用于操作内燃发动机的SCR排气后处理系统的方法及控制单元技术方案

本发明专利技术涉及用于操作内燃发动机的SCR排气后处理系统的方法及控制单元。一种用于操作SCR排气后处理系统的方法，SCR排气后处理系统具有：SCR催化转化器、引入装置和旁通管线，其中引入装置包括空气管线和氨前体物质管线，空气管线和氨前体物质管线经由联接管线联接，具有下列步骤：在第一操作模式中，在第一和第二截止阀打开和在第三截止阀关闭的情况下，排气经由SCR催化转化器被引导，并且在第五和第六截止阀打开和第四截止阀关闭的情况下，氨前体物质被引入到排气中；在第二操作模式中，在第一和第二截止阀关闭和在第三截止阀打开的情况下，排气经由旁通管线被引导，在第六截止阀关闭的情况下，通过激活第四和第五截止阀，限定的压力被调节。

【技术实现步骤摘要】
用于操作内燃发动机的SCR排气后处理系统的方法及控制单元
本专利技术涉及用于操作内燃发动机的SCR排气后处理系统的方法及控制单元。
技术介绍
在例如发电站中使用的固定式内燃发动机的燃烧过程中和比如在例如船舶上使用的非固定式内燃发动机的燃烧过程中，产生氮氧化物，其中，这些氮氧化物通常在含硫化石燃料（比如煤、地坑煤、褐煤、原油、重质燃料油或柴油燃料）的燃烧期间产生。由于这个原因，所述内燃发动机分配了排气后处理系统，其用于离开内燃发动机的排气的清洁，尤其是脱氮。为了减少排气中的氮氧化物，从实践已知，在排气后处理系统中主要使用所谓的SCR催化转化器。在SCR催化转化器中，发生氮氧化物的选择性催化还原，其中，需要氨（NH3）作为还原剂，用于氮氧化物的还原。为了该目的，氨前体物质（比如例如尿素）以液体的形式在SCR催化转化器的上游被引入到排气中，其中，氨前体物质在SCR催化转化器的上游与排气混合，并被分解成还原剂。为了该目的，根据实践，在氨前体物质的引入装置与SCR催化转化器之间设置混合与分解区段。从实践已知，这样的排气后处理系统包括到达SCR催化转化器的旁通管线。截止阀被整体形成在旁通管线中，以便在旁通管线的截止阀关闭的情况下经由SCR催化转化器引导所有的排气。此外，同样已知的是，截止阀被设置在SCR催化转化器的下游和SCR催化转化器的上游，以便：尤其在这些截止阀被关闭且旁通管线的截止阀被打开时，引导排气经由旁通管线旁通SCR催化转化器。这在预定的操作状况下会是必需的，例如对于在SCR催化转化器上执行维护操作。由于整体形成在SCR催化转化器的上游和下游处的排气管线中的截止阀通常不会100%关闭或者100%紧密，因此至今，尤其是在排气经由旁通管线引导而旁通SCR催化转化器时，避免排气不期望地传输到SCR催化转化器中被证实是困难的。这是不利的。
技术实现思路
由此出发，本专利技术基于如下目标：产生用于控制内燃发动机的SCR排气后处理系统的新类型的方法及控制单元。该目标通过根据权利要求1的方法来解决。在第一操作模式中，在第一截止阀打开、第二截止阀打开和第三截止阀关闭的情况下，排气经由SCR催化转化器被引导，并且在第四截止阀关闭、第五截止阀打开和第六截止阀关闭的情况下，氨前体物质被引入到排气中。在第二操作模式中，在第一截止阀关闭、第二截止阀关闭和第三截止阀打开的情况下，排气经由旁通管线被引导，其中，在第二操作模式中，通过引入装置，在第六截止阀关闭的情况下，通过激活第四和第五截止阀，在经由第一截止阀通向SCR催化转化器的排气管线中，预定压力被调节。利用这里呈现的专利技术，提出的是，在第二操作模式中，经由引入装置，在排气管线中和在SCR催化转化器中，即在排气管线的关闭的截止阀之间，调节预定压力，以便由此在截止阀处调节旁通管线中的压力与排气管线中的压力之间的压力降，这防止排气沿SCR催化转化器方向的不期望的传输。根据有利的另外扩展，在第二操作模式中，利用第一压力传感器检测旁通管线中的第一压力，并且利用第二压力传感器检测排气管线中的第二压力，其中，根据这些检测的压力，激活第四和第五截止阀。通过这样的方式，可以特别可靠地防止排气不期望地传输到SCR催化转化器的区域中。优选地，在第二操作模式中，根据第一压力与第二压力之间的差，第四截止阀和第五截止阀被激活成打开和关闭，其中，尤其根据第一压力与第二压力之间的差来确定第四截止阀和第五截止阀被激活成打开和关闭的时间段。