CN114704364A - 一种排放控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种排放控制系统及方法。排放控制系统包括：气缸、控制器、第一控制模块、第二控制模块和第三控制模块。本发明通过分析废气中的NOx排放量，在NOx排放量高于限定值实时调整当前氨气比例，并根据当前氨气比例调整氨气质量、柴油质量和相应的第一空气进气量，使得气缸内按照调整后的当前氨气比例进行反应，直至NOx排放量低于或者等于限定值时排放废气，实现了对气缸内氨气比例的实时调整，并通过调整当前氨气比例实现了在不加装后处理装置并且不增设机内技术的情况下降低NOx排放量。
Description
技术领域
本申请涉及能源技术领域，尤其是一种排放控制系统及方法。
背景技术
随着科技的高速发展，内燃机作为常用动力装置的主流动力来源，其使用愈发广泛，这也使得化石能源的消耗大幅增长。由于化石能源是一种不可再生资源，并且燃烧产物会导致环境污染问题。为了实现节能环保的发展理念，无碳排放且可再生的能源越来越得到重视。其中，氨为可再生能源，并且氨作为发动机燃料时无碳氢化合物生成，因此在节能环保能源的研究中得到青睐。然而，氨作为发动机燃料时存在燃点高以及燃烧温度低的问题，使得纯氨在压燃式发动机中的燃烧难以实现，因而可以采用引燃燃料(如柴油)来提高氨燃料发动机的燃烧性能；此外，氨燃料在燃烧后会产生大量的NOx，对环境造成污染。
目前通常采用柴油-NH3发动机来提高NH3发动机的性能，并通过加装发动机后处理装置降低NOx排放量，如加装SCR反应器。尽管SCR技术具有较高的NOx减排效率，但是SCR反应器普遍存在体积较大以及初装成本较高的不足，导致柴油-NH3发动机需要投入更高的成本。此外，由于热力型NOx的产生与缸内温度紧密相关，传统的NOx减排方法还通过缸内喷水或者进气加湿的方式降低缸内温度，以减少NOx的生成。但缸内温度降低的同时也会降低缸内燃烧效率，使未燃NH3增多。
发明内容
本发明的目的在于至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明实施例的一个目的在于提供一种排放控制系统，该系统实现了在不加装后处理装置并且不增设机内技术的情况下减少NOx排放量。
本发明实施例的另一个目的在于提供一种排放控制方法。
为了达到上述技术目的，本发明实施例所采取的技术方案包括：
第一方面，本发明实施例提供了一种排放控制系统，包括：
气缸；
控制器，用于获取第一氨气比例作为当前氨气比例，用于根据所述当前氨气比例计算氨气质量和柴油质量，用于根据所述氨气质量计算第一空气进气量，用于当所述气缸排出的废气中的NOx排放量高于限定值时调整所述第一氨气比例，生成第二氨气比例，并将所述第二氨气比例作为所述当前氨气比例；用于当所述NOx排放量小于或等于所述限定值时，控制废气的排出，所述限定值为预设的NOx排放量最大值；
第一控制模块，用于根据所述氨气质量控制氨气进入所述气缸；
第二控制模块，用于根据所述柴油质量控制柴油进入所述气缸；
第三控制模块，用于根据所述第一空气进气量控制空气进入所述气缸。
另外，根据本发明上述实施例的一种排放控制系统，还可以具有以下附加的技术特征：
进一步地，本发明实施例的一种排放控制系统中，所述气缸上设置有第一进气管道、第一排气管道和排气阀，所述第一进气管道远离所述气缸的一端用于连接氨气罐，所述排气阀设置在所述第一排气管道上，所述排气阀所述控制器连接；
当所述NOx排放量小于或等于所述限定值时，所述控制器生成第一控制信号，所述排气阀根据所述第一控制信号开启。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述第一控制模块包括质量流量计，所述第一控制模块设置在所述第一进气管道上，所述第一控制模块与所述控制器连接。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述第二控制模块包括喷油器，所述第二控制模块设置在所述气缸上，所述第二控制模块与所述控制器连接，所述第二控制模块用于与柴油罐连接。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述第三控制模块包括涡轮增压器，所述第三控制模块上设置有第二进气管道和第二排气管道，所述第二进气管道通过所述第三控制模块将所述第一进气管道与大气环境连通，所述第二排气管道通过所述第三控制模块将所述第一排气管道与大气环境连通，所述第三控制模块与所述控制器连接。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述第二进气管道位于所述第一进气管道与所述第三控制模块之间的一段上设置有中冷器，所述第二进气管道位于所述第三控制模块与大气环境之间的一段上设置有节气门。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述第一排气管道上设置有第一组分传感器，所述第一组分传感器与所述控制器连接，所述第三控制模块与所述控制器之间设置有第二组分传感器；
