[实用新型]一种高效天然气发动机后处理系统

说明书

本实用新型公开了一种高效天然气发动机后处理系统，涉及发动机后处理技术领域，解决现有后处理方式难以实现超低排放的技术问题，系统包括发动机，发动机的排气管依次连接有二元TWC催化器、空气引射机构、GOC催化器、SCR催化器、ASC催化器，二元TWC催化器的输入端设有第一氧传感器，二元TWC催化器的输出端设有第二氧传感器，SCR催化器的输入端设有第三氧传感器，SCR催化器的输出端设有NOx传感器，发动机的ECU分别电性连接空气引射机构、第一氧传感器、第二氧传感器、第三氧传感器、NOx传感器。先通过二元TWC催化器进行初步转化，将NOx、HC和CO排放控制至较低水平，增加尾气氧浓度后通过GOC催化器和SCR催化器进一步处理，可以实现超低排放。

技术领域

本实用新型涉及发动机后处理技术领域，更具体地说，它涉及一种高效天然气发动机后处理系统。

背景技术

为满足重型商用车及发动机国六排放法规(GB17691-2018)要求(排放限值要求NOx控制≤0.46g/kWh，CH4≤0.5g/kWh，NMHC≤0.16g/kWh，NH3≤10ppm)，目前天然气发动机普遍采用当量+EGR+TWC+ASC的燃烧技术路线。首先发动机通过机内控制技术如发动机本体设计、燃烧优化和外部冷却EGR策略将原排NOx、NMHC、CH4和CO控制到一定水平，然后再结合机外净化的方式(TWC+ASC)将发动机总体排放控制在国6排放法规限值之内。

当前的技术方案三元催化器(TWC)对空燃比控制精度要求较高(如图1所示)：NOx与CO和CH4的最高效转化窗口存在一定的差异，排气浓度偏稀或偏浓都无法使NOx、CO和CH4的转化效率同时达到最高，使用当前方案受空燃比窗口的限制，较难以实现超低排放控制，导致发动机整体排放相对国六排放限值裕度不大，满足下一阶段排放法规存在很大技术挑战，特别是催化器的耐久性难以得到保证。同时三元-TWC采用了三种贵金属元素，其中NOx排放的控制依赖价格昂贵的贵金属Rh来实现高效转化，催化器成本较高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，本实用新型的目的是提供一种可以降低催化器成本的高效天然气发动机后处理系统。

本实用新型的技术方案是：一种高效天然气发动机后处理系统，包括发动机，所述发动机的排气管依次连接有二元TWC催化器、空气引射机构、GOC催化器、SCR催化器、ASC催化器，所述二元TWC催化器的输入端设有第一氧传感器，所述二元TWC催化器的输出端设有第二氧传感器，所述SCR催化器的输入端设有第三氧传感器，所述SCR催化器的输出端设有NOx传感器，所述发动机的ECU分别电性连接所述空气引射机构、第一氧传感器、第二氧传感器、第三氧传感器、NOx传感器。

作为进一步地改进，所述二元TWC催化器只采用了Pt和Pd两种贵金属。

进一步地，所述空气引射机构包括文丘里管，所述文丘里管的出口侧设有补气管。

进一步地，所述补气管上设有电性连接所述ECU的调节阀。

进一步地，所述补气管上设有单向阀。

进一步地，所述补气管的输入口设有空气过滤器。

进一步地，所述GOC催化器、SCR催化器之间的排气管设有DPF催化器。

有益效果

本实用新型与现有技术相比，具有的优点为：

1.本实用新型先通过二元TWC催化器对NOx、HC和CO进行初步转化，将NOx、HC和CO排放控制至较低水平，再增加尾气氧浓度，通过GOC催化器进一步高效转化HC和CO，通过SCR催化器进一步处理NOx，可以实现超低排放。

2.本实用新型的二元TWC催化器只采用了Pt和Pd两种贵金属，消除了二元催化器中对贵金属Rh的依赖，从而使后处理装置在实现超低排放上具有很大的降本空间。

附图说明