CN101832167B - 一种scr催化器中的氨气吸附控制方法 - Google Patents

一种scr催化器中的氨气吸附控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种SCR催化器中的氨气吸附控制方法，步骤包括：测定SCR催化器内的温度，并测定实际氨气吸附量以及当前温度饱和氨气吸附量；比较实际氨气吸附量与设定氨气吸附量的大小，若实际氨气吸附量超过设定氨气吸附量，则增加氨气消耗量，直到两者相等；若实际氨气吸附量不超过设定氨气吸附量，则增加氨气供应量，直到两者相等。本发明考虑了氨气吸附量大于和小于设定氨气吸附量的两种情况。同时本发明得到了氨气吸附速率的经验公式，近似出吸附速率一致的温度区间，拟合了吸附函数，以此来计算氨气吸附量，使氨气吸附量的估算准确可靠。本发明简化了运算内容和SCR系统结构，提高了系统的稳定性，降低了系统成本，可以投入实际应用。

Description

一种SCR催化器中的氨气吸附控制方法
技术领域
本发明涉及柴油机排气后处理中的选择性催化还原(SCR)技术领域，具体是指一种SCR催化器中的氨气吸附控制方法。
技术背景
柴油机排气中含有有害物质氮氧化物(简称NOX)，其主要成分是NO和NO2。柴油机排放法规对NOX向大气的排放量进行了限制。SCR技术是柴油机NOX排放的主要控制技术。该技术利用尿素水溶液分解产生氨气，并且在SCR催化器的催化作用下，氨气与NOX发生选择性催化还原反应，生成氮气和水后排入大气，而向柴油机的排气中喷入尿素水溶液来控制NOX向大气的排放量。以下是涉及的主要反应：
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O
2NH3+NO+NO2→2N2+3H2O
此外，柴油机相关法规也对氨气向大气的排放量也进行了限制。当向柴油机的排气中喷入的尿素水溶液速度过快时，则氨气的排放量也会超过规定的要求。因此SCR技术既要达到期望的NOX降低效果，又要限制氨气的排放量，这要求对喷入柴油机排气管的尿素水溶液(以下简称尿素)流速进行精确地控制。
SCR催化器具有吸附氨气的特性，而且被催化器吸附的氨气也会脱附。氨气吸附会使与NOX反应的氨气减少，导致NOX排放超标；氨气脱附易使氨气排放超标。
目前，还难以借助传感器直接测量催化器吸附的氨气量。现有技术中借助催化器上游NOX传感器、催化器下游NOX传感器、空气流量计以及其它仪器，间接的计算SCR催化器中氨气的累积量。但是现有技术存在如下问题：
(1)在氨气累积量的计算中，没有考虑催化器出口的氨气逃逸量，氨气累积量计算结果不准确；
(2)没有考虑氨气存储量远小于设定值情况下的控制措施；
(3)受传感器信号响应不同步、可靠性差、精度低及成本高等因素制约，该技术难以投入实际使用。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种能够准确预测和控制SCR催化器对氨气的吸附的方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种SCR催化器中的氨气吸附控制方法，其步骤包括：测定SCR催化器内的温度，并测定实际氨气吸附量以及当前温度饱和氨气吸附量；比较实际氨气吸附量与设定氨气吸附量的大小，若实际氨气吸附量超过设定氨气吸附量，则增加氨气消耗量，直到实际氨气吸附量与设定氨气吸附量相等；若实际氨气吸附量不超过设定氨气吸附量，则增加氨气供应量，直到实际氨气吸附量与设定氨气吸附量相等。所述实际氨气吸附量为截止到当前时刻SCR催化器对氨气的吸附总量，所述设定氨气吸附量为当前温度下，尿素流量及排气流速都保持不变的情况下，设定的低于SCR催化器对氨气吸附所能达到最大值的量。
所述实际氨气吸附量包括背景氨气吸附量和当前温度氨气吸附量；所述背景氨气吸附量为SCR催化器在上一温度累积吸附的氨气量；所述当前温度氨气吸附量为当前温度下，当前时刻SCR催化器对氨气吸附的量。
所述当前温度氨气吸附量为当前温度饱和氨气吸附量或通过当前温度氨气吸附速率对时间的积分计算得出；所述当前温度氨气吸附速率通过测定SCR催化器上游NOx浓度、SCR催化器下游NOx浓度、柴油机排气流速、尿素流速和氨气泄漏量，然后根据下述经验公式计算：
当前温度氨气吸附速率＝C1×10-5×尿素流速-C2×10-7×(SCR催化器上游NOx浓度-SCR催化器下游NOx浓度-氨气泄漏量)×柴油机排气流速；上述公式中单位为当前温度氨气吸附速率(g/s)、SCR催化器上游NOX浓度(ppm)、SCR催化器下游NOX浓度(ppm)、柴油机排气流速(kg/h)、尿素流速(g/h)和氨气泄漏量(ppm)；所述C1大于等于5.0且小于等于5.2，所述C2大于等于1.5且小于等于1.7。
所述背景氨气吸附量为0或SCR催化器经历的上一温度的当前氨气吸附量。
所述增加氨气消耗量的方法为停止尿素水溶液喷射。
所述增加氨气供应量的方法为增加尿素水溶液流速。
所述设定氨气吸附量为当前温度饱和氨气吸附量；所述当前温度饱和氨气吸附量为当前温度下，尿素流量及排气流速都保持不变的情况下，SCR催化器对氨气所能达到的最大的吸附量。
所述设定氨气吸附量为当前温度饱和氨气吸附量的70％，所述当前温度饱和氨气吸附量为当前温度下，尿素流量及排气流速都保持不变的情况下，SCR催化器对氨气所能达到的最大的吸附量。
所述增加氨气消耗量，直到实际氨气吸附量与设定氨气吸附量相等的循环控制为负修正控制。
所述增加氨气供应量，直到实际氨气吸附量与设定氨气吸附量相等的循环控制为正修正控制。
本发明利用精密的台架仪器，测量稳态工况时催化器上、下游NOX浓度以及柴油机排气流速等参数，不但提高了数据的测量精度，而且消除了传感器响应存在滞后的现象。并且本发明根据稳态工况的试验数据得出了当前温度氨气吸附速率的经验公式，近似出氨气吸附速率关系一致的温度区间，拟合了吸附函数，从而以此来计算氨气吸附量，并在经验公式中考虑了氨气的逃逸部分，使实际氨气吸附量的估算准确可靠。同时本发明还考虑了氨气吸附量大于和小于设定氨气吸附量的两种情况，可达到遏制氨气泄漏和提高NOX转化效率的双重目的。并且，本发明可根据实际情况，综合NOX的排放和氨气的排放双重考虑，自己设定氨气吸附量，使调节更具有灵活性。同时，本发明简化了运算内容和SCR系统结构，提高了系统的稳定性，而且降低了系统成本，可以投入实际应用。
附图说明
图1是一种本发明的实施装置示意图；
图2是一种本发明的氨气吸附速度、氨气吸附量与时间的关系图；
图3是本发明的功能框图；
图4是本发明中负修正控制的功能框图；
图5是本发明中正修正控制的功能框图。
1.SCR催化器、2.尿素泵、3.尿素罐总成、4.控制器、5.SCR催化器温度传感器、6.尿素液位传感器、7.发动机、8.排气管、9.一种氨气吸附速率轨迹、10.一种氨气吸附量轨迹。
具体实施方式
以下结合具体实施例进一步说明本发明，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例：
如图1所示，SCR系统主要由SCR催化器1、尿素泵2、尿素罐总成3、控制器4、SCR催化器温度传感器5和尿素液位传感器6组成。图中实线表示液体方向，虚线表示信号方向。SCR系统工作时，控制器4从发动机7接收转速、扭矩(或单缸循环油量)以及防冻液温度等信号，与此同时接收催化器温度传感器5采集的温度信号，经运算后向尿素泵2输出尿素流速控制信号，尿素泵2从尿素罐总成3中通过尿素液位传感器6控制相应尿素水溶液流速来抽取尿素并喷入排气管8，随后尿素与排气混合并进入催化器1，尿素分解产生的部分氨气借助催化器1的催化作用，选择排气中的NOX并将其还原成无害的氮气。根据催化器温度的变化，部分氨气在催化器表面参与吸附或脱附的活动。
图2为一种本发明的氨气吸附速度、氨气吸附量与时间的关系图，其中氨气吸附量由吸附函数和持续时间确定；所述吸附函数由氨气吸附量轨迹和对应的时间拟合得出；所述氨气吸附量轨迹由氨气吸附速率对时间进行积分求取；所述氨气吸附速率根据经验公式，通过测定尿素流速(g/h)、柴油机排气流速(kg/h)、催化器上游NOX浓度(ppm)、催化器下游NOX浓度(ppm)以及氨气泄漏量(ppm)然后计算得到。
图3是本发明的功能框图，如图所示，实际氨气吸附量与设定氨气吸附量进行大小比较，若设定氨气吸附量低于实际氨气吸附量，则激活负修正控制，输出负修正信号；反之，则激活正修正控制，输出正修正信号；当实际氨气吸附量达到设定氨气吸附量时，输出修正完毕信号。
图4是本发明的负修正控制功能框图，如图所示，当进入负修正控制后，将实际氨气吸附量减去氨气消耗量，得到新的实际氨气吸附量，并再次与设定氨气吸附量进行比较，依次循环，直到新的实际氨气吸附量达到设定氨气吸附量时，输出修正完毕信号，负修正控制结束。
图5是本发明的正修正控制功能框图，如图所示，当进入正修正控制后，将实际氨气吸附量加上氨气供应量，得到新的实际氨气吸附量，并再次与设定氨气吸附量进行比较，依次循环，直到新的实际氨气吸附量达到设定氨气吸附量时，输出修正完毕信号，正修正控制结束。
本发明提出：当前温度氨气吸附速率＝C1×10-5×尿素流速-C2×10-7×(SCR催化器上游NOx浓度-SCR催化器下游NOx浓度-氨气泄漏量)×柴油机排气流速；所述C1大于等于5.0且小于等于5.2，所述C2大于等于1.5且小于等于1.7。
