用于运行内燃机的方法技术

本发明专利技术涉及一种使用于内燃机(1)、尤其是固定式内燃机的氧化装置(3)再生的方法，其中，氧化装置(3)连接在内燃机(1)下游，并且为了提高氧化装置(3)中的温度，能给该氧化装置(3)输送包括可燃气体和废气的混合物，并且还能经由旁通管(4)将废气引导绕过氧化装置(3)，其中，与测得的氧化装置(3)下游的废气温度相关地对经由旁通管(4)被引导绕过氧化装置(3)的废气量进行控制或调节。

【技术实现步骤摘要】
用于运行内燃机的方法
本专利技术涉及一种用于运行内燃机的方法。此外，本专利技术还涉及一种废气后处理装置。
技术介绍
为了遵守排放规定，内燃机常常装备用于废气后处理的系统。为了减少未燃碳氢化合物（(totalhydrocarbonemissions,THC）的排放，经常应用氧化催化转化器形式的氧化装置。因为碳氢化合物和特别是对燃气发动机重要的甲烷只有在高于550℃时才能被氧化，所以催化转化器必须设置在涡轮增压机的上游。废气在涡轮增压机下游释放过多热焓，因而不再能实现令人满意的转化率。氧化催化转化器经常具有贵金属层、例如钯层，在该层上发生需氧化的物种的转化。不幸的是，在应用在内燃机的废气流中时，贵金属催化转化器很快失效。这种失效由贵金属的硫毒化引起。含硫的元素可能来自润滑油或者燃料气体，这些汗流的元素与贵金属发生化学反应，这导致甲烷转换率的大幅度降低。，在温度大约为700℃并且存在甲烷或其它可燃气体时，例如钯和硫化的学反应是可逆的，并且催化转化器能够再生。不过，由于涡轮增压机上的构件负荷过大，涡轮增压机上的废气温度限制在650℃，不可能的是：废气温度提高至700℃，这对氧化催化转化器的成功的热再生是必要的。由现有技术已知多种用于氧化催化转化器的再生的途径。例如，EP1445439A1提出一种装置，在该装置中可以将诸如氢气等还原性气体输送给氧化催化转化器。根据该文，氧化催化转化器不是通过热学方式、而是通过化学方式来再生。设置有旁路，在氧化催化转化器再生期间，废气可以经由该旁路绕过氧化催化转化器。WO2012/123636提出：为了使氧化催化转化器再生，连续地将燃料置入氧化催化转化器的不同区域，以便避免在氧化催化转化器中的温度峰值。如过采用富硫燃料，那么废气可以经由旁通管而绕过氧化催化转化器。作为避免在氧化催化转化器再生期间可能出现的并且会损害涡轮增压机的温度峰值出现的措施提出：水在氧化催化转化器与涡轮增压机的涡轮之间被注入到废气歧管（Abgastrakt）中。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种方法，利用该方法，该方法避免繁复的用于避免在氧化装置再生时的温度峰值的措施，所述温度峰值会损伤涡轮增压机。同样地，应提供一种废气后处理装置，该废气后处理装置避免现有技术中已知解决方案的缺陷。上述目的通过根据本专利技术实施例的方法以及根据本专利技术实施例的废气后处理装置得以实现。通过以下方式，即，与在氧化装置下游测得的废气温度相关地控制或调节经由旁通管被引导绕过氧化装置的废气量，可以避免涡轮增压机上游的废气温度呈现出有损涡轮增压机的值。在申请人的试验中已经证实，氧化催化转化器的再生对输送给氧化催化转化器的废气中的甲烷浓度十分敏感地反应。因此甲烷浓度（或者相应的甲烷等效物的浓度）只提高100ppm的结果是氧化催化转化器的温度提高2.5℃。为了达到催化转化器再生所需的条件，需要将氧化装置上游的甲烷浓度设定为在5000至7000ppm的范围内。然而，如果从发动机废气歧管流入到氧化装置的总废气物料流中具有这样的甲烷浓度，那么就会转化太多的化学能，并且氧化装置下游的温度会上升到涡轮增压机的涡轮不能承受的程度。因此设定：虽然在氧化装置中再生所需的可燃气体浓度被设定，但是氧化装置中的废气物料流却通过将部分废气绕过氧化装置而得以减小。在氧化装置的下游，两个物料流即通过氧化装置的再生而从氧化装置中流出的很热的分物料流以及经由旁通管引导的且具有发动机正常废气温度的分物料流，重新汇聚并且混合。通过这种方式，出现在涡轮上的废气流的温度得到降低。经由旁通管被引导绕过氧化装置的废气量通过氧化装置下游的废气温度的关联性得到控制或调节，该氧化装置下游的废气温度可以通过测量和或计算来求得。通过此方法实现的是：在各分物料流即通过氧化装置的再生而从氧化装置中流出的很热的分物料流以及经由旁通管引导的分物料流混合之后，总物料流的温度不超过损坏涡轮增压机的值。如果例如确定氧化装置下游的废气温度过高，那么升高经由旁通管引导的废气量，这样总物料流中的温度下降。本方法附加的优点在于：可以明显减少再生所需的可燃气体量。因为对于氧化装置的再生而言，在氧化装置处存在的可燃气体浓度、而不是可燃气体绝对量具有决定性意义。控制或调节装置与被引导的废气量相关地对需配量的可燃气体进行相应补充，从而维持氧化装置中的再生所需的可燃气体浓度。即使流过催化转化器的废气量已经达到下限，需配量的甲烷的浓度也能已测得的温度相关地得到降低。流过氧化装置的废气量的下限意味着：为了确保均匀地流入氧化装置，通过氧化装置的废气物料流不允许随意减小。从技术安全的角度看，当流过氧化装置的体积流已达到其下限并且即便如此所测得的温度依然过高时，甲烷供应当然可以中断。优选可以设定：氧化装置下游的废气温度由设置在氧化装置下游的和旁通管入口上游的温度传感器来测定。根据该实施例设定：氧化装置下游的废气温度通过测量来确定。为此，温度传感器在废气管中设置在氧化装置下游、然而旁通管入口上游。通过控制/调节经由旁通管被引导绕过氧化装置的废气量，现在设定各分物料流（通过氧化装置的废气量和经由旁通管的废气量）的比例，使得所获得的汇聚到一起的各分物料流的混合物温度不超过损坏涡轮增压机的值。在一种优选的实施方式中可以设定：氧化装置下游的废气温度通过设置在旁通管入口下游的和进入废气涡轮之前的温度传感器来测得。在这里，进入废气涡轮之前的废气温度是通过测量测定，而经由旁通管被引导绕过氧化装置的废气量则与这个温度相关地得到控制或调节。也可以设定：氧化装置下游的废气温度通过测量氧化装置上游和下游的可燃气体浓度来确定。在这个实施例中，氧化装置上游和下游的可燃气体浓度需通过测量来检测。从氧化装置上游和下游的浓度差获得已转化的可燃气体量，由此又可计算出在氧化装置上的温度提升。由此能够求得氧化装置下游的废气温度。优选设定：为了保护设置在氧化装置下游的涡轮增压器，对经由旁通管被引导绕过氧化装置的废气量进行控制或调节，使得涡轮增压器的临界温度不被超过。涡轮增压器的临界温度指如下的废气温度，当该温度出现在涡轮增压器上时，因超速或允许的构件温度被超过而损伤该涡轮增压器。该临界温度与所用的涡轮增压器有关并且例如可以是650℃。优选设定：将约30%至约70%、优选约40%至约50%的废气引导穿过氧化装置，而其余的废气则通过旁通管来引导。采取这些值，在保护涡轮增压器没有温度峰值的同时，可以使氧化装置的再生获得良好的效果。特别优选地可以设定：在氧化装置再生期间，将流入氧化装置的混合器中的甲烷浓度或相应量的甲烷等效物的浓度设定为有至少5000至7000ppm。在NOx阈值为500mg/Nm3（作为5%O2，dry的说明)时，下述措施被证实是适当的措施，即，氧化装置以约5000至7000ppm的甲烷浓度或以相应的甲烷等效物的浓度进行再生。在维持更加苛刻的阈值、如250mg/Nm3时，已被证实有利的是：在再生期间，将流入氧化装置的混合物中的甲烷浓度或相应量的甲烷等效物的浓度设定为至少8000至10000ppm。这反映的事实是：与原始废气中允许较高NOx浓度的发动机型号相比，在原始废气（即废气后处理之前）中具有极低浓度的NOx的发动机型号中，氧化装置之前的废气温度更低。为了在氧化装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于使内燃机(1)、尤其是固定式内燃机的氧化装置(3)再生的方法，其中，氧化装置(3)连接在内燃机(1)下游，并且为了提高氧化装置(3)中的温度，能给该氧化装置(3)输送包括可燃气体和废气的混合物，并且还能经由旁通管(4)将废气引导绕过氧化装置(3)，其特征在于，与测得的氧化装置(3)下游的废气温度相关地对经由旁通管(4)被引导绕过氧化装置(3)的废气量进行控制或调节。

