一種scr氨氣噴射計量系統及方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及尾氣處理領域,尤其設及一種SCR氨氣噴射計量系統及方法。
【背景技術】
[0002] 選擇性催化還原(SelectiveCatal}fticReduction,SCR)技術是一種利用氨、氨 水、尿素或控類為還原劑,在氧濃度高出氮氧化物濃度兩個數量級W上的條件下,高選擇性 地優先把氮氧化物還原為氮氣的技術。通過SCR系統處理后,使柴油機尾氣滿足排放法規。 催化的作用是降低分解反應的活化能,使其反應溫度降低至合適的溫度區間。
[0003] SCR箱:SCR技術消除氮氧化物(NO、)需要催化劑輔助,將催化劑涂覆在載體上進 行封裝后既可稱為SCR催化消聲器,同時通過添加的特殊材料及結構設計,可W起到消聲 的作用。
[0004] 現有的尿素SCR系統利用尿素產生氨氣,濃度為32. 5%的尿素水溶液,在180°CW 上即可熱解產生氨氣。現有的噴射計量方法通過控制尿素的噴射量W產生合適的氨氣,但 該方法計量誤差大,無法對氨氣的噴射量進行準確計量。
【發明內容】
陽0化]本發明所要解決的技術問題是:現有的SCR還原劑氨氣通過尿素噴射水解的方法 計量,誤差較大。
[0006] 為解決上述技術問題,本發明一方面提出了一種SCR氨氣噴射計量系統,該SCR氨 氣噴射計量系統包括:
[0007] 氨氣發生器、儲氨罐、S位換向閥、真空累、混合器、噴嘴和SCR控制器;
[0008] 所述氨氣發生器與所述儲氨罐氣路連接,所述氨氣發生器通過=位換向閥與所述 氣累氣路連接,用于產生氨氣;
[0009] 所述真空累用于將所述氨氣發生器產生的氨氣通過=位換向閥送至所述儲氨罐 內;
[0010] 所述噴嘴與所述儲氨罐氣路連接,用于將所述儲氨罐中的氨氣噴射到所述混合器 中;
[0011] 所述SCR控制器用于接收ECU發送的氨氣噴射標準質量速率信號,根據所述氨氣 噴射標準質量速率調節噴嘴電磁閥的占空比,W使氨氣噴射質量速率與氨氣噴射標準質量 速率相等;
[0012] 其中,所述氨氣噴射標準質量速率為根據氨氣和氮氧化物的還原反應關系獲取的 所需的氨氣噴射質量速率。
[0013] 可選地,所述氨氣發生器內設有加熱片、第一溫度傳感器、第一壓力傳感器和第一 開關電磁閥;
[0014] 所述儲氨罐內設有第二溫度傳感器、第二壓力傳感器和第二、第=開關電磁閥;
[0015] 所述混合器內設有第=溫度傳感器和第=壓力傳感器;
[0016] 相應地,所述SCR控制器還用于控制所述第一開關電磁閥、第二開關電磁閥、第S 開關電磁閥、噴嘴開關電磁閥和=位換向閥的開關。
[0017] 可選地,該系統還包括:溢流閥;
[0018] 所述溢流閥位于所述氨氣發生器與所述儲氨罐之間的氣路上,用于當所述儲氨罐 中的壓強大于第一預定闊值時,將儲氨罐中的氨氣在所述真空累的作用下累入所述氨氣發 生器中。
[0019] 可選地,該系統還包括:第一過濾器和第二過濾器;
[0020] 所述第一過濾器位于所述氨氣發生器和所述=位換向閥之間的氣路上;
[0021] 所述第二過濾器位于所述儲氨罐和所述混合器之間的氣路上;
[0022] 所述第一過濾器和第二過濾器用于過濾氨氣中的雜質。
[0023] 可選地,該系統還包括:氣源接口;
[0024] 所述氣源接口用于向所述混合器中加入壓縮空氣,W使所述混合器中的壓強維持 在第二闊值。 陽0巧]本發明另一方法提出了一種SCR氨氣噴射計量方法,該SCR氨氣噴射計量方法包 括: 陽0%] SCR控制器接收ECU根據工況獲取的氨氣噴射標準質量速率信號;
[0027] SCR控制器根據所述氨氣噴射標準質量速率調節噴嘴電磁閥的占空比,W使氨氣 噴射質量速率與氨氣噴射標準質量速率相等;
[0028] 其中,所述氨氣噴射標準質量速率為根據氨氣和氮氧化物的還原反應關系獲取的 所需的氨氣噴射質量速率。
[0029] 可選地,在所述SCR控制器根據所述氨氣噴射質量速率調節噴嘴電磁閥的占空比 之前,還包括:
[0030]SCR控制器控制S位換向閥使第一管路和第二管路連通,檢測第一管路、第二管 路、第=管路是否泄露,檢測噴嘴是否堵塞;
[0031] 其中,所述第一管路為所述氨氣發生器與所述=位換向閥之間的氣路;
[0032] 所述第二管路為所述儲氨罐與所述=位換向閥之間的氣路;
[0033] 所述第=管路為所述儲氨罐與所述混合器之間的氣路。
[0034] 可選地,在所述SCR控制器控制S位換向閥使第一管路和第二管路連通之前,還 包括:
[0035] 第一壓力傳感器檢測所述氨氣發生器中的壓強是否小于第=闊值;
[0036] 若所述氨氣發生器中的壓強小于第S闊值,則開啟所述氨氣發生器中的加熱片W 產生氨氣,使所述氨氣發生器中的壓強為第=闊值。
[0037] 可選地,所述SCR控制器根據所述氨氣噴射質量速率調節噴嘴電磁閥的占空比包 括:
[0038]SCR控制器控制儲氨罐中的壓強為第一闊值,并控制混合器中的壓強為第二闊 值;
[0039] SCR控制器根據所述儲氨罐中的壓強和所述混合器中的壓強獲取氨氣的噴射速 率,根據所述氨氣噴射質量速率和所述氨氣的噴射速率獲取噴嘴電磁閥的占空比;
[0040] SCR控制器調整噴嘴電磁閥的占空比W控制氨氣噴射量。
[0041] 可選的,該方法還包括:
[0042] 第二溫度傳感器檢測儲氨罐中的溫度,獲取溫度對氨氣密度的第一修正系數;
[0043] 第=溫度傳感器檢測混合器中溫度,獲取溫度對氨氣密度的第二修正系數;
[0044] 相應地,SCR控制器根據所述氨氣噴射質量速率、第一修正系數、第二修正系數和 所述氨氣的噴射速率獲取噴嘴電磁閥的占空比。
[0045] 本發明提出的SCR氨氣噴射計量方法及系統,能準確地控制SCR噴射氨氣的量,節 約氨氣且防止氨氣泄露。
【附圖說明】
[0046] 通過參考附圖會更加清楚的理解本發明的特征和優點,附圖是示意性的而不應理 解為對本發明進行任何限制,在附圖中:
[0047] 圖1示出了本發明一個實施例的SCR氨氣噴射計量系統的結構示意圖;
[0048] 圖2不出了本發明一個實施例的SCR氨氣噴射計量方法的流程不意圖;
[0049] 圖3示出了本發明一個實施例的SCR氨氣噴射計量方法的安全檢測的流程示意 圖;
[0050] 圖4示出了本發明一個實施例的SCR氨氣噴射計量方法的第一管路、第二管路的 安全檢測的邏輯示意圖;
[0051] 圖5示出了本發明一個實施例的SCR氨氣噴射計量方法的第S管理的安全檢測的 邏輯示意圖;
[0052] 圖6示出了本發明一個實施例的SCR氨氣噴射計量方法的噴嘴的安全檢測的邏輯 不意圖;
[0053] 圖7示出了本發明一個實施例的氨氣噴射質量速率的計算的邏輯圖。
[0054] 圖1中:1氨氣發生器、2儲氨罐、3S位換向閥、4真空累、6混合器、7噴嘴、8溢流 閥、9第一過濾器、10第二過濾器、11氣源接口。
【具體實施方式】
[0055] 下面將結合附圖對本發明的實施例進行詳細描述。
[0056] 圖1示出了本發明一個實施例的SCR氨氣噴射計量系統的結構示意圖。如圖1所 示,該SCR氨氣噴射計量系統包括:
[0057] 氨氣發生器1、儲氨罐2、S位換向閥3、真空累4、混合器6、噴嘴7和SCR控制器;
[0058] 氨氣發生器1與儲氨罐2氣路連接,氨氣發生器1通過=位換向閥3與氣累4氣 路連接,用于產生氨氣;
[0059] 真空累4用于將氨氣發生器1產生的氨氣通過=位換向閥3送至儲氨罐2內;
[0060] 噴嘴7與儲氨罐2氣路連接,用于將儲氨罐2中的氨氣噴射到混合器6中;
[0061] 所述SCR控制器用于接收ECU發送的氨氣噴射標準質量速率信號,根據所述氨氣 噴射標準質量速率調節噴嘴電磁閥的占空比,W使氨氣噴射質量速率與氨氣噴射標準質量 速率相等;
[0062] 其中,所述氨氣噴射標準質量速率為根據氨氣和氮氧化物的還原反應關系獲取的 所需的氨氣噴射質量速率。=位換向閥為電磁換向閥。通過帶磁閥忍在閥腔內旋轉使氣體 通過閥體或切斷,達到改變氣體方向的目的。本實施例的SCR氨氣噴射計量系統能準確地 控制SCR噴射氨氣的量,節約氨氣且防止氨氣泄露。本實施例根據發動機瞬時工況排氣中