尿素喷射量的确定方法、尿素喷射系统与控制器技术方案

本申请提供了一种尿素喷射量的确定方法、尿素喷射系统与控制器，该方法包括：获取反应温度，反应温度为选择性催化转化装置的腔内温度；根据反应温度，确定选择性催化转化装置的尿素喷射量的控制模式，控制模式为第一控制模式或第二控制模式，第一控制模式为根据氨气浓度确定尿素喷嘴的尿素喷射量的模式，第二控制模式为根据选择性催化转化装置中的氨气吸附量确定尿素喷嘴的尿素喷射量的模式，氨气浓度包括选择性催化转化装置下游的氨气浓度；根据控制模式，确定尿素喷嘴的尿素喷射量。该方法通过在不同的温度采用不同的控制逻辑，可以更准确的确定尿素喷射量，解决了现有技术中不能完全防止还原剂浪费或者氨气泄露而造成二次污染的问题。污染的问题。污染的问题。

【技术实现步骤摘要】
尿素喷射量的确定方法、尿素喷射系统与控制器


[0001]本申请涉及柴油机尾气处理领域，具体而言，涉及一种尿素喷射量的确定方法、尿素喷射系统与控制器。

技术介绍

[0002]柴油机在运行的过程中，会产生氮氧化合物，为满足排放要求，目前的柴油机的处理系统中会安装SCR(Selective Catalystic Reduction，选择性催化还原)装置，通过向安装在排气管理当中的催化剂喷射尿素水溶液，将对环境有害的氮氧化物还原为无公害的氮气，从而降低排放，满足排放要求。但是，现有的技术中不仅会存在还原剂浪费的问题，而且还会因为氨气泄露而造成二次污染。

