[实用新型]一种DPF再生系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及柴油机尾气后处理技术领域，具体地，涉及一种DPF再生系统。

背景技术

柴油机凭借其燃油经济性好、可靠性高、热效率高及使用寿命长等优势，被广泛应用于交通运输和工农业生产等领域。柴油机的主要排放污染物是氮氧化物NO_X和颗粒物(Particulate matter,简称PM)，尤其是PM，严重危害到人类健康。近年来，日益严格的排放法规对柴油机PM排放提出了更高的要求。柴油机颗粒捕集器(Diesel particulate filter,简称DPF)技术被认为是目前降低PM最为有效的后处理手段，捕集效率可达90％以上。然而随着DPF对排气中PM的不断捕集，DPF会被堵塞，从而导致柴油机排气背压升高、性能下降及油耗增加等后果，所以DPF技术的关键在于适时地清除DPF吸附的PM，即DPF的再生。

传统的DPF再生方式主要分为主动再生和被动再生。主动再生包括喷油加热再生、电加热再生、微波加热再生及红外加热再生等热再生方式。热再生技术主要利用外加能源加热使DPF上沉积的PM烧除，反应温度通常高达600℃以上，载体容易因局部过热而损坏。被动再生主要包括催化再生和连续再生。相比于热再生，加装催化剂的催化再生技术及连续再生技术能大幅降低PM的反应温度，但催化剂保持活性的温度范围较窄，对油品要求较高。因此传统的DPF再生方式自身皆存在缺点，使用上受到一定限制。

低温等离子体(Non-thermal plasma,简称NTP)技术在污染物处理领域具有高效、处理范围广、净化彻底且能同时处理多种污染物等优势，成为目前内燃机尾气净化领域的研究热点，具有极大的应用前景。NTP发生器通过对空气气源进行高压放电，产生O₃、NO₂等强氧化性的活性物质。NTP再生DPF技术的实质是其产生的O₃、NO₂等活性物质与DPF内沉积的PM发生复杂的化学反应，在远低于PM起燃温度的情况下实现PM的氧化分解，达到去除PM的目的。目前，利用NTP技术降低柴油机排放污染物已取得了一定的研究成果。中国公开号为CN102678238A的中国专利申请中描述的一种在柴油机停机状态下利用NTP技术再生DPF的方法，此方法选择性地利用柴油机排气余热和电加热使DPF达到再生温度，实现DPF的离线再生。但该方法的缺陷在于：不能在线实时再生DPF，对于柴油机长时间运行的DPF系统未能提供有效的在线再生策略。中国公开号为CN105221220A的中国专利申请提供了一种利用NTP技术对DPF进行在线再生和离线再生相结合的再生策略，该策略能在柴油机运行时实时再生DPF，并对DPF定期进行完全再生。但该方法的缺陷在于：在线再生时排气流量远大于NTP流量，该方法未能解决由此导致的NTP利用率下降及再生效率低下的问题。

实用新型内容

针对现有技术中存在不足，本实用新型提供了一种DPF再生系统，采用在线再生和离线再生相结合的再生策略，利用NTP喷射系统及热电转化装置，对双DPF系统进行在线交替再生，极大地提高了在线再生时的NTP利用率及再生效率。

本实用新型是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种DPF再生系统，包括NTP喷射系统、双DPF系统和控制模块；所述NTP喷射系统包括NTP发生器、供气风机、质量流量控制器、示波器、电源、喷射管路、喷嘴；所述供气风机通过装有质量流量控制器的管道与NTP发生器的进气端连接，所述NTP发生器的出气端通过喷射管路与喷嘴连接，所述喷射管路后段分为两个喷射支路，所述两个喷射支路上分别安装有第一NTP控制阀和第二NTP控制阀，安装有第一NTP控制阀的喷射支路末端连接第一喷嘴，安装有第二NTP控制阀的喷射支路末端连接第二喷嘴；

所述双DPF系统包括第一DPF和第二DPF，所述第一DPF和第二DPF通过排气支路并联连接，所述第一DPF的前端排气支路上安装有第一排气控制阀，所述第一DPF的排气支路上安装有第一压差传感器；所述第二DPF前端排气支路上安装有第二排气控制阀，所述第二DPF的排气支路上安装有第二压差传感器；

所述NTP喷射系统中的第一喷嘴和第二喷嘴分别安装于第一DPF和第二DPF的入口处，所述第一NTP控制阀、第二NTP控制阀、第一排气控制阀、第二排气控制阀、第一压差传感器、第二压差传感器均与控制模块连接。