CN110767268B - 一种scr效率低的原因分析方法 - Google Patents

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Abstract

一种SCR效率低的原因分析方法，该方法包括以下步骤：A、检查尿素质量浓度是否正常；B、确定尿素质量浓度正常后，检查尿素喷射控制模型是否准确；C、确定尿素质量浓度正常和尿素喷射控制模型准确后，检查SCR是否发生结晶故障；D、确定尿素质量浓度正常、尿素喷射控制模型准确和SCR未发生结晶故障后，检查SCR是否发生硫中毒故障；E、确定尿素质量浓度正常、尿素喷射控制模型准确、SCR未发生结晶故障和SCR未发生硫中毒故障后，检查SCR催化剂是否失活。本设计不仅能判断SCR效率低的原因，而且准确度高。

Description

一种SCR效率低的原因分析方法
技术领域
本发明涉及排气后处理系统的选择性催化还原(SCR)系统领域，尤其涉及一种SCR效率低的原因分析方法，主要适用于准确判断SCR效率低的原因。
背景技术
随着国六排放法规的即将实施，目前柴油机制造厂都在开发国六柴油机，国六柴油机为了降低发动机尾气中的NOx和颗粒排放，都匹配了催化氧化器(DOC)+颗粒过滤器(DPF)+选择性氧化还原器(SCR)的后处理系统。无论是国四、国五还是国六法规，都要求当尾气排放NOx排放超过法规限值后进行报警，当NOx排放过高时还会进行限扭限速，影响司机的驾驶，因此需要能够准确预测SCR效率下降的故障，并进行相关操作使得SCR效率恢复，进而避免报警、限扭和限速。
中国专利，申请公布号为CN107076638A，申请公布日为2017年8月18日的发明公开了一种用于确定排气后处理系统的性能状态的系统，该系统可以包括使用样品氨输入值和样品NOx输入值来确定氨氮比，实际的NOx输入值和实际的氨输入值可以被接收，可以从第一传感器接收排放值，可以使用至少部分地基于实际的NOx输入值、实际的氨输入值以及氨氮比的迭代失效率计算来确定用于选择性催化还原的NOx排放估计、氨漏失估计以及最佳氨储存值，且NOx排放估计、氨漏失估计以及最佳氨储存值可以被输出至诊断系统。虽然该发明给出了SCR效率低的诊断方法，但是其并没有给出SCR效率低原因的诊断方法。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的无法准确判断SCR效率低原因的缺陷与问题，提供一种能准确判断SCR效率低原因的SCR效率低的原因分析方法。
为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种SCR效率低的原因分析方法，该方法包括以下步骤：
A、检查尿素质量浓度是否正常；
B、检查尿素喷射控制模型是否准确；
确定尿素质量浓度正常后，停止喷射尿素，观察控制模型中的储氨量，若控制模型中的储氨量为0，后NOx传感器测量值与原机NOx值的比值小于设定值L3，设定值L3的范围为0～0.9且L3不为0时，则判断SCR效率低的原因是尿素喷射控制模型不准确；
C、检查SCR是否发生结晶故障；
确定尿素质量浓度正常和尿素喷射控制模型准确后，进行SCR结晶分析，SCR结晶分析根据结晶风险系数CFR来判断，CFR的计算公式为：
Figure GDA0003860665790000021
Qexhaust＝Molexhaust·Cp·Tscr_in；
Figure GDA0003860665790000022
ΔQurea＝Molurea·Cp3·ΔT3+Molures·ΔH2+Molures·ΔH3；
上式中，Molexhaust为排气的物质的量，单位为mol/h；Cp为排气比热容，单位为J/mol·k；Tscr_in为催化剂入口温度，单位为K；