技术实现思路

[0003]本申请的主要目的在于提供一种尿素喷射量的确定方法、尿素喷射系统与控制器，以解决现有技术中不能完全防止还原剂浪费或者氨气泄露而造成二次污染的问题。
[0004]为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种尿素喷射量的确定方法，该方法应用于尿素喷射系统中的控制器，所述尿素喷射系统还包括尿素喷嘴和选择性催化转化装置，所述尿素喷嘴在所述选择性催化转化装置的上游，所述控制器与所述尿素喷嘴和所述选择性催化转化装置通信连接，所述方法包括：获取反应温度，所述反应温度为所述选择性催化转化装置的腔内温度；根据所述反应温度，确定所述选择性催化转化装置的尿素喷射量的控制模式，所述控制模式为第一控制模式或第二控制模式，所述第一控制模式为根据氨气浓度确定所述尿素喷嘴的尿素喷射量的模式，所述第二控制模式为根据所述选择性催化转化装置中的氨气吸附量确定所述尿素喷嘴的尿素喷射量的模式，所述氨气浓度包括所述选择性催化转化装置下游的氨气浓度；根据所述控制模式，确定所述尿素喷嘴的尿素喷射量，其中，所述尿素喷射量包括第一尿素喷射量和第二尿素喷射量，所述第一尿素喷射量为采用所述第一控制模式控制所述尿素喷嘴的情况下，所述尿素喷嘴喷射的尿素量，所述第二尿素喷射量为采用所述第二控制模式控制所述尿素喷嘴的情况下，所述尿素喷嘴喷射的尿素量。
[0005]可选的，根据所述反应温度，确定所述选择性催化转化装置的尿素喷射量的控制模式，包括：在所述反应温度大于或者等于预设温度的情况下，确定所述尿素喷射量的控制模式为所述第一控制模式；在所述反应温度小于所述预设温度的情况下，确定所述尿素喷射量的控制模式为所述第二控制模式。
[0006]可选的，所述控制模式为所述第一控制模式，所述尿素喷射系统还包括温度传感器、第一氮氧传感器和氨气传感器，其中，所述温度传感器位于所述尿素喷嘴的上游，所述第一氮氧传感器位于所述温度传感器的上游，所述氨气传感器位于所述选择性催化转化装置的下游，根据所述控制模式，确定所述尿素喷嘴的尿素喷射量，包括：获取第一相关参量，所述第一相关参量包括：第一氮氧化合物浓度、废气流量、第一温度、第一空速和第一氨气
浓度，其中，所述第一氮氧化合物浓度为所述第一氮氧传感器采集到的，所述废气流量为产生的废气的流量，所述第一温度为所述温度传感器采集到的温度，所述第一空速为所述选择性催化转化装置的空速，所述第一氨气浓度为所述氨气传感器采集到的；根据所述第一相关参量，确定所述尿素喷嘴的尿素喷射量。
[0007]可选的，根据所述第一相关参量，确定所述尿素喷嘴的尿素喷射量，包括：根据所述第一空速和所述第一温度，确定前馈效率值，并且对所述前馈效率值进行修正得到实际效率值；根据所述第一氮氧化合物浓度与所述废气流量，确定氨气的质量流量；根据所述氨气的质量流量与所述实际效率值，确定第一尿素喷射量，所述第一尿素喷射量为所述氨气的质量流量与所述实际效率值的乘积。
[0008]可选的，在根据所述第一空速和所述第一温度，确定前馈效率值，并且对所述前馈效率值进行修正得到实际效率值之前，所述方法还包括：构建第一模型，所述第一模型用于表征所述第一空速、所述第一温度、所述氨气的浓度、氮氧化合物的浓度与前馈效率值之间的映射关系；根据所述第一空速、所述第一温度与所述第一模型确定所述氨气浓度的理论值，所述氨气浓度的理论值为所述氨气传感器处的所述氨气的浓度的理论值；根据所述氨气浓度的理论值与所述第一氨气浓度，确定氨气浓度偏差值，其中，所述氨气浓度偏差值为所述氨气浓度的理论值与所述第一氨气浓度的差值；对所述氨气浓度偏差值进行修正，得到效率修正值。
[0009]可选的，根据所述第一空速和所述第一温度，确定前馈效率值，并且对所述前馈效率值进行修正得到实际效率值，包括：根据所述第一空速、所述第一温度与所述第一模型确定所述前馈效率值；根据所述前馈效率值与所述效率修正值，确定实际效率值，其中，所述实际效率值为所述前馈效率值与所述效率修正值之和。
[0010]可选的，根据所述第一氮氧化合物浓度与所述废气流量，确定所述氨气的质量流量，包括：根据所述第一氮氧化合物浓度与所述废气流量，确定所述氮氧化合物的第一质量流量；获取所述氮氧化合物与所述氨气完全反应的质量比；根据所述第一质量流量与所述质量比，确定完全反应所述氮氧化合物所需的所述氨气的质量流量。
[0011]可选的，所述控制模式为所述第二控制模式，所述尿素喷射系统还包括温度传感器、第二氮氧传感器和氨气传感器，其中，所述温度传感器位于所述尿素喷嘴的上游，所述第二氮氧传感器位于所述选择性催化转化装置的下游，所述氨气传感器位于所述选择性催化转化装置与所述第二氮氧传感器之间，根据所述控制模式，确定所述尿素喷嘴的尿素喷射量，包括：获取第二相关参量，所述第二相关参量包括：第二氮氧化合物浓度、第二温度、第二空速和第二氨气浓度，其中，所述第二氮氧化合物浓度为所述第二氮氧传感器采集到的，所述第二温度为所述温度传感器采集到的温度，所述第二空速为所述选择性催化转化装置的空速，所述第二氨气浓度为所述氨气传感器采集到的；根据所述第二相关参量，确定所述尿素喷嘴的尿素喷射量。
[0012]可选的，根据所述第二相关参量，确定所述尿素喷嘴的尿素喷射量的过程中，所述方法还包括：获取所述选择性催化转化装置中的当前氨气吸附量；构建第二模型，所述第二模型用于表征第二空速、所述第二温度、氮氧化合物的理论值和所述选择性催化转化装置的预定氨气吸附量之间的映射关系，其中，所述氮氧化合物的理论值为所述第二氮氧传感器处的所述氮氧化合物的浓度的理论值；根据所述第二空速、所述第二温度与所述第二模
型确定所述预定氨气吸附量；根据所述预定氨气吸附量与所述当前氨气吸附量，确定氨气吸附量偏差值，其中，所述氨气吸附量偏差值为所述预定氨气吸附量与所述当前氨气吸附量的差值。
