CN113107644B - 一种后处理系统及其脱硫装置、控制方法与存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种后处理系统及其脱硫装置、控制方法与存储介质，该脱硫装置包括可再生式硫捕集器、储存式硫捕集器及第一三通阀，可再生式硫捕集器及第一三通阀沿排气流向依次设置于主后处理装置上游，第一三通阀的进口与可再生式硫捕集器的出口连通，第一三通阀的第一出口与主后处理装置的进口连通，第一三通阀的第二出口连接有旁通管路，储存式硫捕集器设置于旁通管路；通过上述脱硫装置可避免可再生式硫捕集器再生时对主后处理装置造成的毒害，不需要延长可再生式硫捕集器的再生间隔，也不需要增加可再生式硫捕集器体积，在非再生时，不影响排气背压，而储存式硫捕集器仅用于捕集可再生式硫捕集器再生时释放的硫化物，使用寿命长，无需频繁更换。

Description

一种后处理系统及其脱硫装置、控制方法与存储介质
技术领域
本发明涉及发动机后处理技术领域，特别涉及一种后处理系统及其脱硫装置、控制方法与存储介质。
背景技术
柴油机后处理系统容易硫中毒，影响NOx的吸附，导致排放不达标。为了减轻二氧化硫、硫化氢等对后处理部件的损坏，目前一般在后处理装置的上游设置硫捕集器，如图1所示，目的在于提前除去柴油机废气中的硫化物(H2S、SO2、SO3等)，改善后处理装置的硫中毒情况，而目前硫捕集器一般有可再生式硫捕集器以及储存式硫捕集器，其中，若图1方案采用可再生式硫捕集器，由于可再生式硫捕集器需要定期进行再生，再生过程中生成的硫化物又会毒害后处理装置，若要延长再生时间间隔，需要增大硫捕集器体积，这增大了排气背压，又不方便整车布置，若采用储存式硫捕集器，则需要较大的空间并需要定期更换以满足脱硫的过滤效率，影响整车布置。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种后处理系统脱硫装置，以使其既可以避免可再生式硫捕集器再生过程中毒害后处理装置，又可以延长储存式硫捕集器的更换周期。
本发明的第二目的在于提供一种基于上述后处理系统脱硫装置的控制方法、后处理系统以及存储介质。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种后处理系统脱硫装置，包括可再生式硫捕集器、储存式硫捕集器以及第一三通阀，所述可再生式硫捕集器以及所述第一三通阀沿排气流向依次设置于排气管路且位于主后处理装置的上游，所述第一三通阀的进口与所述可再生式硫捕集器的出口连通，所述第一三通阀的第一出口与所述主后处理装置的进口连通，所述第一三通阀的第二出口连接有旁通管路，所述储存式硫捕集器设置于所述旁通管路。
优选地，还包括第二三通阀，所述第二三通阀设置于所述排气管路且位于所述主后处理装置与所述第一三通阀之间，所述第一三通阀的第一出口通过所述第二三通阀的第一进口以及出口与所述主后处理装置的进口连通，所述旁通管路的出口与所述第二三通阀的第二进口连通。
优选地，还包括副后处理装置，所述副后处理装置设置于所述旁通管路且位于所述储存式硫捕集器的下游。
优选地，所述旁通管路的出口与外界连通或者所述旁通管路的出口与所述排气管路连通于所述可再生式硫捕集器与所述主后处理装置之间。
优选地，还包括排气温度检测装置以及控制装置，所述排气温度检测装置设置于所述排气管路且位于所述可再生式硫捕集器的上游，所述排气温度检测装置以及所述第一三通阀分别与所述控制装置连接，所述控制装置用于在排气温度超过预设值时控制所述第一三通阀将所述可再生式硫捕集器的出口与所述旁通管路连通并在预设时间后控制所述第一三通阀将所述可再生硫捕集器的出口与所述主后处理装置连通。
一种后处理系统，包括如上任意一项所述的后处理系统脱硫装置。
一种基于上述任意一项所述的后处理系统脱硫装置的控制方法，包括步骤：
1)获取车辆运行参数、排气温度以及可再生式硫捕集器的再生次数，所述车辆运行参数包括自可再生式硫捕集器前一次再生结束以来的车辆运行里程、燃油消耗量以及发动机运行时间中的至少一个；
2)若车辆运行参数小于预设运行参数值，则控制第一三通阀将可再生式硫捕集器与主后处理系统连通；若车辆运行参数大于等于预设运行参数值，则控制发动机提高排气温度；
