尿素喷射系统的控制方法、装置、处理器和尿素喷射系统与流程

文档序号:31521113发布日期:2022-09-14 12:49阅读:326来源:国知局
尿素喷射系统的控制方法、装置、处理器和尿素喷射系统与流程

1.本技术涉及尿素处理领域,具体而言,涉及一种尿素喷射系统的控制方法、装置、计算机可读存储介质、处理器和尿素喷射系统。


背景技术:

2.柴油机在运行的过程中,会产生氮氧化合物,为满足排放要求,目前的柴油机的处理系统中会安装scr(selective catalystic reduction,选择性催化还原)装置,通过向安装在排气管理当中的催化剂喷射尿素水溶液,将氮氧化物还原为无公害的氮气,从而降低排放,满足排放要求。但是,目前的方案中,在尿素喷射量的控制过程中,无法准确地确定尿素喷射量。


技术实现要素:

3.本技术的主要目的在于提供一种尿素喷射系统的控制方法、装置、计算机可读存储介质、处理器和尿素喷射系统,以解决现有技术中无法准确地确定尿素喷射量的问题。
4.根据本发明实施例的一个方面,提供了一种尿素喷射系统的控制方法,所述尿素喷射系统包括从上游至下游依次分布的第一尿素喷嘴、第一选择性催化转化装置、第二尿素喷嘴和第二选择性催化转化装置,所述方法包括:获取所述第一选择性催化转化装置的第一相关参量,所述第一相关参量为会影响所述第一选择性催化转化装置的尿素喷射量的参量;根据所述第一相关参量,确定所述第一选择性催化转化装置的第一尿素喷射量;获取所述第二选择性催化转化装置的第二相关参量;根据所述第二相关参量和所述第一相关参量,确定所述第二选择性催化转化装置的第二尿素喷射量,所述第二相关参量为会影响所述第二选择性催化转化装置的尿素喷射量的参量;基于所述第一尿素喷射量控制所述第一尿素喷嘴喷射尿素,基于所述第二尿素喷射量控制所述第二尿素喷嘴喷射尿素。
5.可选地,所述尿素喷射系统还包括第一氮氧传感器、第一搅拌器、第一温度传感器、氧化催化器、颗粒物捕集器和第二氮氧传感器,所述第一氮氧传感器位于所述第一尿素喷嘴的上游,所述第一搅拌器位于所述第一尿素喷嘴与所述第一温度传感器之间,所述第一温度传感器位于所述第一搅拌器与所述第一选择性催化转化装置之间,所述氧化催化器位于所述第一选择性催化转化装置与所述颗粒物捕集器之间,所述第二氮氧传感器位于所述颗粒物捕集器和所述第二尿素喷嘴之间,所述第一相关参量包括以下至少之一:第一温度、第一空速、第一气体流量和第二气体流量,其中,所述第一温度为所述第一温度传感器采集到的温度,所述第一空速为所述第一搅拌器与所述第一选择性催化转化装置之间的空速,所述第一空速为氨气的体积与催化剂的体积的比值,所述第一气体流量为所述第一氮氧传感器采集到的气体流量,所述第二气体流量为所述第二氮氧传感器采集到的气体流量。
6.可选地,在获取所述第一选择性催化转化装置的第一相关参量之后,所述方法还包括:根据所述第一温度、所述第一空速和所述第一气体流量,构建第一模型,并采用所述
第一模型确定所述第一选择性催化转化装置的第一预定氨气储存量和所述第一选择性催化转化装置的第一预定转化效率,所述第一预定转化效率是指尿素产生的氨气转化为氮氧化合物的预定的转化率。
7.可选地,根据所述第一相关参量,确定所述第一选择性催化转化装置的第一尿素喷射量,包括:根据所述第一温度、所述第一气体流量和所述第一预定转化效率,确定所述第一选择性催化转化装置的第一前馈喷射量;根据所述第一预定氨气储存量进行氨储修正,确定第一氨气修正喷射量;根据所述第一预定转化效率、所述第一温度和所述第一空速,确定尿素喷射量的第一修正因子;根据所述第一前馈喷射量、所述第一氨气修正喷射量和所述第一修正因子,确定所述第一选择性催化转化装置的所述第一尿素喷射量。
8.可选地,根据所述第一温度、所述第一气体流量和所述第一预定转化效率,确定所述第一选择性催化转化装置的第一前馈喷射量,包括:获取所述第一气体流量和所述第一预定转化效率的乘积,得到第一基本尿素喷射量;获取所述第一选择性催化转化装置中,对氨气进行氧化得到的氧化氨气量;采用所述第一温度对所述氧化氨气量进行氨储修正,确定所述第一前馈喷射量。
9.可选地,根据所述第一预定氨气储存量进行氨储修正,确定第一氨气修正喷射量,包括:根据所述第一温度和所述第一空速,获取第一实际氨气储存量;获取所述第一实际氨气储存量和所述第一预定氨气储存量的第一差值;采用所述第一差值,调整所述第一实际氨气储存量,直到所述第一实际氨气储存量与所述第一预定氨气储存量的差值小于第一差值阈值,得到所述第一氨气修正喷射量。
10.可选地,根据所述第一预定转化效率、所述第一温度和所述第一空速,确定尿素喷射量的第一修正因子,包括:根据所述第一温度和所述第一空速,确定第一修正比例系数;获取第一实际转化效率,所述第一实际转化效率是指尿素产生的氨气转化为氮氧化合物的真实的转化率;获取所述第一预定转化效率和所述第一实际转化效率的第二差值;获取所述第一修正比例系数和所述第二差值的乘积,得到所述第一修正因子。
11.可选地,根据所述第一前馈喷射量、所述第一氨气修正喷射量和所述第一修正因子,确定所述第一选择性催化转化装置的所述第一尿素喷射量,包括:获取所述第一前馈喷射量和所述第一修正因子的乘积,得到初始第一尿素喷射量;获取所述初始第一尿素喷射量、所述第一前馈喷射量和所述第一氨气修正量的总和,得到所述第一尿素喷射量。
12.可选地,所述尿素喷射系统还包括第二温度传感器、第二搅拌器、氨逃逸捕集器和第三氮氧传感器,所述第二温度传感器位于第一选择性催化转化装置与所述第二尿素喷嘴之间,所述第二搅拌器位于所述第二尿素喷嘴与所述第二选择性催化转化装置之间,所述氨逃逸捕集器位于所述第二选择性催化转化装置与所述第三氮氧传感器之间,所述第三氮氧传感器位于所述氨逃逸捕集器的下游,所述第二相关参量包括以下至少之一:第二温度、第二空速和第三气体流量,其中,所述第二温度为所述第二温度传感器采集到的温度,所述第二空速为所述第一选择性催化转化装置和所述第二搅拌器之间的空速,所述第二空速为氨气的体积与催化剂的体积的比值,所述第三气体流量为所述第三氮氧传感器采集到的气体流量。
13.可选地,在获取所述第二选择性催化转化装置的第二相关参量之后,所述方法还包括:根据所述第二温度、所述第二空速和所述第二相关参量,构建第二模型,并采用所述
第二模型确定所述第二选择性催化转化装置的第二预定氨气储存量和所述第二选择性催化转化装置的第二预定转化效率,所述第二预定转化效率是指尿素产生的氨气转化为氮氧化合物的预定的转化率。
14.可选地,根据所述第二相关参量和所述第一相关参量,确定所述第二选择性催化转化装置的第二尿素喷射量,包括:根据所述第二温度、所述第二空速和所述第一相关参量,确定所述第二选择性催化转化装置的第二前馈喷射量;根据所述第二预定氨气储存量进行氨储修正,确定第二氨气修正喷射量;根据所述第二前馈喷射量和所述第二氨气修正喷射量,确定所述第二选择性催化转化装置的所述第二尿素喷射量。
15.可选地,所述第一相关参量包括第二气体流量,根据所述第二温度、所述第二空速和所述第一相关参量,确定所述第二选择性催化转化装置的第二前馈喷射量,包括:根据所述第二温度和所述第二空速,确定前馈转化效率,所述前馈转化效率为氨气储存量与所述第二气体流量的比值;获取所述前馈转化效率和所述第二气体流量的乘积,得到所述第二前馈喷射量。
16.可选地,根据所述第二预定氨气储存量进行氨储修正,确定第二氨气修正喷射量,包括:根据所述第二温度和所述第二空速,获取第二实际氨气储存量;获取所述第二实际氨气储存量和所述第二预定氨气储存量的第三差值;采用所述第三差值,调整所述第二实际氨气储存量,直到所述第二实际氨气储存量与所述第二预定氨气储存量的差值小于第二差值阈值,得到所述第二氨气修正喷射量。