【技术特征摘要】
2014.06.12 AT A467/20141.一种用于使内燃机（1）的氧化装置（3）再生的方法，其中，氧化装置（3）连接在内燃机（1）下游，并且为了提高氧化装置（3）中的温度，能给该氧化装置（3）输送包括可燃气体和废气的混合物，并且还能经由旁通管（4）将废气引导绕过氧化装置（3），其特征在于，与测得的氧化装置（3）下游的废气温度相关地对经由旁通管（4）被引导绕过氧化装置（3）的废气量进行控制或调节，以保护设置在氧化装置（3）下游的废气涡轮（6），使得废气涡轮（6）的临界温度不被超过。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，内燃机（1）是固定式内燃机。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过设置在氧化装置（3）下游的和旁通管（4）入口上游的第二温度传感器（T2）测得氧化装置（3）下游的废气温度。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过设置在旁通管（4）入口下游的和在汇入废气涡轮（6）之前的第三温度传感器（T3）测得氧化装置（3）下游的废气温度。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过测量氧化装置（3）上游和下游的可燃气体浓度确定氧化装置（3）下游的废气温度。6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，将30%至70%的废气引导穿过氧化装置（3），而其余的废气则通过旁通管（4）来引导。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，将40%至50%的废气引导穿过氧化装置（3），而其余的废气则通过旁通管（4）来引导。8.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，在再生期间，将流入到氧化装置（3）中的混合物中的甲烷浓度或者相应量的甲烷等效物的浓度设定为5000至7000ppm。9.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，在再生期间，将流入到氧化装置（3）中的混合物中的甲烷浓度或者相应量的甲烷等效物的浓度设定为8000至10000ppm。10.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，可燃气体供应在氧化装置（3）再生期间以间歇的方式中断，借助第二温度传感器（T2）检测氧化装置下游的废气温度，借助第一温度传感器（T1）检测氧化装置上游的废气温度，并且根据在第一温度传感器（T1）与第二温度传感器（T2）之间的温差来确定再生的程度。11.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，借助第二温度传感器（...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·希伦，M·布万尼斯瓦兰，A·比恩霍尔茨，
申请(专利权)人：GE延巴赫两合无限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT