ECU进行集中控制尿素栗，尿素溶液高温分解得到氨HN3，HN3在催化剂作用下与N0夂发生反应还原为无污染的氮气和水，由此得到处理后腸夂的转化率。
[0011]名词说明:
DOC:Diesel Oxidat1n Catalyst 为氧化型催化器 DPF:Diesel Particulate Filter为柴油颗粒物过滤器 ⑶PF:催化型颗粒捕集器，即带涂层的DPF PM:Particulate Matter
SCR -Selective Catalytic Reduct1n 选择性催化还原技术 NOX:氮氧化物 CO:碳氧化物 HC:碳氢化物 THC:碳氢总量
S0F:Soluble Organic Fract1ns 可溶性有机成分 ECU -Electronic Control Unit 电子控制单元
需要理解到的是:上述实施例虽然对本发明的设计思路作了比较详细的文字描述，但是这些文字描述，只是对本发明设计思路的简单文字描述，而不是对本发明设计思路的限制，任何不超出本发明设计思路的组合、增加或修改，均落入本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种ART-ν型柴油发动机尾气后处理装置，其特征是:氧化型催化器进气端与低温升温器排气口连通，氧化型催化器排气端与催化型颗粒捕集器进气口连通，催化型颗粒捕集器排气口与催化还原器进气口连通且催化型颗粒捕集器排气口与催化还原器进气口之间与尿素栗出口连通，催化还原器排气口通大气，催化型颗粒捕集器进气端和排气端输出的压差信号和温度信号至集成控制中心的信号输入端，催化还原器进气端和排气端输出NO#P NOx及温度信号至集成控制中心信号输入端，集成控制中心的信号输出端一路用于控制尿素栗的工作与否、一路用于控制低温升温器的油栗工作与否、一路用于控制低温升温器的气栗工作与否、一路用于控制电源的通与断。2.根据权利要求1所述的ART-V型柴油发动机尾气后处理装置，其特征是:所述集成控制中心是ECU，由ECU根据各个传感器的反馈值合理控制各个子系统的运行。3.一种柴油发动机尾气催化还原方法，其特征是:柴油车尾气经由氧化型催化器进入催化型颗粒捕集器，当催化型颗粒捕集器两侧压差传感器达到预设阈值，若温度未达到预设值，集成控制中心通过控制低温升温器中的气栗、油栗和电源，使催化型颗粒捕集器内捕集的PM充分燃烧，同时集成控制中心通过催化还原器两端N0X传感器反馈的NO夂量判断是否需要喷射尿素，以及喷射多少尿素，来选择性催化还原N0X，达到预设的转化率。4.根据权利要求3所述的柴油发动机尾气催化还原方法，其特征是:所述柴油车尾气催化还原技术参数是:通过D0C还原C0和HC ;通过DPF/⑶PF捕集PM2.5，并由EOT结合温度及背压参数，控制低温升温器、油栗和气栗，主动燃烧PM2.5 ;通过采集前后N0X含量，参考排气温度，由ECU进行集中控制尿素栗，尿素溶液高温分解得到氨HN3，HN3在催化剂作用下与N0X&生反应还原为无污染的氮气和水，由此得到处理后NO x的转化率。
【专利摘要】本发明涉及一种ART-V型柴油发动机尾气后处理装置及催化还原方法，氧化型催化器进气端与低温升温器排气口连通，氧化型催化器排气端与催化型颗粒捕集器进气口连通，催化型颗粒捕集器排气口与催化还原器进气口连通且催化型颗粒捕集器排气口与催化还原器进气口之间与尿素泵出口连通，催化还原器排气口通大气，催化型颗粒捕集器进气端和排气端输出的压差信号和温度信号至集成控制中心的信号输入端，催化还原器进气端和排气端输出NOX和NOX及温度信号至集成控制中心信号输入端，集成控制中心的信号输出端一路用于控制尿素泵的工作与否、一路用于控制低温升温器的油泵工作与否、一路用于控制低温升温器的气泵工作与否。
【IPC分类】F01N3/025, F01N9/00, F01N3/035
【公开号】CN105257371
【申请号】CN201510421556
【发明人】黄黎敏, 黄利锦
【申请人】贵州黄帝车辆净化器有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年7月17日