Figure GDA0003860665790000023
为尿素水溶液中水的物质的量，单位为mol/h；Cp1为水的比热容，单位为J/mol·k；ΔT1为水从常温升高到沸腾温度的温差，单位为K；ΔH1为水蒸发为蒸气的摩尔焓，单位为J/mol；Cp2为水蒸气的比热容，单位为J/mol·k；Molurea为尿素水溶液中尿素的物质的量，单位为mol/h；Cp3为尿素的比热容，单位为J/mol·k；ΔT3为尿素从常温升高到分解温度的温差，单位为K；ΔH2为尿素蒸发为尿素蒸气的摩尔焓，单位为J/mol；ΔH3为尿素蒸气分解为氨气的摩尔焓，单位为J/mol；
若CFR小于设定值L4，设定值L4的范围为0～30且L4不为0，则SCR存在结晶风险；否则SCR不存在结晶风险；
将存在结晶风险的时间加入到时间计数器中；将不存在结晶风险的时间从时间计数器中减去；当上一时刻SCR处于再生，当前时刻SCR再生结束，则需要将时间计数器更新为0；当时间计数器超过设定值L5，设定值L5的范围为大于5s，则判断SCR效率低的原因是SCR发生结晶故障；
D、检查SCR是否发生硫中毒故障；
确定尿素质量浓度正常、尿素喷射控制模型准确和SCR未发生结晶故障后，提升排气温度值至设定温度L6，设定温度L6的范围为450℃～550℃，持续运行一段时间，该时间的范围为大于30min，若SCR效率提升一定幅度，该幅度的范围为大于0.1，则判断SCR效率低的原因是SCR发生硫中毒故障；
E、检查SCR催化剂是否失活；
确定尿素质量浓度正常、尿素喷射控制模型准确、SCR未发生结晶故障和SCR未发生硫中毒故障后，进行SCR催化剂失活分析；
当油耗大于发动机额定点油耗的5﹪～50﹪；废气流量大于发动机额定点废气流量的5﹪～50﹪；SCR温度大于设定温度L2，设定温度L2的范围为小于300℃；尿素泵无故障时，依次将尿素喷射量更改为原尿素喷射量的1.05倍、1.1倍、1.15倍、1.2倍、1.25倍、1.3倍直至后NOx传感器测量值变小，若后NOx传感器测量值无法降至设定值L7，设定值L7的范围为0～300，则判断SCR效率低的原因是SCR催化剂失活。
步骤A中，根据尿素质量浓度传感器测量尿素质量浓度，若尿素质量浓度低于设定值L1，设定值L1的范围为10﹪～32.5﹪，则判断SCR效率低的原因是尿素质量差。
步骤A中，当油耗大于发动机额定点油耗的5﹪～50﹪；废气流量大于发动机额定点废气流量的5﹪～50﹪；SCR温度大于设定温度L2，设定温度L2的范围为小于300℃；尿素泵无故障时，依次将尿素喷射量更改为原尿素喷射量的0.8倍、0.9倍、1.1倍、1.2倍、1.3倍，检查SCR效率下降的情况，若SCR效率成线性下降，则判断SCR效率低的原因是尿素质量差。
步骤C中，SCR结晶分析需要满足以下条件：油耗小于发动机额定点油耗的5﹪～50﹪；废气流量小于发动机额定点废气流量的5﹪～50﹪；SCR温度小于设定温度L2，设定温度L2的范围为小于300℃；尿素泵无故障。
步骤D中，通过推迟发动机主喷油正时，正时推迟0.5°～2°；降低高压共轨的轨压，轨压为200kpa～2000kpa；部分关闭节气门，节气门开度为0﹪～60﹪；减小废气再循环阀开度，废气再循环阀开度为0﹪～50﹪；增大可变涡轮增压器阀开度，可变涡轮增压器阀开度为20﹪～100﹪或者增加发动机预喷喷油量，发动机预喷喷油量为0g/str～20g/str来提升排气温度值至设定温度L6。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明一种SCR效率低的原因分析方法中依次检查尿素质量浓度是否正常、尿素喷射控制模型是否准确、SCR是否发生结晶故障、SCR是否发生硫中毒故障、SCR催化剂是否失活，以准确判断SCR效率低的原因，从而采用针对性的方法来恢复SCR效率。因此，本发明能准确判断SCR效率低的原因。