17.可选地,根据所述第二前馈喷射量和所述第二氨气修正喷射量,确定所述第二选择性催化转化装置的所述第二尿素喷射量,包括:在当前时刻至历史时刻的预定时间段内,确定所述第三气体流量与预定气体流量的偏差次数;在所述偏差次数小于偏差次数阈值的情况下,采用第一种方式对所述第二选择性催化转化装置的尿素喷射量进行修正,确定所述第二尿素喷射量;在所述偏差次数大于或者等于偏差次数阈值的情况下,采用第二种方式对所述第二选择性催化转化装置的尿素喷射量进行修正,确定所述第二尿素喷射量。
18.可选地,在所述偏差次数小于偏差次数阈值的情况下,采用第一种方式对所述第二选择性催化转化装置的尿素喷射量进行修正,确定所述第二尿素喷射量,包括:获取实际气体流量;获取所述实际气体流量与所述第三气体流量的第四差值;根据所述第二温度和所述第二空速,确定第二修正比例系数;获取所述第四差值与所述第二修正比例系数的乘积,得到第二修正因子;获取所述第二修正因子和基础喷射量的乘积,得到所述第二尿素喷射量,其中,所述基础喷射量为根据所述第二温度和所述第二空速确定得到的。
19.可选地,在所述偏差次数大于或者等于偏差次数阈值的情况下,采用第二种方式对所述第二选择性催化转化装置的尿素喷射量进行修正,确定所述第二尿素喷射量,包括:获取实际气体流量与平均实际气体流量,其中,所述平均实际气体流量为当前时刻至历史时刻的预定时间段内,多个时刻获取到的所述实际气体流量的平均值;获取平均第三气体流量,其中,所述平均第三气体流量为采用所述第二模型获取的所述当前时刻至所述历史时刻的所述预定时间段内,多个时刻的所述第三气体流量的平均值;获取所述平均实际气体流量和所述平均第三气体流量的第五差值;采用ewma滤波方式对所述第五差值进行滤波,得到第三修正因子;获取所述第二前馈喷射量、所述第二氨气修正喷射量的总和,得到初始第二尿素喷射量;获取所述第三修正因子和所述初始第二尿素喷射量的乘积,得到所
述第二尿素喷射量。
20.根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种尿素喷射系统的控制装置,所述尿素喷射系统包括从上游至下游依次分布的第一尿素喷嘴、第一选择性催化转化装置、第二尿素喷嘴和第二选择性催化转化装置,所述装置包括第一获取单元、第一确定单元、第二获取单元、第二确定单元和控制单元,:第一获取单元用于获取所述第一选择性催化转化装置的第一相关参量,所述第一相关参量为会影响所述第一选择性催化转化装置的尿素喷射量的参量;第一确定单元用于根据所述第一相关参量,确定所述第一选择性催化转化装置的第一尿素喷射量;第二获取单元用于获取所述第二选择性催化转化装置的第二相关参量,所述第二相关参量为会影响所述第二选择性催化转化装置的尿素喷射量的参量;第二确定单元用于根据所述第二相关参量和所述第一相关参量,确定所述第二选择性催化转化装置的第二尿素喷射量;控制单元用于基于所述第一尿素喷射量控制所述第一尿素喷嘴喷射尿素,基于所述第二尿素喷射量控制所述第二尿素喷嘴喷射尿素。
21.根据本发明实施例的又一方面,还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质包括存储的程序,其中,所述程序执行任意一种所述的方法。
22.根据本发明实施例的再一方面,还提供了一种处理器,所述处理器用于运行程序,其中,所述程序运行时执行任意一种所述的方法。
23.根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种尿素喷射系统,包括从上游至下游依次分布的第一氮氧传感器、第一尿素喷嘴、第一搅拌器、第一温度传感器、第一选择性催化转化装置、氧化催化转化器、颗粒物捕集器、第二氮氧传感器、第二温度传感器、第二尿素喷嘴、第二搅拌器、第二选择性催化转化装置、氨逃逸捕集器、第三氮氧传感器和控制器,所述控制器分别与所述第一氮氧传感器、所述第一尿素喷嘴、所述第一搅拌器、所述第一温度传感器、所述第一选择性催化转化装置、所述氧化催化转化器、所述颗粒物捕集器、所述第二氮氧传感器、所述第二温度传感器、所述第二尿素喷嘴、所述第二搅拌器、所述第二选择性催化转化装置、所述氨逃逸捕集器和所述第三氮氧传感器通信,所述控制器用于执行任意一种所述的方法。
24.在本发明实施例中,首先获取第一选择性催化转化装置的第一相关参量,之后根据第一相关参量,确定第一选择性催化转化装置的第一尿素喷射量,之后获取第二选择性催化转化装置的第二相关参量,之后根据第二相关参量和第一相关参量,确定第二选择性催化转化装置的第二尿素喷射量,最后基于第一尿素喷射量控制第一尿素喷嘴喷射尿素,基于第二尿素喷射量控制第二尿素喷嘴喷射尿素。该方案中,尿素喷射系统中具有第一选择性催化转化装置和第二选择性催化转化装置,以及第一尿素喷嘴和第二尿素喷嘴,通过两个选择性催化转化装置进行协调控制,相比现有技术可以更高效地排放氮氧化合物,并且该方案可以准确地确定第一选择性催化转化装置的第一尿素喷射量,还可以准确地确定第二选择性催化转化装置的第二尿素喷射量,可以实现选择性催化转化装置高转化率的需求,进而解决了现有技术中无法准确地确定尿素喷射量的问题,并且该方案可以根据第一尿素喷射量和第二尿素喷射量精准地控制第一尿素喷嘴和第二尿素喷嘴的尿素喷射量,提升了氮氧化合物的转化率。
附图说明
25.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解,本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术,并不构成对本技术的不当限定。在附图中:
26.图1示出了根据本技术的实施例的一种尿素喷射系统的控制方法的流程示意图;
27.图2示出了本技术的尿素喷射系统的结构示意图;
28.图3示出了确定第一选择性催化转化装置的第一尿素喷射量的流程示意图;
29.图4示出了确定第二选择性催化转化装置的第二尿素喷射量的流程示意图;
30.图5示出了根据本技术的实施例的一种尿素喷射系统的控制装置的结构示意图。
31.其中,上述附图包括以下附图标记:
32.10、第一尿素喷嘴;11、第一选择性催化转化装置;12、第二尿素喷嘴;13、第二选择性催化转化装置;14、第一氮氧传感器;15、第一搅拌器;16、第一温度传感器;17、氧化催化器;18、颗粒物捕集器;19、第二氮氧传感器;20、第二温度传感器;21、第二搅拌器;22、氨逃逸捕集器;23、第三氮氧传感器;24、第三温度传感器。
具体实施方式
33.需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
34.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本技术保护的范围。
35.需要说明的是,本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本技术的实施例。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
36.应该理解的是,当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时,该元件可直接在该另一元件上,或者也可存在中间元件。而且,在说明书以及权利要求书中,当描述有元件“连接”至另一元件时,该元件可“直接连接”至该另一元件,或者通过第三元件“连接”至该另一元件。
37.为了便于描述,以下对本技术实施例涉及的部分名词或术语进行说明:
38.第一选择性催化转化装置:前置的scr(selectively catalytic reduction,简称prescr),在第一选择性催化转化装置之前喷射尿素来降低尾气排放中的氮氧化合物,第一选择性催化转化装置离系统的涡轮距离为第一距离;
39.第二选择性催化转化装置:后置的scr(简称posscr),在第二选择性催化转化装置之前喷射尿素来降低尾气排放中的氮氧化合物,第二选择性催化转化装置离系统的涡轮位置为第二距离,第一距离小于第二距离;
40.颗粒物捕集器(diesel particulate filter,简称dpf),用于捕集尾气中的颗粒物,当捕集的颗粒物质量达到一定程度时,需进行被动再生或主动再生,从而恢复颗粒物捕集器对颗粒物的捕集能力,主要是通过扩散、沉积和撞击机理来过滤捕集发动机排气中微粒的。排气流经捕集器时,其中微粒被捕集在过滤体的滤芯内,剩下较清洁的排气排入大气中。目前应用较多的是壁流式蜂窝陶瓷过滤器,目前主要用于工程机械和城市公共汽车,特点是操作简单、过滤效率高,但存在过滤器的再生和对燃油中的硫成分比较敏感的问题;
41.氧化催化器(diesel oxidation catalysis,简称doc),用于转化尾气中的no(一氧化氮)氧化为no2(二氧化氮),同时提升尾气温度,辅助颗粒物捕集器和选择性催化转化装置的正常工作,是在蜂窝陶瓷载体上涂覆贵金属催化剂(如pt等),其目的是为了降低发动机尾气中的hc、co和sof的化学反应活化能,使这些物质能与尾气中的氧气在较低的温度下进行氧化反应并最终转化为co2和h2o。氧化催化器不需要再生系统和控制装置,具有结构简单、可靠性好的特点,已经在现代小型发动机上得到了一定的应用;
42.氨逃逸捕集器(ammonia slip catalyst,简称asc),用于氧化多余的氨气;
43.颗粒物捕集器基本工作原理是:当发动机排气流过氧化催化器(doc)时,在200-600℃温度条件下,co和hc首先几乎全部被氧化成co2和h2o,同时no被转化成no2。排气从doc出来进入颗粒物捕集器(dpf)后,其中微粒被捕集在过滤体的滤芯内,剩下较清洁的排气排入大气中,dpf的捕集效率可达90%以上。
44.no2对被捕集的颗粒有很强的氧化能力,利用产生的no2作为氧化剂除去颗粒物捕集器中的微粒并生成co2,而no2又被还原为no,从而达到去除微粒的目的。
45.doc内反应原理:
46.2no+o2→
2no247.2co+o2→
2co248.2ch+o2→
co2+h2o
49.dpf内反应原理:
50.c+2no2→
co2+2no
51.过滤器的再生有主动再生和被动再生两种方法:主动再生指的是利用外界能量来提高捕集器内的温度,使微粒着火燃烧。当过滤器中的温度达到550℃时,沉积的颗粒物就会氧化燃烧,如果温度达不到550℃,过多的沉积物就会堵塞过滤器,这时就需要利用外加能源(例如电加热器,燃烧器或发动机操作条件的改变)来提高dpf内的温度,使颗粒物氧化燃烧。被动再生指的是利用燃油添加剂或者催化剂来降低微粒的着火温度,使微粒能在正常的发动机排气温度下着火燃烧。添加剂(有铈,铁和锶)要以一定的比例加到燃油中,添加剂过多影响不大,但是如果过少,就会导致再生延迟或再生温度升高。
52.scr的基本原理是向排气中喷射燃油或者另外添加还原剂,利用合适的催化剂,促进还原剂与nox反应,同时抑制还原剂与氧气的非选择性氧化反应。常用的尿素-scr催化剂有v2o5/w2o3/tio2和金属氧化物/沸石。钒基催化剂具有对nox很高的选择性和很宽的高效温度窗口,同时具有高的抗硫能力,缺点是容易由于润滑油中的磷组分中毒以及高温失效;沸石型催化剂对nh3有极强的吸附能力,但在低温时沸石对hc的吸附能力也很强,而hc的吸附会影响催化器的低温性能,同时沸石的水热稳定性和抗硫性能较差,因而实际使用受到限制,需要使用低硫含量燃料。
53.硫的氧化物在铜基scr会形成硫酸盐,降低催化剂活性位,堵塞小孔,降低scr对nox的转化效率,因此,当scr内捕集了一定的硫的氧化物后,需要对其进行脱硫。硫中毒有2中机制:生成(nh4)so4等,降低scr催化剂活性位,堵塞小孔,从而降低nox转化效率;so2和so3与no
x
竞争吸附,降低no
x
的吸附;
54.scr技术的反应原理:
55.尿素水解为氨气:(尿素喷射系统)
56.(nh2)2co+h2o

2nh3+co257.scr后处理反应:(scr催化转化器)
58.no+no2+2nh3→
2n2+3h2o
59.4no+o2+4nh3→
4n2+6h2o
60.2no2+o2+4nh3→
3n2+6h2o
61.scr中实际参与选择催化还原反应的还原剂是氨(nh3),但由于氨具有较高腐蚀性,液氨和氨水在储存和运输上存在困难,因而不能直接用于车载scr系统。现在,一般使用尿素水溶液作为还原剂。又由于与其他浓度的尿素水溶液相比,浓度为32.5%的尿素水溶液具有最低的凝固点-11℃,故国际上普遍采用32.5%的尿素水溶液作为scr的标准还原剂,并命名为adblue。
62.为了防止还原剂浪费和scr催化剂后nh3泄漏而造成二次污染,必须根据发动机实际的no
x
排放量和scr催化剂的转化效率,动态的控制还原剂的喷射量,因而还原剂的喷射策略是scr技术研究的热点和难点。由于尿素水溶液只是nh3的载体,因而尿素水溶液分解为nh3的过程对scr的性能有重要影响。
63.正如背景技术中所说的,现有技术中无法准确地确定尿素喷射量,为了解决上述问题,本技术的一种实施方式中,提供了一种尿素喷射系统的控制方法、装置、计算机可读存储介质、处理器和尿素喷射系统。
64.根据本技术的实施例,提供了一种尿素喷射系统的控制方法,上述尿素喷射系统包括从上游至下游依次分布的第一尿素喷嘴、第一选择性催化转化装置、第二尿素喷嘴和第二选择性催化转化装置。
65.图1是根据本技术实施例的尿素喷射系统的控制方法的流程图。如图1所示,该方法包括以下步骤:
66.步骤s101,获取上述第一选择性催化转化装置的第一相关参量,上述第一相关参量为会影响上述第一选择性催化转化装置的尿素喷射量的参量;
67.步骤s102,根据上述第一相关参量,确定上述第一选择性催化转化装置的第一尿素喷射量;
68.步骤s103,获取上述第二选择性催化转化装置的第二相关参量;
69.步骤s104,根据上述第二相关参量和上述第一相关参量,确定上述第二选择性催化转化装置的第二尿素喷射量,上述第二相关参量为会影响上述第二选择性催化转化装置的尿素喷射量的参量;
70.步骤s105,基于上述第一尿素喷射量控制上述第一尿素喷嘴喷射尿素,基于上述第二尿素喷射量控制上述第二尿素喷嘴喷射尿素。
71.上述的方法中,首先获取第一选择性催化转化装置的第一相关参量,之后根据第
一相关参量,确定第一选择性催化转化装置的第一尿素喷射量,之后获取第二选择性催化转化装置的第二相关参量,之后根据第二相关参量和第一相关参量,确定第二选择性催化转化装置的第二尿素喷射量,最后基于第一尿素喷射量控制第一尿素喷嘴喷射尿素,基于第二尿素喷射量控制第二尿素喷嘴喷射尿素。该方案中,尿素喷射系统中具有第一选择性催化转化装置和第二选择性催化转化装置,以及第一尿素喷嘴和第二尿素喷嘴,通过两个选择性催化转化装置进行协调控制,相比现有技术可以更高效地排放氮氧化合物,并且该方案可以准确地确定第一选择性催化转化装置的第一尿素喷射量,还可以准确地确定第二选择性催化转化装置的第二尿素喷射量,可以实现选择性催化转化装置高转化率的需求,进而解决了现有技术中无法准确地确定尿素喷射量的问题,并且该方案可以根据第一尿素喷射量和第二尿素喷射量精准地控制第一尿素喷嘴和第二尿素喷嘴的尿素喷射量,提升了氮氧化合物的转化率。
72.需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
