CN111946428B - 一种dpf离线再生温度控制系统及控制方法 - Google Patents

一种dpf离线再生温度控制系统及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种DPF离线再生温度控制系统及控制方法,涉及柴油机的尾气后处理领域,包括后处理系统、导流系统、冷却系统、加热系统、NTP喷射系统、电压控制器和控制模块;所述冷却系统用来对后处理系统和NTP喷射系统进行冷却;所述电压控制器通过调整输入NTP喷射系统的电压来控制NTP发生器气体的生成;所述加热系统设置在NTP喷射系统和后处理系统之间,将NTP喷射系统输出的气体加热后输送到导流系统内经导流系统导流旋转后进入后处理系统;所述控制模块用来控制用来接收并处理系统的信号。本发明在发动机停机状态下对DPF高效再生,使得活性物质的生产率保持在较高水平,减少活性物质的分解,提高DPF内颗粒物的氧化速率,实现DPF的高效离线再生。

Description

一种DPF离线再生温度控制系统及控制方法
技术领域
本发明涉及柴油机的尾气后处理领域。具体地,涉及一种DPF离线再生温度控制系统及控制方法。
背景技术
柴油机因具有良好的经济性、可靠性、动力性和较高的热效率,在交通运输、工程及农用机械发电机组设备等领域应用广泛。与汽油机不同,柴油机因其高压缩比和较大的平均空燃比而导致柴油机的PM与NOx排放较高,而PM与NOx对人类的危害都不容忽视。粒径较小的PM会随着人们的呼吸进入体内,对心脏、呼吸系统造成损害。尾气中NOx的组成主要为NO和NO2,NOx对呼吸道有刺激作用,会损害呼吸道造成咽部不适、干咳等,慢性影响主要表现为神经衰弱综合征及慢性呼吸道炎症。
柴油机颗粒物捕集器(Diesel Particulate filter,DPF)是目前降低柴油机PM排放最有效的排气后处理技术,PM捕集效率超过90%。随着PM的捕集DPF会发生不同程度的堵塞,使排气背压升高,影响发动机正常运行。因此,有必要适时对DPF进行再生。
低温等离子技术(Non-thermal plasma,NTP)是一种很有应用前景的尾气净化技术。利用空气为气源,放电产生O3、NO2等活性物质,具有系统简单、处理效率高、抗干扰能力强等优点。
专利CN-208734408U提供了一种利用NTP技术在线再生的方法,但由于在线再生存在产生的活性气体量不足,活性气体与排气共用主排气管而增大排气压力,活性气体在排气高温气氛下快速热解等缺点。
发明内容
针对现有技术中存在不足,本发明提供了一种DPF离线再生温度控制系统及控制方法。本发明在排气支管上安装加热器,可以实现DPF再生前的均匀预热,及再生过程中温度的调控,提高DPF再生效率,同时使得再生过程中DPF内温度可控;通过设置导流系统使得颗粒物被均匀捕集,使DPF内各通道的空气流动阻力趋于均匀,对再生时提高活性气体在DPF内的滞留时间有积极影响,减少再生时间,提高再生效率。
本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
一种DPF离线再生温度控制系统,包括后处理系统、导流系统、冷却系统、加热系统、NTP喷射系统、电压控制器和控制模块;所述冷却系统用来对后处理系统和NTP喷射系统进行冷却;所述电压控制器通过调整输入NTP喷射系统的电压来控制NTP发生器气体的生成;所述加热系统设置在NTP喷射系统和后处理系统之间,将NTP喷射系统输出的气体加热后输送到导流系统内经导流系统导流旋转后进入后处理系统;所述控制模块用来控制用来接收并处理系统的信号。
进一步的,所述导流系统包括前端导流叶栅和后端导流叶栅;所述前端导流叶栅设置在后处理系统的进气端,后端导流叶栅设置在后处理系统的出气端,前端导流叶栅包括直圆管和渐扩管,后端导流叶栅包括渐缩管和直圆管;气流经直圆管进入渐扩管进入后处理系统后经渐缩管和直圆管排出;所述直圆管、渐扩管和渐缩管内均设置有3个气道,其中,直圆管的气道结构为流线型螺旋状,渐扩管和渐缩管的气道为直气道。
进一步的,所述渐扩管尾部附有微型电机,柴油机工作时微型电机带动前端导流叶栅旋转。
