一种尾气处理系统及方法技术方案

本申请实施例公开了一种尾气处理系统以及控制方法，当发动机刚启动时，燃料燃烧产生的热量可以使第一催化器快速升高到工作温度，则控制第一喷嘴喷射还原剂，利用第一催化器降低尾气中的NOx排放；当第二催化器的温度升高到工作温度时，则控制第一喷嘴停止喷射还原剂和控制第二喷嘴喷射还原剂，利用第二催化器降低发动机尾气中的NOx排放，能够在发动机冷启动时，避免了由于现有技术中催化器距离发动机较远，温度较低，导致尾气中的NOx含量较高的问题，降低NOx排放量，提高了发动机的排放性和可靠性，实现超低排放。

A Tail Gas Treatment System and Method

The embodiment of this application discloses an exhaust gas treatment system and a control method. When the engine is just started, the heat generated by fuel combustion can rapidly raise the first catalytic converter to the working temperature, the first nozzle is controlled to inject reductant, and the NO x emission in the exhaust gas is reduced by using the first catalytic converter; when the temperature of the second catalytic converter is raised to the working temperature, the first nozzle is controlled to stop. Anti-injection reductant and control of second nozzle injection reductant can reduce the NO_x emission from engine exhaust by using the second catalytic converter, which can avoid the problem of high NO_x content in the exhaust due to the long distance between the catalytic converter and the engine and the low temperature in the existing technology, reduce the NO_x emission, improve the exhaust performance and reliability of the engine, and achieve super-start. Low emission.