73.本技术的一种实施例中,如图2所示,上述尿素喷射系统包括从上游至下游依次分布的第一尿素喷嘴10、第一选择性催化转化装置11、第二尿素喷嘴12和第二选择性催化转化装置13,上述尿素喷射系统还包括第一氮氧传感器14、第一搅拌器15、第一温度传感器16、氧化催化器17、颗粒物捕集器18和第二氮氧传感器19,上述第一氮氧传感器14位于上述第一尿素喷嘴10的上游,上述第一搅拌器15位于上述第一尿素喷嘴10与上述第一温度传感器16之间,上述第一温度传感器16位于上述第一搅拌器15与上述第一选择性催化转化装置11之间,上述氧化催化器17位于上述第一选择性催化转化装置11与上述颗粒物捕集器18之间,上述第二氮氧传感器19位于上述颗粒物捕集器18和上述第二尿素喷嘴12之间,上述第一相关参量包括以下至少之一:第一温度、第一空速、第一气体流量和第二气体流量,其中,上述第一温度为上述第一温度传感器16采集到的温度,上述第一空速为上述第一搅拌器15与上述第一选择性催化转化装置11之间的空速,上述第一空速为氨气的体积与催化剂的体积的比值,上述第一气体流量为上述第一氮氧传感器14采集到的气体流量,上述第二气体流量为上述第二氮氧传感器19采集到的气体流量。该实施例中,可以获取到第一温度、第一空速、第一气体流量和第二气体流量,后续可以根据第一温度、第一空速、第一气体流量和第二气体流量,更为准确地确定第一选择性催化转化装置的第一尿素喷射量。
74.本技术的又一种实施例中,在获取上述第一选择性催化转化装置的第一相关参量之后,上述方法还包括:根据上述第一温度、上述第一空速和上述第一气体流量,构建第一模型,并采用上述第一模型确定上述第一选择性催化转化装置的第一预定氨气储存量和上述第一选择性催化转化装置的第一预定转化效率,上述第一预定转化效率是指尿素产生的氨气转化为氮氧化合物的预定的转化率。该实施例中,构建了第一模型,可以将第一模型确定的第一预定氨气储存量和第一预定转化效率作为标准值,后续可以根据标准值来调整实际获取到的数据,进一步保证了第一尿素喷射量更为准确。
75.本技术的另一种实施例中,根据上述第一相关参量,确定上述第一选择性催化转化装置的第一尿素喷射量,包括:根据上述第一温度、上述第一气体流量和上述第一预定转化效率,确定上述第一选择性催化转化装置的第一前馈喷射量;根据上述第一预定氨气储
存量进行氨储修正,确定第一氨气修正喷射量;根据上述第一预定转化效率、上述第一温度和上述第一空速,确定尿素喷射量的第一修正因子;根据上述第一前馈喷射量、上述第一氨气修正喷射量和上述第一修正因子,确定上述第一选择性催化转化装置的上述第一尿素喷射量。该实施例中,第一尿素喷射量有三个影响因素,分别是第一前馈喷射量、第一氨气修正喷射量和第一修正因子,先分别确定这三个数据,后续可以根据第一前馈喷射量、第一氨气修正喷射量和第一修正因子更为准确地确定第一选择性催化转化装置的第一尿素喷射量。
76.本技术的再一种实施例中,根据上述第一温度、上述第一气体流量和上述第一预定转化效率,确定上述第一选择性催化转化装置的第一前馈喷射量,包括:获取上述第一气体流量和上述第一预定转化效率的乘积,得到第一基本尿素喷射量;获取上述第一选择性催化转化装置中,对氨气进行氧化得到的氧化氨气量;采用上述第一温度对上述氧化氨气量进行氨储修正,确定上述第一前馈喷射量。该实施例中,可以进一步准确地确定第一选择性催化转化装置的尿素的第一前馈喷射量,进而后续可以根据准确的第一前馈喷射量,更为准确地确定第一尿素喷射量。
77.本技术的一种具体的实施例中,根据上述第一预定氨气储存量进行氨储修正,确定第一氨气修正喷射量,包括:根据上述第一温度和上述第一空速,获取第一实际氨气储存量;获取上述第一实际氨气储存量和上述第一预定氨气储存量的第一差值;采用上述第一差值,调整上述第一实际氨气储存量,直到上述第一实际氨气储存量与上述第一预定氨气储存量的差值小于第一差值阈值,得到上述第一氨气修正喷射量。该实施例中,可以进一步准确地确定第一选择性催化转化装置的尿素的第一氨气修正喷射量,进而后续可以根据准确的第一氨气修正喷射量,更为准确地确定第一尿素喷射量。
78.一种实施例中,还可以通过如下公式确定第一选择性催化转化装置的第一实际氨气储存量:其中,θ表示第一实际氨气储存量,η表示第一预定转化效率,k表示频率因子,nox表示第一氮氧传感器采集到的气体流量,e表示活化能,单位是j/mol,r表示统一气体常数,8.3145,单位是j/mol/k,t表示第一温度,sv表示第一空速。
79.本技术的又一种具体的实施例中,根据上述第一预定转化效率、上述第一温度和上述第一空速,确定尿素喷射量的第一修正因子,包括:根据上述第一温度和上述第一空速,确定第一修正比例系数;获取第一实际转化效率,上述第一实际转化效率是指尿素产生的氨气转化为氮氧化合物的真实的转化率;获取上述第一预定转化效率和上述第一实际转化效率的第二差值;获取上述第一修正比例系数和上述第二差值的乘积,得到上述第一修正因子。该实施例中,可以进一步准确地确定第一选择性催化转化装置的尿素的第一修正因子,进而后续可以根据准确的第一修正因子,更为准确地确定第一尿素喷射量。
80.一种实施例中,第一实际转化效率可以是第二氮氧传感器采集得到的。
81.本技术的另一种具体的实施例中,根据上述第一前馈喷射量、上述第一氨气修正喷射量和上述第一修正因子,确定上述第一选择性催化转化装置的上述第一尿素喷射量,包括:获取上述第一前馈喷射量和上述第一修正因子的乘积,得到初始第一尿素喷射量;获取上述初始第一尿素喷射量、上述第一前馈喷射量和上述第一氨气修正量的总和,得到上
述第一尿素喷射量。该实施例中,根据获取得到的第一前馈喷射量、第一氨气修正喷射量和第一修正因子,可以更为准确地确定第一尿素喷射量。
82.具体的,对于第一预定转化效率,如果第二选择性催化转化装置无法满足需求,可以通过第一修正因子进行修正,调整第一选择性催化转化装置的第一尿素喷射量,用于提升第二选择性催化转化装置的转化效率。
83.一种具体的实施例中,确定第一尿素喷射量的过程如图3所示:
84.第一步骤:根据第一温度、第一空速和第一气体流量,构建第一模型,采用第一模型确定第一预定氨气储存量和第一预定转化效率;
85.第二步骤:计算第一气体流量和第一预定转化效率的乘积,得到第一基本尿素喷射量,采用第一温度对氧化氨气量进行氨储修正,再计算与第一基本尿素喷射量的乘积,得到上述第一前馈喷射量;
86.第三步骤:根据上述第一温度和第一空速,获取初始第一实际氨气储存量,并通过逆模型得到初始第一实际氨气储存量的倒数,即第一实际氨气储存量,采用第一模型对其进行效率修正,计算上述第一实际氨气储存量和上述第一预定氨气储存量的第一差值,通过第一差值,进行氨储修正,得到第一氨气修正喷射量;
87.第四步骤:获取第一实际转化效率,获取第一实际转化效率和第一预定转化效率的第二差值,获取第一修正比例系数,计算第二差值和第一修正比例系数的乘积,得到第一修正因子;
88.第五步骤:计算第一前馈喷射量和第一修正因子的乘积,得到初始第一尿素喷射量;
89.第六步骤:计算初始第一尿素喷射量、第一前馈喷射量和第一氨气修正量的总和,得到第一尿素喷射量。
90.本技术的再一种具体的实施例中,如图2所示,上述尿素喷射系统还包括第二温度传感器20、第二搅拌器21、氨逃逸捕集器22和第三氮氧传感器23,上述第二温度传感器20位于第一选择性催化转化装置11与上述第二尿素喷嘴12之间,上述第二搅拌器21位于上述第二尿素喷嘴12与上述第二选择性催化转化装置13之间,上述氨逃逸捕集器22位于上述第二选择性催化转化装置13与上述第三氮氧传感器23之间,上述第三氮氧传感器23位于上述氨逃逸捕集器22的下游,上述第二相关参量包括以下至少之一:第二温度、第二空速和第三气体流量,其中,上述第二温度为上述第二温度传感器20采集到的温度,上述第二空速为上述第一选择性催化转化装置11和上述第二搅拌器21之间的空速,上述第二空速为氨气的体积与催化剂的体积的比值,上述第三气体流量为上述第三氮氧传感器23采集到的气体流量。该实施例中,可以获取到第二温度、第二空速和第三气体流量,后续可以根据第二温度、第二空速、第二气体流量和第三气体流量,更为准确地确定第二选择性催化转化装置的第二尿素喷射量。
91.一种实施例中,尿素喷射系统还包括第三温度传感器24,第三温度传感器24位于氧化催化器17和颗粒物捕集器18之间。
92.本技术的一种实施例中,在获取上述第二选择性催化转化装置的第二相关参量之后,上述方法还包括:根据上述第二温度、上述第二空速和上述第二相关参量,构建第二模型,并采用上述第二模型确定上述第二选择性催化转化装置的第二预定氨气储存量和上述
第二选择性催化转化装置的第二预定转化效率,上述第二预定转化效率是指尿素产生的氨气转化为氮氧化合物的预定的转化率。该实施例中,构建了第二模型,可以将第二模型确定的第二预定氨气储存量和第二预定转化效率作为标准值,后续可以根据标准值来调整实际获取到的数据,进一步保证了第二尿素喷射量更为准确。
93.本技术的又一种实施例中,根据上述第二相关参量和上述第一相关参量,确定上述第二选择性催化转化装置的第二尿素喷射量,包括:根据上述第二温度、上述第二空速和上述第一相关参量,确定上述第二选择性催化转化装置的第二前馈喷射量;根据上述第二预定氨气储存量进行氨储修正,确定第二氨气修正喷射量;根据上述第二前馈喷射量和上述第二氨气修正喷射量,确定上述第二选择性催化转化装置的上述第二尿素喷射量。该实施例中,第二尿素喷射量有两个个影响因素,分别是第二前馈喷射量和第二氨气修正喷射量,后续可以根据第二前馈喷射量和第二氨气修正喷射量更为准确地确定第二选择性催化转化装置的第二尿素喷射量。
94.本技术的另一种实施例中,上述第一相关参量包括第二气体流量,根据上述第二温度、上述第二空速和上述第一相关参量,确定上述第二选择性催化转化装置的第二前馈喷射量,包括:根据上述第二温度和上述第二空速,确定前馈转化效率,上述前馈转化效率为氨气储存量与上述第二气体流量的比值;获取上述前馈转化效率和上述第二气体流量的乘积,得到上述第二前馈喷射量。该实施例中,可以进一步准确地确定第二选择性催化转化装置的第二前馈喷射量,进而后续可以根据准确的第二前馈喷射量,更为准确地确定第二尿素喷射量。
95.本技术的再一种实施例中,根据上述第二预定氨气储存量进行氨储修正,确定第二氨气修正喷射量,包括:根据上述第二温度和上述第二空速,获取第二实际氨气储存量;获取上述第二实际氨气储存量和上述第二预定氨气储存量的第三差值;采用上述第三差值,调整上述第二实际氨气储存量,直到上述第二实际氨气储存量与上述第二预定氨气储存量的差值小于第二差值阈值,得到上述第二氨气修正喷射量。该实施例中,可以进一步准确地确定第二选择性催化转化装置的第二氨气修正喷射量,进而后续可以根据准确的第二氨气修正喷射量,更为准确地确定第二尿素喷射量。
96.本技术的一种具体的实施例中,根据上述第二前馈喷射量和上述第二氨气修正喷射量,确定上述第二选择性催化转化装置的上述第二尿素喷射量,包括:在当前时刻至历史时刻的预定时间段内,确定上述第三气体流量与预定气体流量的偏差次数;在上述偏差次数小于偏差次数阈值的情况下,采用第一种方式对上述第二选择性催化转化装置的尿素喷射量进行修正,确定上述第二尿素喷射量;在上述偏差次数大于或者等于偏差次数阈值的情况下,采用第二种方式对上述第二选择性催化转化装置的尿素喷射量进行修正,确定上述第二尿素喷射量。该实施例中,如果在出现瞬时偏差的情况下,就采用第一种方式对第二选择性催化转化装置的尿素喷射量进行修正,如果在经过了一段时间后偏差依然存在,就采用第二种方式对第二选择性催化转化装置的尿素喷射量进行修正,进而可以更为准确地确定第二尿素喷射量。
97.一种实施例中,第二实际转化效率可以是第三氮氧传感器采集得到的。
98.本技术的又一种具体的实施例中,在上述偏差次数小于偏差次数阈值的情况下,采用第一种方式对上述第二选择性催化转化装置的尿素喷射量进行修正,确定上述第二尿
素喷射量,包括:获取实际气体流量;获取上述实际气体流量与上述第三气体流量的第四差值;根据上述第二温度和上述第二空速,确定第二修正比例系数;获取上述第四差值与上述第二修正比例系数的乘积,得到第二修正因子;获取上述第二修正因子和基础喷射量的乘积,得到上述第二尿素喷射量,其中,上述基础喷射量为根据上述第二温度和上述第二空速确定得到的。该实施例中,可以更为高效准确地对偏差的尿素喷射量进行修正,这样可以更为准确地确定第二尿素喷射量。
99.本技术的另一种具体的实施例中,在上述偏差次数大于或者等于偏差次数阈值的情况下,采用第二种方式对上述第二选择性催化转化装置的尿素喷射量进行修正,确定上述第二尿素喷射量,包括:获取实际气体流量与平均实际气体流量,其中,上述平均实际气体流量为当前时刻至历史时刻的预定时间段内,多个时刻获取到的上述实际气体流量的平均值;获取平均第三气体流量,其中,上述平均第三气体流量为采用上述第二模型获取的上述当前时刻至上述历史时刻的上述预定时间段内,多个时刻的上述第三气体流量的平均值;获取上述平均实际气体流量和上述平均第三气体流量的第五差值;采用ewma滤波方式对上述第五差值进行滤波,得到第三修正因子;获取上述第二前馈喷射量、上述第二氨气修正喷射量的总和,得到初始第二尿素喷射量;获取上述第三修正因子和上述初始第二尿素喷射量的乘积,得到上述第二尿素喷射量。该实施例中,可以更为高效准确地对偏差的尿素喷射量进行修正,这样可以更为准确地确定第二尿素喷射量。
100.一种具体的实施例中,确定第二尿素喷射量的过程如图4所示:
101.第一步骤:根据第二温度、第二空速和第二气体流量,构建第二模型,采用第二模型确定第二预定氨气储存量和第二预定转化效率;
102.第二步骤:根据第二温度和第二空速,确定前馈转化效率,计算前馈转化效率和第二气体流量的乘积,得到第二前馈喷射量;
103.第三步骤:根据第二温度和第二空速,获取第二实际氨气储存量,计算第二实际氨气储存量和第二预定氨气储存量的第三差值,通过第三差值,进行氨储修正,得到第二氨气修正喷射量;
104.第四步骤:在确定采用第一种方式对第二选择性催化转化装置的尿素喷射量进行修正的情况下,获取实际气体流量,计算第三气体流量和实际气体流量的第四差值,获取第二修正比例系数,计算第四差值和第二修正比例系数的乘积,得到第二修正因子,采用第一温度和第二修正因子对第二实际转化效率进行效率修正,计算第二修正因子和基础喷射量的乘积,得到第二尿素喷射量;
105.第五步骤:在确定采用第二种方式对第二选择性催化转化装置的尿素喷射量进行修正的情况下,获取平均实际气体流量和平均第三气体流量,计算平均实际气体流量和平均第三气体流量的第五差值,采用ewma滤波方式对第五差值进行滤波,得到第三修正因子,获取第二前馈喷射量、第二氨气修正喷射量的总和,再与第三修正因子进行乘积运算,得到第二尿素喷射量。
106.本技术实施例还提供了一种尿素喷射系统的控制装置,需要说明的是,本技术实施例的尿素喷射系统的控制装置可以用于执行本技术实施例所提供的用于尿素喷射系统的控制方法。以下对本技术实施例提供的尿素喷射系统的控制装置进行介绍。
107.图5是根据本技术实施例的尿素喷射系统的控制装置的示意图。如图5所示,该装
置包括:
108.第一获取单元100,用于获取上述第一选择性催化转化装置的第一相关参量,上述第一相关参量为会影响上述第一选择性催化转化装置的尿素喷射量的参量;
