[发明专利]关于监测和/或控制选择性催化还原过程的系统和设备

权利要求书

1.一种用于监测和/或控制来自内燃机116燃烧排气流的氮氧化物和还原剂的排放水平的系统，其中内燃机116包括选择性催化还原装置202，该选择性催化还原装置202置于将燃烧排气流引导到选择性催化还原装置202的上游导管124和引导燃烧排气流离开选择性催化还原装置202的下游导管126之间的燃烧排气流中，所述选择性催化还原装置202具有催化剂，该催化剂构造成在还原剂和氧气存在下，使燃烧排气中所含的氮氧化物催化还原成元素氮，并且其中内燃机116还包括还原剂注射器212，该还原剂注射器212将还原剂注入选择性催化还原装置202上游的燃烧排气流中，所述系统包括：

激光吸收光谱装置300，所述光谱装置300置于下游导管126中，并构造成测定燃烧排气流中至少氮氧化物和还原剂的浓度水平；和

控制装置216；

其中激光吸收光谱装置300构造成向控制装置216提供涉及氮氧化物和还原剂测定浓度水平的及时数据。

2.权利要求1的系统，其中及时数据包括含小于0.1秒滞后时间的数据。

3.权利要求1的系统，其中激光吸收光谱装置300包括可调谐二极管激光器，且其中所述还原剂包括氨。

4.权利要求3的系统，其中：

激光吸收光谱装置300包括第一可调谐二极管激光光谱装置300；

所述系统还包括置于上游导管124中还原剂注射器212上游的第二可调谐二极管激光光谱装置300；并且

第二可调谐激光吸收光谱装置300构造成测定燃烧排气流中至少氮氧化物的浓度水平，并向控制装置216提供涉及氮氧化物测定浓度水平的及时数据。

5.权利要求4的系统，其中：

下游导管126包括包括第一侧的横截面形状，第一侧跨下游导管126内部与第二侧相对；

第一侧和第二侧各自包括一系列孔，这些孔经布置，使得第一侧上的多个孔与第二侧上的多个孔相对；

第一可调谐二极管激光光谱装置300包括置于孔中的多个激光发射器302和多个激光接收器306，使得激光发射器302跨下游导管126内部与激光接收器306大体相对；并且

激光发射器302构造成在预定波长发射激光，激光通过预定激光光路，并由至少一个激光接收器306接收。

6.权利要求5的系统，其中各激光发射器302与激光接收器306之一配对，并且各对跨下游导管126内部直接相互相对；并且

其中控制装置216构造成用于计算涉及氮氧化物和氨测定浓度水平的空间分布的空间分布数据，所述空间分布数据反映沿着激光光路测定的氮氧化物和氨浓度水平的变化。

7.权利要求5的系统，其中：

激光发射器302和激光接收器306的定位和定向构造成产生多个交叉的激光光路；

激光光路包括至少a)从激光发射器跨下游导管126内部直接延伸到直接与其相对的激光接收器的激光光路，和b)从激光发射器跨下游导管126内部斜向延伸到不直接与其相对的激光接收器306之一的激光光路；并且

激光发射器302和激光接收器306的定位和定向构造成使激光光路交点位置跨下游导管126的横截面区域形成近似格栅。

8.权利要求7的系统，其中控制装置216构造成用于计算涉及氮氧化物和氨浓度水平的空间分布的空间分布数据，所述空间分布数据反映：a)沿着几个激光光路中每一个测定的氮氧化物和氨浓度水平之间的变化，和b)在激光光路交点计算的可能的氮氧化物和氨浓度水平之间的变化，其中可能的氮氧化物和氨浓度水平基于沿着交叉成激光光路交点的各激光光路的氮氧化物和氨的测定浓度水平。