具体实施方式
以下结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
一种SCR效率低的原因分析方法，该方法包括以下步骤：
A、检查尿素质量浓度是否正常；
B、检查尿素喷射控制模型是否准确；
确定尿素质量浓度正常后，停止喷射尿素，观察控制模型中的储氨量，若控制模型中的储氨量为0，后NOx传感器测量值与原机NOx值的比值小于设定值L3，设定值L3的范围为0～0.9且L3不为0时，则判断SCR效率低的原因是尿素喷射控制模型不准确；
C、检查SCR是否发生结晶故障；
确定尿素质量浓度正常和尿素喷射控制模型准确后，进行SCR结晶分析，SCR结晶分析根据结晶风险系数CFR来判断，CFR的计算公式为：
Figure GDA0003860665790000041
Qexhaust＝Molexhaust·Cp·Tscr_in；
Figure GDA0003860665790000042
ΔQurea＝Molurea·Cp3·ΔT3+Molures·ΔH2+Molurea·ΔH3；
上式中，Molexhaust为排气的物质的量，单位为mol/h；Cp为排气比热容，单位为J/mol·k；Tscr_in为催化剂入口温度，单位为K；
Figure GDA0003860665790000043
为尿素水溶液中水的物质的量，单位为mol/h；Cp1为水的比热容，单位为J/mol·k；ΔT1为水从常温升高到沸腾温度的温差，单位为K；ΔH1为水蒸发为蒸气的摩尔焓，单位为J/mol；Cp2为水蒸气的比热容，单位为J/mol·k；Molurea为尿素水溶液中尿素的物质的量，单位为mol/h；Cp3为尿素的比热容，单位为J/mol·k；ΔT3为尿素从常温升高到分解温度的温差，单位为K；ΔH2为尿素蒸发为尿素蒸气的摩尔焓，单位为J/mol；ΔH3为尿素蒸气分解为氨气的摩尔焓，单位为J/mol；
若CFR小于设定值L4，设定值L4的范围为0～30且L4不为0，则SCR存在结晶风险；否则SCR不存在结晶风险；
将存在结晶风险的时间加入到时间计数器中；将不存在结晶风险的时间从时间计数器中减去；当上一时刻SCR处于再生，当前时刻SCR再生结束，则需要将时间计数器更新为0；当时间计数器超过设定值L5，设定值L5的范围为大于5s，则判断SCR效率低的原因是SCR发生结晶故障；
D、检查SCR是否发生硫中毒故障；
确定尿素质量浓度正常、尿素喷射控制模型准确和SCR未发生结晶故障后，提升排气温度值至设定温度L6，设定温度L6的范围为450℃～550℃，持续运行一段时间，该时间的范围为大于30min，若SCR效率提升一定幅度，该幅度的范围为大于0.1，则判断SCR效率低的原因是SCR发生硫中毒故障；
E、检查SCR催化剂是否失活；
确定尿素质量浓度正常、尿素喷射控制模型准确、SCR未发生结晶故障和SCR未发生硫中毒故障后，进行SCR催化剂失活分析；
当油耗大于发动机额定点油耗的5﹪～50﹪；废气流量大于发动机额定点废气流量的5﹪～50﹪；SCR温度大于设定温度L2，设定温度L2的范围为小于300℃；尿素泵无故障时，依次将尿素喷射量更改为原尿素喷射量的1.05倍、1.1倍、1.15倍、1.2倍、1.25倍、1.3倍直至后NOx传感器测量值变小，若后NOx传感器测量值无法降至设定值L7，设定值L7的范围为0～300，则判断SCR效率低的原因是SCR催化剂失活。
步骤A中，根据尿素质量浓度传感器测量尿素质量浓度，若尿素质量浓度低于设定值L1，设定值L1的范围为10﹪～32.5﹪，则判断SCR效率低的原因是尿素质量差。