取C1＝5.15，C2＝1.53，则
当前温度氨气吸附速率＝5.15×10-5×尿素流速-1.53×10-7×(SCR催化器上游NOx浓度-SCR催化器下游NOx浓度-氨气泄漏量)×柴油机排气流速。
温度区间1为[200，230)℃时，测定SCR催化器上游NOx浓度、SCR催化器下游NOx浓度、柴油机排气流速、尿素流速和氨气泄漏量，并根据经验公式计算出当前温度氨气吸附速率及当前温度氨气吸附量如表1所示：
  尿素持续喷射时间   催化器温度   尿素流速   排气流速   上游NOX   下游NOX   氨气泄漏量   氨气吸附速率   氨气吸附量
  S   ℃   g/h   kg/h   ppm   ppm   ppm   g/s   g
  0   220   0   820   355   355   0   0.000   0.000
  0   220   0   820   355   355   0   0.000   0.000
  1   220   400   820   355   347   1   0.020   0.010
  2   220   400   820   355   337   3   0.019   0.029
  3   220   400   820   355   327   5   0.018   0.047
  4   220   400   820   355   317   7   0.017   0.065
  5   220   400   820   355   307   9   0.016   0.081
  6   220   400   820   355   297   11   0.015   0.096
  7   220   400   820   355   287   13   0.014   0.110
  8   220   400   820   355   277   15   0.013   0.123
  9   220   400   820   355   267   17   0.012   0.136
  10   220   400   820   355   257   19   0.011   0.147
  11   220   400   820   355   247   21   0.010   0.157
  12   220   400   820   355   237   23   0.009   0.166
  13   220   400   820   355   227   25   0.008   0.174
  14   220   400   820   355   217   27   0.007   0.181
15 220 400 820 355 207 29 0.006 0.188
  16   220   400   820   355   197   31   0.005   0.193
  17   220   400   820   355   187   33   0.004   0.197
  18   220   400   820   355   177   35   0.003   0.200
  19   220   400   820   355   150   37   0.000   0.201
表1温度区间1的各参数与氨气吸附速率及氨气吸附量
经拟合氨气吸附量和尿素持续喷射时间数据，得到该温度区间1的氨气吸附函数表达式如下：
f1(t)＝-0.0004728×t2+0.02001×t-0.006608。
温度区间1的饱和氨气吸附量为0.201g。
温度区间2为[230，260)℃时，测定SCR催化器上游NOx浓度、SCR催化器下游NOx浓度、柴油机排气流速、尿素流速和氨气泄漏量，并根据经验公式计算出当前温度氨气吸附速率及当前温度氨气吸附量如表2所示：
  尿素持续喷射时间   催化器温度   尿素流速   排气流速   上游NOX   下游NOX   氨气泄漏量   氨气吸附速率   氨气吸附量
  S   ℃   g/h   kg/h   ppm   ppm   ppm   g/s   g
  0   250   0   850   435   435   0   0.000   0.000
  0   250   0   850   435   435   0   0.000   0.000
  1   250   500   850   435   420   1   0.024   0.012
  2   250   500   850   435   405   3   0.022   0.035
  3   250   500   850   435   390   5   0.021   0.056
  4   250   500   850   435   375   7   0.019   0.076
  5   250   500   850   435   360   9   0.017   0.094
  6   250   500   850   435   345   11   0.015   0.110
  7   250   500   850   435   330   12   0.014   0.125
  8   250   500   850   435   315   15   0.012   0.138
  9   250   500   850   435   300   17   0.010   0.149
  10   250   500   850   435   285   19   0.009   0.159
  11   250   500   850   435   270   23   0.007   0.167
  12   250   500   850   435   255   27   0.006   0.173
  13   250   500   850   435   240   30   0.004   0.178
  14   250   500   850   435   225   35   0.003   0.182
  15   250   500   850   435   200   40   0.000   0.184
表2温度区间2的各参数与氨气吸附速率及氨气吸附量
经拟合氨气吸附量和尿素持续喷射时间数据，得到该温度区间2的氨气吸附函数表达式如下：
f2(t)＝-0.0007395×t2+0.02387×t-0.006831。
温度区间2的饱和氨气吸附量为0.184g。
以下实施例是取C1＝5.15，C2＝1.53时，根据上述氨气吸附函数的控制方法实施例。
实施例1
发动机起动后，经过一段时间后进入温度区间1，则背景氨气吸附量为0。设定氨气吸附量为当前温度饱和氨气吸附量。
发动机在温度区间1内运行了30秒，且尿素持续喷射时间为20秒，则当前温度区间饱和氨气吸附量Q1max＝0.201g。
发动机在温度区间1内运行30秒后，进入温度区间2，则背景氨气吸附量＝上一温度区间氨气吸附量＝0.201g。而当前饱和氨气吸附量＝Q2max＝0.184g。
所以在进入温度区间2的瞬间，催化器对氨气的实际吸附量＝背景氨气吸附量＝0.201g。
由于催化器对氨气的实际吸附量0.201g大于当前饱和氨气吸附量0.184g则激活负修正控制。停止继续喷射尿素水溶液，SCR催化器先前已经吸附的氨气开始消耗。将氨气实际吸附量0.201g减去氨气消耗量得到新的氨气实际吸附量，并再次与饱和氨气吸附量0.184g进行比较，依次循环，直至氨气实际吸附量达到饱和氨气吸附量Q2max即0.184g为止，负修正控制结束。
实施例2
发动机在温度区间2运行一段时间后，负修正已经结束后进入温度区间1，则背景氨气吸附量为Q2max即0.184g。设定氨气吸附量仍旧为当前温度饱和氨气吸附量。
所以在进入温度区间2的瞬间，催化器对氨气的实际吸附量＝背景氨气吸附量＝0.184g。由于催化器对氨气的实际吸附量0.184g小于当前饱和氨气吸附量0.201g，则激活正修正控制。根据尿素增加的流速计算增加的氨气吸附量。然后将氨气的实际吸附量0.184g加上增加的氨气吸附量得到新的氨气实际吸附量，并再次与饱和氨气吸附量0.201g进行比较，依次循环，直到新的氨气实际吸附量达到饱和氨气吸附量0.201g为止，正修正控制结束。
实施例3
设定氨气吸附量为当前温度饱和吸附量的70％。
发动机在温度区间1内运行了20秒，且尿素持续喷射时间＝5秒，则根据吸附函数f1(t)，当前温度区间的氨气吸附量＝0.08g；
发动机在温度区间1内运行20秒后，进入温度区间2，则背景氨气吸附量＝上一温度区间氨气吸附量＝0.08g；
当前温度区间的氨气饱和吸附量＝Q2max＝0.184g；设定氨气吸附量＝0.184×70％＝0.118g；
在进入温度区间2的瞬间，催化器的氨气实际吸附量＝背景氨气吸附量＝0.08g；
由于氨气实际吸附量＜设定氨气吸附量(0.08g＜0.118g)，正修正控制得到激活，尿素水溶液流速开始增加，根据尿素增加的流速计算增加的氨气吸附量。氨气实际吸附量随着持续时间的延长逐渐增加，当增加至0.118g时，正修正控制结束。