进一步的,所述后处理系统包括主排气管和DPF;气体经主排气管流至DPF,颗粒物被DPF捕集实现排气净化;所述DPF内设置有数个第一温度传感器,第一温度传感器用于监测DPF内部不同区域的温度,安装在DPF内部的第一温度传感器将测得温度反馈给控制模块,控制模块通过对加热系统的功率调节实现对DPF的预热过程、再生过程的温度控制,并通过DPF内部温度的变化判断再生进程。
进一步的,所述DPF内设置有9个第一温度传感器,9个第一温度传感器分3组分别布置在DPF轴线1/3处、2/3处和距离DPF末端10mm处,且每一组温度传感器在DPF圆形横截面上的分布为:圆心处、L=0.25D、L=0.5D处各一个,圆心处的温度传感器位于其余两个传感器之间且处于同一条直线上。
进一步的,所述加热系统包括加热器和第二阀门;加热器进气口与NTP喷射系统中的NTP发生器出气口相连,加热器出气口与后处理系统的主排气管相连,第四温度传感器安装在加热器的出气口端;第四温度传感器在再生阶段监测加热后气体的温度并将温度信息发送给控制模块,控制模块通过分析温度信息调节加热器功率,实现对温度的闭环控制和离线再生过程中后处理系统中的DPF的预热;第二阀门安装在第四温度传感器后靠近主排气管,第二阀门用来防止柴油机工作时废气流入加热系统管道。
进一步的,所述冷却系统包括水箱、第一水泵、第二水泵、水套;所述第一水泵与NTP发生器相连,NTP发生器工作时水箱通过第一水泵对NTP发生器进行冷却,使NTP发生器工作在最佳温度范围内,对NTP发生器的冷却实行工作前先供水,工作结束后延时断水流入NTP发生器出水管,对NTP发生器起到保护作用;DPF外的水套结构与第二水泵相连,柴油机工作时水箱通过第二水泵给水套供水,增加DPF外部散热,水套内壁涂有保温材料,DPF再生时,排净水套内冷却水到水道出水管并关闭第一阀门,使DPF外部形成保温层,减少再生时DPF的热量散失。
进一步的,所述NTP发生器出水管上设置有第二温度传感器,水道出水管上设置有第三温度传感器;所述第二温度传感器用于监测NTP发生器出水口温度,反映NTP发生器工作时的冷却效果并将测得温度反馈给控制模块,控制模块通过调节第一水泵的功率,使NTP发生器工作时始终能够良好冷却;所述第三温度传感器用于监测水套出水口温度并将测得温度反馈给控制模块,控制模块调节第二水泵功率,使DPF外部良好散热。
DPF离线再生温度控制系统的控制方法,包括以下步骤:
步骤一:对柴油机后处理系统100进行标定实验,确定正常捕集时不同工况下DPF可正常工作时长以确定再生周期、前端导流系统的旋转间隔时长,存入控制模块;
步骤二:对NTP喷射系统、冷却系统进行联合标定实验,确定NTP喷射系统产生的活性气体最大浓度范围时,进气流量、NTP发生器功率、冷却水温度、第一水泵功率的变化范围,存入控制模块;
步骤三:控制模块判断柴油机是否停机,若没有停机,则控制模块按照标定数据定期发送命令控制微型电机带动前端导流系统旋转,并通过第一温度传感器获得DPF内部温度,控制模块接收第一温度传感器的温度信息,当DPF内部温度上升至200℃时,控制模块打开第二水泵;柴油机停机时,控制模块关闭第二水泵,微型电机停止工作,水套内的冷却水由于重力作用流回水箱;
步骤四:柴油机停机状态下,控制模块对柴油机运行状况进行分析,确定DPF需要再生时,判断DPF内部温度是否低于60℃,若是,控制模块发出再生指令;
步骤五:控制模块打开第二阀门,依次启动供气泵、加热器,关闭第一阀门,控制加热器出气口温度保持在100℃,使第一温度传感器检测温度高于80℃;
步骤六:依次启动第一水泵、NTP发生器,并关闭加热器;
步骤七:第一温度传感器检测DPF温度,当温度不在80℃~150℃范围时控制模块调节加热器功率;
步骤八:当DPF内部出气口端末端设置的第一温度传感器感知到温度变化为上升超过120℃,温度达到最大值后开始下降,表明DPF末端再生完全,控制模块发出停止再生指令,关闭加热器、NTP发生器、供气泵、第二阀门、第一水泵,打开第一阀门,再生完成。
进一步的,所述DPF采用壁流式蜂窝陶瓷材料,孔密度为100cpsi,直径为144mm,母线长152mm;所述DPF预热温度区间为80±2℃,DPF再生温度区间为80~150℃。
有益效果:
1.本发明在排气支管上安装加热器,可以实现DPF再生前的均匀预热,及再生过程中温度的调控,提高DPF再生效率,同时使得再生过程中DPF内温度可控;通过设置导流系统使得颗粒物被均匀捕集,使DPF内各通道的空气流动阻力趋于均匀,对再生时提高活性气体在DPF内的滞留时间有积极影响,减少再生时间,提高再生效率。
