排气后处理系统的氨气浓度均匀性测试方法技术方案

一种排气后处理系统的氨气浓度均匀性测试方法，所述排气后处理系统包括位于排气源的下游的选择性催化还原剂以及氨气发生装置。所述氨气浓度均匀性测试方法包括如下步骤：a)通过所述采样探头对检测端面的若干检测位置的气体进行采样，并得出所述检测位置的氨气浓度值；b)利用如下公式计算得出排气后处理系统的氨气浓度均匀性值：

【技术实现步骤摘要】
排气后处理系统的氨气浓度均匀性测试方法
本专利技术涉及一种排气后处理系统的氨气浓度均匀性测试方法，属于发动机排气后处理

技术介绍
随着全球排放法规的不断升级，其对排气后处理系统提出越来越高的要求，其中氨气浓度的均匀性对系统设计具有重要影响。现有技术中普遍采用的方法是一氧化氮测氨气均匀性的方法，然而该方法中使用的一氧化氮不仅昂贵，具有剧毒，而且是使用一氧化氮转换量间接计算出氨气量。这种测试方法过程会引入其他因子，不是直接测量，因此对结果的准确性有一定的影响。现有技术中另一种测量方法是在同一管道截面内打上多孔，通过改变采样孔的位置来测量氨气的均匀性，然而该方法存在测量点数少的问题，容易结果失真。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种测量方便且结果比较准确的排气后处理系统的氨气浓度均匀性测试方法。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种排气后处理系统的氨气浓度均匀性测试方法，所述排气后处理系统包括用以产生排气的排气源、位于所述排气源的下游的选择性催化还原剂以及位于所述选择性催化还原剂的上游的氨气发生装置，所述氨气浓度均匀性测试方法包括如下步骤：a)在所述选择性催化还原剂的下游的检测端面处布置采样探头，通过所述采样探头对所述检测端面的若干检测位置的气体进行采样，并得出所述检测位置的氨气浓度值；b)利用如下公式计算得出排气后处理系统的氨气浓度均匀性值：其中：UINH3表示排气后处理系统的氨气浓度均匀性值；CNH3，i表示第i个检测位置的氨气浓度值；表示所有检测位置的氨气浓度平均值；Ai表示第i个检测位置的面积；表示第1个检测位置到第n个检测位置的数值求和。作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述排气源为发动机、或者燃烧器、或者加热炉。作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述氨气发生装置为尿素喷射装置，所述尿素喷射装置用以向排气中喷射雾化的尿素液滴并将所述尿素液滴转化为氨气。作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述排气后处理系统包括位于所述选择性催化还原剂的上游的柴油氧化催化剂。作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述排气后处理系统包括位于所述柴油氧化催化剂与所述选择性催化还原剂之间的柴油颗粒捕集器，所述尿素喷射装置位于所述柴油颗粒捕集器与所述选择性催化还原剂之间。作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述排气后处理系统包括位于所述尿素喷射装置的下游、位于所述选择性催化还原剂的上游的混合器。作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述采样探头通过采样管与氨气分析仪相连，以测量得出所述检测位置的氨气浓度。作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述采样探头沿垂直于所述检测端面的方向上与所述选择性催化还原剂的出口端面间隔一定的距离D。作为本专利技术进一步改进的技术方案，10mm≤D≤20mm。作为本专利技术进一步改进的技术方案，在步骤a)中，所述采样探头在检测端面所在的平面内移动，以得到第1个检测位置到第n个检测位置的氨气浓度值。相较于现有技术，本专利技术通过采样探头对检测端面的若干检测位置的气体进行采样，得出所述检测位置的氨气浓度值；并利用公式计算得出排气后处理系统的氨气浓度均匀性值，不使用剧毒气体，而且通过该公式能够得出相对准确的氨气浓度的均匀性数值。附图说明图1是本专利技术排气后处理系统的氨气浓度均匀性测试方法的示意图。图2是图1中选择性催化还原剂的下游的若干检测位置的示意图。具体实施方式请参图1及图2所示，本专利技术揭示了一种排气后处理系统的氨气浓度均匀性测试方法，其中所述排气后处理系统的包括用以产生排气的排气源1、位于所述排气源1的下游的选择性催化还原剂(SCR)2以及位于所述选择性催化还原剂2的上游的氨气发生装置3。所述氨气浓度均匀性测试方法包括如下步骤：a)在所述选择性催化还原剂2的下游的检测端面21处布置采样探头4，通过所述采样探头4对所述检测端面21的若干检测位置211的气体进行采样，并得出所述检测位置211的氨气浓度值；b)利用如下公式计算得出排气后处理系统的氨气浓度均匀性值：其中：UINH3表示排气后处理系统的氨气浓度均匀性值；CNH3，i表示第i个检测位置的氨气浓度值；表示所有检测位置的氨气浓度平均值；Ai表示第i个检测位置的面积；表示第1个检测位置到第n个检测位置的数值求和。所述排气源1为发动机、或者燃烧器、或者加热炉。排气源排出的排气具有一定的温度且气流向下游的选择性催化还原剂2流动。在本专利技术的一种实施方式中，所述氨气发生装置3是指将液态氨气直接喷入排气中的装置。当然，在其他实施方式中，所述氨气发生装置3为尿素喷射装置(例如尿素喷嘴)，所述尿素喷射装置用以向排气中喷射雾化的尿素液滴。尿素液滴在排气的高温下发生热解、水解化学反应，并最终将所述尿素液滴转化为氨气(NH3)。在本专利技术图示的实施方式中，所述排气后处理系统还包括位于所述选择性催化还原剂2的上游的柴油氧化催化剂(DOC)5、位于所述柴油氧化催化剂5与所述选择性催化还原剂2之间的柴油颗粒捕集器(DPF)6以及位于所述尿素喷射装置的下游且位于所述选择性催化还原剂2的上游的混合器7。所述尿素喷射装置位于所述柴油颗粒捕集器6与所述选择性催化还原剂2之间。所述混合器7的作用是能提氨气的转化，并使氨气与排气混合更均匀。当然，在本专利技术的其他实施方式中，也可以不设置所述柴油氧化催化剂5、所述柴油颗粒捕集器6以及所述混合器7；或者只设置所述柴油氧化催化剂5、所述柴油颗粒捕集器6以及所述混合器7中的一个或者多个。所述选择性催化还原剂2为一种呈蜂窝结构的反应元件，其包括出口端面20。所述检测端面21沿垂直于所述检测端面21的方向上(即轴向Z)与所述选择性催化还原剂2的出口端面20间隔一定的距离D，即所述采样探头4沿垂直于所述检测端面21的方向上与所述选择性催化还原剂2的出口端面20间隔一定的距离D。在本专利技术的一种实施方式中，经过专利技术人的大量实验验证，10mm≤D≤20mm；如此设置，既不使采样探头4过分靠近选择性催化还原剂2，以避免损害选择性催化还原剂2，也不使采样探头4过分远离选择性催化还原剂2，以影响检测结果的准确性。在本专利技术的一种实施方式中，所述采样探头4通过采样管40与氨气分析仪41相连，以测量得出所述检测位置211的氨气浓度。请参图2所示，所述检测位置211为具有一定面积的方框。在步骤a)中，所述采样探头4在检测端面21所在的平面内移动(即沿着垂直于轴向Z的X方向和Y方向移动)，以得到第1个检测位置211到第n个检测位置211的氨气浓度值。这种检测方式不需要在排气管上额外打孔，便于测试。而且，检测位置211的数量根据检测要求的不同可以灵活调整；例如，对于精度要求非常高的测试要求，可以增加检测位置211的数量。相较于现有技术，本专利技术通过采样探头4对检测端面的若干检测位置211的气体进行采样，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种排气后处理系统的氨气浓度均匀性测试方法，所述排气后处理系统包括用以产生排气的排气源、位于所述排气源的下游的选择性催化还原剂以及位于所述选择性催化还原剂的上游的氨气发生装置，所述氨气浓度均匀性测试方法包括如下步骤：/na)在所述选择性催化还原剂的下游的检测端面处布置采样探头，通过所述采样探头对所述检测端面的若干检测位置的气体进行采样，并得出所述检测位置的氨气浓度值；/nb)利用如下公式计算得出排气后处理系统的氨气浓度均匀性值：/n