实施例4
设定氨气吸附量为当前温度饱和吸附量的70％。
发动机在温度区间1内运行了20秒，且尿素持续喷射时间＝15秒，则根据吸附函数f1(t)，当前温度区间的氨气吸附量＝0.187g；
发动机在温度区间1内运行20秒后，进入温度区间2，则背景氨气吸附量＝上一温度区间氨气吸附量＝0.187g；
当前温度区间的氨气饱和吸附量＝Q2max＝0.184g；设定氨气吸附量＝0.184×70％＝0.118g；
在进入温度区间2的瞬间，催化器的氨气实际吸附量＝背景氨气吸附量＝0.187g；
由于催化器对氨气的实际吸附量0.187g大于设定氨气吸附量0.118g则激活负修正控制。停止继续喷射尿素水溶液，SCR催化器先前已经吸附的氨气开始消耗。将氨气实际吸附量0.187g减去氨气消耗量得到新的氨气实际吸附量，并再次与设定氨气吸附量0.118g进行比较，依次循环，直至氨气实际吸附量达到设定氨气吸附量即0.118g为止，负修正控制结束。
实施例5
在当前温度氨气吸附速率＝C1×10-5×尿素流速-C2×10-7×(SCR催化器上游NOx浓度-SCR催化器下游NOx浓度-氨气泄漏量)×柴油机排气流速中；所述C1大于等于5.0且小于等于5.2，所述C2大于等于1.5且小于等于1.7。
取C1＝5.0，C2＝1.5时，则
当前温度氨气吸附速率＝5.0×10-5×尿素流速-1.5×10-7×(SCR催化器上游NOx浓度-SCR催化器下游NOx浓度-氨气泄漏量)×柴油机排气流速。
温度区间1为[200，230)℃时，测定SCR催化器上游NOx浓度、SCR催化器下游NOx浓度、柴油机排气流速、尿素流速和氨气泄漏量，并根据经验公式计算出当前温度氨气吸附速率及当前温度氨气吸附量如表3所示：
  尿素持续喷射时间   催化器温度   尿素流速   排气流速   上游NOX   下游NOX   氨气泄漏量   氨气吸附速率   氨气吸附量
  S   ℃   g/h   kg/h   ppm   ppm   ppm   g/s   g
  0   220   0   820   355   355   0   0.000   0.000
  0   220   0   820   355   355   0   0.000   0.000
  1   220   400   820   355   347   1   0.019   0.010
  2   220   400   820   355   337   3   0.018   0.028
  3   220   400   820   355   327   5   0.017   0.046
  4   220   400   820   355   317   7   0.016   0.063
  5   220   400   820   355   307   9   0.015   0.078
  6   220   400   820   355   297   11   0.014   0.093
  7   220   400   820   355   287   13   0.013   0.107
  8   220   400   820   355   277   15   0.012   0.119
  9   220   400   820   355   267   17   0.011   0.131
  10   220   400   820   355   257   19   0.010   0.142
  11   220   400   820   355   247   21   0.009   0.152
  12   220   400   820   355   237   23   0.008   0.161
  13   220   400   820   355   227   25   0.007   0.168
  14   220   400   820   355   217   27   0.006   0.175
  15   220   400   820   355   207   29   0.005   0.181
  16   220   400   820   355   197   31   0.004   0.186
  17   220   400   820   355   187   33   0.003   0.190
  18   220   400   820   355   177   35   0.002   0.193
  19   220   400   820   355   155   37   0.000   0.194