[0013]可选的，根据所述第二相关参量，确定所述尿素喷嘴的尿素喷射量的过程中，所述方法还包括：根据所述第二空速、所述第二温度与所述第二模型确定所述氮氧化合物的理论值；根据所述氮氧化合物的理论值与所述第二氮氧化合物浓度，确定氮氧化合物浓度偏差值，其中，所述氮氧化合物浓度偏差值为所述氮氧化合物的理论值与所述第二氮氧化合物浓度的差值。
[0014]可选的，根据所述第二相关参量，确定所述尿素喷嘴的尿素喷射量的过程中，所述方法还包括：获取所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种尿素喷射量的确定方法，其特征在于，所述确定方法应用于尿素喷射系统中的控制器，所述尿素喷射系统还包括尿素喷嘴和选择性催化转化装置，所述尿素喷嘴在所述选择性催化转化装置的上游，所述控制器与所述尿素喷嘴和所述选择性催化转化装置通信连接，所述方法包括：获取反应温度；其中，所述反应温度为所述选择性催化转化装置的腔内温度；根据所述反应温度，确定所述选择性催化转化装置的尿素喷射量的控制模式；其中，所述控制模式为第一控制模式或第二控制模式，所述第一控制模式为根据氨气浓度确定所述尿素喷嘴的尿素喷射量的模式，所述第二控制模式为根据所述选择性催化转化装置中的氨气吸附量确定所述尿素喷嘴的尿素喷射量的模式，所述氨气浓度包括所述选择性催化转化装置下游的氨气浓度；根据所述控制模式，确定所述尿素喷嘴的尿素喷射量；其中，所述尿素喷射量包括第一尿素喷射量和第二尿素喷射量，所述第一尿素喷射量为采用所述第一控制模式控制所述尿素喷嘴的情况下，所述尿素喷嘴喷射的尿素量，所述第二尿素喷射量为采用所述第二控制模式控制所述尿素喷嘴的情况下，所述尿素喷嘴喷射的尿素量。2.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，根据所述反应温度，确定所述选择性催化转化装置的尿素喷射量的控制模式，包括：在所述反应温度大于或者等于预设温度的情况下，确定所述尿素喷射量的控制模式为所述第一控制模式；在所述反应温度小于所述预设温度的情况下，确定所述尿素喷射量的控制模式为所述第二控制模式。3.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，所述控制模式为所述第一控制模式，所述尿素喷射系统还包括温度传感器、第一氮氧传感器和氨气传感器，其中，所述温度传感器位于所述尿素喷嘴的上游，所述第一氮氧传感器位于所述温度传感器的上游，所述氨气传感器位于所述选择性催化转化装置的下游，根据所述控制模式，确定所述尿素喷嘴的尿素喷射量，包括：获取第一相关参量，所述第一相关参量包括：第一氮氧化合物浓度、废气流量、第一温度、第一空速和第一氨气浓度，其中，所述第一氮氧化合物浓度为所述第一氮氧传感器采集到的，所述废气流量为产生的废气的流量，所述第一温度为所述温度传感器采集到的温度，所述第一空速为所述选择性催化转化装置的空速，所述第一氨气浓度为所述氨气传感器采集到的；根据所述第一相关参量，确定所述尿素喷嘴的尿素喷射量。4.根据权利要求3所述的确定方法，其特征在于，根据所述第一相关参量，确定所述尿素喷嘴的尿素喷射量，包括：根据所述第一空速和所述第一温度，确定前馈效率值，并且对所述前馈效率值进行修正得到实际效率值；根据所述第一氮氧化合物浓度与所述废气流量，确定氨气的质量流量；根据所述氨气的质量流量与所述实际效率值，确定第一尿素喷射量，所述第一尿素喷射量为所述氨气的质量流量与所述实际效率值的乘积。5.根据权利要求4所述的确定方法，其特征在于，在根据所述第一空速和所述第一温
度，确定前馈效率值，并且对所述前馈效率值进行修正得到实际效率值之前，所述方法还包括：构建第一模型，所述第一模型用于表征所述第一空速、所述第一温度、所述氨气的浓度、氮氧化合物的浓度与前馈效率值之间的映射关系；根据所述第一空速、所述第一温度与所述第一模型确定所述氨气浓度的理论值，所述氨气浓度的理论值为所述氨气传感器处的所述氨气的浓度的理论值；根据所述氨气浓度的理论值与所述第一氨气浓度，确定氨气浓度偏差值，其中，所述氨气浓度偏差值为所述氨气浓度的理论值与所述第一氨气浓度的差值；对所述氨气浓度偏差值进行修正，得到效率修正值。6.根据权利要求5所述的确定方法，其特征在于，根据所述第一空速和所述第一温度，确定前馈效率值，并且对所述前馈效率值进行修正得到实际效率值，包括：根据所述第一空速、所述第一温度与所述第一模型确定所述前馈效率值；根据所述前馈效率值与所述效率修正值，确定实际效率值，其中，所述实际效率值为所述前馈效率值与所述效率修正值之和。7.根据权利要求4所述的确定方法，其特征在于，根据所述第一氮氧化合物浓度与所述废气流量，确定氨气的质量流量，包括：根据所述第一氮氧化合物浓度与所述废气流量，确定所述氮氧化合物的第一质量流量；获取所述氮氧化合物与所述氨气完全反应的质量比；根据所述第一质量流量与所述质量比，确定完全反应所述氮氧化合物所需的所述氨气的质量流量。8.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，所述控制模式为所述第二控制模式，所述尿素喷射系统还包括温度传感器、第二氮氧传感器和氨气传感器，其中，所述温度传感器位于所述尿素喷嘴的上游，所述第二氮氧传感器位于所述选择性催化转化装置的下游，所述氨气传感器位于所述选择性催化转化装置与所述第二氮氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：张军，杨金鹏，张娟，赵姗姗，张素，辛桂蕾，
申请(专利权)人：潍坊潍柴动力科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：