2.第一温度传感器共有9个,分别设置在DPF内部的不同位置,用来监测DPF内部不同区域的温度,安装在DPF内部的第一温度传感器将测得温度反馈给控制模块,控制模块通过对加热系统的功率调节实现对DPF的预热过程、再生过程的温度控制,并通过DPF内部温度的变化判断再生进程,从而使得再生过程更加可控、精确。
3.设置冷却系统,通过对NTP发生器实行工作前先供水冷却,工作结束后延时断流使得NTP发生器工作在最佳温度范围内,另外冷却系统也对DPF的水套进行供水增加DPF外部散热。
4.电压控制器通过调整输入NTP喷射系统的电压来控制NTP发生器气体的生成,从而使得NTP发生器生成的气体更符合DPF的再生条件。
5.DPF采用壁流式蜂窝陶瓷材料,孔密度为100cpsi,直径为144mm,母线长152mm,DPF预热温度区间为80±2℃,DPF再生温度区间为80~150℃,上述参数的材料更适合DPF再生。
6.导流系统包括直圆管、渐扩管和渐缩管,其中,直圆管内部为螺旋形状、流线型气流通道,渐扩管和渐缩管为内部分为3个直通道,上述螺旋状流线型气流通道的设置使得进入DPF的气流及颗粒物能被均匀的收集。
7.本发明利用NTP技术实现DPF的离线完全再生,降低柴油机PM排放;通过对整个柴油机系统的温度控制,在DPF离线再生的整个过程中实现DPF温度可控,延长了NTP技术再生DPF过程中活性物质的寿命,降低了活性物质的分解率,提高了活性物质与DPF内颗粒物的反应速率,有利于实现DPF的高效完全再生。
附图说明
图1为本发明实施例涉及到的DPF离线再生温度控制系统示意图;
图2为本发明图1中涉及到的后处理系统结构示意图;
图3为本发明图1中涉及到的导流系统结构示意图;
图4为本发明图1中涉及到的冷却系统结构示意图;
图5为本发明图1中涉及到的加热系统结构示意图;
图6为本发明图1中涉及到的NTP喷射系统结构示意图;
图7为本发明图1中涉及到的DPF温度传感器布置示意图;
图8为本发明实施例涉及到的DPF离线再生温度控制系统的控制方法流程示意图。
附图标记:
100-后处理系统,101-主排气管,102-第一温度传感器,103-保温涂层,104-水套,105-DPF;
200-导流系统,201-前端导流叶栅,202-微型电机,203-后端导流叶栅;
300-冷却系统,301-水箱,302-第一水泵,303-NTP发生器进水管,304-NTP发生器出水管,305-第二温度传感器,306-水套进水管,307-第二水泵,308-水套出水管,309-第一阀门,310-第三温度传感器;
400-加热系统,401-加热器,402-第四温度传感器,403-第二阀门;
500-NTP喷射系统,501-NTP发生器,502-质量流量计,503-供气泵;
600-电压控制器。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面首先结合附图具体描述根据本发明实施例的
结合附图1所示,本发明涉及到的一种DPF离线再生温度控制系统,包括柴油机、后处理系统100、导流系统200、冷却系统300、加热系统400、NTP喷射系统500、电源供给系统及控制模块。所述柴油机与后处理系统100通过主排气管101相连,NTP喷射系统500产生的活性物质经过加热系统400流向后处理系统100,冷却系统300利用冷却水管分别为NTP喷射系统500和后处理系统100提供冷却水进行冷却,加热器401加热来自气泵503的空气,对后处理系统100进行再生前的预热。控制模块通过各类传感器、阀门及泵控制整个系统,电源供给系统为冷却系统300、加热系统400、NTP喷射系统500等提供能量。
结合附图2和7所示,所述后处理系统100包括主排气管101、第一温度传感器102、保温涂层103、水套104和DPF105;DPF105内部布置有9个温度传感器,分3组分别布置在DPF105轴线1/3处、2/3处和距离DPF105末端10mm处,每一组温度传感器在DPF105圆形横截面上的分布为:圆心处、L=0.25D、L=0.5D处各一个,圆心处的温度传感器位于其余两个传感器之间且处于同一直线上。三组温度传感器位置设置的目的是监测DPF105内部的温度,再生时由于反应的阶段性,DPF105内部会出现温度分布不均衡的情况,因此DPF105内部合理布置温度传感器,对DPF再生非常重要。DPF105采用材料为堇青石,采用壁流式蜂窝陶瓷,孔密度为100cpsi,直径为144mm,母线长152mm。DPF外部排气管外装有水套104,水套的内层涂有保温材料。