所述第一组分传感器获取所述NOx排放量，并将所述NOx排放量反馈给所述控制器；
所述控制器根据所述第一空气进气量生成第二控制指令，所述第三控制模块根据所述第二控制指令开启，所述第二组分传感器获取第二空气进气量，并将所述第二空气量反馈给所述控制器，所述第二空气进气量为通过所述第三控制模块进入所述气缸的实时空气量，所述控制器在所述第二空气量达到所述第一空气量时生成第三控制指令，所述第三控制模块根据所述第三控制指令关闭。
第二方面，本发明实施例提出了一种排放控制方法，所述方法应用于排放控制系统，所述排放控制系统包括气缸、控制器、第一控制模块、第二控制模块和第三控制模块，所述方法包括：
通过所述控制器获取第一氨气比例作为当前氨气比例；
根据所述当前氨气比例，通过所述控制器计算氨气质量和柴油质量；
根据所述氨气质量，通过所述控制器计算第一空气进气量；
根据所述氨气质量通过所述第一控制模块控制氨气进入所述气缸，根据所述柴油质量通过所述第二控制模块控制柴油进入所述气缸，根据所述第一空气进气量通过所述第三控制模块控制空气进入所述气缸；
当所述气缸排出的废气中的NOx排放量高于限定值时，通过所述控制器调整所述第一氨气比例，生成第二氨气比例，并将所述第二氨气比例作为所述当前氨气比例，然后返回根据所述当前氨气比例，通过所述控制器计算氨气质量和柴油质量这一步骤，直至所述NOx排放量小于或等于所述限定值，所述限定值为预设的所述NOx排放量的最大值；
当所述NOx排放量小于或等于所述限定值时，通过所述控制器控制废气的排出。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述第三控制模块与所述控制器之间设置有第二组分传感器；
所述根据所述第一空气进气量通过所述第三控制模块控制空气进入所述气缸，包括：
根据所述第一空气进气量，所述控制器生成第二控制指令；
根据所述第二控制指令开启所述第三控制模块；
通过所述第二组分传感器获取第二空气进气量，并将所述第二空气量反馈给所述控制器，所述第二空气进气量为通过所述第三控制模块进入所述气缸的实时空气量；
当所述第二空气量达到所述第一空气量时，通过所述控制器生成第三控制指令；
根据所述第三控制指令关闭所述第三控制模块。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述气缸上设置排气阀；
所述当所述NOx排放量小于或等于所述限定值时，通过所述控制器控制废气的排出，包括：
当所述NOx排放量小于或等于所述限定值时，生成第一控制信号；
根据所述第一控制信号开启所述排气阀。
本发明的优点和有益效果将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到：
本发明实施例通过分析废气中的NOx排放量，在NOx排放量高于限定值实时调整当前氨气比例，并根据当前氨气比例调整氨气质量、柴油质量和相应的第一空气进气量，使得气缸内按照调整后的当前氨气比例进行反应，直至NOx排放量低于或者等于限定值时排放废气，实现了对气缸内氨气比例的实时调整，并通过调整当前氨气比例实现了在不加装后处理装置并且不增设机内技术的情况下降低NOx排放量。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或者现有技术中的技术方案，下面对本申请实施例或者现有技术中的相关技术方案附图作以下介绍，应当理解的是，下面介绍中的附图仅仅为了方便清晰表述本申请的技术方案中的部分实施例，对于本领域的技术人员来说，在无需付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获取到其他附图。
图1为本发明一种排放控制系统具体实施例的结构示意图；
图2为本发明一种排放控制方法具体实施例的流程示意图。
附图标记：101、气缸；102、第三控制模块；103、中冷器；104、节气门。
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，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。对于以下实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。