步骤A中，当油耗大于发动机额定点油耗的5﹪～50﹪；废气流量大于发动机额定点废气流量的5﹪～50﹪；SCR温度大于设定温度L2，设定温度L2的范围为小于300℃；尿素泵无故障时，依次将尿素喷射量更改为原尿素喷射量的0.8倍、0.9倍、1.1倍、1.2倍、1.3倍，检查SCR效率下降的情况，若SCR效率成线性下降，则判断SCR效率低的原因是尿素质量差。
步骤C中，SCR结晶分析需要满足以下条件：油耗小于发动机额定点油耗的5﹪～50﹪；废气流量小于发动机额定点废气流量的5﹪～50﹪；SCR温度小于设定温度L2，设定温度L2的范围为小于300℃；尿素泵无故障。
步骤D中，通过推迟发动机主喷油正时，正时推迟0.5°～2°；降低高压共轨的轨压，轨压为200kpa～2000kpa；部分关闭节气门，节气门开度为0﹪～60﹪；减小废气再循环阀开度，废气再循环阀开度为0﹪～50﹪；增大可变涡轮增压器阀开度，可变涡轮增压器阀开度为20﹪～100﹪或者增加发动机预喷喷油量，发动机预喷喷油量为0g/str～20g/str来提升排气温度值至设定温度L6。
本发明的原理说明如下：
当出现SCR效率低故障后，需要对后处理系统进行检查，检查的顺序依次为尿素质量浓度、尿素喷射控制模型、SCR结晶、SCR硫中毒和SCR催化剂失活。
尿素喷射控制模型分析时，停止喷射尿素，虽然后处理器储存了氨气，可以与NOx继续发生反应，但由于停止喷射尿素，后处理器后的NOx会逐渐增加直至与原机NOx接近，此时观察控制模型中的储氨量。
分析SCR效率低的原因之前，可以通过以下方法来诊断SCR效率；
一种SCR效率的诊断方法，该诊断方法包括以下步骤：
1、开启SCR效率的诊断功能，并获取原机NOx值、后NOx传感器测量值和后NOx的理论值；
当满足以下条件后，SCR效率的诊断功能开启：
当前工况转速与前t1时刻的转速变化小于δ1，t1的范围为0.1s～10s，δ1的范围为10rpm～200rpm；
扭矩百分数小于δ2，δ2的范围为0％～20％；
SCR温度在T1和T2之间，T1的范围为180℃～240℃，T2的范围为300℃～500℃；
后处理系统无硬件故障(包括后NOx传感器、温度传感器等)；
尿素喷射量大于m，m的范围为大于100ml/h；
原机NOx值在v1和v2之间，v1的范围为100ppm～1500ppm，v2的范围为300ppm～2000ppm；
后NOx传感器测量值在v3和v4之间，v3的范围为100ppm～1500ppm，v4的范围为300ppm～2000ppm；
原机NOx值通过安装在后处理器之前的NOx传感器测量得到或者根据转速、扭矩信号读取控制map得到，之后，对原机NOx进行延时处理，延时处理的方法为：
t0＝V/Q；
上式中，V为发动机出口到后NOx传感器的流通体积或者前NOx传感器到后NOx传感器的流通体积，Q为排气体积流量；
将SCR温度、原机NOx值、废气流量值和尿素喷射量输入到SCR催化剂模块中，采用以下公式计算后NOx的理论值：
N＝A-A*E*F；
上式中，N为后NOx的理论值；A为原机NOx值；E为NOx实际转化效率，由SCR催化剂模块中的SCR温度和尿素喷射量读取NOx实际转化效率map得到；F为储氨修正效率，根据当前储氨量和排气流量读取储氨修正效率map得到；
对原机NOx值、后NOx传感器测量值和后NOx的理论值进行滤波处理，滤波方式如下：
Yn＝K*Xn+(1-K)Yn-1；
上式中，Yn为当前时刻的输出值，Xn为当前时刻的输入值，Yn-1为上一时刻的输出值，K为滤波系数，K的范围为0～1；
或者对原机NOx值、后NOx传感器测量值和后NOx的理论值进行滤波处理，滤波方式如下：
Yn＝(Yn-1*(a-1)+Xn)/a；
上式中，Yn为当前时刻的输出值，Xn为当前时刻的输入值，Yn-1为上一时刻的输出值，a为滤波系数，a为整数，且a≥1；