结合附图3所示,所述前端导流叶栅201的结构如左图,后端导流叶栅203的结构如右图,202为微型电机。前端导流叶栅201和后端导流叶栅203分别安装在DPF的进气端和出气端,前端导流叶栅201包括两部分,第一部分为直圆管,内部为螺旋形状、流线型气流通道。附图3中,a为进气口截面,b为出气口截面,进气口与出气口都被分为均匀的3个口,来自主排气管的废气被前端导流叶栅201分为3束气流流入DPF,从进气截面a-1口流入后通过螺旋形的气道的作用将从出气截面b-1口流出,然后经渐扩管从截面c-1口流入DPF,气道1、气道2、气道3气道互不连通。第二部分为渐扩管,渐扩管尾部与DPF105前端相连,之间留有2mm缝隙,为保证前端导流叶栅201的正常转动,与主排气管的连接在圆周方向留有适当间隙。在渐扩管尾部安装有微型电机202,带动前端导流叶栅201定期旋转1/3圈。所述后端导流系统203为渐缩管,渐缩管头部与DPF105后端相连。前端导流叶栅201与后端导流叶栅203管道内部都有分流引流结构。
结合附图4所示,所述冷却系统300包括水箱301、第一水泵302、NTP发生器进水管303、NTP发生器出水管304、第二温度传感器305、DPF水套进水管306、第二水泵307、DPF水套出水管308、第一阀门309和第三温度传感器310;第一水泵302通过NTP发生器进水管303为NTP发生器501提供冷却水。第二温度传感器305安装在NTP发生器出水管304处监测出水口温度。第二水泵307通过DPF水套进水管306为DPF提供冷却水冷却。第二水泵307在柴油机运行且DPF温度高于200℃时开启,柴油机停机后关闭。
结合附图5所示,所述加热系统包括加热器401,温度传感器402,阀门403。加热器的功率调节由控制模块控制,再生前先将DPF升温至80℃,此时NTP发生器不工作,加热器直接将气泵提供的空气加热,通过主排气管输送至DPF,DPF升温后NTP发生器工作产生活性气体,控制模块根据DPF内部温度情况对加热器功率调低或断电,使DPF再生温度在适宜范围内,同时避免NTP发生器中生成的活性物质发生热解。
结合附图6所示,所述NTP喷射系统包括NTP发生器501、质量流量计502和气泵503。气泵503为NTP发生器提供空气气源,控制模块接收来自质量流量计502的信号,调节气泵503功率以控制再生时通过NTP发生器的空气流量。
结合附图8,DPF离线再生温度控制系统的控制方法,包括以下步骤:
步骤一:对柴油机后处理系统100进行标定实验,确定正常捕集时不同工况下DPF105可正常工作时长以确定再生周期、前端导流系统201的旋转间隔时长,存入控制模块;
步骤二:对NTP喷射系统500、冷却系统300进行联合标定实验,确定NTP喷射系统500产生的活性气体最大浓度范围时,进气流量、NTP发生器501功率、冷却水温度、第一水泵302功率的变化范围,存入控制模块;
步骤三:控制模块判断柴油机是否停机,若没有停机,则控制模块按照标定数据定期发送命令控制微型电机202带动前端导流系统201旋转,并通过第一温度传感器102获得DPF105内部温度,控制模块接收第一温度传感器102的温度信息,当DPF105内部温度上升至200℃时,控制模块打开第二水泵307;柴油机停机时,控制模块关闭第二水泵307,微型电机202停止工作,水套104内的冷却水由于重力作用流回水箱301;
步骤四:柴油机停机状态下,控制模块对柴油机运行状况进行分析,确定DPF105需要再生时,判断DPF105内部温度是否低于60℃,若是,控制模块发出再生指令;
步骤五:控制模块打开第二阀门403,依次启动供气泵503、加热器401,关闭第一阀门(309),控制加热器401出气口温度保持在100℃,使第一温度传感器102检测温度高于80℃;
步骤六:依次启动第一水泵302、NTP发生器501,并关闭加热器401;