本发明的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本发明中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
随着科技的高速发展，内燃机作为常用动力装置的主流动力来源，其使用愈发广泛，这也使得化石能源的消耗大幅增长。由于化石能源是一种不可再生资源，并且燃烧产物会导致环境污染问题。为了实现节能环保的发展理念，无碳排放且可再生的能源越来越得到重视。其中，氨为可再生能源，并且氨作为发动机燃料时无碳氢化合物生成，因此在节能环保能源的研究中得到青睐。然而，氨作为发动机燃料时存在燃点高以及燃烧温度低的问题，使得纯氨在压燃式发动机中的燃烧难以实现，因而可以采用引燃燃料(如柴油)来提高氨燃料发动机的燃烧性能；此外，氨燃料在燃烧后会产生大量的NOx，对环境造成污染。
目前通常采用柴油-NH3发动机来提高NH3发动机的性能，并通过加装发动机后处理装置降低NOx排放量，如加装SCR反应器。尽管SCR技术具有较高的NOx减排效率，但是SCR反应器普遍存在体积较大以及初装成本较高的不足，导致柴油-NH3发动机需要投入更高的成本。此外，由于热力型NOx的产生与缸内温度紧密相关，传统的NOx减排方法还通过缸内喷水或者进气加湿的方式降低缸内温度，以减少NOx的生成。但缸内温度降低的同时也会降低缸内燃烧效率，使未燃NH3增多。
为此，本发明提出了一种排放控制系统和方法，通过分析废气中的NOx排放量，在NOx排放量高于限定值实时调整当前氨气比例，并根据当前氨气比例调整氨气质量、柴油质量和相应的第一空气进气量，使得气缸内按照调整后的当前氨气比例进行反应，直至NOx排放量低于或者等于限定值时排放废气，实现了对气缸内氨气比例的实时调整，并通过调整当前氨气比例实现了在不加装后处理装置并且不增设机内技术的情况下降低NOx排放量。
下面参照附图详细描述根据本发明实施例提出的一种排放控制系统和方法，首先将参照附图描述根据本发明实施例提出的一种排放控制系统。
参照图1，本发明实施例中的一种排放控制系统包括：
气缸101；
控制器，用于获取第一氨气比例作为当前氨气比例，用于根据所述当前氨气比例计算氨气质量和柴油质量，用于根据所述氨气质量计算第一空气进气量，用于当所述气缸101排出的废气中的NOx排放量高于限定值时调整所述第一氨气比例，生成第二氨气比例，并将所述第二氨气比例作为所述当前氨气比例；用于当所述NOx排放量小于或等于所述限定值时，控制废气的排出，所述限定值为预设的NOx排放量最大值；
第一控制模块，用于根据所述氨气质量控制氨气进入所述气缸101；
第二控制模块，用于根据所述柴油质量控制柴油进入所述气缸101；
第三控制模块102，用于根据所述第一空气进气量控制空气进入所述气缸101。
其中，在本发明的实施例中，气缸101的活塞上部加工有ω形凹坑，活塞与气缸内壁、气缸盖形成的空间为燃烧室。
具体地，对于柴油-NH3发动机，0-20％的NH3添加会使得NOx排放量减少；当NH3比例高于20％时，NOx排放量逐渐增多。可以理解的是，在NH3的预混合燃烧过程中，NH2与NO发生最敏感的两个反应(NH2+NO＝N2+H2O，NH2+NO＝NNH+OH)，降低NO含量；同时，由于NOx的生成与气缸101内的温度紧密相关，而NH3的燃烧温度相对较低，从而减少了NOx的生成。根据调研文献可知，在NH3比例低于70％时，柴油-NH3发动机均能实现低于传统柴油发动机的NOx排放量。在本发明的实施例中，为了保证发动机的动力需求并尽可能降低NOx排放量，在中、低负荷工况下，NH3能量占比为20～70％，在高负荷工况下，NH3能量占比为0～20％。
在本发明的实施例中，通过分析废气中的NOx排放量，并在NOx排放量高于限定值时实时调整当前氨气比例，直至NOx排放量低于或者等于限定值时排放废气，实现了对当前氨气比例的实时调整，并通过调整当前氨气比例实现了在不加装后处理装置并且不增设机内技术的情况下降低NOx排放量。
在本发明的实施例中，第一氨气比例为预设的氨气比例。氨气质量
和柴油质量mpilot的计算公式如下：
其中，
表示氨气的低热值，LHVpilot表示柴油的低热值，α1表示第一氨气比例(当前氨气比例)，Const表示燃料的总能量，为发动机规格相对应的已知的常数。联立公式(1)和公式(2)，计算得到氨气质量
和柴油质量mpilot，并根据计算得到的氨气质量
以及当量比，计算从第三控制模块102进入气缸101的第一空气进气量。
在本发明的实施例中，当气缸101排出的废气中的NOx排放量高于限定值时，通过控制器调整所述第一氨气比例，单次增加或减少2％的NH3比例，生成第二氨气比例。
第二氨气比例：