【技术实现步骤摘要】
一种尾气处理系统及方法
本申请涉及尾气处理
，具体涉及一种尾气处理系统及方法。
技术介绍
目前，市场上的尾气处理系统采用DOC+DPF+SCR传统处理模式，其中，DOC为氧化性催化器可以氧化发动机尾气中HC、CO、NO以及颗粒表面可以挥发成分，提升排气温度；DPF为颗粒捕捉器采用过滤材料可以对尾气中的颗粒进行过滤补集；SCR为选择催化还原(SelectiveCatalyticReduction)器，通过向尾气中喷射尿素水溶液，经过选择性催化还原反应后，将尾气中的NOx转化为氮气和水蒸气，从而降低尾气中的NOx。由于SCR催化器的工作效率取决于尾气的温度，当发动机冷启动时，排出的尾气温度较低，而且在输送的过程中DOC和DPF吸收尾气中的热量，导致SCR催化器难以达到尿素喷射的温度，从而导致NOx的反应效率较低，导致排放到环境中尾气的NOx含量较高，污染环境。
技术实现思路
有鉴于此，本申请实施例提供一种尾气处理系统及方法，以实现选择性催化还原器快速升温，降低尾气中NOx排放。为解决上述问题，本申请实施例提供的技术方案如下：第一方面，本申请实施例提供了一种尾气处理系统，所述系统包括：第一温度传感器、第一喷嘴、第一催化器、第二温度传感器、第二喷嘴以及第二催化器；所述第一催化器与发动机的距离小于所述第二催化器与所述发动机的距离；所述第一喷嘴位于所述发动机与所述第一催化器之间；所述第二喷嘴位于所述第一催化器与所述第二催化器之间；所述第一喷嘴与所述第二喷嘴，用于喷射还原剂；所述第一温度传感器，用于检测所述第一催化器的温度；所述第二温度传感器，用于检测所述第二催化器的温度。在一种可能的实现方式中，所述系统还包括：过滤装置；所述过滤装置位于所述第一催化器与所述第二催化器之间。在一种可能的实现方式中，所述过滤装置为颗粒捕捉器、氧化性催化器、颗粒物氧化催化器或氨逃逸催化器。在一种可能的实现方式中，所述系统还包括：第一氮氧化合物检测装置和/或第二氮氧化合物检测装置；所述第一氮氧化合物检测装置位于所述第一催化器上游；所述第一氮氧化合物检测装置，用于检测所述第一催化器上游尾气中氮氧化合物的含量；所述第二氮氧化合物检测装置位于所述第二催化器上游；所述第二氮氧化合物检测装置，用于检测所述第二催化器上游尾气中氮氧化合物的含量。在一种可能的实现方式中，当所述还原剂为尿素时，所述系统还包括：第一加热装置和/或第二加热装置；所述第一加热装置，位于所述第一喷嘴上；所述第二加热装置，位于所述第二喷嘴上。第二方面，本申请实施例提供了一种尾气处理系统的控制方法，所述方法应用于第一方面所述的系统，所述控制方法包括：当发动机冷启动时，且第一温度传感器检测到第一催化器的温度达到设温度时，并控制第一喷嘴喷射还原剂，与发动机排出的尾气进行混合，并在所述第一催化器中的催化剂的作用下进行反应，反应后的尾气通过第二催化器排放到环境中；当第二温度传感器检测所述第二催化器的温度达到预设温度时，控制所述第一喷嘴停止喷射，并控制所述第二喷嘴喷射还原剂，与发动机排出的尾气进行混合，并在所述第二催化器的催化剂的作用下进行反应，并将反应后的尾气排放到环境中。在一种可能的实现方式中，所述控制方法包括：当控制所述第一喷嘴喷射还原剂时，，控制反应后的尾气经过滤装置进行过滤，过滤后的尾气经所述第二催化器排放到环境中；当控制所述第一喷嘴停止喷射和控制所述第二喷嘴喷射还原剂时，发动机排出的尾气经所述过滤装置进行过滤，过滤后的尾气与所述第二喷嘴喷射的还原剂进行混合，并在所述第二催化器的催化剂的作用下进行反应，并将反应后的尾气排放到环境中。在一种可能的实现方式中，所述过滤装置为颗粒捕捉器、氧化性催化器、颗粒物氧化器或氨逃逸催化器。在一种可能的实现方式中，所述控制方法包括：根据所述第一氮氧化合物检测装置所检测的尾气中氮氧化合物的含量，控制所述第一喷嘴喷射的还原剂量；或，根据所述第二氮氧化合物检测装置所检测的尾气中氮氧化合物的含量，控制所述第二喷嘴喷射的还原剂量。在一种可能的实现方式中，当所述还原剂为尿素时，控制所述第一加热装置对所述第一喷嘴进行加热，缩短氨气形成时间；或，控制所述第二加热装置对所述第二喷嘴进行加热，缩短氨气形成时间。由此可见，本申请实施例具有如下有益效果：本申请实施例提供的尾气处理系统及方法，当发动机冷启动时，由于第一催化器距离发动机较近，其可以快速升温达到工作温度，第二催化器距离发动机较远，需要一段时间才能达到工作温度，控制第一喷嘴喷射还原剂，与发动机排放的尾气在第一催化器中进行充分反应，由于第二催化器未达到工作温度，第二喷嘴不喷射还原剂，则第二催化器作为排放管路将第一催化器排出的尾气排放到环境中，即通过第一催化器降低尾气中的NOx排放，还可提升第二催化器的温度；当第二催化器的温度升高到工作温度时，控制第一喷嘴停止喷射，并控制第二喷嘴喷射的还原剂，与发动机排出的尾气在第二催化器中进行充分反应，将反应后的尾气排放到环境中，即通过第二催化器降低尾气中的NOx排放，可见，通过增加第一催化器和第一喷嘴，能够在发动机冷启动时，降低NOx排放量，提高了发动机的排放性和可靠性，实现超低排放。附图说明图1为本申请实施例提供的一种尾气处理系统结构图；图2为本申请实施例提供的另一种尾气处理系统结构图；图3为本申请实施例提供的一种控制方法的流程图。具体实施方式为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请实施例作进一步详细的说明。基于
技术介绍
所描述的现有尾气处理系统的缺陷，本申请实施例提供了一种尾气处理系统以及控制方法，当发动机刚启动时，燃料燃烧产生的热量可以使第一催化器快速升高到工作温度，则控制第一喷嘴喷射还原剂，利用第一催化器降低尾气中的NOx排放；当第二催化器的温度升高到工作温度时，则控制第一喷嘴停止喷射还原剂和控制第二喷嘴喷射还原剂，利用第二催化器降低发动机尾气中的NOx排放，能够在发动机冷启动时，避免了由于现有技术中催化器距离发动机较远，温度较低，导致尾气中的NOx含量较高的问题，降低NOx排放量，提高了发动机的排放性和可靠性，实现超低排放。为便于理解本申请提供的技术方案，下面将结合附图对本申请实施例提供的尾气处理系统进行说明。参见图1，该图为本申请实施例提供的一种尾气处理系统，如图1所示，该系统可以包括：第一温度传感器101、第一喷嘴102、第一催化器103、第二温度传感器104、第二喷嘴105以及第二催化器106。本实施例中，第一催化器103与发动机相连接，第二催化器106与第一催化器103相连接，在具体实现时，第一催化器与发动机可以通过紧耦合方式连接。第一温度传感器101和第一喷嘴102位于第一催化器103上游；第二温度传感器102和第二喷嘴105位于第二催化器106上游。其中，第一催化器和第二催化器可以为金属或陶瓷，作为催化剂的载体，当第一喷嘴喷射还原剂时，发动机排出的尾气与还原剂充分混合后在第一催化器中催化剂的作用下进行化学反应；当第二喷嘴喷射还原剂时，发动机排出的尾气与还原剂充分混合后在第二催化器中催化剂作用下进行化学反应。在实际应用中，当发动机冷启动时，发动机排放的尾气可以使得第一催化器103快速升温，当第一温度传感器1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种尾气处理系统，其特征在于，所述系统包括：第一温度传感器、第一喷嘴、第一催化器、第二温度传感器、第二喷嘴以及第二催化器；所述第一催化器与发动机的距离小于所述第二催化器与所述发动机的距离；所述第一喷嘴位于所述发动机与所述第一催化器之间；所述第二喷嘴位于所述第一催化器与所述第二催化器之间；所述第一喷嘴与所述第二喷嘴，用于喷射还原剂；所述第一温度传感器，用于检测所述第一催化器的温度；所述第二温度传感器，用于检测所述第二催化器的温度。

