大功率分布式能源尾气净化DeNOx系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种大功率分布式能源尾气净化DeNOx系统，安装在分布式能源发动机的排气管上，包括DeNOx催化器、DeNOx控制器、计量混合器、尿素压力罐、尿素喷嘴、系统传感器组件和监控组件；DeNOx催化器直接连接在分布式能源发动机的排气管上，尿素喷嘴安装在DeNOx催化器的进气管上，计量混合器同时与尿素喷嘴、尿素压力罐和DeNOx控制器连接；监控组件连接在DeNOx控制器连。上述大功率分布式能源尾气净化DeNOx系统系统结构紧促，布局灵活，可以根据现有分布式能源机组的布局灵活调整系统放置位置和空间；系统采用模块化组合的方式，能够根据不同的机组配置不同的催化剂和喷射混合器。

High power distributed energy tail gas purification DeNOx system and control method

The invention discloses a high-power distributed energy exhaust gas purification DeNOx system, which is installed on the exhaust pipe of a distributed energy engine, including a DeNOx catalyst, a DeNOx controller, a metering mixer, a urea pressure tank, a urea nozzle, a system sensor assembly and a monitoring assembly; and a DeNOx catalyst is directly connected to a distributed energy source. On the exhaust pipe of the engine, the urea nozzle is mounted on the inlet pipe of the DeNOx catalyst, and the metering mixer is connected with the urea nozzle, urea pressure tank and DeNOx controller simultaneously; the monitoring component is connected with the DeNOx controller. The above-mentioned high-power distributed energy exhaust gas purification DeNOx system has a tight structure and flexible layout, which can flexibly adjust the position and space of the system according to the layout of existing distributed energy units.

【技术实现步骤摘要】
大功率分布式能源尾气净化DeNOx系统及控制方法
本专利技术涉及汽车尾气处理
，具体涉及大功率分布式能源尾气净化DeNOx系统及控制方法。
技术介绍
发动机的排气颗粒物主要包含三种成分：未燃的碳烟(Soot)、表面上吸附的有机可溶性物质(Solubleorganicfractions，SOF)和硫酸盐，其中颗粒排放物质大部分是由碳和碳化物的微小颗粒组成的。随着分布式能源技术的不断发展，越来越多的以垃圾填埋气、天然气等分布式能源被利用起来，为工业社会生产生活提供了大量的热电资源。然而随着这些大功率燃气机组的运用，其工作时产生的大量NOx(氮氧化物)污染物也越来越收到人们的关注。根据国家和地方环保部门制定的大气环境污染物排放指标，分布式能源尾气中所含有的NOx也需要进行净化处理。1、分布式能源布局相对分散，集中形式处理尾气相对比较困难；2、分布式能源由于所处环境和应用燃料的差异，不同的机组所产生的尾气NOx污染物浓度不一样，难以在发动机出厂时就配置统一的尾气净化系统；3、分布式能源发动机组多采用进口发动机产品，尾气净化系统难以获取发动机工作状态信息；4、大部分现有分布式能源机组已经投入运营，新增加尾气净化系统不能影响到原有系统的运行和布局；5、个别分布式能源机组使用车用SCR系统来做NOx净化，受制于车用SCR系统自身水平的限制，往往需要多套车用SCR系统才能满足要求；6、传统的分布式能源机组尾气净化系统是用PLC来控制系统，需要特定的供配电和控制柜、电机和水泵等来完成系统工作，系统结构复杂且成本高昂。