α2＝2％±α1
作为一种可选的实施方式，所述气缸101上设置有第一进气管道、第一排气管道和排气阀，所述第一进气管道远离所述气缸101的一端用于连接氨气罐，所述排气阀设置在所述第一排气管道上，所述排气阀所述控制器连接；
当所述NOx排放量小于或等于所述限定值时，所述控制器生成第一控制信号，所述排气阀根据所述第一控制信号开启。
作为一种可选的实施方式，所述第一控制模块包括质量流量计，所述第一控制模块设置在所述第一进气管道上，所述第一控制模块与所述控制器连接。
具体地，通过质量流量计获取控制器计算得到氨气质量
并根据氨气质量
控制所述第一进气管道中通往气缸101的氨气的进气量。
作为一种可选的实施方式，所述第二控制模块包括喷油器，所述第二控制模块设置在所述气缸101上，所述第二控制模块与所述控制器连接，所述第二控制模块用于与柴油罐连接。
具体地，通过喷油器获取控制器计算得到的柴油质量mpilot，并根据柴油质量mpilot控制从柴油罐中喷入气缸101的柴油的量。
作为一种可选的实施方式，所述第三控制模块102包括涡轮增压器，所述第三控制模块102上设置有第二进气管道和第二排气管道，所述第二进气管道通过所述第三控制模块102将所述第一进气管道与大气环境连通，所述第二排气管道通过所述第三控制模块102将所述第一排气管道与大气环境连通，所述第三控制模块102与所述控制器连接。
其中，涡轮增压器，用于提高发动机的换气效率，进而提高发动机的动力。
具体地，涡轮增压器通过可变喷嘴涡轮(VNT)，即通过电液控制结构调节涡轮喷嘴环叶片的开度，从而调节涡轮转速，进而实现增压压力的精确控制。
作为一种可选的实施方式，所述第二进气管道位于所述第一进气管道与所述第三控制模块102之间的一段上设置有中冷器103，所述第二进气管道位于所述第三控制模块102与大气环境之间的一段上设置有节气门104。
其中，中冷器103，用于冷却经过涡轮增压器进入系统内部的空气，防止因空气温度过高导致发动机损坏甚至死火的现象，并提高空气的密度。
节气门104，用于控制空气进入涡轮增压器。
具体地，空气通过所述第二进气管道，经过节气门104、涡轮增压器和中冷器103后进入所述第一进气管道内，并通入气缸101反应。
作为一种可选的实施方式，所述第一排气管道上设置有第一组分传感器，所述第一组分传感器与所述控制器连接，所述第三控制模块102与所述控制器之间设置有第二组分传感器；
所述第一组分传感器获取所述NOx排放量，并将所述NOx排放量反馈给所述控制器；
所述控制器根据所述第一空气进气量生成第二控制指令，所述第三控制模块102根据所述第二控制指令开启，所述第二组分传感器获取第二空气进气量，并将所述第二空气量反馈给所述控制器，所述第二空气进气量为通过所述第三控制模块进入所述气缸101的实时空气量，所述控制器在所述第二空气量达到所述第一空气量时生成第三控制指令，所述第三控制模块102根据所述第三控制指令关闭。
其中，在本发明的实施例中，第一组分传感器为NOx组分传感器，第二组分传感器为O2组分传感器。
其次，参照图2，本发明实施例提出了一种排放控制方法，所述方法应用于排放控制系统，所述排放控制系统包括气缸、控制器、第一控制模块、第二控制模块和第三控制模块，所述方法包括：
S101、通过所述控制器获取第一氨气比例作为当前氨气比例；
其中，第一氨气比例为预设的氨气比例。
S102、根据所述当前氨气比例，通过所述控制器计算氨气质量和柴油质量；
具体地，氨气质量
和柴油质量mpilot的计算公式如下：
其中，
表示氨气的低热值，LHVpilot表示柴油的低热值，α1表示第一氨气比例(当前氨气比例)，Const表示燃料的总能量，为发动机规格相对应的已知的常数。联立公式(1)和公式(2)，计算得到氨气质量
和柴油质量mpilot。
S103、根据所述氨气质量，通过所述控制器计算第一空气进气量；
具体地，根据步骤S103计算得到的氨气质量
计算从第三控制模块进入气缸的空气量。
S104、根据所述氨气质量通过所述第一控制模块控制氨气进入所述气缸，根据所述柴油质量通过所述第二控制模块控制柴油进入所述气缸，根据所述第一空气进气量通过所述第三控制模块控制空气进入所述气缸；
其中，所述第三控制模块与所述控制器之间设置有第二组分传感器。
具体地，根据所述第一空气进气量通过所述第三控制模块控制空气进入所述气缸具体包括以下步骤：
(1)根据所述第一空气进气量，所述控制器生成第二控制指令；
(2)根据所述第二控制指令开启所述第三控制模块；
(3)通过所述第二组分传感器获取第二空气进气量，并将所述第二空气量反馈给所述控制器，所述第二空气进气量为通过所述第三控制模块进入所述气缸的实时空气量；
(4)当所述第二空气量达到所述第一空气量时，通过所述控制器生成第三控制指令；
(5)根据所述第三控制指令关闭所述第三控制模块。
S105、当所述气缸排出的废气中的NOx排放量高于限定值时，通过所述控制器调整所述第一氨气比例，生成第二氨气比例，并将所述第二氨气比例作为所述当前氨气比例，然后步骤S102，直至所述NOx排放量小于或等于所述限定值；
其中，所述限定值为预设的NOx排放量最大值。
具体地，在本发明的实施例中，当所述气缸排出的废气中的NOx排放量高于限定值时，通过所述控制器调整所述第一氨气比例，单次增加或减少2％的NH3比例，生成第二氨气比例。第二氨气比例：
α2＝2％±α1
S106、当所述NOx排放量小于或等于所述限定值时，通过所述控制器控制废气的排出。
其中，所述气缸上设置排气阀。
具体地，当所述NOx排放量小于或等于所述限定值时，通过所述控制器生成第一控制信号；根据所述第一控制信号开启所述排气阀，将废气排出。
上述方法实施例中的内容均适用于本系统实施例中，本系统实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。
在一些可选择的实施例中，在方框图中提到的功能/操作可以不按照操作示图提到的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能/操作，连续示出的两个方框实际上可以被大体上同时地执行或所述方框有时能以相反顺序被执行。此外，在本申请的流程图中所呈现和描述的实施例以示例的方式被提供，目的在于提供对技术更全面的理解。所公开的方法不限于本文所呈现的操作和逻辑流程。可选择的实施例是可预期的，其中各种操作的顺序被改变以及其中被描述为较大操作的一部分的子操作被独立地执行。
此外，虽然在功能性模块的背景下描述了本申请，但应当理解的是，除非另有相反说明，功能和/或特征中的一个或多个可以被集成在单个物理装置和/或软件模块中，或者一个或多个功能和/或特征可以在单独的物理装置或软件模块中被实现。还可以理解的是，有关每个模块的实际实现的详细讨论对于理解本申请是不必要的。更确切地说，考虑到在本文中公开的装置中各种功能模块的属性、功能和内部关系的情况下，在工程师的常规技术内将会了解该模块的实际实现。因此，本领域技术人员运用普通技术就能够在无需过度试验的情况下实现在权利要求书中所阐明的本申请。还可以理解的是，所公开的特定概念仅仅是说明性的，并不意在限制本申请的范围，本申请的范围由所附权利要求书及其等同方案的全部范围来决定。
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的程序执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
在本说明书的上述描述中，参考术语“一个实施方式/实施例”、“另一实施方式/实施例”或“某些实施方式/实施例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。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方式或示例。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方式或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本申请的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。
以上是对本申请的较佳实施进行了具体说明，但本申请并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本申请精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (10)
1.一种排放控制系统，其特征在于，包括：
气缸；
控制器，用于获取第一氨气比例作为当前氨气比例，用于根据所述当前氨气比例计算氨气质量和柴油质量，用于根据所述氨气质量计算第一空气进气量，用于当所述气缸排出的废气中的NOx排放量高于限定值时调整所述第一氨气比例，生成第二氨气比例，并将所述第二氨气比例作为所述当前氨气比例；用于当所述NOx排放量小于或等于所述限定值时，控制废气的排出，所述限定值为预设的NOx排放量最大值；
第一控制模块，用于根据所述氨气质量控制氨气进入所述气缸；
第二控制模块，用于根据所述柴油质量控制柴油进入所述气缸；
第三控制模块，用于根据所述第一空气进气量控制空气进入所述气缸。
2.根据权利要求1所述的一种排放控制系统，其特征在于，所述气缸上设置有第一进气管道、第一排气管道和排气阀，所述第一进气管道远离所述气缸的一端用于连接氨气罐，所述排气阀设置在所述第一排气管道上，所述排气阀所述控制器连接；