3)若排气温度小于预设排气温度值，则继续控制发动机提高排气温度；若排气温度大于等于预设排气温度值，则控制第一三通阀将可再生式硫捕集器与储存式硫捕集器连通并开始计时；
4)在第一三通阀将可再生式硫捕集器与储存式硫捕集器连通时间大于预设时间时，控制第一三通阀将可再生式硫捕集器再次与主后处理系统连通，同时将可再生式硫捕集器的再生次数增加1。
优选地，还包括步骤：
5)若可再生式硫捕集器的再生次数小于预设再生次数值，则返回所述步骤1)；若可再生式硫捕集器的再生次数大于等于预设再生次数值，则报警提示更换储存式硫捕集器。
一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上所述的后处理系统脱硫装置的控制方法的各个步骤。
由以上技术方案可以看出，本发明中公开了一种后处理系统脱硫装置，该后处理系统脱硫装置包括可再生式硫捕集器、储存式硫捕集器以及第一三通阀，其中，可再生式硫捕集器以及第一三通阀沿排气流向依次设置于排气管路且位于主后处理装置的上游，第一三通阀的进口与可再生式硫捕集器的出口连通，第一三通阀的第一出口与主后处理装置的进口连通，第一三通阀的第二出口连接有旁通管路，储存式硫捕集器设置于旁通管路，旁通管路的出口可以在主后处理装置的上游接入排气管路，也可以直接与外界连通；在应用时，当可再生式硫捕集器需要再生时，可控制第一三通阀将可再生式硫捕集器与储存式硫捕集器连通，这样可再生式硫捕集器再生过程中生成的硫化物由储存式硫捕集器捕集，不会对主后处理装置造成毒害，当再生结束后，可再次控制第一三通阀将可再生式硫捕集器与主后处理装置连通恢复到初始状态；通过上述结构，既可以避免可再生式硫捕集器再生时对主后处理装置造成的毒害，又不需要延长可再生式硫捕集器的再生间隔，也就不需要增加可再生式硫捕集器的体积，从而在可再生式硫捕集器在不进行再生时，不会对排气背压造成影响，而储存式硫捕集器仅用于捕集可再生式硫捕集器再生时释放的硫化物，使用寿命较长，无需频繁更换。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中后处理系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种后处理系统的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的另一种后处理系统的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的又一种后处理系统的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的后处理系统脱硫装置的控制方法的流程图。
其中：
1为发动机；2为可再生式硫捕集器；3、9为氧化催化装置；4、10为颗粒捕集装置；5、11为选择性催化还原装置；6为第一三通阀；7为储存式硫捕集器；8为第二三通阀。
具体实施方式
本发明的核心之一是提供一种后处理系统脱硫装置，该后处理系统脱硫装置的结构设计使其既可以避免可再生式硫捕集器再生过程中毒害后处理装置，又可以延长储存式硫捕集器的更换周期。
本发明的另一核心是提供一种基于上述后处理系统脱硫装置的控制方法、后处理系统以及存储介质。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图2，图2为本发明实施例提供的一种后处理系统的结构示意图。
本发明实施例中公开了一种后处理系统脱硫装置包括可再生式硫捕集器2、储存式硫捕集器7以及第一三通阀6。
其中，可再生式硫捕集器2以及第一三通阀6沿排气流向依次设置于排气管路且位于主后处理装置的上游，第一三通阀6的进口与可再生式硫捕集器2的出口连通，第一三通阀6的第一出口与主后处理装置的进口连通，上述后处理装置包括沿排气方向依次设置的氧化催化装置3、颗粒捕集装置4以及选择性催化还原装置5，第一三通阀6的第二出口连接有旁通管路，储存式硫捕集器7设置于旁通管路，旁通管路的出口可以在主后处理装置的上游接入排气管路，也可以直接与外界连通。