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是单位服现有技术的不足，提供了大功率分布式能源尾气净化DeNOx系统，系统结构紧促，布局灵活，可以根据现有分布式能源机组的布局灵活调整系统放置位置和空间；系统采用模块化组合的方式，能够根据不同的机组配置不同的催化剂和喷射混合器；系统采用嵌入式控制器作为系统主控单元，使得控制系统简单、布局方便、成本低，且通过高效的控制模型代码，可以实现尾气NOx污染物的自适应处理；取消尿素泵结构，直接应用加压尿素罐的形式取代尿素泵，使得系统可以采用“1+N”(1个尿素罐和多个剂量喷射混合器)的形式进行配套，系统构建灵活。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：大功率分布式能源尾气净化DeNOx系统，安装在分布式能源发动机的排气管上，包括DeNOx催化器、DeNOx控制器、计量混合器、尿素压力罐、尿素喷嘴、系统传感器组件和监控组件；DeNOx催化器直接连接在分布式能源发动机的排气管上，尿素喷嘴安装在DeNOx催化器的进气管上，计量混合器同时与尿素喷嘴、尿素压力罐和DeNOx控制器连接；监控组件连接在DeNOx控制器连；所述系统传感器组件包括压差传感器、氮氧传感器和排气温度传感器，所述排气温度传感器包括前排温传感器和后排温传感器；所述氮氧传感器包括前NOx传感器和后NOx传感器；所述压差传感器安装在DeNOx催化器上，前排温传感器安装在分布式能源发动机的排气管上，后排温传感器安装在DeNOx催化器的排气管上；所述前NOx传感器安装在前排温传感器和尿素喷嘴之间的排气管上，后NOx传感器安装在后排温传感器的排气管上。所述尿素压力罐内安装有尿素温度传感器和尿素液位传感器，尿素温度传感器和尿素液位传感器同时与DeNOx控制器连接。所述DeNOx催化器包括催化剂仓、检修旁道管、进口法兰和出口法兰，进口法兰和出口法兰分别连接在催化剂仓的进气口和出气口上；检修旁道管与催化剂仓平行设置，其两端分别与催化剂仓的进气口和出气口连接。一种大功率分布式能源尾气净化控制方法，包括以下步骤：(1).系统上电之后，系统控制柜内部24V电源开始工作，给系统工作开关T15提供信号，告知系统开启工作，系统进入准备状态；(2).系统进入准备状态后，会持续检测T15信号状态，以判断T15信号是否导通，当系统状态T15导通时，进入步骤(3)；当系统状态T15断开时，进入步骤(4)；(3).当系统状态T15导通时，系统控制系统电源继电器闭合，给整个系统的驱动电路进行供电，系统进入工作状态；(4).当系统状态T15不导通时，系统进行T15是否断电检测，检测T15信号是否断电；当确定T15信号断电时，进入步骤(5)；当确定T15信号不断电时，在下一控制周期继续重复改步骤；(5).当检测到T15信号断电时，控制系统尿素喷嘴停止喷射工作；(6).当系统尿素喷嘴停止工作后，控制系统尿素罐进行泄压操作，将系统尿素罐压力控制在安全压力范围之内，并进行系统喷嘴吹扫工作；吹扫过程持续一段时间，以确保喷嘴吹扫干尽；(7).当系统喷嘴吹扫完成后，进入系统电源断电工作，切断系统电源继电器，系统进入关机状态；(8).当系统步骤(7)完成后，系统即进入状态检测过程，在该过程中对系统的工作状态和环境进行检测，判断系统是否需要进行加热，当系统需要进行加热时，进入步骤(9)；当系统不需要加热时，进入步骤(10)；(9).当系统状态检测发现系统需要进行加热时，先对系统进行加热，包括对尿素管路、尿素罐等部位的加热，确保系统尿素温度不低于-6℃，系统尿素不进入解冻状态；系统加热解冻完成后，进入步骤(10)；(10).当系统状态检测完成后、系统加热解冻解冻状态检测完成后，系统进入喷射条件检测，检测系统的的排气温度、发动机的排放是否达到本系统的喷射条件，当条件满足时，系统进入步骤(11)；(11).当系统达到喷射条件时，系统先进入尿素罐建压，当尿素罐压力达到预定值后按照初始喷射量进行喷射尿素；(12).当系统开始尿素喷射时，进行尾气排放的状态检测，判断系统是否满足排放目标，当尾气排放满足目标值时，系统按照当前的喷射量进行尿素喷射；当系统排放不满足目标时，进入步骤(13)进行喷射量调整；(13).当系统喷射尿素后，检测到尾气排放达不到目标排放值时，进行尿素喷射量调整工作，并以调整后的尿素喷射量继续工作；在下一个工作控制循环中，通过步骤(12)来检测尿素喷射量的调整是否满足目标排放，然后重复本步骤，直至尾气排放满足排放目标为止。