当所述NOx排放量小于或等于所述限定值时，所述控制器生成第一控制信号，所述排气阀根据所述第一控制信号开启。
3.根据权利要求2所述的一种排放控制系统，其特征在于，所述第一控制模块包括质量流量计，所述第一控制模块设置在所述第一进气管道上，所述第一控制模块与所述控制器连接。
4.根据权利要求2所述的一种排放控制系统，其特征在于，所述第二控制模块包括喷油器，所述第二控制模块设置在所述气缸上，所述第二控制模块与所述控制器连接，所述第二控制模块用于与柴油罐连接。
5.根据权利要求2所述的一种排放控制系统，其特征在于，所述第三控制模块包括涡轮增压器，所述第三控制模块上设置有第二进气管道和第二排气管道，所述第二进气管道通过所述第三控制模块将所述第一进气管道与大气环境连通，所述第二排气管道通过所述第三控制模块将所述第一排气管道与大气环境连通，所述第三控制模块与所述控制器连接。
6.根据权利要求5所述的一种排放控制系统，其特征在于，所述第二进气管道位于所述第一进气管道与所述第三控制模块之间的一段上设置有中冷器，所述第二进气管道位于所述第三控制模块与大气环境之间的一段上设置有节气门。
7.根据权利要求5所述的一种排放控制系统，其特征在于，所述第一排气管道上设置有第一组分传感器，所述第一组分传感器与所述控制器连接，所述第三控制模块与所述控制器之间设置有第二组分传感器；
所述第一组分传感器获取所述NOx排放量，并将所述NOx排放量反馈给所述控制器；
所述控制器根据所述第一空气进气量生成第二控制指令，所述第三控制模块根据所述第二控制指令开启，所述第二组分传感器获取第二空气进气量，并将所述第二空气量反馈给所述控制器，所述第二空气进气量为通过所述第三控制模块进入所述气缸的实时空气量，所述控制器在所述第二空气量达到所述第一空气量时生成第三控制指令，所述第三控制模块根据所述第三控制指令关闭。
8.一种排放控制方法，其特征在于，所述方法应用于排放控制系统，所述排放控制系统包括气缸、控制器、第一控制模块、第二控制模块和第三控制模块，所述方法包括：
通过所述控制器获取第一氨气比例作为当前氨气比例；
根据所述当前氨气比例，通过所述控制器计算氨气质量和柴油质量；
根据所述氨气质量，通过所述控制器计算第一空气进气量；
根据所述氨气质量通过所述第一控制模块控制氨气进入所述气缸，根据所述柴油质量通过所述第二控制模块控制柴油进入所述气缸，根据所述第一空气进气量通过所述第三控制模块控制空气进入所述气缸；
当所述气缸排出的废气中的NOx排放量高于限定值时，通过所述控制器调整所述第一氨气比例，生成第二氨气比例，并将所述第二氨气比例作为所述当前氨气比例，然后返回根据所述当前氨气比例，通过所述控制器计算氨气质量和柴油质量这一步骤，直至所述NOx排放量小于或等于所述限定值，所述限定值为预设的所述NOx排放量的最大值；
当所述NOx排放量小于或等于所述限定值时，通过所述控制器控制废气的排出。
9.根据权利要求8所述的一种排放控制方法，其特征在于，所述第三控制模块与所述控制器之间设置有第二组分传感器；
所述根据所述第一空气进气量通过所述第三控制模块控制空气进入所述气缸，包括：
根据所述第一空气进气量，所述控制器生成第二控制指令；
根据所述第二控制指令开启所述第三控制模块；
通过所述第二组分传感器获取第二空气进气量，并将所述第二空气量反馈给所述控制器，所述第二空气进气量为通过所述第三控制模块进入所述气缸的实时空气量；
当所述第二空气量达到所述第一空气量时，通过所述控制器生成第三控制指令；
根据所述第三控制指令关闭所述第三控制模块。
10.根据权利要求8所述的一种排放控制方法，其特征在于，所述气缸上设置排气阀；
所述当所述NOx排放量小于或等于所述限定值时，通过所述控制器控制废气的排出，包括：
当所述NOx排放量小于或等于所述限定值时，生成第一控制信号；
根据所述第一控制信号开启所述排气阀。
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|---|---|---|---|
| CN202210251506.4A CN114704364A (zh) | 2022-03-15 | 2022-03-15 | 一种排放控制系统及方法 |
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- 2022-03-15 CN CN202210251506.4A patent/CN114704364A/zh active Pending
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