【技术实现步骤摘要】
本公开涉及内燃机车，尤其涉及一种内燃机车的柴油机用变空速scr后处理系统和内燃机车。
技术介绍
1、随着世界各国对环境保护的要求越来越严格，不断更新和更加严苛的排放标准要求成为内燃机车技术发展的主要驱动力。目前，中国生态环境部联合业内企业和研究所正在编制《铁路内燃机车及其发动机排气污染物排放限值及测量方法》，其中二阶段排放限值十分严格，内燃机车需要加装后处理系统，才能满足排放要求。该技术针对铁路内燃机车运用特点，采用变空速scr后处理结构及系统，能够提高nox的转化效率，延长scr使用寿命，满足标准中规定内燃机车有效寿命目标。
2、柴油机后处理系统能有效降低排放，如nox、co、hc和pm，使其满足排放法规，这些后处理技术已经在工程机械、农业机械、船舶领域等得到广泛应用，机外后处理scr是降低柴油机nox的最有效后处理技术。但内燃机车柴油机受道路、运用环境、牵引吨位、牵引调度等条件限值，造成内燃机车柴油机运用工况复杂，既有长时间怠速等待，也有长时间标定功率运用等，现有scr后处理技术无法完全适应内燃机车需求。不同种类的机车柴油机运用工况点不同，现有scr后处理系统无法实现不同工况下有效提升nox的转化效率。
3、因此，现有技术有待改进。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种内燃机车的柴油机用变空速scr后处理系统，通过基于内燃机车的柴油机转速调整喷口的开启角度，实现内燃机车柴油机全工况的最佳空速控制，有效地提升了nox的转化率。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：
3、根据本专利技术的方面，提供了一种内燃机车的柴油机用变空速scr后处理系统，包括：scr后处理装置，scr后处理装置包括反应腔，柴油机的喷口与反应腔连接以用于将柴油机的尾气排入到反应腔内进行转化处理；其中，喷口的开启角度可调以改变尾气空速，以实现各种工况下排入到反应腔内尾气达到最佳转化率。
4、在本专利技术的一个实施例中，喷口的开启角度基于柴油机转速进行调整。
5、在本专利技术的一个实施例中，建立喷口的开启角度与柴油机转速的关系式，喷口的开启角度基于关系式的计算结果进行调整。
6、在本专利技术的一个实施例中，关系式为：
7、
8、其中，αn为喷口开启角度，单位度，
9、n为柴油机转速，单位rpm，
10、ns为柴油机标定转速，单位rpm，
11、tn为柴油机在转速n时排温，单位℃，
12、a为可变温度常数，
13、tn≤200℃时a＝300，
14、200＞tn≤350℃时a＝440，
15、tn＞350℃时a＝柴油机最高排温限值。
16、在本专利技术的一个实施例中，关系式依据柴油机的转速、功率、燃油消耗率、增压压力、排气流量、空速以及排气温度进行模拟计算和试验匹配所得。
17、在本专利技术的一个实施例中，还包括喷口控制系统，喷口控制系统用于调整喷口的角度。
18、在本专利技术的一个实施例中，机车的手柄位将柴油机的转速发送给喷口控制系统，喷口控制系统基于关系式的计算结果调整喷口的开启角度。
19、在本专利技术的一个实施例中，依据关系式形成柴油机转速与喷口的开启角度的拟合曲线，控制系统依据拟合曲线所得值调整喷口的开启角度。
20、在本专利技术的一个实施例中，scr后处理装置还包括尿素机构，尿素机构与反应腔连接用于将尿素熔液排入到反应腔内以对柴油机的尾气进行转化处理。
21、另一方面，本专利技术还给出了一种内燃机车，包括柴油机，以及上述的内燃机车的柴油机用变空速scr后处理系统。
22、通过采用上述技术方案，本专利技术相比现有技术具有如下优点：通过基于内燃机车的柴油机转速调整喷口的开启角度，实现内燃机车柴油机全工况的最佳空速控制，有效地提升了nox的转化率；部分工况下nox转化效率可以提升28～35％，最高减少72％的nh3逃逸，有效延长scr系统寿命。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种内燃机车的柴油机用变空速SCR后处理系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的内燃机车的柴油机用变空速SCR后处理系统，其特征在于，所述喷口的开启角度基于柴油机转速进行调整。
3.根据权利要求2所述的内燃机车的柴油机用变空速SCR后处理系统，其特征在于，建立所述喷口的开启角度与柴油机转速的关系式，所述喷口的开启角度基于关系式的计算结果进行调整。
4.根据权利要求3所述的内燃机车的柴油机用变空速SCR后处理系统，其特征在于，所述关系式为：
5.根据权利要求4所述的内燃机车的柴油机用变空速SCR后处理系统，其特征在于，所述关系式依据柴油机的转速、功率、燃油消耗率、增压压力、排气流量、空速以及排气温度进行模拟计算和试验匹配所得。
6.根据权利要求5所述的内燃机车的柴油机用变空速SCR后处理系统，其特征在于，还包括喷口控制系统，所述喷口控制系统用于调整所述喷口的角度。
7.根据权利要求6所述的内燃机车的柴油机用变空速SCR后处理系统，其特征在于，机车的手柄位将柴油机的转速发送给喷口控制系统，所述喷口控
8.根据权利要求7所述的内燃机车的柴油机用变空速SCR后处理系统，其特征在于，依据所述关系式形成柴油机转速与所述喷口的开启角度的拟合曲线，所述控制系统依据拟合曲线所得值调整所述喷口的开启角度。
9.根据权利要求2所述的内燃机车的柴油机用变空速SCR后处理系统，其特征在于，所述SCR后处理装置还包括尿素机构，所述尿素机构与所述反应腔连接用于将尿素熔液排入到所述反应腔内以对柴油机的尾气进行转化处理。
10.一种内燃机车，其特征在于，包括柴油机，以及权利要求1-9任意一项所述的内燃机车的柴油机用变空速SCR后处理系统。
...【技术特征摘要】
1.一种内燃机车的柴油机用变空速scr后处理系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的内燃机车的柴油机用变空速scr后处理系统，其特征在于，所述喷口的开启角度基于柴油机转速进行调整。
3.根据权利要求2所述的内燃机车的柴油机用变空速scr后处理系统，其特征在于，建立所述喷口的开启角度与柴油机转速的关系式，所述喷口的开启角度基于关系式的计算结果进行调整。
4.根据权利要求3所述的内燃机车的柴油机用变空速scr后处理系统，其特征在于，所述关系式为：
5.根据权利要求4所述的内燃机车的柴油机用变空速scr后处理系统，其特征在于，所述关系式依据柴油机的转速、功率、燃油消耗率、增压压力、排气流量、空速以及排气温度进行模拟计算和试验匹配所得。
6.根据权利要求5所述的内燃机车的柴油机用变空速scr后处理系统，其特征在于，还包括喷口控制系...
【专利技术属性】
技术研发人员：孟浩，王文涛，蔡超，段怀涛，解开宇，张文亨，姜旭龙，
申请(专利权)人：中车大连机车车辆有限公司，
类型：发明
国别省市：
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