由于上述技术方案的运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：系统结构紧促，布局灵活，可以根据现有分布式能源机组的布局灵活调整系统放置位置和空间；系统采用模块化组合的方式，能够根据不同的机组配置不同的催化剂和喷射混合器；系统采用嵌入式控制器作为系统主控单元，使得控制系统简单、布局方便、成本低，且通过高效的控制模型代码，可以实现尾气NOx污染物的自适应处理；取消尿素泵结构，直接应用加压尿素罐的形式取代尿素泵，使得系统可以采用“1+N”(1个尿素罐和多个剂量喷射混合器)的形式进行配套，系统构建灵活。附图说明下面结合附图对本专利技术技术方案作进一步说明：图1为本专利技术系统组成原理示意图；图2为本专利技术控制方法原理示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。功率分布式能源尾气净化DeNOx系统，安装在分布式能源发动机的排气管上，包括DeNOx催化器、DeNOx控制器、计量混合器、尿素压力罐、尿素喷嘴、系统传感器组件和监控组件；DeNOx催化器直接连接在分布式能源发动机的排气管上，尿素喷嘴安装在DeNOx催化器的进气管上，计量混合器同时与尿本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大功率分布式能源尾气净化DeNOx系统，安装在分布式能源发动机的排气管上，其特征在于：包括DeNOx催化器、DeNOx控制器、计量混合器、尿素压力罐、尿素喷嘴、系统传感器组件和监控组件；DeNOx催化器直接连接在分布式能源发动机的排气管上，尿素喷嘴安装在DeNOx催化器的进气管上，计量混合器同时与尿素喷嘴、尿素压力罐和DeNOx控制器连接；监控组件连接在DeNOx控制器连；所述系统传感器组件包括压差传感器、氮氧传感器和排气温度传感器，所述排气温度传感器包括前排温传感器和后排温传感器；所述氮氧传感器包括前NOx传感器和后NOx传感器；所述压差传感器安装在DeNOx催化器上，前排温传感器安装在分布式能源发动机的排气管上，后排温传感器安装在DeNOx催化器的排气管上；所述前NOx传感器安装在前排温传感器和尿素喷嘴之间的排气管上，后NOx传感器安装在后排温传感器的排气管上。

【技术特征摘要】
1.一种大功率分布式能源尾气净化DeNOx系统，安装在分布式能源发动机的排气管上，其特征在于：包括DeNOx催化器、DeNOx控制器、计量混合器、尿素压力罐、尿素喷嘴、系统传感器组件和监控组件；DeNOx催化器直接连接在分布式能源发动机的排气管上，尿素喷嘴安装在DeNOx催化器的进气管上，计量混合器同时与尿素喷嘴、尿素压力罐和DeNOx控制器连接；监控组件连接在DeNOx控制器连；所述系统传感器组件包括压差传感器、氮氧传感器和排气温度传感器，所述排气温度传感器包括前排温传感器和后排温传感器；所述氮氧传感器包括前NOx传感器和后NOx传感器；所述压差传感器安装在DeNOx催化器上，前排温传感器安装在分布式能源发动机的排气管上，后排温传感器安装在DeNOx催化器的排气管上；所述前NOx传感器安装在前排温传感器和尿素喷嘴之间的排气管上，后NOx传感器安装在后排温传感器的排气管上。2.根据权利要求1所述的大功率分布式能源尾气净化DeNOx系统，其特征在于：所述尿素压力罐内安装有尿素温度传感器和尿素液位传感器，尿素温度传感器和尿素液位传感器同时与DeNOx控制器连接。3.根据权利要求1所述的大功率分布式能源尾气净化DeNOx系统，其特征在于：所述DeNOx催化器包括催化剂仓、检修旁道管、进口法兰和出口法兰，进口法兰和出口法兰分别连接在催化剂仓的进气口和出气口上；检修旁道管与催化剂仓平行设置，其两端分别与催化剂仓的进气口和出气口连接。4.一种大功率分布式能源尾气净化控制方法，其特征在于，包括以下步骤：(1).系统上电之后，系统控制柜内部24V电源开始工作，给系统工作开关T15提供信号，告知系统开启工作，系统进入准备状态；(2).系统进入准备状态后，会持续检测T15信号状态，以判断T15信号是否导通，当系统状态T15导通时，进入步骤(3)；当系统状态T15断开时，进入步骤(4)；(3).当系统状态T15导通时，系统控制系统电源继电器闭合，给整个系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊飘洋，杨曦，李科，田雨林，闫政，胡广，胡飞，许玲玲，
申请(专利权)人：南京依柯卡特排放技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32