【技术特征摘要】
1.一种排气后处理系统的氨气浓度均匀性测试方法，所述排气后处理系统包括用以产生排气的排气源、位于所述排气源的下游的选择性催化还原剂以及位于所述选择性催化还原剂的上游的氨气发生装置，所述氨气浓度均匀性测试方法包括如下步骤：
a)在所述选择性催化还原剂的下游的检测端面处布置采样探头，通过所述采样探头对所述检测端面的若干检测位置的气体进行采样，并得出所述检测位置的氨气浓度值；
b)利用如下公式计算得出排气后处理系统的氨气浓度均匀性值：

其中：
UINH3表示排气后处理系统的氨气浓度均匀性值；
CNH3，t表示第i个检测位置的氨气浓度值；

表示所有检测位置的氨气浓度平均值；
Ai表示第i个检测位置的面积；

表示第1个检测位置到第n个检测位置的数值求和。


2.如权利要求1所述的排气后处理系统的氨气浓度均匀性测试方法，其特征在于：所述排气源为发动机、或者燃烧器、或者加热炉。


3.如权利要求1所述的排气后处理系统的氨气浓度均匀性测试方法，其特征在于：所述氨气发生装置为尿素喷射装置，所述尿素喷射装置用以向排气中喷射雾化的尿素液滴并将所述尿素液滴转化为氨气。


4.如权利要求3所述的排气后处理系统的氨气浓度均匀性测试方法，其特征在于：所述排气后处理系统包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：官见忠，胡仁静，王成，
申请(专利权)人：天纳克苏州排放系统有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32