[发明专利]一种满足国六排放的柴油机后处理系统

说明书

技术领域

本发明涉及柴油机后处理技术领域，尤其涉及一种满足国六排放的柴油机后处理系统。

背景技术

近年来，我国各大城市连续出现雾霾现象，严重危害人们健康，影响我国国际形象。控制柴油机尾气中的氮氧化物和颗粒物排放是治理城市空气污染的关键。柴油机是支撑我国国民经济发展的重要产品，每年柴油机保有量以18％的速度递增，环保压力巨大。另一方面，我国排放法规日益严格，NOx的排放限值从国四阶段的3.5g/kW.h降低到国六阶段的0.4g/kW.h，NOx的排放限值从国四阶段的0.02g/kW.h降低到国六阶段的0.01g/kW.h。原有的机内净化技术已无法满足新的排放要求，必须增加排放后处理系统。在世界范围来看，以选择性催化还原技术和壁流式颗粒捕集器技术来降低柴油机氮氧化物和颗粒物排放已经成为共识。在世界范围来看，以选择性催化还原技术来降低柴油机氮氧化物排放已经成为共识。SCR通过向尾气中喷射尿素水溶液，经过“选择性催化还原”过程，将尾气中的氮氧化物转化为无害的氮气和水蒸气。柴油机国六排放限值方面，氮氧化物排放转化效率要超过90％的转化效率。然而,在城市驾驶条件循环工况下，柴油机排温很低，很难实现这么高的转化效率，因此需要很好的排气热管理，提高SCR催化器的工作温度，实现高效的NOx排放转化。

发明内容

本发明的目的在于通过一种满足国六排放的柴油机后处理系统，来解决以上背景技术部分提到的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种满足国六排放的柴油机后处理系统，其包括低温SCR尿素后处理系统和低温喷油助燃催化再生DPF系统；所述低温SCR尿素后处理系统包括尿素计量泵、尿素喷嘴、尿素管路、SCR催化器、NOx传感器、排温传感器以及尿素系统电控单元；所述尿素计量泵一端连接尿素箱，另一端连接尿素喷嘴；所述尿素喷嘴连接SCR催化器；所述SCR催化器与NOx传感器、排温传感器连接；所述NOx传感器连接尿素系统电控单元；所述尿素系统电控单元连接尿素箱；所述低温喷油助燃催化再生DPF系统包括低温燃烧器、DOC催化器、CDPF催化器、低压燃油油泵、燃油喷嘴、再生系统电控单元、燃油箱、压差传感器、排温传感器以及报警指示灯；所述低温燃烧器通过点火器连接再生系统电控单元；所述DOC催化器与低温燃烧器、CDPF催化器连接；所述低压燃油油泵通过燃油喷嘴连接低温燃烧器；所述DOC催化器连接CDPF催化转换器；所述再生系统电控单元与压差传感器、排温传感器、报警指示灯连接；所述压差传感器连接CDPF催化器；所述排温传感器连接DOC催化器、CDPF催化器。

特别地，所述DPF催化器与所述SCR催化器采用法兰串接在排气管之间。

特别地，所述尿素系统电控单元对NOx传感器、尿素计量泵的输出信号进行反馈控制，精确控制尿素喷射量。

特别地，所述尿素计量泵采用空气辅助式尿素喷射计量泵，其采用多重气液混合，使尿素和空气在计量泵内、出口、管内以及喷口进行若干次混合，保证了素溶液的雾化。

特别地，所述尿素喷嘴具有容置腔，保持喷孔附近尿素水溶液的流动，在尿素杂质含量在预设范围内时仍可使用。

特别地，所述低温SCR尿素后处理系统具体用于采用满足国六标准的SCR控制策略，建立柴油机原始排放预测模型；建立基于模型的SCR系统控制策略，稳定控制策略、瞬态控制策略及修正控制策略；建立催化器NH3浓度、储氨量及氨覆盖率状态估计模型，对SCR催化器内部状态进行实时观测；基于氨储量目标值和实际观测值，实现尿素喷射量的精确闭环控制；基于预测模型的优化控制，提高NOx转化效率，降低NH3的泄漏量。

特别地，所述低温燃烧器包括燃烧室，所述燃烧室由燃烧腔、内燃烧套、气体导流混合座、外燃烧套依次焊接在一起；所述燃烧室内的气体导流混合器使流过燃烧室的发动机尾气与喷油燃烧的高温气流均匀混合。

特别地，所述低温燃烧器具有独立的燃油喷射计量泵、压缩空气泵、油气混合分配器、点火加热塞。

本发明提出的满足国六排放的柴油机后处理系统在国五柴油机技术基础上，采用低温燃烧器+DOC+CDPF+SCR系统达到国六排放标准，不需要进行大量的柴油机机内热管理标定，后处理热管理标定独立，降低机内和机外耦合性标定，系统安装布置简单，维修方便，适合国内各种柴油机国六后处理需求。

附图说明

图1为本发明实施例提供的满足国六排放的柴油机后处理系统结构图。

具体实施方式