【技术特征摘要】
1.一种尾气处理系统，其特征在于，所述系统包括：第一温度传感器、第一喷嘴、第一催化器、第二温度传感器、第二喷嘴以及第二催化器；所述第一催化器与发动机的距离小于所述第二催化器与所述发动机的距离；所述第一喷嘴位于所述发动机与所述第一催化器之间；所述第二喷嘴位于所述第一催化器与所述第二催化器之间；所述第一喷嘴与所述第二喷嘴，用于喷射还原剂；所述第一温度传感器，用于检测所述第一催化器的温度；所述第二温度传感器，用于检测所述第二催化器的温度。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：过滤装置；所述过滤装置位于所述第一催化器与所述第二催化器之间。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述过滤装置为颗粒捕捉器、氧化性催化器、颗粒物氧化催化器或氨逃逸催化器。4.根据权利要求1-3任意一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：第一氮氧化合物检测装置和/或第二氮氧化合物检测装置；所述第一氮氧化合物检测装置位于所述第一催化器上游；所述第一氮氧化合物检测装置，用于检测所述第一催化器上游尾气中氮氧化合物的含量；所述第二氮氧化合物检测装置位于所述第二催化器上游；所述第二氮氧化合物检测装置，用于检测所述第二催化器上游尾气中氮氧化合物的含量。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，当所述还原剂为尿素时，所述系统还包括：第一加热装置和/或第二加热装置；所述第一加热装置，位于所述第一喷嘴上；所述第二加热装置，位于所述第二喷嘴上。6.一种尾气处理系统的控制方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1-5任一项所述的系统，所述控制方法包括：当发动机冷启动时，且第一温度传感器检测到第一催化器的温度达到...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕志华，孙婷，文志永，仲昆，李耀，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37