[发明专利]一种发动机的催化辅助系统及方法、设备

说明书

本申请公开了一种发动机的催化辅助系统及方法、设备，该系统包括进气总管、第一等离子体发生器、第二等离子体发生器、加热套、重整器、废气处理装置、换热器和气源储罐；进气总管用于连接发动机，第一等离子体发生器的进气端用于连接发动机的废气出口，第一等离子体发生器的出气端连接于重整器的进气端，重整器的出气端连接进气总管；第一等离子体发生器的出气端还通过换热器连接于废气处理装置；加热套设置于重整器上；气源储罐连接于第二等离子体发生器的进气端，第二等离子体发生器的出气端连接于重整器的进气端，第二等离子体发生器的出气端还连接于进气总管。该系统可以改善氨气在缸内的燃烧特性。本申请可广泛应用于发动机技术领域内。

技术领域

本申请涉及发动机技术领域，尤其是一种发动机的催化辅助系统及方法、设备。

背景技术

近年来，化石能源的庞大消耗带来的能源危机和环境污染迫使人们寻求新的清洁替代能源，氢气和氨气由于不含碳元素，同时其燃烧产物无任何含碳污染物(CO、CO₂和碳烟等)生成，逐渐受到人们的广泛关注。另外，目前氨气工艺化合成技术已有百年，生产、存储、运输和供应体系完善，被认为是内燃机尤其是船舶发动机的理想替代燃料。由于氨气的着火点较高以及燃烧速度较低，发动机在低负荷时不完全燃烧严重，高负荷时容易爆燃敲缸，且NOx污染物排放高等问题，限制了氨气作为船舶发动机燃料的广泛应用。因此，亟需寻找一种高活性燃料在内燃机中与氨气混合燃烧，改善缸内氨气燃烧。由于氢气具有无碳、低点火能量和高燃烧速度的特性，极大弥补了氨气燃烧过程存在的问题。

在应用过程中，氢气存在存储和安全运输等问题，在船舶发动机上实现氨气与氢气混合燃烧应用仍旧有一定难度。相关技术中，氨气-废气重整制氢技术可在发动机实现在线重整掺氢，既可改善氨气在发动机内燃烧，也可实现废气再循环降低燃气发动机NOx污染物排放，因此废气-氨气重整发动机受到广泛关注。但是，现有的重整制氢技术对温度的要求比较苛刻，而发动机的废气温度通常在450℃以下，严重限制了氨气重整制氢的特性，从而降低了发动机掺氢燃烧的效果。

综上，相关技术存在的问题亟需得到解决。

发明内容

本申请的目的在于至少一定程度上解决相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本申请实施例的一个目的在于提供一种发动机的催化辅助系统及方法、设备。

为了达到上述技术目的，本申请实施例所采取的技术方案包括：

一方面，本申请实施例提供了一种发动机的催化辅助系统，包括：

进气总管、第一等离子体发生器、第二等离子体发生器、加热套、重整器、废气处理装置、换热器和气源储罐；

所述进气总管用于连接所述发动机，所述第一等离子体发生器的进气端用于连接所述发动机的废气出口，所述第一等离子体发生器的出气端连接于所述重整器的进气端，所述重整器的出气端连接所述进气总管；所述第一等离子体发生器的出气端还通过所述换热器连接于所述废气处理装置；所述加热套设置于所述重整器上；

所述气源储罐连接于所述第二等离子体发生器的进气端，所述第二等离子体发生器的出气端连接于所述重整器的进气端，所述第二等离子体发生器的出气端还连接于所述进气总管。

另外，根据本申请上述实施例的一种发动机的催化辅助系统，还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，在本申请的一个实施例中，所述发动机的催化辅助系统还包括第一配气阀、第二配气阀和第三配气阀；

所述第二等离子体发生器的出气端通过所述第一配气阀连接于所述进气总管，所述第二等离子体发生器的出气端通过所述第二配气阀连接于所述重整器的进气端，所述气源储罐通过所述第三配气阀连接于所述第二等离子体发生器的进气端。

进一步地，在本申请的一个实施例中，所述发动机的催化辅助系统还包括电源装置；