表3温度区间1的各参数与氨气吸附速率及氨气吸附量
经拟合氨气吸附量和尿素持续喷射时间数据，得到该温度区间1的氨气吸附函数表达式如下：
f1(t)＝-0.0004587×t2+0.01935×t-0.006233。
温度区间1的饱和氨气吸附量为0.194g。
温度区间2为[230，260)℃时，测定S CR催化器上游NOx浓度、SCR催化器下游NOx浓度、柴油机排气流速、尿素流速和氨气泄漏量，并根据经验公式计算出当前温度氨气吸附速率及当前温度氨气吸附量如表4所示：
  尿素持续喷射时间   催化器温度   尿素流速   排气流速   上游NOX   下游NOX   氨气泄漏量   氨气吸附速率   氨气吸附量
  S   ℃   g/h   kg/h   ppm   ppm   ppm   g/s   g
  0   250   0   850   435   435   0   0.000   0.000
  0   250   0   850   435   435   0   0.000   0.000
  1   250   500   850   435   420   1   0.023   0.012
  2   250   500   850   435   405   3   0.022   0.034
  3   250   500   850   435   390   5   0.020   0.055
  4   250   500   850   435   375   7   0.018   0.074
  5   250   500   850   435   360   9   0.017   0.091
  6   250   500   850   435   345   11   0.015   0.107
  7   250   500   850   435   330   12   0.013   0.121
  8   250   500   850   435   315   15   0.012   0.133
  9   250   500   850   435   300   17   0.010   0.144
  10   250   500   850   435   285   19   0.008   0.153
  11   250   500   850   435   270   23   0.007   0.161
  12   250   500   850   435   255   27   0.005   0.167
  13   250   500   850   435   240   30   0.004   0.172
  14   250   500   850   435   225   35   0.003   0.175
  15   250   500   850   435   200   40   0.000   0.177
表4温度区间2的各参数与氨气吸附速率及氨气吸附量
经拟合氨气吸附量和尿素持续喷射时间数据，得到该温度区间2的氨气吸附函数表达式如下：
f2(t)＝-0.000722×t2+0.0231×t-0.006277。
温度区间2的饱和氨气吸附量为0.177g。
在此条件下控制方法的实施例与上述实施例1-4相同，本领域技术人员可以自行推算，故在此省略详细描述。
实施例6
在当前温度氨气吸附速率＝C1×10-5×尿素流速-C2×10-7×(SCR催化器上游NOx浓度-SCR催化器下游NOx浓度-氨气泄漏量)×柴油机排气流速中；所述C1大于等于5.0且小于等于5.2，所述C2大于等于1.5且小于等于1.7。
取C1＝5.2，C2＝1.7时，则
当前温度氨气吸附速率＝5.2×10-5×尿素流速-1.7×10-7×(SCR催化器上游NOx浓度-SCR催化器下游NOx浓度-氨气泄漏量)×柴油机排气流速。
温度区间1为[200，230)℃时，测定SCR催化器上游NOx浓度、SCR催化器下游NOx浓度、柴油机排气流速、尿素流速和氨气泄漏量，并根据经验公式计算出当前温度氨气吸附速率及当前温度氨气吸附量如表5所示：
  尿素持续喷射时间   催化器温度   尿素流速   排气流速   上游NOX   下游NOX   氨气泄漏量   氨气吸附速率   氨气吸附量
  S   ℃   g/h   kg/h   ppm   ppm   ppm   g/s   g
  0   220   0   820   355   355   0   0.000   0.000