步骤七:第一温度传感器102检测DPF105温度,当温度不在80℃~150℃范围时控制模块调节加热器401功率;
步骤八:当DPF105内部出气口端末端的第一温度传感器102感知到温度变化为上升超过120℃,温度达到最大值后开始下降,表明DPF105最末端再生完全,控制模块发出停止再生指令。关闭加热器401、NTP发生器501、供气泵503、第二阀门403、第一水泵302,打开第一阀门309,再生完成。
需要说明的是DPF105内部出气口端末端的第一温度传感器指的是图7上的3、6和9位置处的第一温度传感器。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种DPF离线再生温度控制系统,其特征在于,包括后处理系统(100)、导流系统(200)、冷却系统(300)、加热系统(400)、NTP喷射系统(500)、电压控制器(600)和控制模块;所述冷却系统(300)用来对后处理系统(100)和NTP喷射系统(500)进行冷却;所述电压控制器(600)通过调整输入NTP喷射系统(500)的电压来控制NTP发生器(501)气体的生成;所述加热系统(400)设置在NTP喷射系统(500)和后处理系统(100)之间,将NTP喷射系统(500)输出的气体加热后输送到导流系统(200)内经导流系统(200)导流旋转后进入后处理系统(100); 所述控制模块用来控制用来接收并处理系统的信号;所述导流系统(200)包括前端导流叶栅(201)和后端导流叶栅(203);所述前端导流叶栅(201)设置在后处理系统(100)的进气端,后端导流叶栅(203)设置在后处理系统(100)的出气端,前端导流叶栅(201)包括直圆管和渐扩管,后端导流叶栅(203)包括渐缩管和直圆管;气流经直圆管进入渐扩管进入后处理系统(100)后经渐缩管和直圆管排出;所述直圆管、渐扩管和渐缩管内均设置有3个气道,其中,直圆管的气道结构为流线型螺旋状,渐扩管和渐缩管的气道为直气道。
2.根据权利要求1所述的DPF离线再生温度控制系统,其特征在于,所述渐扩管尾部附有微型电机(202),柴油机工作时微型电机(202)带动前端导流叶栅(201)旋转。
3.根据权利要求1所述的DPF离线再生温度控制系统,其特征在于,所述后处理系统(100)包括主排气管(101)和DPF(105);气体经主排气管(101)流至DPF(105),颗粒物被DPF(105)捕集实现排气净化;所述DPF(105)内设置有数个第一温度传感器(102),
第一温度传感器(102)用于监测DPF(105)内部不同区域的温度,安装在DPF(105)内部的第一温度传感器(102)将测得温度反馈给控制模块,控制模块通过对加热系统(400)的功率调节实现对DPF(105)的预热过程、再生过程的温度控制,并通过DPF(105)内部温度的变化判断再生进程。
4.根据权利要求3所述的DPF离线再生温度控制系统,其特征在于,所述DPF(105)内设置有9个第一温度传感器(102),9个第一温度传感器(102)分3组分别布置在DPF(105)轴线1/3处、2/3处和距离DPF(105)末端10mm处,且每一组温度传感器在DPF(105)圆形横截面上的分布为:圆心处、L=0.25D、L=0.5D处各一个,圆心处的温度传感器位于其余两个传感器之间且处于同一条直线上。
5.根据权利要求1所述的DPF离线再生温度控制系统,其特征在于,所述加热系统(400)包括加热器(401)和第二阀门(403);加热器(401)进气口与NTP喷射系统(500)中的NTP发生器(501)出气口相连,加热器(401)出气口与后处理系统(100)的主排气管(101)相连,第四温度传感器(402)安装在加热器(401)的出气口端;第四温度传感器(402)在再生阶段监测加热后气体的温度并将温度信息发送给控制模块,控制模块通过分析温度信息调节加热器(401)功率,实现对温度的闭环控制和离线再生过程中后处理系统(100)中的DPF(105)的预热;第二阀门(403)安装在第四温度传感器(402)后靠近主排气管(101),第二阀门(403)用来防止柴油机工作时废气流入加热系统(400)管道。