109.第一确定单元200,用于根据上述第一相关参量,确定上述第一选择性催化转化装置的第一尿素喷射量;
110.第二获取单元300,用于获取上述第二选择性催化转化装置的第二相关参量,上述第二相关参量为会影响上述第二选择性催化转化装置的尿素喷射量的参量;
111.第二确定单元400,用于根据上述第二相关参量和上述第一相关参量,确定上述第二选择性催化转化装置的第二尿素喷射量;
112.控制单元500,用于基于上述第一尿素喷射量控制上述第一尿素喷嘴喷射尿素,基于上述第二尿素喷射量控制上述第二尿素喷嘴喷射尿素。
113.上述的装置中,第一获取单元获取第一选择性催化转化装置的第一相关参量,第一确定单元根据第一相关参量,确定第一选择性催化转化装置的第一尿素喷射量,第二获取单元获取第二选择性催化转化装置的第二相关参量,第二确定单元根据第二相关参量和第一相关参量,确定第二选择性催化转化装置的第二尿素喷射量,控制单元基于第一尿素喷射量控制第一尿素喷嘴喷射尿素,基于第二尿素喷射量控制第二尿素喷嘴喷射尿素。该方案中,尿素喷射系统中具有第一选择性催化转化装置和第二选择性催化转化装置,以及第一尿素喷嘴和第二尿素喷嘴,通过两个选择性催化转化装置进行协调控制,相比现有技术可以更高效地排放氮氧化合物,并且该方案可以准确地确定第一选择性催化转化装置的第一尿素喷射量,还可以准确地确定第二选择性催化转化装置的第二尿素喷射量,可以实现选择性催化转化装置高转化率的需求,进而解决了现有技术中无法准确地确定尿素喷射量的问题,并且该方案可以根据第一尿素喷射量和第二尿素喷射量精准地控制第一尿素喷嘴和第二尿素喷嘴的尿素喷射量,提升了氮氧化合物的转化率。
114.本技术的一种实施例中,如图2所示,上述尿素喷射系统包括从上游至下游依次分布的第一尿素喷嘴10、第一选择性催化转化装置11、第二尿素喷嘴12和第二选择性催化转化装置13,上述尿素喷射系统还包括第一氮氧传感器14、第一搅拌器15、第一温度传感器16、氧化催化器17、颗粒物捕集器18和第二氮氧传感器19,上述第一氮氧传感器14位于上述第一尿素喷嘴10的上游,上述第一搅拌器15位于上述第一尿素喷嘴10与上述第一温度传感器16之间,上述第一温度传感器16位于上述第一搅拌器15与上述第一选择性催化转化装置11之间,上述氧化催化器17位于上述第一选择性催化转化装置11与上述颗粒物捕集器18之间,上述第二氮氧传感器19位于上述颗粒物捕集器18和上述第二尿素喷嘴12之间,上述第一相关参量包括以下至少之一:第一温度、第一空速、第一气体流量和第二气体流量,其中,上述第一温度为上述第一温度传感器16采集到的温度,上述第一空速为上述第一搅拌器15与上述第一选择性催化转化装置11之间的空速,上述第一空速为氨气的体积与催化剂的体积的比值,上述第一气体流量为上述第一氮氧传感器14采集到的气体流量,上述第二气体流量为上述第二氮氧传感器19采集到的气体流量。该实施例中,可以获取到第一温度、第一空速、第一气体流量和第二气体流量,后续可以根据第一温度、第一空速、第一气体流量和第二气体流量,更为准确地确定第一选择性催化转化装置的第一尿素喷射量。
115.本技术的又一种实施例中,上述装置还包括第一构建单元,第一构建单用于在获
取上述第一选择性催化转化装置的第一相关参量之后,根据上述第一温度、上述第一空速和上述第一气体流量,构建第一模型,并采用上述第一模型确定上述第一选择性催化转化装置的第一预定氨气储存量和上述第一选择性催化转化装置的第一预定转化效率,上述第一预定转化效率是指尿素产生的氨气转化为氮氧化合物的预定的转化率。该实施例中,构建了第一模型,可以将第一模型确定的第一预定氨气储存量和第一预定转化效率作为标准值,后续可以根据标准值来调整实际获取到的数据,进一步保证了第一尿素喷射量更为准确。
116.本技术的另一种实施例中,第一确定单元包括第一确定模块、第二确定模块、第三确定模块和第四确定模块,第一确定模块用于根据上述第一温度、上述第一气体流量和上述第一预定转化效率,确定上述第一选择性催化转化装置的第一前馈喷射量;第二确定模块用于根据上述第一预定氨气储存量进行氨储修正,确定第一氨气修正喷射量;第三确定模块用于根据上述第一预定转化效率、上述第一温度和上述第一空速,确定尿素喷射量的第一修正因子;第四确定模块用于根据上述第一前馈喷射量、上述第一氨气修正喷射量和上述第一修正因子,确定上述第一选择性催化转化装置的上述第一尿素喷射量。该实施例中,第一尿素喷射量有三个影响因素,分别是第一前馈喷射量、第一氨气修正喷射量和第一修正因子,先分别确定这三个数据,后续可以根据第一前馈喷射量、第一氨气修正喷射量和第一修正因子更为准确地确定第一选择性催化转化装置的第一尿素喷射量。
117.本技术的再一种实施例中,第一确定模块包括第一获取子模块、第二获取子模块和第一确定子模块,第一获取子模块用于获取上述第一气体流量和上述第一预定转化效率的乘积,得到第一基本尿素喷射量;第二获取子模块用于获取上述第一选择性催化转化装置中,对氨气进行氧化得到的氧化氨气量;第一确定子模块用于采用上述第一温度对上述氧化氨气量进行氨储修正,确定上述第一前馈喷射量。该实施例中,可以进一步准确地确定第一选择性催化转化装置的尿素的第一前馈喷射量,进而后续可以根据准确的第一前馈喷射量,更为准确地确定第一尿素喷射量。
118.本技术的一种具体的实施例中,第二确定模块包括第三获取子模块、第四获取子模块和第二确定子模块,第三获取子模块用于根据上述第一温度和上述第一空速,获取第一实际氨气储存量;第四获取子模块用于获取上述第一实际氨气储存量和上述第一预定氨气储存量的第一差值;第二确定子模块用于采用上述第一差值,调整上述第一实际氨气储存量,直到上述第一实际氨气储存量与上述第一预定氨气储存量的差值小于第一差值阈值,得到上述第一氨气修正喷射量。该实施例中,可以进一步准确地确定第一选择性催化转化装置的尿素的第一氨气修正喷射量,进而后续可以根据准确的第一氨气修正喷射量,更为准确地确定第一尿素喷射量。
119.一种实施例中,还可以通过如下公式确定第一选择性催化转化装置的第一实际氨气储存量:其中,θ表示第一实际氨气储存量,η表示第一预定转化效率,k表示频率因子,nox表示第一氮氧传感器采集到的气体流量,e表示活化能,单位是j/mol,r表示统一气体常数,8.3145,单位是j/mol/k,t表示第一温度,sv表示第一空速。
120.本技术的又一种具体的实施例中,第三确定模块包括第三确定子模块、第五获取
子模块、第六获取子模块和第七获取子模块,第三确定子模块用于根据上述第一温度和上述第一空速,确定第一修正比例系数;第五获取子模块用于获取第一实际转化效率,上述第一实际转化效率是指尿素产生的氨气转化为氮氧化合物的真实的转化率;第六获取子模块用于获取上述第一预定转化效率和上述第一实际转化效率的第二差值;第七获取子模块用于获取上述第一修正比例系数和上述第二差值的乘积,得到上述第一修正因子。该实施例中,可以进一步准确地确定第一选择性催化转化装置的尿素的第一修正因子,进而后续可以根据准确的第一修正因子,更为准确地确定第一尿素喷射量。
121.一种实施例中,第一实际转化效率可以是第二氮氧传感器采集得到的。
122.本技术的另一种具体的实施例中,第四确定模块包括第八获取子模块和第九获取子模块,第八获取子模块用于获取上述第一前馈喷射量和上述第一修正因子的乘积,得到初始第一尿素喷射量;第九获取子模块用于获取上述初始第一尿素喷射量、上述第一前馈喷射量和上述第一氨气修正量的总和,得到上述第一尿素喷射量。该实施例中,根据获取得到的第一前馈喷射量、第一氨气修正喷射量和第一修正因子,可以更为准确地确定第一尿素喷射量。
123.具体的,对于第一预定转化效率,如果第二选择性催化转化装置无法满足需求,可以通过第一修正因子进行修正,调整第一选择性催化转化装置的第一尿素喷射量,用于提升第二选择性催化转化装置的转化效率。