  0   220   0   820   355   355   0   0.000   0.000
  1   220   400   820   355   347   1   0.020   0.010
  2   220   400   820   355   337   3   0.019   0.029
  3   220   400   820   355   327   5   0.018   0.047
  4   220   400   820   355   317   7   0.016   0.064
  5   220   400   820   355   307   9   0.015   0.080
  6   220   400   820   355   297   11   0.014   0.095
  7   220   400   820   355   287   13   0.013   0.109
  8   220   400   820   355   277   15   0.012   0.121
  9   220   400   820   355   267   17   0.011   0.133
  10   220   400   820   355   257   19   0.010   0.143
  11   220   400   820   355   247   21   0.009   0.152
  12   220   400   820   355   237   23   0.008   0.161
  13   220   400   820   355   227   25   0.006   0.168
  14   220   400   820   355   217   27   0.005   0.173
  15   220   400   820   355   207   29   0.004   0.178
  16   220   400   820   355   197   31   0.003   0.182
  17   220   400   820   355   187   33   0.002   0.184
  18   220   400   820   355   177   35   0.001   0.186
  19   220   400   820   355   170   37   0.000   0.186
表5温度区间1的各参数与氨气吸附速率及氨气吸附量
经拟合氨气吸附量和尿素持续喷射时间数据，得到该温度区间1的氨气吸附函数表达式如下：
f1(t)＝-0.0005236×t2+0.02015×t-0.006733。
温度区间1的饱和氨气吸附量为0.186g。
温度区间2为[230，260)℃时，测定SCR催化器上游NOx浓度、SCR催化器下游NOx浓度、柴油机排气流速、尿素流速和氨气泄漏量，并根据经验公式计算出当前温度氨气吸附速率及当前温度氨气吸附量如表6所示：
  尿素持续喷射时间   催化器温度   尿素流速   排气流速   上游NOX   下游NOX   氨气泄漏量   氨气吸附速率   氨气吸附量
  S   ℃   g/h   kg/h   ppm   ppm   ppm   g/s   g
  0   250   0   850   435   435   0   0.000   0.000
  0   250   0   850   435   435   0   0.000   0.000
  1   250   500   850   435   420   1   0.024   0.012
  2   250   500   850   435   405   3   0.022   0.035
  3   250   500   850   435   390   5   0.020   0.056
  4   250   500   850   435   375   7   0.018   0.075
  5   250   500   850   435   360   9   0.016   0.093
  6   250   500   850   435   345   11   0.015   0.108
  7   250   500   850   435   330   12   0.013   0.122
  8   250   500   850   435   315   15   0.011   0.134