通过这样的方式，可以特别可靠地防止排气不期望地传输到SCR催化转化器的区域中。尤其，第四和第五截止阀以脉冲或定时的方式被激活成打开和关闭。这也用于在第一和第二截止阀关闭的情况下可靠地防止排气不期望地传输到SCR催化转化器的区域中。根据本专利技术的控制单元在权利要求7中被限定。附图说明本专利技术的优选的另外扩展从从属权利要求和以下的描述中获得。本专利技术的示例性实施例通过附图的方式被更加详细地说明，但不被限制于此。附图示出：图1是用于图示根据本专利技术的用于操作SCR排气后处理系统的方法的框图。具体实施方式本专利技术涉及用于操作内燃发动机的SCR排气后处理系统的方法及控制单元。图1以高度示意性的方式示出了未示出的内燃发动机的所述SCR排气后处理系统10的构造。排气后处理系统10包括SCR催化转化器11，SCR催化转化器11可经由排气管线12被供应来自内燃发动机的排气。SCR排气后处理系统10还包括到达SCR催化转化器11的旁通管线13。通过引入装置14，氨前体物质（比如尿素）被引入到排气中，以经由排气管线12沿SCR催化转化器11的方向被引导，即沿排气的流动方向看，在SCR催化转化器11的上游。两个截止阀15、16被整体形成在排气管线12中，即沿排气的流动方向看，第一截止阀15处在SCR催化转化器11的上游和引入装置14的引入喷嘴18的上游。沿排气的流动方向看，第二截止阀16在排气管线12中被整体形成在SCR催化转化器11的下游。第三截止阀17被整体形成在旁通管线13中。除了引入喷嘴18之外，引入装置14包括空气管线19和氨前体物质管线20。空气管线19以及还有氨前体物质管线20两者均通向引入喷嘴18。通过空气管线19，空气可沿引入喷嘴18的方向被引导，通过氨前体物质管线20，氨前体物质可被供应到引入喷嘴18。空气管线19和氨前体物质管线20经由联接管线21联接到彼此，其中，图1示出了联接管线21到空气管线19和到氨前体物质管线20的连接部22、23。第四截止阀26被整体形成在联接管线21中。在空气管线19中，沿空气的流动方向看，第五截止阀24整体形成在联接管线21的到空气管线19的连接部22的下游。第六截止阀25整体形成在氨前体物质管线20中，即沿氨前体物质的流动方向看，在联接管线21的到氨前体物质管线20的连接部23的上游。在SCR排气后处理系统10的第一操作模式中，在第一截止阀打开、第二截止阀16打开和第三截止阀17关闭的情况下，排气经由SCR催化转化器11被引导，并且经由引入装置14，氨前体物质在SCR催化转化器11的上游被引入到排气中，其中，这里，第四截止阀26关闭，截止阀24打开，并且第六截止阀打开。在该操作模式中，排气可在SCR催化转化器11中被有效地清洁。尤其当例如在（无NOx还原的操作模式，例如TIERⅡ）SCR催化转化器11上通过SCR催化转化器11的排气流被阻止时，在第二操作模式中，在第一截止阀15关闭、第二截止阀16关闭和第三截止阀17打开的情况下，排气经由旁通管线13被引导。于是，在第二操作模式中，在第六截止阀25关闭的情况下，通过激活第四截止阀26并通过激活第五截止阀24，经由引入装置14，在通向SCR催化转化器的排气管线12中以及在第一截止阀15下游的并在第二截止阀16上游的SCR催化转化器11中，预定的压力被调节，即以这样的方式使得第一和第二截止阀15、16处存在压力降，这防止在第一和第二截止阀15、16关闭的情况下排气沿SCR催化转化器11的方向的不期望的传输。优选地，在第二操作模式中，分别地，在旁通管线13中利用第一压力传感器28检测第一压力，并且在通向SCR催化转化器11的排气管线12中在第一截止阀15的下游和SCR催化转化器11的上游利用第二压力传感器27检本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于操作内燃发动机的SCR排气后处理系统（10）的方法，其中，所述SCR排气后处理系统（10）包括：SCR催化转化器（11）；引入装置（14），所述引入装置（14）用于在所述SCR催化转化器（11）的上游将氨前体物质引入到排气中并引入到通向所述SCR催化转换器（11）的排气管线中；和到达所述SCR催化转化器（11）的旁通管线（13）；其中，沿排气流动方向看，第一截止阀（15）布置在所述SCR催化转化器（11）的上游并布置在所述引入装置（14）的引入喷嘴（18）的上游，第二截止阀（16）布置在所述SCR催化转化器（11）的下游，并且第三截止阀（17）布置在所述旁通管线（13）内，其中，所述引入装置（14）包括：所述引入喷嘴（18）；通向所述引入喷嘴（18）的空气管线（19）；和通向所述引入喷嘴（18）的氨前体物质管线（20）；所述空气管线（19）和所述氨前体物质管线（20）经由联接管线（21）联接，并且其中，第四截止阀（26）布置在所述联接管线（21）中，第五截止阀（24）布置在所述空气管线（19）中，沿空气流动方向看，所述第五截止阀（24）布置在所述联接管线（21）的到达所述空气管线（19）的连接部（22）的下游，并且第六截止阀（25）布置在所述氨前体物质管线（20）中，沿氨前体物质流动方向看，所述第六截止阀（25）布置在所述联接管线（21）的到达所述氨前体物质管线（20）的连接部（23）的上游，具有下列步骤：在所述排气后处理系统（10）的第一操作模式中，在第一截止阀（15）打开、第二截止阀（16）打开和第三截止阀（17）关闭的情况下，所述排气经由所述SCR催化转化器（11）被引导，并且在第四截止阀（26）关闭、第五截止阀（24）打开和第六截止阀（25）打开的情况下，所述氨前体物质被引入到所述排气中，在所述排气后处理系统（10）的第二操作模式中，在第一截止阀（15）关闭、第二截止阀（16）关闭和第三截止阀（17）打开的情况下，所述排气经由所述旁通管线（13）被引导，其中，在所述第二操作模式中，经由所述引入装置（14），在第六截止阀（25）关闭的情况下，通过激活所述第四和第五截止阀（24、26），在通向所述SCR催化转化器（11）的所述排气管线（12）中，限定的压力在所述第一截止阀（15）的下游被调节。...

【技术特征摘要】
2017.06.09 DE 102017112731.31.一种用于操作内燃发动机的SCR排气后处理系统（10）的方法，其中，所述SCR排气后处理系统（10）包括：SCR催化转化器（11）；引入装置（14），所述引入装置（14）用于在所述SCR催化转化器（11）的上游将氨前体物质引入到排气中并引入到通向所述SCR催化转换器（11）的排气管线中；和到达所述SCR催化转化器（11）的旁通管线（13）；其中，沿排气流动方向看，第一截止阀（15）布置在所述SCR催化转化器（11）的上游并布置在所述引入装置（14）的引入喷嘴（18）的上游，第二截止阀（16）布置在所述SCR催化转化器（11）的下游，并且第三截止阀（17）布置在所述旁通管线（13）内，其中，所述引入装置（14）包括：所述引入喷嘴（18）；通向所述引入喷嘴（18）的空气管线（19）；和通向所述引入喷嘴（18）的氨前体物质管线（20）；所述空气管线（19）和所述氨前体物质管线（20）经由联接管线（21）联接，并且其中，第四截止阀（26）布置在所述联接管线（21）中，第五截止阀（24）布置在所述空气管线（19）中，沿空气流动方向看，所述第五截止阀（24）布置在所述联接管线（21）的到达所述空气管线（19）的连接部（22）的下游，并且第六截止阀（25）布置在所述氨前体物质管线（20）中，沿氨前体物质流动方向看，所述第六截止阀（25）布置在所述联接管线（21）的到达所述氨前体物质管线（20）的连接部（23）的上游，具有下列步骤：在所述排气后处理系统（10）的第一操作模式中，在第一截止阀（15）打开、第二截止阀（16）打开和第三截止阀（17）关闭的情况下，所述排气经由所述SCR催化转化器（11）被引导，并且在第四截止阀（26）关闭、第五截止阀（24）打开和第六截止阀（25）打开的情况下，所述氨前体物质被引入到所述排气中，在所述排气后处理系统（10）的第二操作模式中，在第一截止阀（15）关闭、第二截止阀（16）关闭和第三截止阀（17）打开的情况下，所述排气经由所述旁通管线（13）被引导，其中，在所述第二操作模式中，经由所述引入装置（14），在第六截止阀（...

【专利技术属性】
技术研发人员：P托舍夫，K斯克拉巴尔，I恩格曼，
申请(专利权)人：曼柴油机和涡轮机欧洲股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE