CN102439361A - 废气清洁设备及清洁废气的方法 - Google Patents

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Abstract

本申请描述了一种用于清洁燃烧室中的燃烧过程所产生的废气的废气清洁设备。所述废气清洁设备包括：废气流动路径，其被布置成与燃烧室流体连通并且废气从中流过；和冷焰气体供应部，用于提供冷焰气体。冷焰气体供应部被布置成与废气流动路径流体连通以使冷焰气体能够被喷射到在废气流动路径中流动的废气，并且因此至少部分地去除存在于废气中的杂质如颗粒物、NOx和碳氢化合物。本申请还描述了一种用于清洁废气的方法。

Description

废气清洁设备及清洁废气的方法
本发明涉及废气清洁设备及清洁来自于燃烧过程的废气的方法。所述废气清洁设备及相关方法特别适用于去除不需要的燃烧产物例如NOx、碳氢化合物和存在于废气中的烟灰。本发明还涉及采用冷焰气体去除来自于废气的NOx和颗粒物质。
冷焰是迄今为止并未获得过多关注的一种现象。在冷焰中燃料在预热空气中被部分氧化并且温度恒定保持在大约450℃。该温度与空气/燃料比例和存留时间无关。在冷焰过程中，仅2-20％的燃料热值被释放，并且此热量被用于使燃料蒸发，生成同质气态燃料。此气态燃料在下文中被称为冷焰气体。因此冷焰气体的定义可以是：由空气和碳氢化合物的混合物中碳氢化合物(燃料)的部分氧化形成的气体，并且其中在氧化中仅消耗了相对一小部分的空气(空气的5-10％)。
冷焰气体现象的更完整描述能够在美国专利US 6793693B1中找到。
在本申请人进行的冷焰气体应用的研发性工作中，首先注意到冷焰气体能够去除反应器壁上的碳沉积。随着本申请人继续对利用冷焰气体的应用进行研究，进一步发现冷焰气体具有氧化性和还原性。虽然对此原因还未被肯定地确定，但被认为是归因于存在于冷焰气体中的自由基，即被部分氧化的气态燃料。
来自于内燃机的废气可能包含杂质例如颗粒物质(烟灰)、NOx和不完全燃烧产物，即碳氢化合物(HC)和CO。能够通过氧化催化剂去除不完全燃烧产物，同时能够通过颗粒过滤器从废气中去除颗粒物质。NOx能够从废气中催化去除的条件是废气略具有还原性(例如在奥托发动机中)或者通过NOx吸收器去除(例如对于来自于压缩点火式发动机的废气)。
现今，为了完全处理废气而使用颗粒过滤器、NOx吸收器和氧化催化剂。在应用一段时间以后，颗粒过滤器和NOx吸收器必须复原(regenerate)。此类清洁过程需要两个操作因为颗粒过滤器是在高温(大约600℃)下在氧化环境中复原而NOx吸收器是在较低温度下在还原环境中复原(大约500℃，且在CO气体环境中)。
因此，本发明的目的是为了提供简化的设备和简化的方法来处理来自于燃烧过程的废气。
更具体地，本发明的一个目的是提供简化的设备和简化的方法以去除来自于燃烧过程的废气中的杂质，如NOx、颗粒物质和碳氢化合物。
这些目的通过独立权利要求中所限定的本发明实现。本发明的其它实施例在从属权利要求中限定。
在描述中和权利要求中限定了杂质包括烟灰颗粒、NOx(氮氧化物)、碳氢化合物和能够被冷焰气体去除(通过氧化或者还原去除)的其它物质。
在此提供了一种用于清洁燃烧室中的燃烧过程所产生的废气的废气清洁设备，其中废气清洁设备包括：
-废气流动路径，其被布置成与燃烧室流体连通并且废气从中流过，和
-冷焰气体供应部，其提供冷焰气体。
冷焰气体供应部被进一步布置成与废气流动路径流体连通以使冷焰气体能够被喷射到废气流动路径中流动的废气中并因而至少部分地去除存在于废气中的杂质，如NOx和/或颗粒物质(例如烟灰)和/或碳氢化合物。
燃烧室可以是内燃机(例如压缩点火式发动机(不严格地被称为柴油机)或者奥托发动机)的一部分。废气通过废气流动路径(例如管道、管子、软管或者用于传导废气的任何其它适合的装置)从燃烧室中去除。燃烧室还可以是基于例如煤炭或者任何其它可燃烧材料的燃烧过程的焚化设备或者发电设备的一部分。本发明的其它应用领域同样是容易想象的。燃烧室是发生可燃烧材料的燃烧且产生需要清洁的废气的地方。燃烧室显然能够根据应用的技术领域(即，用在发动机中的、用在焚化设备中的、以及用在发电设备等中的)而采用很多不同的形式。如果在燃烧室中燃烧的可燃物质并非液体或者气体形式(这可能是焚化设备或者发电设备中的情况)，那么废气清洁设备优选包括供给装置(图中未示出)，用来将可燃物质供给至燃烧室内。在此情况下，燃料箱优选将碳氢化合物燃料仅供给至冷焰气体发生器。
在此还提供了一种冷焰气体供应部，其能够通过流体线路被连接至废气流动路径，以使冷焰气体能够被喷射到废气流动路径中流动的废气中。流体线路优选设有所需的阀装置以使得能够调节冷焰气体到废气流动路径中的喷射。冷焰气体发生器能够通过调整供给至冷焰气体发生器的燃料和/或空气的量被调节。优选根据温度和/或压力的测量值和/或有关于从废气流动路径中的一个或者几个位置处取得的废气成分的测量值而自动控制阀装置。
废气与冷焰气体在废气流动路径中的混合室中混合。混合室能够简单地为废气流动路径本身的一部分，只要能够确保废气与冷焰气体的有效混合即可。或者，废气流动路径能够设有一个混合室，废气流经该混合室并且冷焰气体与废气在其中混合。混合室能够被构造为与同一废气流动路径相比具有增大的直径或者横截面面积的管道。或者，混合室能够被构造为与废气流动路径连接的更大的容器。冷焰气体优选被喷射到废气流动路径中混合室的上游，或者喷射到混合室的上游端部，相对靠近废气进入混合室的点。
在本发明的一个实施例中，在混合室中(即，或是在废气流动路径中或是在混合室中)提供了混合装置，用于加强废气与冷焰气体的混合。此类混合装置能够包括多孔材料，废气与冷焰气体流经所述多孔材料并且因此得以混合。混合装置还能够包括叶片或者类似装置，它们被布置在混合室中且被布置成使混合装置在流体中引发涡流且从而进行废气与冷焰气体的更有效的混合。废气与冷焰气体的越均匀的混合导致(一方面)冷焰气体的成分与(另一方面)废气中的杂质之间的越有效的化学反应。结果是通过冷焰气体能够从废气中去除大部分的杂质。
冷焰气体供应部能够简单地包括冷焰气体发生器，其被布置成与废气流动路径流体连通。冷焰发生器为本领域普通技术人员公知的，因此这里不对它们的构造做进一步的说明。冷焰气体发生器能够被放置在废气流动路径外面，在此情况下存在独立的供应流体线路以使空气和碳氢化合物燃料进入冷焰气体发生器。或者，冷焰气体发生器被布置在废气流动路径内。此时设置用于碳氢化合物燃料的独立的供应流体线路。在此情况下用于冷焰气体发生器的氧气优选通过废气中的空气提供，或者可选择地通过用于空气的独立供应流体线路来提供空气，所述供应流体线路从废气流动路径外面提供空气。如果冷焰气体发生器被布置在废气流动路径外面，则空气供应部能够通过采用热交换器来预热，所述热交换器利用包含在废气中的热能来预热空气。
冷焰气体供应部还可包括用于冷焰气体的储藏器，该储藏器能够被布置成通过流体线路与冷焰气体发生器及废气流动路径流体连通。储藏器本身能够被构造为一列式(inline)管道，其具有比用于连接冷焰气体发生器与废气流动路径的流体线路更大的内径。应当根据储藏器的期望存储容量确定储藏器管道的长度。可选择地，储藏器能够被构造为单独的箱体，当更大量的冷焰气体需要被存储时这是合适的。对于这两种选择，这里优选提供旁通流体线路以使冷焰气体能够直接从冷焰气体发生器流动至废气流动路径而不需要流经储藏器。优选在流体线路(包括任何旁通流体线路)中还提供了阀装置，所述阀装置调节冷焰气体从冷焰气体发生器向储藏器和/或向废气流动路径的流动，和从储藏器向废气流动路径的流动。废气流动路径因此能够接收可控量的冷焰气体。
在本发明的一个实施例中，储藏器包括加热装置，以使存储在储藏器中的冷焰气体的温度保持在冷焰气体的冷凝点以上。加热装置可以包括热交换器和用于连接热交换器与废气流动路径的流体线路，以使冷焰气体能够被废气加热。优选地，在流体线路中还提供了阀装置，以使冷焰气体的温度能够保持在期望温度区间内，其位于冷焰气体的冷凝点以上。
在本发明的另一个实施例中，废气被用于加热冷焰气体发生器。这能够以与加热冷焰气体储藏器相同的方式实现，如上文所描述的。
或者，也可通过其它方式加热储藏器和冷焰气体发生器，例如一个或者多个电加热器。
在废气清洁设备的另一个实施例中，进一步包括废气返回回路(EGR回路)，在废气流动路径内流动的一部分废气能够通过该废气回路返回至燃烧室。EGR回路包括流体线路，所述流体线路优选从废气流动路径混合区下游延伸并且延伸至燃烧室。该流体线路优选设有阀装置以便能够调节返回至燃烧室的废气的量。一般，至多40％的废气能够通过EGR回路返回。
在本发明的另一个实施例中，EGR回路包括EGR回路颗粒过滤器，以使能够去除仍未被冷焰气体氧化的任何颗粒物质例如烟灰颗粒。为了便于EGR回路颗粒过滤器的复原，它被布置为与冷焰气体供应部流体连通。能够由从用于冷焰气体的储藏器或者冷焰气体发生器延伸至EGR回路颗粒过滤器的流体线路实现该流体连通。优选地，在流体线路中提供了阀装置，以便能够控制和调节冷焰气体向EGR回路颗粒过滤器的流动。
在本发明的另一个实施例中，废气流动路径还设有废气流动路径颗粒过滤器，以使在冷焰气体被喷射到废气流动路径之前废气流经废气流动路径颗粒过滤器。在冷焰气体被喷射到废气中之前，至少一部分颗粒物质(例如烟灰颗粒)能够从废气中被去除。废气流动路径颗粒过滤器能够进一步被布置成与冷焰气体供应部流体连通，以使能够通过冷焰气体使废气流动路径颗粒过滤器复原。能够通过从用于冷焰气体的储藏器或者冷焰气体发生器延伸至废气流动路径颗粒过滤器的流体线路实现该流体连通。优选在流体线路中设有阀装置，以便能够控制和调节冷焰气体向废气流动路径颗粒过滤器的流动。
对于如何能够通过冷焰气体复原颗粒过滤器的更全面的解释，请参考本申请人拥有的国际专利申请PCT/NO2008/000309和PCT/NO2008/00310。
在本发明的另一个实施例中，在废气流动路径中EGR回路的下游提供了氧化催化剂。氧化催化剂将去除未被冷焰气体氧化的碳氢化合物和CO。为了调节氧化催化剂内的温度并且确保在氧化催化剂中存在足够的氧气以用于氧化过程，废气流动路径能够在氧化催化剂上游提供空气供应装置，以在废气进入氧化催化剂之前使空气被供给至废气流动路径中。
在此还提供了用于清洁燃烧室中的燃烧过程所产生的废气的方法，其中废气在废气流动路径中流动，所述废气流动路径被布置为与燃烧室流体连通。所述方法包括以下步骤：提供冷焰气体；以及将冷焰气体喷射到在废气流动路径中流动的废气中。以此方式至少部分地从废气中去除杂质，例如NOx和/或颗粒物质(例如烟灰)和/或碳氢化合物。
燃烧室可以是内燃机(例如压缩点火式发动机(不严格地被称为柴油机)或者奥托发动机)的一部分。废气通过废气流动路径(例如管道、管子、软管或者用于传导废气的任何其它适合的装置)从燃烧室中去除。燃烧室还可以是基于例如煤炭或者任何其它可燃烧材料的燃烧过程的焚化设备或者发电设备的一部分。本发明的其它应用领域同样是容易想象的。燃烧室是发生可燃烧材料的燃烧且产生需要清洁的废气的地方。燃烧室显然能够根据应用的技术领域(即，用在发动机中的、用在焚化设备中的、以及用在发电设备等中的)而采用很多不同的形式。
在本发明的另一个实施例中，所述方法可包括以下步骤：提供一个混合室，废气流经所述混合室并且喷射冷焰气体以使冷焰气体与废气在混合室中混合。
在本发明的一个实施例中，所述方法可包括以下步骤：提供混合装置以用于增强废气与冷焰气体的混合。如上文所描述的，此类混合装置可包括多孔材料，废气与冷焰气体流经所述多孔材料并以此方式两种气体被混合。可选择地，在混合室中还可设置叶片或者其它类型的机械混合装置，从而在流体流中产生涡流，这会增强废气与冷焰气体的混合。
在本发明的另一个实施例中，所述方法包括以下步骤：在冷焰气体发生器中产生冷焰气体。如上文所描述的，冷焰气体为本领域普通技术人员所熟知。
在本发明的另一个实施例中，所述方法可包括以下步骤：将已由冷焰气体发生器产生的冷焰气体存储在储藏器中。如上文所描述的，储藏器可被构造为一列式(inline)管道，该管道具有比连接冷焰气体发生器与废气流动路径的流体线路更大的直径。或者，储藏器被构造为较大的容器。在这两种情况下均可设置旁通流体线路以使冷焰气体可从冷焰气体发生器直接流向废气流动路径。
在本发明的另一个实施例中，所述方法可包括以下步骤：加热存储在储藏器中的冷焰气体以使冷焰气体的温度保持在冷焰气体的冷凝点以上。如上文所描述的，可使用热交换器执行加热，所述热交换器被布置成与废气流动路径流体连通，以使包含在废气中的热能能够被用于加热储藏器中的冷焰气体或者将冷焰气体保持在冷凝点以上的稳定温度。加热或者将储藏器中的冷焰气体保持在冷凝点以上的温度的一种选择能够是使用一个或者多个常规电加热元件。冷焰气体发生器还能够通过使用废气中的热能或者通过使用电加热元件以相同的方式被加热或者保持温暖。
在本发明的另一个实施例中，所述方法可包括以下步骤：使在废气流动路径中流动的废气的一部分沿EGR回路返回至燃烧室。如上文所描述的，EGR回路包括连接至废气流动路径及燃烧室的流体线路。另外，所述方法包括以下步骤：通过在EGR回路中提供EGR回路颗粒过滤器来去除在EGR回路中流动的废气中的颗粒。
在本发明的另一个实施例中，所述方法可包括以下步骤：将EGR回路颗粒过滤器布置成与冷焰气体供应部流体连通，以使EGR回路颗粒过滤器能够通过冷焰气体复原。
在本发明的另一个实施例中，所述方法可包括以下步骤：在废气流动路径中提供废气流动路径颗粒过滤器。正如在EGR回路中，所述方法可进一步包括以下步骤：将废气流动路径颗粒过滤器布置成与冷焰气体供应部流体连通，以使废气流动路径颗粒过滤器能够通过冷焰气体复原。
在本发明的另一个实施例中，所述方法可包括以下步骤：在废气流动路径中在冷焰气体喷射的下游提供氧化催化剂。
在本发明的另一个实施例中，所述方法可包括以下步骤：将空气喷射到废气流动路径氧化催化剂的上游，以使氧化催化剂中的温度能够被调节并且能够确保氧化催化剂中用于氧化过程的足够氧气。
这里还提供了使用冷焰气体去除废气中的杂质(例如NOx和/或颗粒物质(例如烟灰)和/或碳氢化合物)，通过将冷焰气体喷射到废气中而去除废气中的杂质，在此废气可从例如内燃机、焚化设备、发电设备等中的燃烧过程中产生。
接下来结合附图对本发明的优选实施例进行了详细描述，其中：
图1示出了本发明的第一个示意性绘制的实施例。
图2示出了本发明的第二个示意性绘制的实施例。
图3示出了本发明的第三个示意性绘制的实施例。
图4示出了本发明的第四个示意性绘制的实施例。
图5示出了本发明的第五个示意性绘制的实施例。
图6示出了本发明的第六个示意性绘制的实施例。
图7示出了本发明的第六个示意性绘制的实施例。
图1示出了废气清洁设备100的第一个实施例。用于碳氢化合物燃料(例如柴油)的燃料箱10通过流体线路50连接至燃烧室12。冷焰气体发生器16通过流体线路53连接至燃料箱10。阀装置80控制并且调节燃料从燃料箱10到冷焰气体发生器16的流动。空气供应部17通过流体线路54连接至冷焰气体发生器16。在图中未示出对于空气供应部17来说的所需装置，例如空气压缩机、过滤器或者阀装置。如果在燃烧室12中燃烧的可燃物质不是液体或者气体形式(这在焚化设备或者发电设备的情况下可能发生)，废气清洁设备100优选包括供给装置(图中未示出)，用于将可燃物质供给到燃烧室内。在此情况下，燃料箱10优选仅向冷焰气体发生器16供给碳氢化合物燃料。
混合室14通过废气流动路径51连接至燃烧室12。混合室能够是废气流体管道本身的一部分，与废气流动路径相比流体线路截面具有增大的直径，或者混合室为一容器。混合室14可设有用于增强废气与冷焰气体的混合的混合装置。在混合室14之后，废气通过废气流动路径52离开。废气流动路径51、52可以是管道、管子、软管或者适于传输废气的其它合适装置。冷焰气体发生器16通过流体线路55连接至混合室14。阀装置81控制并调节冷焰气体从冷焰气体发生器16至混合室14的流动。
图2示出了与图1中所示实施例类似的实施例。在此实施例中，冷焰气体发生器16设置成与燃烧室12和混合室14之间的废气流动路径呈一列式的。废气流动路径56连接燃烧室12与冷焰气体发生器16，而废气流动路径57连接冷焰气体发生器16与混合室14。还可将冷焰气体发生器16与混合室14组成为一个单元。这样的话废气流动路径57就是多余的。通过废气中的空气提供冷焰气体的产生中所需的氧气。另外，供应流体线路59给冷焰气体发生器16提供燃料。阀装置83控制并且调节燃料从燃料箱10到冷焰气体发生器16的流动。
图3示出了废气清洁设备100的一个实施例，在此提供了用于冷焰气体的储藏器18。提供该储藏器18确保了在需要时(例如在内燃机的全进气期间)存在足够的冷焰气体储备可用。本发明的此实施例中示出的储藏器是一列式储藏器，其可由直径大于流体线路60、61的某一长度的管子、软管等形成。如前所述，燃烧室12通过流体线路50连接至燃料箱10并且通过废气流动路径51连接至混合室14。冷焰气体发生器16通过流体线路53连接至燃料箱10并且通过流体线路60连接至储藏器18。如果在燃烧室12中燃烧的可燃物质不是液体或者气体形式(这能够在焚化设备或者发电设备情况下发生)，则废气清洁设备100优选包括用于将可燃物质供给至燃烧室中的供给装置(图中未示出)。在此情况下，燃料箱10优选仅向冷焰气体发生器16供给碳氢化合物燃料。
储藏器通过流体线路61连接至混合室14。阀装置80控制并调节燃料从燃料箱10至冷焰气体发生器16的流动。阀装置84控制并调节冷焰气体从冷焰气体发生器16至储藏器18的流动，而阀装置85控制并调节冷焰气体从储藏器18至混合室14的流动。如前所述，冷焰气体发生器通过流体线路54连接至空气供应部17并且废气在被清洁后通过废气流动路径52离开混合室14。
图4示出了具有用于冷焰气体的储藏器20的废气清洁设备100的一个实施例。冷焰气体发生器16通过流体线路62连接至混合室14。储藏器20通过与流体线路62连接的流体线路63连接至冷焰气体发生器16(如图中示出的)，或者直接连接至冷焰气体发生器16。阀装置87控制并调节流体从冷焰气体发生器16至储藏器20的流动。储藏器20通过与流体线路62连接的流体线路64连接至混合室14(如图中示出的)，或者直接连接至混合室14。阀装置88控制并调节冷焰气体从储藏器20至混合室14的流动。阀装置86控制并调节经过流体线路62直接到达混合室14的冷焰气体的流动。因此，如果阀装置87、88被关闭，则流体线路62能够对于储藏器20起到旁通流体线路的作用。图4中示出的其它特征与上文描述的相同并且在此不再复述。
图5示出了废气清洁设备100的一个实施例，其中包括EGR回路68。与上文中一样，燃料箱10通过流体线路50连接至燃烧室12。燃烧室12通过废气流动路径51连接至混合室14。在混合室14之后，废气通过废气流动路径52离开。冷焰气体发生器16通过流体线路53连接至燃料箱10，并且阀装置80控制并调节碳氢化合物燃料至冷焰气体发生器16的流动。空气供应部17通过流体线路54向冷焰气体发生器16供应空气。如果在燃烧室12中燃烧的可燃物质不是液体或者气体形式(这能够在焚化设备或者发电设备情况下发生)，废气清洁设备100优选包括用于将可燃物质供给至燃烧室中的供给装置(图中未示出)。在此情况下，燃料箱10优选仅向冷焰气体发生器16供给碳氢化合物燃料。
冷焰气体发生器16通过流体线路65和66连接至混合室14。阀装置89控制并调节冷焰气体从冷焰气体发生器16到混合室14的流动。EGR回路(在它的最简单形式中)包括流体线路68，其被连接至废气流动路径52(如图中示出的)，或者可选择地连被接至废气流动路径51，以及被连接至燃烧室12(这在图中未示出)以使一部分废气能够返回至燃烧室12。阀装置91控制并调节废气通过EGR回路的流动。图5中示出的EGR回路也样包括用于去除可存在于废气中的任何颗粒物质(例如烟灰)的EGR回路颗粒过滤器。颗粒过滤器通过上述流体线路68连接至废气流动路径51、52，以及通过流体线路69连接至燃烧室12。另外，流体线路67将EGR回路颗粒过滤器22连接至流体线路65且因此连接至冷焰气体发生器16，以使得EGR回路颗粒过滤器22能够在被烟灰阻塞时复原。阀装置90控制并调节冷焰气体从冷焰气体发生器16至EGR回路颗粒过滤器22的流动。
图6示出了废气清洁设备100的一个实施例，其中包括：参照图4中示出的实施例描述的储藏器20；参照图5中示出的实施例描述的EGR回路；参照除图2中实施例外的所有实施例描述的冷焰气体发生器16；以及参照图1示出的实施例描述的燃烧室12和混合室14。因此不再描述这些特征。图6中示出的实施例也包括通过废气流动路径73连接至燃烧室12且通过废气流动路径74连接至混合室14的废气流动路径颗粒过滤器24。废气流动路径颗粒过滤器24还通过流体线路70和71连接至冷焰气体发生器，以使得当废气流动路径颗粒过滤器24被烟灰堵塞时能够进行废气流动路径颗粒过滤器24的复原。阀装置92控制冷焰气体从冷焰气体发生器16至废气流动路径颗粒过滤器24的流动。EGR回路颗粒过滤器22通过流体线路70和72连接至冷焰气体发生发生器16，以使得当EGR回路颗粒过滤器22被烟灰阻塞时能够复原。阀装置93控制并调节冷焰气体从冷焰气体发生器16至EGR回路颗粒过滤器22的流动。在废气清洁设备100的此实施例中，还包括布置在混合室14下游的氧化催化剂26。氧化催化剂26氧化那些在混合室14后仍存在于废气中的物质(例如碳氢化合物和CO)。另外，空气供应部28可被连接至废气流动路径79，以使得空气能够在进入氧化催化剂26中之前被供给至废气中。空气的增加能够被用于控制氧化催化剂26中的温度并确保存在足够的氧气以用于氧化过程。阀装置97控制并调节空气进入废气流动路径79的流动。
图7示出了废气清洁设备100的一个实施例，其类似于图3中示出的实施例。然而，图7中的实施例包括用于储藏器18的加热装置30和用于冷焰气体发生器16的加热装置32。如本发明的此实施例中示出的，加热装置30、32可以是利用废气中的热能来加热储藏器18中或者冷焰气体发生器16中的冷焰气体的热交换器。加热装置32被连接至废气流动路径51(如图中示出的)，或者可选择地，通过用于输入废气的流体线路75和77以及用于输出废气的流体线路78和76被连接至废气流动路径52。阀装置96根据储藏器18中的冷焰气体的温度(该温度必须保持在冷焰气体的冷凝点以上)来控制并调节通过加热装置30的废气的流动。类似地，加热装置32被连接至废气流动路径51，或者通过用于输入废气的流体线路75和用于输出废气的流体线路76可选择地被连接至废气流动路径52。阀装置95控制并调节废气通过加热装置32的流动。也可包括阀装置94。图7中示出的其它特征已结合图3中示出的实施例进行了描述并且在此不再复述。
虽然在图上未示出，但图中示出的本发明所有实施例均包括控制单元，所述控制单元记录温度、压力和其它相关测量值并且根据所述测量值控制阀装置和废气清洁设备100的其它可控功能。
另外，为了清晰的目的，与本发明不相关的特征在图上未示出。然而，当应用本发明的特征时，本领域普通技术人员应能够立即增加这些特征。

Claims (25)

1.一种废气清洁设备，用于清洁燃烧室中的燃烧过程所产生的废气，所述废气清洁设备包括：
-废气流动路径，被布置成与所述燃烧室流体连通且废气从中流过，和
-冷焰气体供应部，所述冷焰气体供应部提供冷焰气体，
其特征在于，所述冷焰气体供应部被布置成与所述废气流动路径流体连通，以使所述冷焰气体能够被喷射到在废气流动路径中流动的废气中，并且因此至少部分地去除存在于废气中的杂质。
2.根据权利要求1所述的废气清洁设备，
其特征在于，所述废气流动路径设置有混合室，废气流经所述混合室且冷焰气体与废气在所述混合室中被混合。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的废气清洁设备，
其特征在于，所述混合室设置有混合装置，用于增强废气与冷焰气体的混合。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的废气清洁设备，
其特征在于，所述冷焰气体供应部包括冷焰气体发生器，所述冷焰气体发生器被布置成与所述废气流动路径流体连通。
5.根据权利要求4所述的废气清洁设备，
其特征在于，所述冷焰气体供应部包括用于冷焰气体的储藏器，所述储藏器被布置成与所述冷焰气体发生器及废气流动路径流体连通。
6.根据权利要求5所述的废气清洁设备，
其特征在于，所述储藏器包括加热装置，以使储存在所述储藏器中的冷焰气体的温度保持在冷焰气体的冷凝点以上。
7.根据权利要求6所述的废气清洁，
其特征在于，所述加热装置包括热交换器，其中所述冷焰气体由废气加热。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的废气清洁，
其特征在于，废气清洁设备进一步包括EGR回路，在废气流动路径中流动的一部分废气通过所述EGR回路返回至所述燃烧室。
9.根据权利要求8所述的废气清洁，
其特征在于，所述EGR回路包括EGR回路颗粒过滤器。
10.根据权利要求9所述的废气清洁设备，
其特征在于，所述EGR回路颗粒过滤器被布置成与冷焰气体供应部流体连通，以使EGR回路颗粒过滤器能够通过冷焰气体复原。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的废气清洁设备，
其特征在于，废气流动路径设置有废气流动路径颗粒过滤器，以使得在冷焰气体被喷射至废气流动路径中之前废气流经所述废气流动路径颗粒过滤器。
12.根据权利要求11所述的废气清洁设备，
其特征在于，所述废气流动路径颗粒过滤器被布置成与冷焰气体供应部流体连通，以使得废气流动路径颗粒过滤器能够通过冷焰气体复原。
13.根据权利要求4所述的废气清洁设备，
其特征在于，所述冷焰气体发生器被布置在所述废气流动路径中。
14.一种清洁燃烧室中的燃烧过程产生的废气的方法，并且其中废气在布置成与所述燃烧室流体连通的废气流动路径中流动，
其特征在于，所述方法包括以下步骤：
-提供冷焰气体，和
-将所述冷焰气体喷射到在废气流动路径中流动的废气中，
从而至少部分地从废气中去除存在于废气中的杂质。
15.根据权利要求14所述的方法，
其中，所述方法包括以下步骤：提供废气流经的混合室和喷射冷焰气体，以使冷焰气体与废气在所述混合室中混合。
16.根据权利要求14-15中任一项所述的方法，
其中，所述方法包括以下步骤：提供混合装置以增强废气与冷焰气体的混合。
17.根据权利要求14-16中任一项所述的方法，
其中，所述方法包括以下步骤：在冷焰气体发生器中产生冷焰气体。
18.根据权利要求17所述的方法，
其中，所述方法包括以下步骤：将已由所述冷焰气体发生器产生的冷焰气体存储在储藏器中。
19.根据权利要求18所述的方法，
其中，所述方法包括以下步骤：加热存储在所述储藏器中的冷焰气体，以使所述冷焰气体的温度保持在所述冷焰气体的冷凝点以上。
20.根据权利要求14-19中任一项所述的方法，
其中，所述方法包括以下步骤：使在所述废气流动路径中流动的一部分废气沿EGR回路返回至所述燃烧室。
21.根据权利要求20所述的方法，
其中，所述方法包括以下步骤：通过在所述EGR回路中提供EGR颗粒过滤器来去除在所述EGR回路中流动的废气中的颗粒。
22.根据权利要求21所述的方法，
其中，所述方法包括以下步骤：将所述EGR回路颗粒过滤器布置成与所述冷焰气体供应部流体连通，以使得所述EGR回路颗粒过滤器能够通过冷焰气体复原。
23.根据权利要求14-22中任一项所述的方法，
其中，所述方法包括以下步骤：在所述废气流动路径中提供废气流动路径颗粒过滤器。
24.根据权利要求23所述的方法，
其中，所述方法包括以下步骤：将所述废气流动路径颗粒过滤器布置成与所述冷焰气体供应部流体连通，以使得所述废气流动路径颗粒过滤器能够通过冷焰气体复原。
25.冷焰气体的应用，通过将所述冷焰气体喷射到废气中而去除存在于废气中的杂质。
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