2、根据原机NOx值和后NOx传感器测量值计算实际转化效率，实际转化效率＝(原机NOx值-后NOx传感器测量值)/原机NOx值；
根据原机NOx值和后NOx的理论值计算目标转化效率，目标转化效率＝(原机NOx值-后NOx的理论值)/原机NOx值；
3、通过对比目标转化效率和实际转化效率的差异，来判断SCR效率；
若目标转化效率/实际转化效率<P1，P1的范围为0.4～0.98，且持续时间超过标定值t2，标定值t2的范围为10s～3600s，则判断SCR效率低故障；
若目标转化效率/实际转化效率＞P2，P2的范围为0.6～1，且持续时间超过标定值t3，标定值t3的范围为10s～3600s，则判断SCR效率正常。
当判断SCR效率低故障后，可以通过以下方法来恢复SCR效率；
一种SCR效率恢复的控制方法，该控制方法包括以下步骤：
1、若SCR效率低的原因是尿素浓度低，则更换正常浓度的尿素；
2、若SCR效率低的原因是尿素喷射控制模型偏差大，则通过停止喷射尿素使得原机NOx将SCR的储氨量全部反应掉，当后NOx传感器测量值与原机NOx值的偏差ε＝(原机NOx值-后NOx传感器测量值)/原机NOx值小于设定值，设定值的范围为0﹪～30％，则认为SCR内的储氨量完全反应掉了，此时，尿素喷射控制模型重新恢复到初始状态，尿素喷射控制模型的控制参数全部变为0，尿素喷射控制模型的偏差也更新为0，进而修正了尿素喷射控制模型的偏差；
3、若SCR效率低的原因是SCR结晶，则开启SCR去结晶再生；
SCR去结晶再生的开启需要同时满足以下5个条件：SCR结晶；颗粒过滤器DPF碳载量小于最大碳载量限值；当距离上一次再生的发动机运行时间或里程高于标定值；控制策略并没有禁止进行再生；颗粒过滤器DPF再生需求未触发；
31、SCR升温：通过以下措施中的一种或者多种来提升排气温度值至设定温度T1，设定温度T1的范围为250℃～400℃：推迟发动机主喷油正时，正时推迟0.5°～2°；降低高压共轨的轨压，轨压为200kpa～2000kpa；部分关闭节气门，节气门开度为0﹪～60﹪；减小废气再循环阀开度，废气再循环阀开度为0﹪～50﹪；增大可变涡轮增压器阀开度，可变涡轮增压器阀开度为20﹪～100﹪或者增加发动机预喷喷油量，发动机预喷喷油量为0g/str～20g/str；
32、SCR去结晶再生：当排气温度达到设定温度T1后，通过控制器控制缸内后喷油量、通过后处理燃油喷射系统往排气管内喷油或者同时采用控制器控制缸内后喷油量和后处理燃油喷射系统往排气管内喷油，使得排气管内有未燃的燃油或者碳氢，未燃燃油或者碳氢经过催化氧化器DOC时会被氧化，放出热量，从而使得排气温度提升到设定温度T2，设定温度T2的范围为480℃～650℃，并维持设定温度T2进行SCR去结晶再生；
33、退出SCR去结晶再生：
331、停止喷油
若SCR去结晶再生仅采用了控制器控制缸内后喷油量，则关闭缸内后喷；若SCR去结晶再生仅采用了后处理燃油喷射系统往排气管内喷油，则停止往排气管内喷油；若SCR去结晶再生同时采用了控制器控制缸内后喷油量和后处理燃油喷射系统往排气管内喷油，则同时停止缸内后喷和往排气管内喷油；当排气温度由设定温度T2下降到设定温度T3，设定温度T3的范围为250℃～500℃，则进入步骤C32；
332、恢复到发动机正常运行的工况
发动机主喷油正时、高压共轨的轨压、节气门开度、废气再循环阀开度、可变涡轮增压器阀开度或者发动机预喷喷油量都恢复到正常状态；
4、若SCR效率低的原因是SCR硫中毒，则开启SCR脱硫再生；
SCR脱硫再生的开启需要同时满足以下5个条件：SCR硫中毒；颗粒过滤器DPF碳载量小于最大碳载量限值；当距离上一次再生的发动机运行时间或里程高于标定值；控制策略并没有禁止进行再生；颗粒过滤器DPF再生需求未触发；