124.本技术的再一种具体的实施例中,如图2所示,上述尿素喷射系统还包括第二温度传感器20、第二搅拌器21、氨逃逸捕集器22和第三氮氧传感器23,上述第二温度传感器20位于第一选择性催化转化装置11与上述第二尿素喷嘴12之间,上述第二搅拌器21位于上述第二尿素喷嘴12与上述第二选择性催化转化装置13之间,上述氨逃逸捕集器22位于上述第二选择性催化转化装置13与上述第三氮氧传感器23之间,上述第三氮氧传感器23位于上述氨逃逸捕集器22的下游,上述第二相关参量包括以下至少之一:第二温度、第二空速和第三气体流量,其中,上述第二温度为上述第二温度传感器20采集到的温度,上述第二空速为上述第一选择性催化转化装置11和上述第二搅拌器21之间的空速,上述第二空速为氨气的体积与催化剂的体积的比值,上述第三气体流量为上述第三氮氧传感器23采集到的气体流量。该实施例中,可以获取到第二温度、第二空速和第三气体流量,后续可以根据第二温度、第二空速、第二气体流量和第三气体流量,更为准确地确定第二选择性催化转化装置的第二尿素喷射量。
125.一种实施例中,尿素喷射系统还包括第三温度传感器24,第三温度传感器24位于氧化催化器17和颗粒物捕集器18之间。
126.本技术的一种实施例中,上述装置还包括第二构建单元,第二构建单元用于在获取上述第二选择性催化转化装置的第二相关参量之后,根据上述第二温度、上述第二空速和上述第二相关参量,构建第二模型,并采用上述第二模型确定上述第二选择性催化转化装置的第二预定氨气储存量和上述第二选择性催化转化装置的第二预定转化效率,上述第二预定转化效率是指尿素产生的氨气转化为氮氧化合物的预定的转化率。该实施例中,构建了第二模型,可以将第二模型确定的第二预定氨气储存量和第二预定转化效率作为标准值,后续可以根据标准值来调整实际获取到的数据,进一步保证了第二尿素喷射量更为准确。
127.本技术的又一种实施例中,第二确定单元包括第五确定模块、第六确定模块和第七确定模块,第五确定模块用于根据上述第二温度、上述第二空速和上述第一相关参量,确定上述第二选择性催化转化装置的第二前馈喷射量;第六确定模块用于根据上述第二预定氨气储存量进行氨储修正,确定第二氨气修正喷射量;第七确定模块用于根据上述第二前馈喷射量和上述第二氨气修正喷射量,确定上述第二选择性催化转化装置的上述第二尿素喷射量。该实施例中,第二尿素喷射量有两个个影响因素,分别是第二前馈喷射量和第二氨气修正喷射量,后续可以根据第二前馈喷射量和第二氨气修正喷射量更为准确地确定第二选择性催化转化装置的第二尿素喷射量。
128.本技术的另一种实施例中,上述第一相关参量包括第二气体流量,第五确定模块包括第四确定子模块和第十获取子模块,第四确定子模块用于根据上述第二温度和上述第二空速,确定前馈转化效率,上述前馈转化效率为氨气储存量与上述第二气体流量的比值;第十获取子模块用于获取上述前馈转化效率和上述第二气体流量的乘积,得到上述第二前馈喷射量。该实施例中,可以进一步准确地确定第二选择性催化转化装置的第二前馈喷射量,进而后续可以根据准确的第二前馈喷射量,更为准确地确定第二尿素喷射量。
129.本技术的再一种实施例中,第六获取模块包括第十一获取子模块、第十二获取子模块和第五确定子模块,第十一获取子模块用于根据上述第二温度和上述第二空速,获取第二实际氨气储存量;第十二获取子模块用于获取上述第二实际氨气储存量和上述第二预定氨气储存量的第三差值;第五确定子模块用于采用上述第三差值,调整上述第二实际氨气储存量,直到上述第二实际氨气储存量与上述第二预定氨气储存量的差值小于第二差值阈值,得到上述第二氨气修正喷射量。该实施例中,可以进一步准确地确定第二选择性催化转化装置的第二氨气修正喷射量,进而后续可以根据准确的第二氨气修正喷射量,更为准确地确定第二尿素喷射量。
130.本技术的一种具体的实施例中,第七确定模块包括第六确定子模块、第七确定子模块和第八确定子模块,第六确定子模块用于在当前时刻至历史时刻的预定时间段内,确定上述第三气体流量与预定气体流量的偏差次数;第七确定子模块用于在上述偏差次数小于偏差次数阈值的情况下,采用第一种方式对上述第二选择性催化转化装置的尿素喷射量进行修正,确定上述第二尿素喷射量;第八确定子模块用于在上述偏差次数大于或者等于偏差次数阈值的情况下,采用第二种方式对上述第二选择性催化转化装置的尿素喷射量进行修正,确定上述第二尿素喷射量。该实施例中,如果在出现瞬时偏差的情况下,就采用第一种方式对第二选择性催化转化装置的尿素喷射量进行修正,如果在经过了一段时间后偏差依然存在,就采用第二种方式对第二选择性催化转化装置的尿素喷射量进行修正,进而可以更为准确地确定第二尿素喷射量。
131.一种实施例中,第二实际转化效率可以是第三氮氧传感器采集得到的。
132.本技术的又一种具体的实施例中,第七确定子模块还用于获取实际气体流量;获取上述实际气体流量与上述第三气体流量的第四差值;根据上述第二温度和上述第二空速,确定第二修正比例系数;获取上述第四差值与上述第二修正比例系数的乘积,得到第二修正因子;获取上述第二修正因子和基础喷射量的乘积,得到上述第二尿素喷射量,其中,上述基础喷射量为根据上述第二温度和上述第二空速确定得到的。该实施例中,可以更为高效准确地对偏差的尿素喷射量进行修正,这样可以更为准确地确定第二尿素喷射量。
133.本技术的另一种具体的实施例中,第八确定子模块还用于获取实际气体流量与平均实际气体流量,其中,上述平均实际气体流量为当前时刻至历史时刻的预定时间段内,多个时刻获取到的上述实际气体流量的平均值;获取平均第三气体流量,其中,上述平均第三气体流量为采用上述第二模型获取的上述当前时刻至上述历史时刻的上述预定时间段内,多个时刻的上述第三气体流量的平均值;获取上述平均实际气体流量和上述平均第三气体流量的第五差值;采用ewma滤波方式对上述第五差值进行滤波,得到第三修正因子;获取上述第二前馈喷射量、上述第二氨气修正喷射量的总和,得到初始第二尿素喷射量;获取上述第三修正因子和上述初始第二尿素喷射量的乘积,得到上述第二尿素喷射量。该实施例中,可以更为高效准确地对偏差的尿素喷射量进行修正,这样可以更为准确地确定第二尿素喷射量。
134.上述尿素喷射系统的控制装置包括处理器和存储器,上述第一获取单元、第一确定单元、第二获取单元、第二确定单元和控制单元等均作为程序单元存储在存储器中,由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。
135.处理器中包含内核,由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上,通过调整内核参数来解决现有技术中无法准确地确定尿素喷射量的问题。
136.存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(rom)或闪存(flash ram),存储器包括至少一个存储芯片。
137.本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有程序,该程序被处理器执行时实现上述尿素喷射系统的控制方法。
138.本发明实施例提供了一种处理器,上述处理器用于运行程序,其中,上述程序运行时执行上述尿素喷射系统的控制方法。
139.本发明实施例提供了一种设备,设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序,处理器执行程序时实现至少以下步骤:
140.本技术实施例还提供了一种尿素喷射系统,包括从上游至下游依次分布的第一氮氧传感器、第一尿素喷嘴、第一搅拌器、第一温度传感器、第一选择性催化转化装置、氧化催化转化器、颗粒物捕集器、第二氮氧传感器、第二温度传感器、第二尿素喷嘴、第二搅拌器、第二选择性催化转化装置、氨逃逸捕集器、第三氮氧传感器和控制器,上述控制器分别与上述第一氮氧传感器、上述第一尿素喷嘴、上述第一搅拌器、上述第一温度传感器、上述第一选择性催化转化装置、上述氧化催化转化器、上述颗粒物捕集器、上述第二氮氧传感器、上述第二温度传感器、上述第二尿素喷嘴、上述第二搅拌器、上述第二选择性催化转化装置、上述氨逃逸捕集器和上述第三氮氧传感器通信,上述控制器用于执行任意一种上述的方法。
141.上述的系统中,由于包括任意一种上述的方法,该方法中首先获取第一选择性催化转化装置的第一相关参量,之后根据第一相关参量,确定第一选择性催化转化装置的第一尿素喷射量,之后获取第二选择性催化转化装置的第二相关参量,之后根据第二相关参量和第一相关参量,确定第二选择性催化转化装置的第二尿素喷射量,最后基于第一尿素喷射量控制第一尿素喷嘴喷射尿素,基于第二尿素喷射量控制第二尿素喷嘴喷射尿素。该方案中,尿素喷射系统中具有第一选择性催化转化装置和第二选择性催化转化装置,以及
第一尿素喷嘴和第二尿素喷嘴,通过两个选择性催化转化装置进行协调控制,相比现有技术可以更高效地排放氮氧化合物,并且该方案可以准确地确定第一选择性催化转化装置的第一尿素喷射量,还可以准确地确定第二选择性催化转化装置的第二尿素喷射量,可以实现选择性催化转化装置高转化率的需求,进而解决了现有技术中无法准确地确定尿素喷射量的问题,并且该方案可以根据第一尿素喷射量和第二尿素喷射量精准地控制第一尿素喷嘴和第二尿素喷嘴的尿素喷射量,提升了氮氧化合物的转化率。
142.步骤s101,获取上述第一选择性催化转化装置的第一相关参量,上述第一相关参量为会影响上述第一选择性催化转化装置的尿素喷射量的参量;
143.步骤s102,根据上述第一相关参量,确定上述第一选择性催化转化装置的第一尿素喷射量;
144.步骤s103,获取上述第二选择性催化转化装置的第二相关参量;
145.步骤s104,根据上述第二相关参量和上述第一相关参量,确定上述第二选择性催化转化装置的第二尿素喷射量,上述第二相关参量为会影响上述第二选择性催化转化装置的尿素喷射量的参量;
146.步骤s105,基于上述第一尿素喷射量控制上述第一尿素喷嘴喷射尿素,基于上述第二尿素喷射量控制上述第二尿素喷嘴喷射尿素。
147.本文中的设备可以是服务器、pc、pad、手机等。
148.本技术还提供了一种计算机程序产品,当在数据处理设备上执行时,适于执行初始化有至少如下方法步骤的程序:
149.步骤s101,获取上述第一选择性催化转化装置的第一相关参量,上述第一相关参量为会影响上述第一选择性催化转化装置的尿素喷射量的参量;
150.步骤s102,根据上述第一相关参量,确定上述第一选择性催化转化装置的第一尿素喷射量;
151.步骤s103,获取上述第二选择性催化转化装置的第二相关参量;
152.步骤s104,根据上述第二相关参量和上述第一相关参量,确定上述第二选择性催化转化装置的第二尿素喷射量,上述第二相关参量为会影响上述第二选择性催化转化装置的尿素喷射量的参量;
153.步骤s105,基于上述第一尿素喷射量控制上述第一尿素喷嘴喷射尿素,基于上述第二尿素喷射量控制上述第二尿素喷嘴喷射尿素。
154.在本发明的上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
155.在本技术所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的技术内容,可通过其它的方式实现。其中,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如上述单元的划分,可以为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,单元或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。
156.上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个
单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
157.另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
158.上述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例上述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、只读存储器(rom,read-only memory)、随机存取存储器(ram,random access memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
159.从以上的描述中,可以看出,本技术上述的实施例实现了如下技术效果:
160.1)、本技术的尿素喷射系统的控制方法,首先获取第一选择性催化转化装置的第一相关参量,之后根据第一相关参量,确定第一选择性催化转化装置的第一尿素喷射量,之后获取第二选择性催化转化装置的第二相关参量,之后根据第二相关参量和第一相关参量,确定第二选择性催化转化装置的第二尿素喷射量,最后基于第一尿素喷射量控制第一尿素喷嘴喷射尿素,基于第二尿素喷射量控制第二尿素喷嘴喷射尿素。该方案中,尿素喷射系统中具有第一选择性催化转化装置和第二选择性催化转化装置,以及第一尿素喷嘴和第二尿素喷嘴,通过两个选择性催化转化装置进行协调控制,相比现有技术可以更高效地排放氮氧化合物,并且该方案可以准确地确定第一选择性催化转化装置的第一尿素喷射量,还可以准确地确定第二选择性催化转化装置的第二尿素喷射量,可以实现选择性催化转化装置高转化率的需求,进而解决了现有技术中无法准确地确定尿素喷射量的问题,并且该方案可以根据第一尿素喷射量和第二尿素喷射量精准地控制第一尿素喷嘴和第二尿素喷嘴的尿素喷射量,提升了氮氧化合物的转化率。
161.2)、本技术的尿素喷射系统的控制装置,第一获取单元获取第一选择性催化转化装置的第一相关参量,第一确定单元根据第一相关参量,确定第一选择性催化转化装置的第一尿素喷射量,第二获取单元获取第二选择性催化转化装置的第二相关参量,第二确定单元根据第二相关参量和第一相关参量,确定第二选择性催化转化装置的第二尿素喷射量,控制单元基于第一尿素喷射量控制第一尿素喷嘴喷射尿素,基于第二尿素喷射量控制第二尿素喷嘴喷射尿素。该方案中,尿素喷射系统中具有第一选择性催化转化装置和第二选择性催化转化装置,以及第一尿素喷嘴和第二尿素喷嘴,通过两个选择性催化转化装置进行协调控制,相比现有技术可以更高效地排放氮氧化合物,并且该方案可以准确地确定第一选择性催化转化装置的第一尿素喷射量,还可以准确地确定第二选择性催化转化装置的第二尿素喷射量,可以实现选择性催化转化装置高转化率的需求,进而解决了现有技术中无法准确地确定尿素喷射量的问题,并且该方案可以根据第一尿素喷射量和第二尿素喷射量精准地控制第一尿素喷嘴和第二尿素喷嘴的尿素喷射量,提升了氮氧化合物的转化率。
162.以上所述仅为本技术的优选实施例而已,并不用于限制本技术,对于本领域的技
术人员来说,本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的保护范围之内。
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