The invention provides a diesel engine exhaust combined processing system and control method, including a post-processing system, NTP injection system, SCR system and control system. The post-processing system, NTP injection system and SCR system are all connected with the control system. The control system adjusts the working status of each system according to the feedback information of each sensor. When the diesel engine shuts down, the gas containing active substance is injected into DPF through pipes and nozzles, and the active gas reacts with PM in DPF to regenerate DPF. The SCR system uses urea pump to absorb urea and pressurize it. Urea is injected into the SCR catalyst through pipes and nozzles, and NOx is reduced in the SCR catalyst. The invention combines NTP with SCR technology, realizes efficient regeneration of DPF during shutdown of diesel engine on the basis of reducing PM and NOx emissions while diesel engine is running, and solves the secondary pollution problem of excessive NOx produced in the process of DPF regeneration by NTP technology.
【技术实现步骤摘要】
柴油机尾气联合处理系统与控制方法
本专利技术涉及柴油机排气后处理
，具体地，涉及一种柴油机尾气联合处理系统与控制方法。
技术介绍
柴油机作为车辆重要的动力源之一，凭借低油耗、高热效率、低HC及CO排放等优势被广泛应用。然而柴油机氮氧化物(NOx)以及颗粒物(ParticulateMatter，PM)的排放量远远高于汽油机，这些有害成分会严重危害大气环境和人体健康。采用柴油机颗粒捕集器(DieselParticulateFilter，DPF)可有效降低柴油机排气中PM的排放，其过滤效率可以达到90％以上。但随着DPF中沉积的PM逐渐增多，排气背压显著升高，进而影响柴油机的正常运行。因此，DPF需要进行再生以保证柴油机能够正常运行。目前国内外的DPF再生技术主要为热再生和催化再生。热再生技术是利用外部能源直接加热燃烧PM，温度通常要达到650℃以上。此类再生技术可控性高且再生效率高，但需要的能耗大，并且在热再生的过程中DPF的结构载体容易被损坏。催化再生技术是在燃油中添加催化剂或者在DPF上涂覆催化剂涂层，将DPF再生的起燃温度降低至200℃～400℃。但此类再生技术存在DPF再生不完全、催化剂中毒等问题。传统再生方法的缺陷使得DPF无法长期可靠地完成再生，需要采用新的再生方法。低温等离子体(Non-thermalPlasma，NTP)技术是一种应用于柴油机排气后处理系统的新兴技术。经NTP发生器放电激发产生活性物质，活性物质具有极强的化学活性，能够实现常规条件下难以进行的化学反应。活性物质能够在远低于PM起燃温度的情况下实现PM的氧化分解，达到去除PM...
【技术保护点】
1.柴油机尾气联合处理系统，包括柴油机(100)和低温等离子体喷射系统，其特征在于，所述柴油机(100)的主排气管(201)内安装有柴油机颗粒捕集器(202)和选择性催化还原系统，所述低温等离子体喷射系统安装在所述柴油机颗粒捕集器(202)的上游，为所述柴油机颗粒捕集器(202)的再生提供活性物质；所述柴油机颗粒捕集器(202)安装在所述选择性催化还原系统的上游，为所述选择性催化还原系统提供反应气体，所述柴油机(100)内的尾气依次经过主排气管(201)内的柴油机颗粒捕集器(202)和选择性催化还原系统后排入到大气中。
【技术特征摘要】
1.柴油机尾气联合处理系统，包括柴油机(100)和低温等离子体喷射系统，其特征在于，所述柴油机(100)的主排气管(201)内安装有柴油机颗粒捕集器(202)和选择性催化还原系统，所述低温等离子体喷射系统安装在所述柴油机颗粒捕集器(202)的上游，为所述柴油机颗粒捕集器(202)的再生提供活性物质；所述柴油机颗粒捕集器(202)安装在所述选择性催化还原系统的上游，为所述选择性催化还原系统提供反应气体，所述柴油机(100)内的尾气依次经过主排气管(201)内的柴油机颗粒捕集器(202)和选择性催化还原系统后排入到大气中。2.根据权利要求1所述的柴油机尾气联合处理系统，其特征在于，还包括热电转换装置(204)，所述热电转换装置(204)用来为所述柴油机颗粒捕集器(202)和所述选择性催化还原系统提供目标工作温度。3.根据权利要求2所述的柴油机尾气联合处理系统，其特征在于，所述低温等离子体喷射系统包括NTP发生器(301)、质量流量控制器(302)、供气风机(303)、电源供给装置(304)、第一喷射管路(305)、第一喷嘴(306)、水箱(307)和水泵(308)；所述供气风机(303)经质量流量控制计(302)与NTP发生器(301)连接，所述NTP发生器(301)经第一喷射管路(305)与第一喷嘴(306)连接，所述第一喷嘴(306)位于柴油机颗粒捕集器(202)的上游，为所述柴油机颗粒捕集器(202)再生提供活性气体；所述水箱(307)通过水泵(308)为NTP发生器(301)提供冷却水，使NTP发生器(301)的温度处于最佳工作温度范围内；所述电源供给装置(304)为所述NTP发生器(301)提供所需电压。4.根据权利要求3所述的柴油机尾气联合处理系统，其特征在于，所述选择性催化还原系统包括尿素箱(401)、尿素泵(402)、第二喷射管道(403)、第二喷嘴(404)、液位传感器(405)和温度传感器(406)；所述尿素泵(402)将尿素溶液从尿素箱(401)吸出后经第二喷射管道(403)和第二喷嘴(404)将尿素溶液喷至SCR催化器(203)中，还原柴油机尾气和柴油机颗粒捕集器(202)再生过程中的NOx。液位传感器(405)与温度传感器(406)均安装在尿素箱(401)上。5.根据权利要求4所述的柴油机尾气联合处理系统，其特征在于，所述热电转换装置(204)包括车载电源(2041)、开关(2042)、设置在柴油机颗粒捕集器(202)上的第一电加热层(2043)、设置在SCR催化器(203)上的第二电加热层(2044)、设置在柴油机颗粒捕集器(202)两端的第一温度传感器(2045)和设置在SCR催化器(203)两端的第二温度传感器(2046)；所述热电转换装置(204)通过车载电源(2041)向第一电加热层(2043)和第二电加热层(2044)提供电能。6.根据权利要求5所述的柴油机尾气联合处理系统，其特征在于，还包括控制系统，所述控制系统包括控制模块(501)、设置在第一喷射管路(305)上的NTP控制阀门(502)、设置在第二喷射管道(403)上的SCR控制阀门(503)、设置在柴油机颗粒捕集器(202)两端的压差传感器(504)、设置在SCR催化器(203)后端的NOx传感器(505)、设置在SCR催化器(203)后端的NH3传感器(506)；所述NTP控制阀门(502)、SCR控制阀门(503)、压差传感器(504)、NOx传感器(505)、NH3传感器(506)、液位传感器(405)、温度传感器(406)、第一温度传感器(2045)和第二温度传感器(2046)均与控制模块(501)相连。7.根据权利要求4所述的柴油机尾气联合处理系统，其特征在于，SCR催化器(203)由壳体(2031)、催化剂载体(2032)和催化剂(2033)三部分组成，所述催化剂载体(2032)装载在壳体(2031)内，催化剂(2033)涂敷在催化剂载体(2032)上。8.柴油机尾气联合处理系统的控制方法，包括如下步骤：步骤一：对柴油机颗粒捕集器(202)压差上限阈值ΔPm及再生目标压差ΔPt进行标定，并将ΔPm和ΔPt存入控制...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡忆昔，赵楠，施蕴曦，樊润林，陈祎，季亮，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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