综上所述，与现有技术相比，本发明实施例提供的后处理系统脱硫装置在应用时，当可再生式硫捕集器2需要再生时，可控制第一三通阀6将可再生式硫捕集器2与储存式硫捕集器7连通，这样可再生式硫捕集器2再生过程中生成的硫化物由储存式硫捕集器7捕集，不会对主后处理装置造成毒害，当再生结束后，可再次控制第一三通阀6将可再生式硫捕集器2与主后处理装置连通恢复到初始状态；通过上述结构，既可以避免可再生式硫捕集器2再生时对主后处理装置造成的毒害，又不需要延长可再生式硫捕集器2的再生间隔，也就不需要增加可再生式硫捕集器2的体积，从而在可再生式硫捕集器2在不进行再生时，不会对排气背压造成影响，而储存式硫捕集器7仅用于捕集可再生式硫捕集器2再生时释放的硫化物，使用寿命较长，无需频繁更换。
作为优选地，在本发明一种实施例中，上述后处理系统脱硫装置还包括第二三通阀8，第二三通阀8设置于排气管路且位于主后处理装置与第一三通阀6之间，第一三通阀6的第一出口通过第二三通阀8的第一进口以及出口与主后处理装置的进口连通，旁通管路的出口与第二三通阀8的第二进口连通，在应用时，当第一三通阀6将可再生式硫捕集器2与储存式硫捕集器7连通时，第二三通阀8将储存式硫捕集器7与主后处理装置连通，排气依次通过可再生式硫捕集器2、储存式硫捕集器7以及主后处理装置，此时可再生式硫捕集器2进行再生，经过可再生式硫捕集器2的排气中携带的硫化物由储存式硫捕集器7捕集；当第一三通阀6将可再生式硫捕集器2与储存式硫捕集器7断开时，第二三通阀8将旁通管路的出口与排气管路断开，此时排气依次通过可再生式硫捕集器2以及主后处理装置，可再生式硫捕集器2不进行再生。
作为优选地，在另一种实施例中，上述后处理系统脱硫装置还包括副后处理装置，副后处理装置设置于旁通管路且位于储存式硫捕集器7的下游，该副后处理装置包括氧化催化装置9、颗粒捕集装置10以及选择性催化还原装置11，在该实施例中，旁通管路的出口直接与外界连通，或者旁通管路的出口可以与排气管路连接于主后处理装置的下游，当可再生式硫捕集器2需要再生时，第一三通阀6将可再生式硫捕集器2的出口与旁通管路连通，排气依次经过可再生式硫捕集器2、储存式硫捕集器7以及副后处理装置，当可再生式硫捕集器2的再生完成后，第一三通阀6将可再生式硫捕集器2的出口与主后处理装置连通，不再经过储存式硫捕集器7。
作为优选地，在本发明又一种实施例中，如图4所示，旁通管路的出口与外界连通，或者旁通管路的出口与排气管路连通于可再生式硫捕集器2与主后处理装置之间，或者旁通管路的出口与排气管路连通于主后处理装置的下游。
进一步优化上述技术方案，上述后处理系统脱硫装置还包括排气温度检测装置以及控制装置，排气温度检测装置设置于排气管路且位于可再生式硫捕集器2的上游，排气温度检测装置以及第一三通阀6分别与控制装置连接，控制装置用于在排气温度超过预设值时控制第一三通阀6将可再生式硫捕集器2的出口与旁通管路连通并在预设时间后控制第一三通阀6将可再生硫捕集器的出口与主后处理装置连通。
本发明实施例还提供了一种后处理系统，该后处理系统包括如上任意一项的后处理系统脱硫装置，由于上述后处理系统脱硫装置具有上述技术效果，则基于该后处理系统脱硫装置的后处理系统的技术效果请参考上述实施例。
本发明实施例还提供了一种基于上述实施例的后处理系统脱硫装置的控制方法，请参阅图5，该控制方法包括步骤：
S1：获取车辆运行参数、排气温度以及可再生式硫捕集器2的再生次数，车辆运行参数包括自可再生式硫捕集器2前一次再生结束以来的车辆运行里程、燃油消耗量以及发动机运行时间中的至少一个；
在本发明实施例中，车辆运行参数指自可再生式硫捕集器2前一次再生结束以来的车辆运行里程。
S2：若车辆运行参数小于预设运行参数值，则控制第一三通阀6将可再生式硫捕集器2与主后处理系统连通；若车辆运行参数大于等于预设运行参数值，则控制发动机提高排气温度；
上述预设运行参数值，为自可再生式硫捕集器2前一次再生结束以来的车辆运行里程5000km；控制发动机提高排气温度可以通过提高发动机进气量、发动机供油量等手段实现，目的是将发动机排气温度提升至640℃或以上以便可再生式硫捕集器2进行再生；
S3：若排气温度小于预设排气温度值，则继续控制发动机提高排气温度；若排气温度大于等于预设排气温度值，则控制第一三通阀6将可再生式硫捕集器2与储存式硫捕集器7连通并开始计时；
上述预设排气温度值为640℃；
S4：在第一三通阀6将可再生式硫捕集器2与储存式硫捕集器7连通时间大于预设时间时，控制第一三通阀6将可再生式硫捕集器2再次与主后处理系统连通，同时将可再生式硫捕集器2的再生次数增加1；
在本发明实施例中，上述预设时间为5min。
进一步优化上述技术方案，该控制方法还包括步骤：
S5：若可再生式硫捕集器2的再生次数小于预设再生次数值，则返回步骤S1；若可再生式硫捕集器2的再生次数大于等于预设再生次数值，则报警提示更换储存式硫捕集器7；
在本发明实施例中，上述预设再生次数值为10次，当可再生式硫捕集器2的再生次数达到10次，则说明储存式硫捕集器7需要更换，当然预设再生次数值可以根据储存式硫捕集器7的捕集能力进行调整，在更换新的储存式硫捕集器7后，系统内的可再生式硫捕集器2的再生次数重置为0，重新开始计数。
进一步地，本发明实施例还提供了一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，实现如上所述的环境仓涡轮增压器执行器控制方法的各个步骤。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种后处理系统脱硫装置，其特征在于，包括可再生式硫捕集器、储存式硫捕集器、第一三通阀、排气温度检测装置以及控制装置，所述可再生式硫捕集器以及所述第一三通阀沿排气流向依次设置于排气管路且位于主后处理装置的上游，所述第一三通阀的进口与所述可再生式硫捕集器的出口连通，所述第一三通阀的第一出口与所述主后处理装置的进口连通，所述第一三通阀的第二出口连接有旁通管路，所述储存式硫捕集器设置于所述旁通管路，所述排气温度检测装置设置于所述排气管路且位于所述可再生式硫捕集器的上游，所述排气温度检测装置以及所述第一三通阀分别与所述控制装置连接，所述控制装置用于在车辆运行参数大于等于预设运行参数值且排气温度超过预设值时控制所述第一三通阀将所述可再生式硫捕集器的出口与所述旁通管路连通并在预设时间后控制所述第一三通阀将所述可再生式硫捕集器的出口与所述主后处理装置连通；所述车辆运行参数包括自可再生式硫捕集器前一次再生结束以来的车辆运行里程、燃油消耗量以及发动机运行时间中的至少一个。
2.根据权利要求1所述的后处理系统脱硫装置，其特征在于，还包括第二三通阀，所述第二三通阀设置于所述排气管路且位于所述主后处理装置与所述第一三通阀之间，所述第一三通阀的第一出口通过所述第二三通阀的第一进口以及出口与所述主后处理装置的进口连通，所述旁通管路的出口与所述第二三通阀的第二进口连通。
3.根据权利要求1所述的后处理系统脱硫装置，其特征在于，还包括副后处理装置，所述副后处理装置设置于所述旁通管路且位于所述储存式硫捕集器的下游。
4.根据权利要求1所述的后处理系统脱硫装置，其特征在于，所述旁通管路的出口与外界连通或者所述旁通管路的出口与所述排气管路连通于所述可再生式硫捕集器与所述主后处理装置之间。
5.一种后处理系统，其特征在于，包括如权利要求1-4任意一项所述的后处理系统脱硫装置。
6.一种基于权利要求1-4任意一项所述的后处理系统脱硫装置的控制方法，其特征在于，包括步骤：
1）获取车辆运行参数、排气温度以及可再生式硫捕集器的再生次数，所述车辆运行参数包括自可再生式硫捕集器前一次再生结束以来的车辆运行里程、燃油消耗量以及发动机运行时间中的至少一个；
2）若车辆运行参数小于预设运行参数值，则控制第一三通阀将可再生式硫捕集器与主后处理系统连通；若车辆运行参数大于等于预设运行参数值，则控制发动机提高排气温度；
3）若排气温度小于预设排气温度值，则继续控制发动机提高排气温度；若排气温度大于等于预设排气温度值，则控制第一三通阀将可再生式硫捕集器与储存式硫捕集器连通并开始计时；
4）在第一三通阀将可再生式硫捕集器与储存式硫捕集器连通时间大于预设时间时，控制第一三通阀将可再生式硫捕集器再次与主后处理系统连通，同时将可再生式硫捕集器的再生次数增加1。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，还包括步骤：
5）若可再生式硫捕集器的再生次数小于预设再生次数值，则返回所述步骤1）；若可再生式硫捕集器的再生次数大于等于预设再生次数值，则报警提示更换储存式硫捕集器。
8.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求6或7所述的后处理系统脱硫装置的控制方法的各个步骤。
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