41、SCR升温：通过以下措施中的一种或者多种来提升排气温度值至设定温度T1，设定温度T1的范围为250℃～400℃：推迟发动机主喷油正时，正时推迟0.5°～2°；降低高压共轨的轨压，轨压为200kpa～2000kpa；部分关闭节气门，节气门开度为0﹪～60﹪；减小废气再循环阀开度，废气再循环阀开度为0﹪～50﹪；增大可变涡轮增压器阀开度，可变涡轮增压器阀开度为20﹪～100﹪或者增加发动机预喷喷油量，发动机预喷喷油量为0g/str～20g/str；
42、SCR脱硫再生：当排气温度达到设定温度T1后，通过控制器控制缸内后喷油量、通过后处理燃油喷射系统往排气管内喷油或者同时采用控制器控制缸内后喷油量和后处理燃油喷射系统往排气管内喷油，使得排气管内有未燃的燃油或者碳氢，未燃燃油或者碳氢经过催化氧化器DOC时会被氧化，放出热量，从而使得排气温度提升到设定温度T2，设定温度T2的范围为480℃～650℃，并维持设定温度T2进行脱硫再生；
43、退出SCR脱硫再生：
431、停止喷油
若SCR脱硫再生仅采用了控制器控制缸内后喷油量，则关闭缸内后喷；若SCR脱硫再生仅采用了后处理燃油喷射系统往排气管内喷油，则停止往排气管内喷油；若SCR脱硫再生同时采用了控制器控制缸内后喷油量和后处理燃油喷射系统往排气管内喷油，则同时停止缸内后喷和往排气管内喷油；当排气温度由设定温度T2下降到设定温度T3，设定温度T3的范围为250℃～500℃，则进入步骤D32；
432、恢复到发动机正常运行的工况
发动机主喷油正时、高压共轨的轨压、节气门开度、废气再循环阀开度、可变涡轮增压器阀开度或者发动机预喷喷油量都恢复到正常状态；
5、若SCR效率低的原因是SCR催化剂失活，则更换SCR。
实施例1：
一种SCR效率低的原因分析方法，该方法包括以下步骤：
A、检查尿素质量浓度是否正常；
尿素质量浓度分析有两种方法，方法1为：根据尿素质量浓度传感器测量尿素质量浓度，若尿素质量浓度低于设定值L1，设定值L1的范围为10％～32.5％，则判断SCR效率低的原因是尿素质量差；方法2为：当油耗大于发动机额定点油耗的5％～50％；废气流量大于发动机额定点废气流量的5％～50％；SCR温度大于设定温度L2，设定温度L2的范围为小于300℃；尿素泵无故障时，依次将尿素喷射量更改为原尿素喷射量的0.8倍、0.9倍、1.1倍、1.2倍、1.3倍，检查SCR效率下降的情况，若SCR效率成线性下降，则判断SCR效率低的原因是尿素质量差；
B、检查尿素喷射控制模型是否准确；
确定尿素质量浓度正常后，停止喷射尿素，观察控制模型中的储氨量，若控制模型中的储氨量为0，后NOx传感器测量值与原机NOx值的比值小于设定值L3，设定值L3的范围为0～0.9且L3不为0时，则判断SCR效率低的原因是尿素喷射控制模型不准确；
C、检查SCR是否发生结晶故障；
确定尿素质量浓度正常和尿素喷射控制模型准确后，进行SCR结晶分析，SCR结晶分析需要满足以下条件：油耗小于发动机额定点油耗的5％～50％；废气流量小于发动机额定点废气流量的5％～50％；SCR温度小于设定温度L2，设定温度L2的范围为小于300℃；尿素泵无故障；
SCR结晶分析根据结晶风险系数CFR来判断，CFR的计算公式为：
Figure GDA0003860665790000101
Qexhaust＝Molexhaust·Cp·Tscr_in；
Figure GDA0003860665790000102
ΔQurea＝Molurea·Cp3·ΔT3+Molures·ΔH2+Molures·ΔH3；
上式中，Molexhaust为排气的物质的量，单位为mol/h；Cp为排气比热容，单位为J/mol·k；Tscr_in为催化剂入口温度，单位为K；
Figure GDA0003860665790000111
为尿素水溶液中水的物质的量，单位为mol/h；Cp1为水的比热容，单位为J/mol·k；ΔT1为水从常温升高到沸腾温度的温差，单位为K；ΔH1为水蒸发为蒸气的摩尔焓，单位为J/mol；Cp2为水蒸气的比热容，单位为J/mol·k；Molurea为尿素水溶液中尿素的物质的量，单位为mol/h；Cp3为尿素的比热容，单位为J/mol·k；ΔT3为尿素从常温升高到分解温度的温差，单位为K；ΔH2为尿素蒸发为尿素蒸气的摩尔焓，单位为J/mol；ΔH3为尿素蒸气分解为氨气的摩尔焓，单位为J/mol；
若CFR小于设定值L4，设定值L4的范围为0～30且L4不为0，则SCR存在结晶风险；否则SCR不存在结晶风险；
将存在结晶风险的时间加入到时间计数器中；将不存在结晶风险的时间从时间计数器中减去；当上一时刻SCR处于再生，当前时刻SCR再生结束，则需要将时间计数器更新为0；当时间计数器超过设定值L5，设定值L5的范围为大于5s，则判断SCR效率低的原因是SCR发生结晶故障；
D、检查SCR是否发生硫中毒故障；
确定尿素质量浓度正常、尿素喷射控制模型准确和SCR未发生结晶故障后，通过推迟发动机主喷油正时，正时推迟0.5°～2°；降低高压共轨的轨压，轨压为200kpa～2000kpa；部分关闭节气门，节气门开度为0％～60％；减小废气再循环阀开度，废气再循环阀开度为0％～50％；增大可变涡轮增压器阀开度，可变涡轮增压器阀开度为20％～100％或者增加发动机预喷喷油量，发动机预喷喷油量为0g/str～20g/str来提升排气温度值至设定温度L6，设定温度L6的范围为450℃～550℃，持续运行一段时间，该时间的范围为大于30min，若SCR效率提升一定幅度，该幅度的范围为大于0.1，则判断SCR效率低的原因是SCR发生硫中毒故障；
E、检查SCR催化剂是否失活；
确定尿素质量浓度正常、尿素喷射控制模型准确、SCR未发生结晶故障和SCR未发生硫中毒故障后，进行SCR催化剂失活分析；
当油耗大于发动机额定点油耗的5％～50％；废气流量大于发动机额定点废气流量的5％～50％；SCR温度大于设定温度L2，设定温度L2的范围为小于300℃；尿素泵无故障时，依次将尿素喷射量更改为原尿素喷射量的1.05倍、1.1倍、1.15倍、1.2倍、1.25倍、1.3倍直至后NOx传感器测量值变小，若后NOx传感器测量值无法降至设定值L7，设定值L7的范围为0～300，则判断SCR效率低的原因是SCR催化剂失活。
实施例2：
基本内容同实施例1，不同之处在于：
通过以下方法来检查SCR是否发生结晶故障：
当油耗小于发动机额定点油耗的百分比设定值L8，设定值L8的范围为0﹪～50﹪且L8不为0％；废气流量小于发动机额定点废气流量的百分比L9，设定值L9的范围为0﹪～50﹪且L9不为0％；SCR温度小于设定温度L10，设定值L10的范围为100℃～400℃；尿素喷射量小于设定值L11，设定值L11的范围为100ml/h～7000ml/h且尿素泵无故障，则结晶风险的时间计数器加一；若不满足以上条件，则不存在结晶风险，将结晶风险的时间减一；当时间计数器超过设定值L12，设定值L12的范围为1s～10000s，则判断SCR效率低的原因是SCR发生结晶故障。

Claims (1)

1.一种SCR效率低的原因分析方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
A、检查尿素质量浓度是否正常；
当油耗大于发动机额定点油耗的5﹪～50﹪；废气流量大于发动机额定点废气流量的5﹪～50﹪；SCR温度大于设定温度L2，设定温度L2的范围为小于300℃；尿素泵无故障时，依次将尿素喷射量更改为原尿素喷射量的0.8倍、0.9倍、1.1倍、1.2倍、1.3倍，检查SCR效率下降的情况，若SCR效率成线性下降，则判断SCR效率低的原因是尿素质量差；
B、检查尿素喷射控制模型是否准确；
确定尿素质量浓度正常后，停止喷射尿素，观察控制模型中的储氨量，若控制模型中的储氨量为0，后NOx传感器测量值与原机NOx值的比值小于设定值L3，设定值L3的范围为0～0.9且L3不为0时，则判断SCR效率低的原因是尿素喷射控制模型不准确；
C、检查SCR是否发生结晶故障；
确定尿素质量浓度正常和尿素喷射控制模型准确后，进行SCR结晶分析，SCR结晶分析根据结晶风险系数CFR来判断，CFR的计算公式为：
；
；
；
；
上式中，为排气的物质的量，单位为mol/h；为排气比热容，单位为J/mol˙k；为催化剂入口温度，单位为K；为尿素水溶液中水的物质的量，单位为mol/h；为水的比热容，单位为J/mol˙k；为水从常温升高到沸腾温度的温差，单位为K；为水蒸发为蒸气的摩尔焓，单位为J/mol；为水蒸气的比热容，单位为J/mol˙k；为尿素水溶液中尿素的物质的量，单位为mol/h；为尿素的比热容，单位为J/mol˙k；为尿素从常温升高到分解温度的温差，单位为K；为尿素蒸发为尿素蒸气的摩尔焓，单位为J/mol；为尿素蒸气分解为氨气的摩尔焓，单位为J/mol；
若CFR小于设定值L4，设定值L4的范围为0～30且L4不为0，则SCR存在结晶风险；否则SCR不存在结晶风险；
当油耗小于发动机额定点油耗的百分比设定值L8，设定值L8的范围为0﹪～50﹪且L8不为0%；废气流量小于发动机额定点废气流量的百分比L9，设定值L9的范围为0﹪～50﹪且L9不为0%；SCR温度小于设定温度L10，设定值L10的范围为100℃～400℃；尿素喷射量小于设定值L11，设定值L11的范围为100ml/h～7000ml/h且尿素泵无故障，则结晶风险的时间计数器加一；若不满足以上条件，则不存在结晶风险，将结晶风险的时间减一；当时间计数器超过设定值L12，设定值L12的范围为1s～10000s，则判断SCR效率低的原因是SCR发生结晶故障；
SCR结晶分析需要满足以下条件：油耗小于发动机额定点油耗的5﹪～50﹪；废气流量小于发动机额定点废气流量的5﹪～50﹪；SCR温度小于设定温度L2，设定温度L2的范围为小于300℃；尿素泵无故障；
D、检查SCR是否发生硫中毒故障；
确定尿素质量浓度正常、尿素喷射控制模型准确和SCR未发生结晶故障后，提升排气温度值至设定温度L6，设定温度L6的范围为450℃～550℃，持续运行一段时间，该时间的范围为大于30min，若SCR效率提升一定幅度，该幅度的范围为大于0.1，则判断SCR效率低的原因是SCR发生硫中毒故障；
通过推迟发动机主喷油正时，正时推迟0.5°～2°；降低高压共轨的轨压，轨压为200kpa～2000kpa；部分关闭节气门，节气门开度为0﹪～60﹪；减小废气再循环阀开度，废气再循环阀开度为0﹪～50﹪；增大可变涡轮增压器阀开度，可变涡轮增压器阀开度为20﹪～100﹪或者增加发动机预喷喷油量，发动机预喷喷油量为0g/str～20g/str来提升排气温度值至设定温度L6；
E、检查SCR催化剂是否失活；
确定尿素质量浓度正常、尿素喷射控制模型准确、SCR未发生结晶故障和SCR未发生硫中毒故障后，进行SCR催化剂失活分析；
当油耗大于发动机额定点油耗的5﹪～50﹪；废气流量大于发动机额定点废气流量的5﹪～50﹪；SCR温度大于设定温度L2，设定温度L2的范围为小于300℃；尿素泵无故障时，依次将尿素喷射量更改为原尿素喷射量的1.05倍、1.1倍、1.15倍、1.2倍、1.25倍、1.3倍直至后NOx传感器测量值变小，若后NOx传感器测量值无法降至设定值L7，设定值L7的范围为0～300，则判断SCR效率低的原因是SCR催化剂失活。
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