  9   250   500   850   435   300   17   0.009   0.144
  10   250   500   850   435   285   19   0.007   0.152
  11   250   500   850   435   270   23   0.005   0.158
  12   250   500   850   435   255   27   0.004   0.163
  13   250   500   850   435   240   30   0.002   0.166
  14   250   500   850   435   225   35   0.001   0.167
  15   250   500   850   435   215   40   0.000   0.167
表6温度区间2的各参数与氨气吸附速率及氨气吸附量
经拟合氨气吸附量和尿素持续喷射时间数据，得到该温度区间2的氨气吸附函数表达式如下：
f2(t)＝-0.0008302×t2+0.0241×t-0.006909。
温度区间2的饱和氨气吸附量为0.187g。
在此条件下控制方法的实施例与上述实施例1-4相同，本领域技术人员可以自行推算，故在此省略详细描述。

Claims (10)

1.一种SCR催化器中的氨气吸附控制方法，其步骤包括：测定SCR催化器内的温度，并测定实际氨气吸附量以及当前温度饱和氨气吸附量；比较实际氨气吸附量与设定氨气吸附量的大小，若实际氨气吸附量超过设定氨气吸附量，则增加氨气消耗量，直到实际氨气吸附量与设定氨气吸附量相等；若实际氨气吸附量不超过设定氨气吸附量，则增加氨气供应量，直到实际氨气吸附量与设定氨气吸附量相等；所述实际氨气吸附量为截止到当前时刻SCR催化器对氨气的吸附总量，所述设定氨气吸附量为当前温度下，尿素流量及排气流速都保持不变的情况下，设定的低于SCR催化器对氨气吸附所能达到最大值的量。
2.根据权利要求1所述的SCR催化器中的氨气吸附控制方法，其特征在于：所述实际氨气吸附量包括背景氨气吸附量和当前温度氨气吸附量；所述背景氨气吸附量为SCR催化器在上一温度累积吸附的氨气量；所述当前温度氨气吸附量为当前温度下，当前时刻SCR催化器对氨气吸附的量。
3.根据权利要求2所述的SCR催化器中的氨气吸附控制方法，其特征在于：所述当前温度氨气吸附量为当前温度饱和氨气吸附量或通过当前温度氨气吸附速率对时间的积分计算得出；所述当前温度氨气吸附速率通过测定SCR催化器上游NOx浓度、SCR催化器下游NOx浓度、柴油机排气流速、尿素流速和氨气泄漏量，然后根据下述经验公式计算：
当前温度氨气吸附速率＝C1×10-5×尿素流速-C2×10-7×(SCR催化器上游NOx浓度-SCR催化器下游NOx浓度-氨气泄漏量)×柴油机排气流速；上述公式中单位为当前温度氨气吸附速率(g/s)、SCR催化器上游NOX浓度(ppm)、SCR催化器下游NOX浓度(ppm)、柴油机排气流速(kg/h)、尿素流速(g/h)和氨气泄漏量(ppm)；所述C1大于等于5.0且小于等于5.2，所述C2大于等于1.5且小于等于1.7。
4.根据权利要求2所述的SCR催化器中的氨气吸附控制方法，其特征在于：所述背景氨气吸附量为0或SCR催化器经历的上一温度的当前氨气吸附量。
5.根据权利要求1所述的SCR催化器中的氨气吸附控制方法，其特征在于：所述增加氨气消耗量的方法为停止尿素水溶液喷射。
6.根据权利要求1所述的SCR催化器中的氨气吸附控制方法，其特征在于：所述增加氨气供应量的方法为增加尿素水溶液流速。
7.根据权利要求1所述的SCR催化器中的氨气吸附控制方法，其特征在于：所述设定氨气吸附量为当前温度饱和氨气吸附量；所述当前温度饱和氨气吸附量为当前温度下，尿素流量及排气流速都保持不变的情况下，SCR催化器对氨气所能达到的最大的吸附量。
8.根据权利要求1所述的SCR催化器中的氨气吸附控制方法，其特征在于：所述设定氨气吸附量为当前温度饱和氨气吸附量的70％，所述当前温度饱和氨气吸附量为当前温度下，尿素流量及排气流速都保持不变的情况下，SCR催化器对氨气所能达到的最大的吸附量。
9.根据权利要求1所述的SCR催化器中的氨气吸附控制方法，其特征在于：所述增加氨气消耗量，直到实际氨气吸附量与设定氨气吸附量相等的循环控制为负修正控制。
10.根据权利要求1所述的SCR催化器中的氨气吸附控制方法，其特征在于：所述增加氨气供应量，直到实际氨气吸附量与设定氨气吸附量相等的循环控制为正修正控制。
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