6.根据权利要求1所述的DPF离线再生温度控制系统,其特征在于,所述冷却系统(300)包括水箱(301)、第一水泵(302)、第二水泵(307)、水套(104);所述第一水泵(302)与NTP发生器(501)相连,NTP发生器(501)工作时水箱(301)通过第一水泵(302)对NTP发生器(501)进行冷却,使NTP发生器(501)工作在最佳温度范围内,对NTP发生器(501)的冷却实行工作前先供水,工作结束后延时断水流入NTP发生器出水管(304),对NTP发生器(501)起到保护作用;DPF(105)外的水套(104)结构与第二水泵(307)相连,柴油机工作时水箱(301)通过第二水泵(307)给水套(104)供水,增加DPF(105)外部散热,水套(104)内壁涂有保温材料,DPF(105)再生时,排净水套(104)内冷却水到水道出水管(308)并关闭第一阀门(309),使DPF(105)外部形成保温层,减少再生时DPF(105)的热量散失。
7.根据权利要求6所述的DPF离线再生温度控制系统,其特征在于,所述NTP发生器出水管(304)上设置有第二温度传感器(305),水道出水管(308)上设置有第三温度传感器(310);所述第二温度传感器(305)用于监测NTP发生器(501)出水口温度,反映NTP发生器(501)工作时的冷却效果并将测得温度反馈给控制模块,控制模块通过调节第一水泵(302)的功率,使NTP发生器(501)工作时始终能够良好冷却;所述第三温度传感器(310)用于监测水套(104)出水口温度并将测得温度反馈给控制模块,控制模块调节第二水泵(307)功率,使DPF(105)外部良好散热。
8.根据权利要求1至7任一项所述的DPF离线再生温度控制系统的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:对柴油机后处理系统(100)进行标定实验,确定正常捕集时不同工况下DPF(105)可正常工作时长以确定再生周期、前端导流叶栅(201)的旋转间隔时长,存入控制模块;
步骤二:对NTP喷射系统(500)、冷却系统(300)进行联合标定实验,确定NTP喷射系统(500)产生的活性气体最大浓度范围时,进气流量、NTP发生器(501)功率、冷却水温度、第一水泵(302)功率的变化范围,存入控制模块;
步骤三:控制模块判断柴油机是否停机,若没有停机,则控制模块按照标定数据定期发送命令控制微型电机(202)带动前端导流叶栅(201)旋转,并通过第一温度传感器(102)获得DPF(105)内部温度,控制模块接收第一温度传感器(102)的温度信息,当DPF(105)内部温度上升至200℃时,控制模块打开第二水泵(307);柴油机停机时,控制模块关闭第二水泵(307),微型电机(202)停止工作,水套(104)内的冷却水由于重力作用流回水箱(301);
步骤四:柴油机停机状态下,控制模块对柴油机运行状况进行分析,确定DPF(105)需要再生时,判断DPF(105)内部温度是否低于60℃,若是,控制模块发出再生指令;
步骤五:控制模块打开第二阀门(403),依次启动供气泵(503)、加热器(401),关闭第一阀门(309),控制加热器(401)出气口温度保持在100℃,使第一温度传感器(102)检测温度高于80℃;
步骤六:依次启动第一水泵(302)、NTP发生器(501),并关闭加热器(401);
步骤七:第一温度传感器(102)检测DPF(105)温度,当温度不在80℃~150℃范围时控制模块调节加热器(401)功率;
步骤八:当DPF(105)内部出气口端末端设置的第一温度传感器(102)感知到温度变化为上升超过120℃,温度达到最大值后开始下降,表明DPF(105)最末端再生完全,控制模块发出停止再生指令,关闭加热器(401)、NTP发生器(501)、供气泵(503)、第二阀门(403)、第一水泵(302),打开第一阀门(309),再生完成。
9.根据权利要求8所述的DPF离线再生温度控制系统的控制方法,其特征在于,所述DPF(105)采用壁流式蜂窝陶瓷材料,孔密度为100cpsi,直径为144mm,母线长152mm;所述DPF(105)预热温度区间为80±2℃,DPF(105)再生温度区间为80~150℃。
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